高锰钢中氧含量测定方法研究

高锰钢中的氧含量对钢产品质量有很大的影响,因此准确测定高锰钢中的氧含量十分重要。通过对添加金属和分析功率的实验研究,建立了用惰性熔融红外吸收法测高锰钢中氧的测定方法。最佳分析条件:脱气功率为4.5kW,分析功率3.5kW,采用保持升温模式;最短分析时间为38s,比较器水平为1%;氧氮棒直径3mm,试样量0.2~0.5g;锡片作为浴料加入,锰锡比控制在10以上。通过对实际高锰钢样品的多次平行分析并进行了精密度检验,相对标准偏差均在5%之内,说明该测定方法可以准确测定高锰钢样品中的氧含量。

基于富氢/含碳煤气用于冶炼还原剂的减碳策略分析

钢铁厂有大量的富氢/含碳煤气资源,目前主要用于燃烧加热或发电。但是将煤气用于燃烧,仅利用了其热能(含化学热和物料热),而未发挥其化学还原功能,且能源转化效率不高。为合理利用钢铁厂富氢/含碳煤气、实现减碳目标,对基于富氢/含碳煤气用于冶炼还原剂的减碳策略进行分析。研究表明,钢铁厂的富氢/含碳煤气是良好的还原剂资源,高炉喷吹富氢/含碳煤气实现降碳具备技术可行性。因此,将富氢/含碳煤气经净化、加压、脱碳、加热等工序处理后用于高炉冶炼,可充分发挥煤气的还原功能,与煤气用于燃烧发电相比,全流程能耗和碳排放量更低。喷入高炉的煤气可置换焦炭和煤粉,实现高炉炼铁工序直接减碳10%~20%。当煤粉价格高于1200元/t、焦炭价格高于3000元/t、煤气置换焦炭比例高于20%时,与煤气用于发电相比,煤气用于高炉喷吹经济效益更好,且置换的焦炭比例越大、煤粉价格越高、电价越低,效益越好。

精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响

为了研究精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响,采用渣/钢平衡的试验方法研究了MgO-SiO2-Al2O3-CaO系精炼渣对Fe-xMn高锰钢(x=10%,20%)中非金属夹杂物的影响。结果表明,无顶渣情况下,高锰钢中夹杂物主要为MnO类和MnO-Al2O3类2类。加入精炼渣后,夹杂物类型发生了变化,主要有MnO类、MnO-SiO2类和MnO-Al2O3-MgO类3类,其中MnO-SiO2类数量最多。采用ASPEX扫描电镜对夹杂物的平均成分进行分析,无顶渣时高锰钢中夹杂物的成分主要是MnO,质量分数在95%以上,并含有质量分数为4%左右的Al2O3。加入精炼渣后,夹杂物中MnO质量分数降低,SiO2质量分数显著增加,MgO质量分数增加。热力学计算结果表明,加入精炼渣后,渣/钢间反应4[Al]+3(SiO2)=2(Al2O3)+3[Si]和2[Mn]+(SiO2)=2(MnO)+[Si]的吉布斯自由能均小于零,这说明在本试验条件下,钢液中的[Al]和[Mn]会还原渣中SiO2,生成的[Si]进入钢液,进而与钢液中的[O]结合,导致夹杂物中SiO2增加。