低碳铝镇静钢精炼渣理化性能研究及动态调控

为提升低碳铝镇静钢水的可浇性,基于低碳铝镇静钢精炼渣的热力学计算,研究典型组分CaO/Al2O3(C/A)、SiO_(2)、FeO对精炼渣液相线温度、1650℃黏度和表面张力的影响规律,结合精炼渣理化性能(熔点和黏度-温度曲线)测试结果,建立吹氩直上精炼渣动态调控模型,并投入生产实践应用。结果表明:随着C/A增加,精炼渣熔点在渣中SiO_(2)质量分数为5%时单调升高,在渣中SiO_(2)质量分数为10%时先降后升,另随C/A的增加精炼渣黏度及黏度-温度曲线的转折温度升高;精炼渣组分范围为C/A 0.75~1.50、SiO_(2)质量分数0~10%、FeO质量分数2%~6%时,可获得较低的液相线温度、较高的黏度和表面张力。生产实践中应用建立的模型可实现造渣物料的动态加入,精炼渣理化性能的稳定性得到显著提升,精炼渣的C/A和全铁(TFe)质量分数标准差明显降低;液相线温度、1650℃时的黏度和表面张力平均值分别降低6.9℃、增加0.0206 Pa·s和0.0109 N/m;全氧(TO)质量分数均值由2.78×10(-3)%下降为2.25×10(-3)%,改进了19.1%,钢水的可浇性得到显著改善。

转炉炼钢少渣冶炼技术的探索实践

介绍转炉少渣冶炼、炉渣热循环利用实践。可分两个阶段,脱碳出钢留渣、冶炼中期脱磷倒渣留渣与脱碳出钢留渣同时进行(留渣+双渣)。脱碳留渣冶炼,通过出钢后倒渣、调渣过程控制,抑制留渣造成吹炼前期的喷溅。留渣冶炼使吨钢石灰消耗降低28.6%。"留渣+双渣"试验,控制转炉前期炉渣碱度及全铁,选择合适脱磷渣倒炉点及温度,保证前期渣脱磷率和泡沫化,最终前期脱磷率大于60%,排渣率大于50%。"留渣+双渣"技术,吨钢石灰消耗降低46.9%。

提高供氧强度对转炉冶炼的影响

转炉供氧强度大小的选择主要取决于它的喷溅情况,同时还应考虑原料状况、冶炼钢种、炉容比、转炉排烟能力等条件,通常在无喷溅的前提下应尽量使用较大的供氧强度。提高转炉供氧强度能缩短吹氧时间,增加钢产量,强化氧射流与熔池的作用,加快脱碳速度、成渣速度和熔池升温速度,减少氧气消耗,提高转炉炉龄。

转炉各工序对连铸浇钢温度的影响

根据供不同连铸机钢水现场测温数据和工艺操作要求，以转炉-精炼（LF）-连铸工艺过程的温度为基础，分析了钢水温度的控制水平，并提出了一些改进对策，以促连铸中间包温度命中率的提高。

150t转炉钢水炉内镇静时间影响因素分析

介绍了梅钢150t转炉钢水炉内镇静时间的影响因素。冶炼钢种磷含量与钢水炉内镇静时间的关系是显著的，随着钢种磷含量的增加钢水镇静时间逐渐降低；钢种磷含量降低而终点温度升高，镇静时间增长，磷含量为650ppm的钢种，终点温度对镇静时间的影响不大；终点氧高于500ppm时，钢水炉内镇静时间变化很小；钢水炉内镇静时间随着出钢时间的减短而逐渐增加。

复吹转炉控制碳氧积的技术实践

复吹转炉的底吹系统对转炉的脱磷效率影响很大，而转炉终点碳氧积又是衡量底吹效果的一个重要指标。介绍了如何控制好底吹，保证底吹效果，从而控制转炉碳氧积在合理范围内，提高钢水质量。

转炉锰矿直接合金化可行性研究

介绍了锰矿直接合金化的优点、原理和影响因素；通过分析计算，着重阐述了锰矿代替部分铁矿石用于梅钢转炉冶炼的经济性、可行性及需要关注的问题；说明了锰烧结矿的特点并对梅钢使用锰矿的前景进行了分析和展望。

富氧蓄热式钢包烘烤工艺技术可行性研究

采用数值模拟和现场验证的方法，对富氧蓄热式钢包的烘烤过程进行了研究，得到了氧气浓度分别为21％、25％、29％的内衬烘烤过程中的温度分布情况。研究结果表明在烘烤16h后，采用任何富氧方式均能达到预期的烘烤效果，同时在保证包衬加热效果相同的条件下，富氧到25％时可减少煤气消耗5．2％，富氧到29％时可减少煤气消耗9．7％，因此富氧蓄热式钢包烘烤工艺是一种具有较大节能空间的可行技术。

转炉出钢硅铁预脱氧工艺生产实践

介绍了梅钢转炉出钢过程中采用硅铁替代复合中铝对钢液进行预脱氧工艺。在考虑转炉下渣量、脱氧产物活度及钢液洁净度的前提下，针对花纹板钢，通过研究钢包渣成分、脱氧产物控制以及脱氧成本计算分析，制定了经济型成本花纹板钢硅铁脱氧工艺。采用该技术生产的花纹板钢，脱氧产物SiO2活度稳定在0.3以下，[Mn]／[Si]值控制在10左右，综合脱氧成本为最低。

LF精炼炉脱硫率研究

通过现场试验研究,得到了与LF精炼炉脱硫率的有关结论,150 t钢包精炼炉脱硫期合适的底吹氩流量为400~600 NL/min,在此流量下脱硫,15 min后钢液中的硫含量能降到10 ppm左右,操作得当时,钢液硫含量甚至可达到5 ppm的水平,LF钢包精炼炉有利于深脱硫的碱度范围为6~10,出站脱硫率能达到80%左右。

转炉石灰利用率影响因素分析

通过转炉石灰利用率计算方法的介绍，分析了梅钢试验转炉吨钢石灰消耗与石灰利用率的关系，发现转炉石灰利用率随着石灰加入量的增大而减少，转炉实际成渣石灰量则先随着石灰加入量的增加而增加，然后随着石灰加入量的增加而减少。通过石灰质量、铁水条件和底吹控制对石灰利用率的影响分析，以及对转炉冶炼过程中的加料控制、热量控制和枪位控制进行的改进，实现了试验转炉2013年1—3月平均吨钢石灰消耗为48．7kg和平均石灰熔化率为85．3％的提升。

“LF-RH”双联法生产IF钢实践

介绍了梅钢炼钢厂采用"LF-RH"双联法生产IF钢的工艺实践。通过提高转炉终点命中率,优化RH脱碳等措施,解决了钢水增碳问题;采取合理的LF加热制度,同时降低RH处理周期,保证了连铸浇注的连续性并改善了铸坯质量。

梅钢转炉挡渣技术生产实践

介绍了上海梅山钢铁股份有限公司炼钢厂150 t转炉挡渣工艺。使用挡渣帽和挡渣塞双挡渣并配合下渣检测仪联合使用模式,可以控制钢水回磷质量分数在5×10-6左右;提高出钢口使用寿命,冶炼IF、SPHC和H-235P钢时,出钢口平均使用寿命可以分别达到98、110和117炉;减少每炉下渣量约100 kg,提高了钢水洁净度。

CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3渣系脱磷行为

利用Factsage软件计算了Al2O3含量对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系熔点和黏度的影响,并通过实验研究了在1 400℃时,CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系对高磷铁水脱磷行为的影响。结果表明：渣中Al2O3的质量分数在3%~6%之间时,随着Al2O3含量的增加,渣系的熔化温度迅速降低,进一步增加渣中的Al2O3含量,渣系的熔化温度逐渐增加;Al2O3对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系的黏度影响不大;渣中Al2O3的质量分数在3%~6%之间变化时,渣系脱磷能力变化不是很大,脱磷率维持在91%左右,进一步增加渣系中Al2O3的量,脱磷率逐渐下降;Al2O3对脱磷率产生影响可能是其改变了炉渣中液相所占比例,进而影响磷从铁水中向液相渣的传质过程。

吹氩钢脱氧铝消耗及脱氧工艺对夹杂物的影响

由250 t转炉冶炼吹氩钢的生产数据分析,发现转炉脱氧工艺对脱氧铝消耗的影响大。出钢全脱氧工艺比半脱氧工艺的脱氧铝单耗高0.28 kg/t、脱氧铝利用率低8.3%;随转炉温度的上升或氧质量分数增加,脱氧铝单耗逐步增加,同时,转炉温度的上升会引起氧质量分数的增加。通过对SPHC板坯在两种脱氧工艺下的夹杂物分析,发现:宏观上两种脱氧工艺的全氧控制水平相当,约为0.0020%;半脱氧工艺的氮质量分数为0.0020%,全脱氧工艺时为0.0025%。微观上,夹杂物主要为Al_2O_3、Al_2O_3-Mn S、氧化物和MnS/MnS-CuxS;全脱氧与半脱氧工艺相比,Al_2O_3夹杂物平均尺寸小0.6μm、Al_2O_3夹杂物比例低约25%、Al_2O_3-Mn S夹杂物比例高约20%、硫化物比例低约5%。Al_2O_3夹杂物尺寸的减小易于Al_2O_3-Mn S夹杂物的生成。

低成本花纹板钢硅铁脱氧工艺

为实现花纹板钢的低成本硅铁脱氧,在考虑转炉下渣、脱氧产物活度及钢液洁净度影响的前提下,在原有的花纹板钢使用硅铁替代复合中铝生产实践基础上,通过研究钢包渣成分、脱氧产物控制以及脱氧成本计算分析,制定了低成本花纹板钢硅铁脱氧工艺。采用该技术生产的花纹板钢,脱氧产物SiO2活度稳定在0.3以下,钢液w(Mn)/w(Si)值控制在10左右,脱氧成本降低约6元/t。

梅钢转炉上应用滚筒处理钢渣的研究

梅山炼钢厂对转炉钢渣主要采取滚筒渣处理工艺,经处理后渣颗粒度小于5mm的比例在85%左右。滚筒渣是一种预熔渣,其主要成分为CaO、SiO2、FeO,具有熔点低、碱度高、氧化性高等特点,将滚筒渣作为造渣剂可促进转炉冶炼前期的化渣速度,提高炉渣碱度和氧化性,降低冶炼成本。梅钢在滚筒渣回收利用方面进行了有效探索,实践表明:使用滚筒渣后,吨钢石灰消耗降低6.5kg/t,终渣碱度提高0.3,磷分配比提高5.3且波动范围变窄,钢铁料消耗降低4.6kg/t。