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转炉强化供氧与少渣冶炼的研究

崔怀周  
【摘要】:2008年金融风暴以来,钢铁行业正经历着前所未有的行业低谷,如何降低长流程生产成本是每一个钢铁企业谋求生存与发展必须面临的议题,而转炉低成本、高效化脱磷冶炼是其中最重要的一环。本文以新钢120t顶底复吹转炉为依托进行了氧枪喷头优化和复吹转炉低成本、高效脱磷工艺的研究。首先,采用水模拟方法研究了冶炼过程转炉熔池动力学条件的影响因素;其次,对转炉氧枪的喷头结构进行了优化。在此基础上,对转炉前期低温脱磷工艺控制选择进行了系统分析;并通过理论模拟,对脱磷渣倒出与脱碳渣留渣行为进行了研究。在此基础上,分方案A、B进行了新工艺工业试验,得出新工艺控制制度,且工艺应用效果显著。得出结论如下:(1)通过水模型模拟与转炉生产试验,得出结论如下:①底吹强度的增强、顶吹枪位的降低、顶吹强度的提高均有利于熔池混匀时间的降低。②大底吹强度(0.2Nm3/(t.min))条件下,顶吹强度与顶吹枪位对熔池动力学条件的影响减弱,底吹强度0.2Nm3/(t.min)能促进前期脱磷。(2)通过氧枪管道压力损失测试结果,对现在氧枪进行了全面评估,并根据现场工艺特点,设计了新的氧枪喷头参数。根据计算,新氧枪喷头的穿透深度、冲击面积及搅拌能比原喷头均有一定程度的提高。(3)经过对脱磷渣倒出与脱碳渣留渣,得出结论如下:①脱磷渣倒出率的提高有利于促进冶炼过程造渣料消耗量及倒渣量的降低;②从过程渣量及渣中W(P2O5)的角度,前期脱磷率60%条件下,合适的脱磷渣倒出率为40%-60%;③从渣中W(P2O5)积累的角度,合适脱碳渣循环次数为5次。(4)通过对脱磷影响因素分析,得出新工艺控制制度如下:①脱磷期冶炼时间:350-400S;②脱磷期熔池温度:1360~1400℃;③脱磷渣碱度:1.8-2.0;④脱磷渣W(T.Fe):10~15%:⑤脱碳渣碱度:3.0-3.5;脱碳渣W(T.Fe)15:终点温度:1600-1630℃。


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