高磷赤铁矿烧结气化脱磷的试验研究

采用小球烧结方法研究不同因素对高磷赤铁矿烧结气化脱磷的影响。结果表明:气化脱磷反应主要是气固相反应的过程。在弱氧化气氛条件下,高磷赤铁矿的气化脱磷率随反应温度升高、碱度降低、恒温时间延长而增加。在脱磷剂加入量6.8%的条件下,比较适宜的气化脱磷工艺参数为配碳4%、反应温度1 250℃、碱度1.2、恒温时间30 min,此时气化脱磷率达到了23.8%。并对最终焙烧产物进行了XRD微观检测分析,证实了气化脱磷反应的发生。     

微波焙烧对高磷铁矿气化脱磷的影响

为实现高磷铁矿粉在焙烧过程中气化脱磷,促进高磷铁矿的开发利用。试验基于微波加热的方式和加入复合脱磷剂条件下,研究了微波焙烧工艺参数(温度、煤粉粒度、升温速率、保温时间)对气化脱磷率的影响。结果表明,随着温度的提高、升温速率加快及煤粉粒度的加粗,气化脱磷率明显提高,而保温时间对脱磷率的影响呈现先增加后降低的趋势,通过优化焙烧工艺参数后,高磷铁矿粉的气化脱磷率达到最大值为25.71%。     

高磷生铁脱磷试验

 在实验室高温箱式炉的条件下,以CaO-Fe2O3-CaF2为主要的渣系,对脱磷剂的配比、加入量、熔化温度、碱度进行试验研究。试验结果表明,温度为1450℃的条件下,w（CaO）/w（Fe2O3）= 2.5,碱度为2.5,脱磷剂加入量为12%,并加入一定量的助熔剂,从而使生铁磷质量分数由原来的1.02%降低到0.47%。最后,调整脱磷剂的用量,得出脱磷剂的最佳配比。     

Na2O对高磷硅锰合金脱磷的影响

 为研究碱性渣中添加Na2O对硅锰合金脱磷的影响,在1 400 ℃,采用含有少量Na2O的CaO-SiO2-CaF2碱性渣对[w(P)]为0.95%的高磷硅锰合金进行了脱磷热力学试验。重点研究了渣中添加Na2O对渣金间磷分配比[(LP)、]磷容量[(CP)]以及Na2O替代CaO时渣系碱度对磷分配比的影响。研究结果表明,脱磷渣的磷分配比和磷容量随[w(Na2O)]的增加而增加,当终渣中[w(Na2O)]大于1.75%时,磷分配比和磷容量基本保持不变。随着Na2O替代CaO质量分数的增加,磷分配比逐渐增加;当Na2O替代CaO的量超过3.19%时,渣中的[O2－]浓度达到饱和,磷分配比基本保持不变。     

影响转炉脱磷的因素分析

主要从转炉脱磷的理论分析入手,探讨炉渣碱度、（FeO）含量和冶炼过程温度对磷含量的影响及回磷的原因、影响因素及防止措施等。同时指出应控制炉渣碱度、（FeO）含量、终点温度在合理范围内,并应重视钢水回磷问题。     

转炉铁水预处理脱磷实验研究

首钢京唐公司采用转炉铁水预处理脱磷工艺作为洁净钢生产平台,通过前期58炉冶炼实验,摸索出一套适和京唐公司生产实际的操作工艺,并在造渣制度、吹炼模式、温度控制等方面取得了重大突破,实现了稳定、高效生产低磷钢、超低磷钢的目标.脱磷炉终点磷的质量分数平均为0.017%,碳的质量分数为3.69%,脱磷炉终点平均温度为1350℃,并有10炉钢的脱磷炉终点磷的质量分数小于0.015%,最低为0.008%,达到了生产超低磷钢的预脱磷要求.对实验中影响脱磷效果的因素,如铁水硅含量,脱磷炉终点温度、终点碳含量、终渣碱度和氧化性等,进行了深入研究.分析表明当铁水硅的质量分数小于0.45%时,可以达到比较好的脱磷效果;脱磷炉的脱磷效果随终点温度的升高而逐渐变差,但为保证脱碳炉有足够的热量,脱磷炉终点温度控制范围为1350~1380℃;脱磷炉合理的碳含量范围应该在3.3%~3.8%之间;碱度控制在1.8~2.2即可满足脱磷炉的脱磷效果;通过增加矿石加入量,保持较高枪位可以提高冶炼过程渣中(FeO)含量,提高脱磷炉的脱磷效率.     

电弧炉铁水预脱磷的半工业化实验研究

利用3t电弧炉,采用CaO-SiO₂-FeO渣系进行了高磷铁水的预脱磷半工业化实验。主要研究了铁水中初始硅、温度、碱度及渣系成分对铁水预脱磷率的影响。结果表明,铁水初始w[Si]<0.2%、温度在1400～1450℃,合适的初渣和终渣碱度能提高铁水预脱磷率。     

影响转炉脱磷的因素分析

本文主要从转炉脱磷的理论分析入手,探讨了炉渣碱度、FeO的质量分数和冶炼过程温度对磷质量分数的影响及回磷的原因、影响因素及防止措施等.同时本文指出应控制炉渣碱度、FeO、终点温度在合理范围内,并应重视钢水回磷问题.     

影响转炉脱磷的因素分析

本文主要从转炉脱磷的理论分析入手,探讨了炉渣碱度、FeO的质量分数和冶炼过程温度对磷的质量分数的影响及回磷的原因、影响因素及防止措施等.同时本文指出应控制炉渣碱度、FeO、终点温度在合理范围内,并应重视钢水回磷问题.     

含磷钢渣碳热还原脱磷及资源化利用的研究现状

摘要：针对脱磷转炉渣中磷资源高效回收及其资源化利用过程中存在的问题,系统总结了含磷钢渣除磷方式及其应用优缺点,并着重总结了不同条件（炉渣温度、炉渣碱度、钢渣中FeO质量分数、碳当量、底吹气体流量、冶炼时间等）对碳热还原气化脱磷的影响规律。同时,以应用前景较好的碳热还原气化脱磷方法为基础,提出了脱磷转炉渣在碳热还原气化脱磷过程磷的流向规律,展望了渣中磷资源回收制备磷铁及其循环利用模式。这为实现渣中磷资源高效回收及处理后残渣资源化利用提供重要研究基础和方向。     

焦炭还原脱磷转炉熔渣的气化脱磷试验

为了解决脱磷转炉熔渣中磷含量过高而不能直接实现转炉内循环利用的问题,在实验室进行了焦炭还原脱磷转炉熔渣热态试验,系统研究了不同碳当量、温度、碱度、FeO质量分数、氮气流量对气化脱磷率的影响规律。研究结果表明,试验采用2倍碳当量气化脱磷效果较好,气化脱磷率随着温度的升高而逐渐增加,1 733K时气化脱磷率为68.6%;气化脱磷率随着碱度的降低而逐渐增加,当碱度控制为1.4时气化脱磷率可以达到45.6%;FeO质量分数在10%～30%范围变化时,气化脱磷率随着FeO质量分数的增加先升高后降低,FeO质量分数为25%时气化脱磷率最高可以达到43.5%。气化脱磷率随着氮气流量的增加先升高后降低,氮气流量为80L/h时,气化脱磷率为45.37%。由SEM分析结果可知,脱磷炉渣中的磷主要富集在硅钙富集区域,气化脱磷反应后微区内磷分布无特殊规律。     

环保型高磷铁水预脱磷渣的脱磷性能研究

实验室条件下采用间接测量法,测定了CaF2系和B2O3系脱磷渣的磷分配.即首先测量磷在液态渣和固态铁间的分配比,再通过计算得到磷在液态渣和铁水之间分配比,同时根据渣系成分和光学碱度计算了磷容量.同时采用了扫描电镜、能谱分析与X射线衍射分析技术对脱磷渣进行了研究.实验结果表明,B2O3系预脱磷渣的磷容量远大于CaF2系预脱磷渣的磷容量,因此可以用B2O3全部替代CaF2作为助熔剂进行高磷铁水的预脱磷处理,2种渣系的磷分配均随渣中有效CaO含量的升高而升高.用B2O3作为助熔剂时,B2O3能与渣中高熔点物质2CaO·SiO2和3CaO·P2O5反应生成低熔点物质,从而起到助熔的作用.且w(B2O3)/w(CaO)比值为0.16时,磷分配比为最高值,即该渣脱磷能力最强.     

微波碳热还原转炉渣气化脱磷反应的宏观动力学

在1 100~1 350℃,1 000Pa,3倍碳当量条件下,采用微波加热方法对碳还原转炉钢渣的气化脱磷反应进行了宏观动力学分析。结果表明,微波加热条件下,气化脱磷率为31.0%~35.7%,该气化脱磷反应为二级反应,活化能为55.52kJ/mol,并得到了气化脱磷反应速率常数与温度的关系式,同时界面化学反应为可能的限制性环节。通过提高反应温度、减小钢渣及焦炭粒度、增大反应物料接触面积,可提高气化脱磷反应的速率。研究结果为探明微波碳热还原脱磷反应的机理及速率问题,实现转炉钢渣在钢铁企业内部的循环利用提供了理论依据。     

高磷铁矿处理及高磷铁水脱磷研究进展

介绍了高磷铁矿选矿脱磷和炼钢脱磷反应机理研究的最新进展,对生产低磷钢的各个环节如铁水预处理,转炉冶炼,钢水炉外脱磷尤其是炉外脱磷的渣系组成及脱磷工艺进行了详细的论述.探讨了高磷铁水炼钢的可行性.     

复吹转炉双渣脱磷工艺实践

为解决帘线钢因磷偏析而造成的拧股断裂,根据现有的设备及生产组织情况,在中天120 t转炉上进行双渣工艺试验,通过对加料制度、顶枪操作、底吹等工艺制度进行研究,分析前期倒渣温度、碱度、FeO等对脱磷影响。结果表明,前期倒渣温度控制在1 320～1 400 ℃、炉渣碱度控制在1.8～2.0的工艺控制下,转炉终点脱磷率达到92.8%,平均出钢磷质量分数由0.011%降低至0.008 5%,平均终点碳质量分数由0.13%提高至0.205%。     

钢渣对炼焦煤成焦后气化反应行为的影响

高反应性焦炭可降低高炉热储备区温度,提高高炉冶炼效率.钢渣中有大量的钙和铁,是理想的焦炭气化反应催化剂.在制备高反应性焦炭的过程中,钢渣在配合煤中的粒度和添加量会影响焦炭的反应性和反应后强度.本文从宏观动力学角度研究了钢渣对焦炭反应性和反应后强度影响的原因.细焦粉和粒度为3~6 mm的焦炭分别与CO2在950,1 100和1 250℃进行了气化反应.通过细焦粉的气化曲线确定了焦炭在各温度的本征初始气化速率(r0),通过粒焦炭的气化曲线确定了受内扩散影响的焦炭表观气化反应速率(rD).对反应效率因子(ηef)和西勒模数()的分析表明,焦炭基质反应性和气孔结构两者共同决定了焦炭反应性和反应后强度.     

转炉熔渣低温气化脱磷行为

 在低温下脱磷转炉熔渣中的磷质量分数过高往往是限制转炉渣循环利用的重要因素,因此如何有效降低转炉熔渣中磷质量分数成为众多钢铁企业迫切需要解决的重点问题之一。基于此,从理论分析和工业试验角度,并结合XRD、SEM-EDS和拉曼光谱等试验手段进一步分析研究了理论热力学条件、转炉渣熔点、矿相结构和炉渣结构对低温气化脱磷的影响。通过理论分析表明,较高温度、较低的FeO含量和碱度有利于低温气化脱磷反应。工业试验结果表明,当终点温度为1 350～1 360 ℃、转炉渣FeO质量分数为25%～35%、碱度控制为1.2～2.5时,气化脱磷率可以达到30%以上。当炉渣碱度小于1.25、FeO质量分数小于35%时,适当地提高炉渣碱度和FeO含量能促进炉渣熔点降低,进而有利于低温气化脱磷反应的发生。XRD和SEM-EDS分析结果表明,转炉渣主要由富磷相、基体相和RO相组成,其中Si、P、Ca质量分数高的Ca₂SiO₄-Ca₃(PO₄)₂富磷相的存在不利于低温气化脱磷反应发生,Fe、Mn等金属氧化物质量分数高的RO相和基体相的存在有利于低温气化脱磷。通过转炉渣拉曼光谱分析表明,当转炉渣硅氧四面体结构Qn(n=1,2,3)相对含量较低时,渣中聚合度降低,且Ca₃Si₂O₇相含量较少,炉渣流动性较好,此种渣结构有利于低温气化脱磷。通过本研究可以为钢铁企业实现脱磷转炉渣的二次利用提供借鉴。     

高磷转炉渣中磷的富集行为研究

为了实现高磷转炉渣中磷的有效富集, 以P₂O₅质量分数为10%的Ca O-Si O₂-Fe₂O₃-P₂O₅-MgO-MnO炉渣为研究对象, 通过实验室热态实验研究了高磷转炉渣中磷的赋存形式, 探讨了炉渣碱度和Fe₂O₃含量对高磷转炉渣中磷的富集行为的影响.结果表明:在高磷转炉渣中磷元素主要以n2CaO·Si O₂-3CaO·P₂O₅ (n C₂S-C₃P) 固溶体的形式存在, 炉渣碱度和Fe₂O₃含量变化对其赋存形式没有影响.炉渣碱度变化会影响2CaO·Si O₂的生成量, 碱度太高或太低, 均不利于渣中磷向富磷相富集, 控制炉渣碱度在1.5¹.8之间有利于渣中磷元素的充分富集.增加渣中Fe₂O₃含量, 可以减少2CaO·Si O₂的析出量, 提高富磷相中P₂O₅的含量, 有利于渣中磷元素的富集.