基于30t转炉的COMI炼钢工艺实验研究

结合COMI炼钢工艺冶金反应热力学分析、物料及能量计算及热态实验研究,证实了COMI炼钢工艺的可行性.通过COMI工艺工业实验研究发现,与常规转炉冶炼工艺相比,COMI工艺在降低炼钢氧耗、控制一倒钢液及炉渣成分等方面效果显著,氧耗平均减少5.30%;一倒钢液[C]降低14.74%,[P]降低7.20%;炉渣中TFe损失降低1.79%,FeO量降低2.29%.为COMI工艺大规模应用于转炉炼钢工业提供参考.

应用COMI炼钢工艺控制炼钢烟尘内循环的研究

基于炼钢烟尘内循环现状,结合炼钢烟尘产生机理及COMI炼钢工艺原理提出烟尘内循环工艺技术。根据COMI炼钢工艺控制炼钢烟尘内循环工业试验研究发现,COMI炼钢工艺控制转炉烟尘内循环效果较好,与常规工艺相比,烟尘量平均减少约12.50%,烟尘中TFe量平均减少约12.75%,为炼钢烟尘实现内循环创造条件。

应用COMI炼钢工艺控制转炉脱磷基础研究

基于转炉炼钢过程脱磷的热力学分析和计算,以控制转炉冶炼过程脱磷期温度为出发点,提出一种利用CO2气体代替部分O2进行吹炼的转炉炼钢新工艺,即COMI炼钢工艺。研究发现:COMI炼钢工艺能有效控制转炉熔池温度,降低半钢和一倒钢液磷含量,同时可有效减少炉渣铁损,为转炉高效脱磷提供了一种新思路。

应用COMI炼钢工艺控制转炉烟尘基础研究

应用COMI炼钢工艺控制转炉烟尘实验研究表明,随着CO2喷吹比例的增加,烟尘及铁损量持续降低。转炉烟尘现场采集检测试验研究表明,转炉冶炼过程中烟尘量总体趋势不断降低,TFe含量波动较大。结合上述研究,提出应用COMI炼钢工艺分时段控制烟尘产生,为COMI炼钢工艺的工业实施提供了参考。

基于数值模拟的双联法炼钢供氧优化研究

利用CFD软件对福建三钢闽光股份有限公司120 t转炉进行了氧气射流与三相流数值模拟,模拟结果表明:4孔脱磷氧枪的射流和化渣效果优于3孔脱磷氧枪,可保证化渣过程整个熔池的吹炼面积,促进脱磷反应的稳定高效进行;Ma=2.03优于Ma=1.98的脱碳氧枪,有利于转炉脱碳过程造渣,促进脱碳反应的进行。将新氧枪应用于福建三钢闽光股份有限公司现场的转炉冶炼,表明脱磷氧枪与脱碳氧枪综合脱磷能力强,可有效地控制熔池温度,达到了前期脱磷保碳、后期脱碳升温的生产需求。

转炉炼钢粉尘的内循环利用研究

基于转炉炼钢过程的造渣和温度控制机理,利用污泥、除尘灰及粘结剂等原料加工成粉尘球团,在冶炼前期代替铝系化渣剂进行化渣、中后期代替矿石进行调温。研究发现:转炉炼钢过程内循环利用粉尘球团,与采用铝系化渣剂和矿石相比,脱磷率提高了4.9%,可达到80.7%,炉渣的发泡性能和流动性能良好,炉渣碱度和铁损基本相同。既可有效回收铁等有价资源,也可减少环境污染,实现炼钢副产品资源的内循环利用。

顶底侧吹转炉炼钢新技术开发研究

在顶底复吹转炉熔池侧壁上安装侧吹枪,形成顶底侧吹转炉。通过实验室物理模拟研究了顶底侧吹条件下转炉熔池的混匀行为;在工业试验中,对比了顶底侧吹转炉和顶底复吹转炉炼钢的冶金效果。实验室研究结果表明,顶底侧吹技术可以显著提高转炉熔池的搅拌能力,大幅度降低转炉熔池的混匀时间,存在一个临界侧吹气量,当侧吹气量大于该临界值后,熔池混匀时间变化不大。工业试验结果表明,转炉采用顶底侧吹技术,可以降低钢铁料消耗,吨钢石灰消耗可降低将近3 kg,提高了转炉的脱磷能力,降低终点炉渣和钢水的氧化性,炉役平均出钢w([C])×w([O])=0.002 5×10-4,钢水氧化性的降低提高了合金元素收得率。