收藏本站
《重庆大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

攀钢超低碳钢深脱硫实验研究

张国兴  
【摘要】:电工钢等部分超低碳钢在转炉出钢采用弱脱氧工艺,从出钢到RH工位之前钢水氧活度较高,LF精炼过程中不仅无法实行有效的脱硫,甚至有回硫现象的发生,脱硫主要是在RH脱氧合金化之后进行,但RH脱硫时间较短,脱硫比较困难。本文主要针对攀钢超低碳电工钢冶炼工程中,由于转炉出钢采用弱脱氧工艺,RH冶炼过程中回硫严重,RH脱硫时间短、加入RH脱硫剂后浸渍管侵蚀严重等问题,通过热力学计算和实验研究,得到了高效的RH脱硫剂各组分的控制范围和顶渣成分的控制范围,同时提出了减缓RH浸渍管侵蚀的措施,研究结果如下: 利用FACTSage热力学软件计算了顶渣中各组分对硫分配比Ls的影响,结果表明:①过高的(FeO+MnO)含量是造成回硫现象的主要原因,随着FeO含量的降低,钢水氧活度迅速降低,Ls增大,(FeO+MnO)含量必须控制在15%以下,RH脱硫之后需控制在10%以下;②CaO/Al_2O_3比值的增加不仅提高炉渣的硫容量,还可降低顶渣FeO的活度,应该控制在2.5~4;③MgO含量对Ls的影响不大,基本趋于稳定,但一定的MgO含量有助于缓解侵蚀,应控制在9%左右;④SiO_2不仅会降低炉渣的硫容量,而且还会增加顶渣中FeO的活度,因此要严格控制顶渣中的SiO_2含量。 通过在硅钼棒为发热体的高温炉上(以下称为硅钼棒炉)进行钢渣接触实验,分析了CaO-Al_2O_3-CaF_2系脱硫剂中不同CaO/Al_2O_3、不同CaF_2含量对脱硫剂脱硫能力的影响,结果表明:①CaO/Al_2O_3的增加可以提高Ls,提高炉渣的脱硫能力;②渣中添加CaF_2可以有效的提高炉渣的脱硫能力,但当CaF_2含量大于15%,Ls不再增加;③考虑了脱氧产物的上浮对炉渣成分的影响,得到了最佳的脱硫剂配比%CaO/%Al_2O_3=2.5-4;SiO_25%;F-控制在8%左右,熔点不大于1350℃。实验室条件采用二次回归正交设计的方法,研究了含BaO和Na_2O的脱硫剂中各组分对Ls的影响,结果表明:①CaO/Al_2O_3比值的增加,Ls先增大后减小,在CaO/Al_2O_3为1.9时达到最小;②随着MgO含量的增加,Ls先增大后减小,当MgO=6%时,Ls最大;③随着BaO含量的增加,Ls减小,大于10%以后趋于平缓,随着Na_2O含量的增加,Ls呈线性增加;④随着CaF_2含量的增加,Ls将减小;⑤BaO、Na_2O和CaF_2含量的增加,均可以有效的降低渣系的熔点;⑥最终确定了脱硫剂中不添加BaO和Na_2O,而采用上述确定的CaO-Al_2O_3-CaF_2系脱硫剂。 利用FACTSage热力学软件计算分析了RH脱硫剂对采用高铝浇注料的RH浸渍管的侵蚀机理,并通过实验进行了验证,结果表明:①RH脱硫剂在与浇注料接触后,主要生成的相为CaO·6Al_2O_3(CA6)和CaO·2Al_2O_3(CA2),继而继续与CaO结合成低熔点物质进入渣中;②CaF_2会与渣中的CaO和Al_2O_3结合成低熔点物质11CaO·7Al_2O_3·CaF_2,加快炉渣的渗透,加重侵蚀;③脱硫剂中添加5%的MgO,不仅可以生成高熔点的MgO·Al_2O_3(MA)尖晶石相,而且可以降低Al_2O_3在渣中的溶解度,从而缓解侵蚀,同时在耐火材料中添加一定量的MgO含量之后,也可以生成高熔点的MA相;④实验验证了热力学计算结果,表明在脱硫剂中添加5%MgO之后,脱硫剂对刚玉坩埚的侵蚀减轻。 本文分析了RH冶炼条件下脱硫动力学的影响因素,建立了RH投入法脱硫的动力学模型,结果表明RH脱硫的主要影响因素为反应的容积系数,增大RH吹氩流量,提高真空度,提高炉渣的硫容量,均可以提高RH脱硫速率。 工业试验结果表明,通过顶渣改质工艺,将顶渣中的FeO含量控制在15%以下,RH冶炼结束在10%以下之后,钢水氧活度有了很大程度的下降,硫分配比Ls增大,避免了RH回硫现象的发生,RH的脱硫效率达到了30%,成品硫含量小于0.005%,达到了钢种的要求。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TF704.3

知网文化
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 廖建军;赖朝彬;秦哲;仇圣桃;;RH脱硫概述[J];有色金属科学与工程;2013年04期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金辉,孙群,吕志升;RH-TB精炼处理超低碳钢的研究[J];鞍钢技术;2005年05期
2 潘秀兰;王艳红;梁慧智;冯士超;;国内外超低碳IF钢炼钢工艺分析[J];鞍钢技术;2009年01期
3 闫世宽;张作路;;RH底部耐火材料损毁原因分析及改进[J];鞍钢技术;2009年06期
4 崔健;黄宗泽;郑贻裕;蒋晓放;;宝钢洁净钢生产工艺技术开发的回顾与展望[J];宝钢技术;2009年S1期
5 李素芹,熊国宏,李士琦,朱荣,王新华,陈原;极低硫钢的精炼脱硫动力学模型[J];北京科技大学学报;2004年03期
6 郝宁;王海涛;王新华;李宏;王万军;;硫容量和硫分配比的计算及分析[J];北京科技大学学报;2006年01期
7 祝贞学;李桂荣;王宏明;戴起勋;李波;;BaO,B_2O_3对CaO基精炼渣熔化性能及脱硫能力的影响[J];北京科技大学学报;2006年08期
8 陆钢,成国光,宋波,王玉刚,王新华,赵沛;含BaO,Na_2O渣系渣钢间硫平衡研究[J];包头钢铁学院学报;2001年03期
9 于定孚;;低硫钢的进展[J];钢铁;1987年11期
10 徐匡迪;蒋国昌;郭占成;关玉龙;;超低硫钢冶炼技术的研究[J];钢铁;1989年08期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王健东;高心魁;;RH炉用耐火材料使用现状与解决措施[A];2007年全国RH精炼技术研讨会文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 谢兵;连铸结晶器保护渣相关基础理论的研究及其应用实践[D];重庆大学;2004年
2 孟劲松;LF合成精炼渣优化与深脱硫工艺研究[D];东北大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 时启龙;RH用少氟或无氟脱硫剂的开发[D];武汉科技大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘秀兰,郭艳玲,王艳红;国内外纯净钢生产技术的新进展[J];鞍钢技术;2003年05期
2 张旭升;关勇;吕春风;张洪峰;王军;;新型LF炉精炼渣的研制与应用[J];鞍钢技术;2006年02期
3 梁祥远;齐志宇;辛国强;谭大勇;;低硅低温铁水终点磷含量高的原因分析及控制[J];鞍钢技术;2010年03期
4 曹东;万雪峰;李德刚;廖相巍;赵刚;贾吉祥;;100t顶吹转炉单渣脱磷工艺的研究[J];鞍钢技术;2010年06期
5 王阿鼎;武裕民;李冰;邴一红;舒美艳;;深脱硫炉渣研究[J];鞍钢技术;2011年05期
6 刘文飞;李超;马宁;崔福祥;苏小利;;经济性冶炼含磷耐候钢的工艺开发[J];鞍钢技术;2011年06期
7 梅雪辉;张越;温铁光;简龙;田勇;毛志勇;;LF炉造白渣脱硫工艺实践[J];鞍钢技术;2012年03期
8 黄志勇;颜根发;徐广治;蔡文藻;夏晶晶;左都伟;汤伟;王军;周志勇;;转炉炉渣喷溅的机理及预防措施[J];安徽冶金;2008年04期
9 李应江;吴耀光;史怀言;;RH-KPB深脱硫工艺开发实践[J];安徽冶金;2010年01期
10 詹起梅;刘正祥;虞大俊;孙玉军;;“LF-RH”双联法生产IF钢实践[J];安徽冶金;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李冠军;;LF(VD)精炼工艺降低轴承钢氧含量的途径和目的[A];河北省2011年炼钢连铸生产技术与学术交流会论文集[C];2011年
2 王玉胜;闫卫兵;王海龙;杨雄伟;;转炉炼钢快速成渣工艺分析[A];河北省2011年炼钢连铸生产技术与学术交流会论文集[C];2011年
3 杜洪波;王云阁;;唐钢抗HIC管线钢的研究与实践[A];河北省2011年炼钢连铸生产技术与学术交流会论文集[C];2011年
4 孙贵平;席玉军;任剑波;李贵平;马志伟;;宣钢LF炉渣料优化的生产实践[A];河北省2011年炼钢连铸生产技术与学术交流会论文集[C];2011年
5 彭小辉;李玉刚;李俊桥;何生平;王谦;;连铸中间包内流场与夹杂物运动的数值模拟[A];2011年第九届全国连铸学术会议论文集[C];2011年
6 张臣;;矩形坯42CrMoAH转炉工艺优化[A];第十届中国科协年会论文集(四)[C];2008年
7 杜建良;张兴利;温春普;翁玉娟;王金星;王琪;;降低钢水氧含量工艺实践[A];河北省冶金学会2008年炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2008年
8 赵彦华;王静;宋依新;;冷轧冲压用DQ级钢生产技术的研发与应用[A];河北省冶金学会2008年炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2008年
9 王峰星;王彦杰;卢志兴;徐学良;;邯钢100吨复吹转炉氮含量控制水平研究[A];河北省冶金学会2008年炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2008年
10 吴建伟;李浩;卢志头;;转炉吹炼过程喷溅的控制[A];河北省冶金学会2008年炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何环宇;LF废渣硫赋存相及亚临界水浸出去硫研究[D];武汉科技大学;2010年
2 祝凯;Mg处理冶炼工艺对船板钢母材和焊接热影响区影响的研究[D];复旦大学;2011年
3 姜勇;纳米TiO_2/磁性活性炭光催化剂制备与性能研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
4 唐萍;连铸结晶器内渣膜结晶动力学及渣膜结构研究[D];重庆大学;2010年
5 陈延清;X80高钢级管线钢埋弧焊丝的研究[D];天津大学;2010年
6 于雄;高铝钢连铸结晶器保护渣的基础研究[D];重庆大学;2011年
7 柏少军;高磷硫菱铁矿选冶联合新技术及理论研究[D];昆明理工大学;2011年
8 马海涛;氩氧精炼低碳铬铁生产过程数学模型的建立及控制策略的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
9 倪冰;板坯连铸结晶器内钢液吹氩过程数学物理模拟[D];东北大学;2009年
10 郝素菊;钢铁联合企业典型废弃物的综合处理研究[D];东北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李勇;热处理对模具钢组织性能的影响[D];郑州大学;2010年
2 刘钢;萍钢45#钢生产工艺优化研究[D];江西理工大学;2010年
3 袁红生;萍钢渣洗与LF精炼深脱硫工艺应用研究[D];江西理工大学;2010年
4 谢世义;碳含量软测量技术及副枪液位检测系统的研究[D];长春工业大学;2010年
5 吕熠栋;氩氧精炼铁合金的喷溅预报系统的研究[D];长春工业大学;2010年
6 俞飞;00Cr25Ni7Mo4N(RE)控氮工艺及热塑性研究[D];昆明理工大学;2010年
7 齐翼龙;氧气顶吹熔融还原技术冶炼钛铁矿的试验研究[D];昆明理工大学;2010年
8 赵烁;精炼渣对帘线钢中非金属夹杂物形态的影响[D];昆明理工大学;2009年
9 岳争超;富氧顶吹熔融还原炉数值模拟及试验研究[D];昆明理工大学;2010年
10 陈亮;RH处理IF钢脱碳模型建立[D];昆明理工大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高贺国,陈学勇;鞍钢钢水真空处理装置设计[J];鞍钢技术;2001年03期
2 李素芹,熊国宏,李士琦,朱荣,王新华,陈原;极低硫钢的精炼脱硫动力学模型[J];北京科技大学学报;2004年03期
3 郭上型;王建军;周俐;李青云;张才贵;;RH用低氟型CaO+Al_2O_3基熔剂深脱硫工业试验[J];钢铁钒钛;2009年02期
4 李京社;王敬慧;杨树峰;孙丽媛;;RH真空脱硫技术概述[J];河南冶金;2009年06期
5 战东平,姜周华,王文忠;超低硫钢冶炼过程钢包渣改质剂的作用[J];材料与冶金学报;2002年04期
6 魏季和,朱守军,郁能文;钢液RH精炼中喷粉脱硫的动力学[J];金属学报;1998年05期
7 艾立群,蔡开科;RH处理过程钢液脱硫[J];炼钢;2001年03期
8 徐国群;;RH精炼技术的应用与发展[J];炼钢;2006年01期
9 张霞;;超低碳钢冶炼深脱硫工艺研究[J];山西冶金;2008年03期
10 黄会发,魏季和,郁能文,胡汉涛;RH精炼技术的发展[J];上海金属;2003年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 时启龙;RH用少氟或无氟脱硫剂的开发[D];武汉科技大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高贺国,陈学勇;鞍钢钢水真空处理装置设计[J];鞍钢技术;2001年03期
2 郑建忠,黄宗泽,费惠春,朱立新;RH精炼过程深脱硫的试验研究[J];宝钢技术;1999年06期
3 蒋晓放,朱立新;宝钢纯净钢冶炼技术[J];宝钢技术;2000年03期
4 郑磊;宝钢管线钢的发展及在西气东输工程中的应用前景[J];宝钢技术;2001年03期
5 董金刚;提高宝钢2RH处理能力的分析[J];宝钢技术;2005年02期
6 侯安贵;蒋晓放;;宝钢炼钢的技术进步与展望[J];宝钢技术;2008年02期
7 黄宗泽,顾文兵,罗建江,唐致中,钟志敏,姜周华,芮树森;LF的精炼埋弧工艺技术研究[J];宝钢技术;1998年06期
8 赵保国,毛福来,汤潜,王立军;LF精炼造渣工艺研究[J];包钢科技;2003年S1期
9 周国治,陈晓怡,蔡文娟,花桂泰,白富荣;结晶器中连铸保护渣的润滑与选择[J];北京科技大学学报;1990年06期
10 周世祥,许诚信,屠宝洪,华建民,许文清;铝渣灰脱硫剂对提高LF炉脱硫效果的影响[J];北京科技大学学报;1997年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 张晨;王群;刘世洲;;预熔型精炼渣脱硫的实验研究[A];1997中国钢铁年会论文集(下)[C];1997年
2 崔健;朱立新;郑贻裕;;宝钢IF钢、管线钢冶炼技术进展[A];2001中国钢铁年会论文集(上卷)[C];2001年
3 张贵玉;马春生;许家彦;李祥;;改性渣的开发与应用[A];2001中国钢铁年会论文集(上卷)[C];2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 时启龙;RH用少氟或无氟脱硫剂的开发[D];武汉科技大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈炎;;超低碳钢连铸结晶器保护渣的研究动向[J];钢铁研究;1992年05期
2 ;什么是超低碳钢[J];新疆钢铁;1996年03期
3 张勇,马铁军,杨思乾,曹玉泉;超低碳钢与铜管钎焊接头的裂纹分析[J];热加工工艺;2004年03期
4 袁晓青;;用带顶吹氧的RH装置精炼超低碳钢[J];鞍钢技术;1992年03期
5 崔德理,王先进,金山同;超低碳钢的历史与发展[J];汽车技术;1994年04期
6 林功文,吴杰,李正邦,刘良田,邱同榜;超低碳钢连铸结晶器用保护渣研究现状[J];钢铁;1999年02期
7 李福秀;用转炉吹炼超低碳钢的工艺[J];上海钢研;1999年05期
8 李小杰!质检中心,周大庆!质检中心,胡涛!质检中心;超低碳钢的取样和制样方法[J];武钢技术;2000年02期
9 张朝生,王向成;日本用RH装置大量生产超低碳钢的技术[J];武钢技术;2000年06期
10 王世明;程晓茹;叶立勇;李清丽;;武钢二热轧超低碳钢精轧机组温降模型的建立[J];南方金属;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郝强;王彦杰;许红玉;唐志军;;超低碳钢的冶炼实践[A];河北省2011年炼钢连铸生产技术与学术交流会论文集[C];2011年
2 潘树敏;李太全;常立山;郭翔宇;;邯钢新区超低碳钢冶炼实践[A];河北省2010年炼钢—连铸—轧钢生产技术与学术交流会论文集(上)[C];2010年
3 刘承军;黄健;冯巍;姜茂发;;利用薄板坯连铸工艺生产超低碳钢的工业试验研究[A];第十六届全国炼钢学术会议论文集[C];2010年
4 吴杰;刘振清;;超低碳钢连铸结晶器保护渣的研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
5 汪明东;杨素波;宋国菊;赵克文;艾立群;蔡开科;;RH生产超低碳钢工艺优化[A];2001中国钢铁年会论文集(上卷)[C];2001年
6 简龙;温铁光;王鹏;毛志勇;郭猛;;RH生产超低碳钢硅脱氧工艺研究与实践[A];2010年全国炼钢—连铸生产技术会议文集[C];2010年
7 林功文;吴杰;李正邦;张琼予;邱同榜;陈宝云;刘良田;;超低碳钢在结晶器中增碳的研究[A];1999中国钢铁年会论文集(上)[C];1999年
8 孙加俏;吕铮;谭大勇;张新义;;炼钢工艺无碳原材料的研究与应用[A];第5届中国金属学会青年学术年会论文集[C];2010年
9 李伟;李具中;杨新泉;彭胜堂;;BOF-RH-CC生产的超低碳钢中夹杂物的研究[A];第5届中国金属学会青年学术年会论文集[C];2010年
10 张佩;倪培亮;王红军;王新权;;莱钢生产超低碳钢控制实践[A];中国金属学会特钢分会,特钢冶炼学术委员会2009年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 明晨;冷轧超低碳钢热变形条件对退火特性的影响[N];世界金属导报;2005年
2 于留春 陈明亮 唐洪乐;梅钢成功冶炼AK钢[N];世界金属导报;2009年
3 廖建国;减少超低碳钢夹杂物技术的最新进展[N];世界金属导报;2004年
4 晨;超低碳钢的析出和再结晶行为[N];世界金属导报;2005年
5 晨;超低碳钢热轧过程中晶间和晶内的氧化[N];世界金属导报;2005年
6 本报记者 李晓辉;宝钢8月钢价再降300-500元/吨[N];中国证券报;2010年
7 吴先明 记者 程云鹤;合资开发高档连铸保护渣[N];鞍山日报;2010年
8 李博知;如何炼好钢渣[N];中国冶金报;2009年
9 张化义;印度扩大RH产能[N];世界金属导报;2008年
10 ;含铌钢在汽车制造业中的应用[N];世界金属导报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 张鹏;基于短流程铁素体区热轧的冷轧深冲板工艺研究[D];东北大学 ;2010年
2 梁轶瑞;铁磁类材料若干多场耦合行为的实验研究[D];兰州大学;2010年
3 徐光;超低碳钢铁素体低温变形行为研究[D];重庆大学;2006年
4 岳卫东;矾士基β-Sialon复合低碳铝碳滑板材料的研究[D];郑州大学;2007年
5 胡明谦;提高本钢铸坯质量的生产实践与研究[D];东北大学;2010年
6 胡汉涛;钢液RH精炼非平衡脱碳过程的数学模拟[D];上海大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王效岗;超低碳钢ECAP及组织性能研究[D];西安建筑科技大学;2004年
2 杨秀;RH-KTB深脱碳方法研究[D];武汉科技大学;2004年
3 张国兴;攀钢超低碳钢深脱硫实验研究[D];重庆大学;2010年
4 于学森;超低碳钢非稳态连铸坯纯净度变化规律研究[D];武汉科技大学;2013年
5 倪宇;激光电弧复合焊接及激光焊接超低碳钢的焊缝磁性能研究[D];华中科技大学;2004年
6 张专利;超低碳钢热轧板宽展模型的研究[D];武汉科技大学;2008年
7 王世明;热轧超低碳带钢边部折叠控制的研究[D];武汉科技大学;2009年
8 叶立勇;超低碳钢热轧变形规律有限元模拟[D];武汉科技大学;2009年
9 张文平;铁素体区轧制IF钢退火过程再结晶规律的研究[D];山东大学;2007年
10 果晶晶;FTSC薄板坯连铸生产超低碳钢的高温力学性能研究[D];河北理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026