LF精炼无氟渣系生产Q345qE钢的实践

根据不同精炼渣系的特点,选择无氟的CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)渣系,确定了含铝钢精炼终渣最佳组成为w(CaO)51%~54%、w(SiO_(2))4%~7%、w(Al_(2)O_(3))28%~31%。优化转炉脱氧工艺,在转炉出钢过程中进行顶渣控制,取得目标渣系。采用循环渣利用技术,取消了在精炼工序加入萤石的操作。生产实践表明:无氟渣系满足了BOF-LF-CC工艺生产Q345qE钢的要求,为高效、清洁生产奠定了基础。

LF精炼无氟渣系生产Q345qE生产实践

根据不同精炼渣系的特点,唐山中厚板公司选择无氟的CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)渣系,同时优化转炉脱氧工艺,采用循环渣利用技术,实现了精炼工序取消萤石。生产实践表明,该渣满足了唐山中厚板材有限公司BOF-LF-CC工艺生产Q345qE的要求,为高效生产和清洁生产奠定了基础。

电渣重熔用CaO-Al_2O_3-SiO_2三元无氟渣系的研究

根据电渣重熔工艺要求和渣相平衡的特点,提出电渣重熔用渣化学组成的设计原则。据此原则,研究了CaO-Al_2O_3-SiO_2,三元系中8个共晶组成和二个同分化合物的性质,测定了其电导率和导热系数。根据其性质和电渣重熔实验,从中选出了两个适于电渣重熔用无氟渣系,其共晶组成(wt％):49.5％CaO-43.7％Al_2O_3-6.8％SiO_2和52.0％CaO-41.2％Al_2O_3-6.8％SiO_2。工业实验表明,其冶金性能与ANF-6渣相当,而电耗可降低30％,从根本上消除了氟化物对环境的污染。

碱度对无氟渣渣膜传热、结晶性能及结晶矿相的影响

采用自制的结晶器模拟装置,研究了不同碱度无氟渣的传热情况,同时获得了实验条件下的凝固渣膜,并运用差热分析及X射线衍射等分析手段,研究了不同碱度无氟渣的结晶性能和结晶矿相。结果表明,在浸入渣液的前30 s内碱度变化对无氟渣渣膜传热的影响较为显著,随碱度增加,热流密度先升后降,在碱度为1.3时,达到峰值;析出的主要结晶矿物为硅硼酸钙或硼硅酸钙,碱度变化对析出矿物的种类没有太大影响;在等渣膜厚度的情况下,结晶质渣膜比玻璃质渣膜的传热要缓慢。

碱度对无氟渣结晶性能、矿相及传热的影响

传统连铸含氟保护渣,不仅污染环境,而且对铸坯和铸机设备也有不良影响。文章采用实验方法模拟结晶器制取渣膜,通过对渣膜结晶性能的研究和矿相组成的测定,得出碱度对无氟保护渣传热的影响规律:在0.9到1.4碱度范围内,碱度主要通过影响渣膜厚度来控制渣膜传热;在1.4到1.7碱度范围内,碱度主要通过影响渣膜结晶率来控制渣膜传热。为解决无氟保护渣准确控制传热问题提供基础信息和理论依据。

无氟连铸结晶器保护渣结晶性能研究进展

传统保护渣成分中含有氟化物,易导致连铸过程中环境污染、设备腐蚀等问题。选用合适的助熔剂替代氟化物获得结晶性能优良的无氟保护渣,是目前连铸生产实现绿色高效化的关键。本文基于结晶温度、结晶率和结晶矿相三个方面,总结了近几年国内外与无氟环保型保护渣结晶性能有关的研究现状,无氟保护渣的化学成分对其结晶性能的影响规律,提出了无氟环保型保护渣未来的研究方向和目标,即探寻无氟保护渣中可以代替枪晶石的主晶相以满足对控制传热的需求,为开发适用于高效绿色连铸生产要求的无氟保护渣提供理论依据。

无氟连铸保护渣有关技术问题的探讨

综述了国内外无氟连铸结晶器保护渣发展状况,分析了目前高碳钢和包晶钢(特别是亚包晶钢)用保护渣降氟过程中面临的主要问题:高温时粘度-温度特性的稳定性以及保护渣结晶性能的有效控制。在此基础上,提出了连铸无氟保护渣今后研究的方向和重点。

结晶器无氟保护渣渣膜的传热性和矿物结构

结晶器和铸坯间的渣膜直接影响铸坯的润滑和传热,由于无氟保护渣特性不同于传统含氟渣,其传热特性以及它在结晶器内的热行为是研发的关键。因此,对结晶器无氟保护渣渣膜的传热和矿物结构进行了研究。研究结果表明:添加适当的Li2O、TiO2和Fe2O3,可使渣具有较好的流动性和较低的熔化温度,使渣膜的硅灰石相区缩小,黄长石相区扩大,从而减低渣膜的传热系数。

无氟连铸结晶器保护渣的结晶性能

结晶器与连铸坯间的保护渣膜直接影响着连铸坯的润滑及传热,而保护渣的结晶性能是影响润滑和传热的重要因素。通过测定保护渣的结晶温度、结晶率和结晶体几何尺寸,研究了碱度和TiO2含量对含钛无氟保护渣结晶性能的影响规律。结果表明:加大碱度和增加TiO2含量都能明显提高保护渣的结晶倾向性。

含TiO_2无氟保护渣的传热研究及生产实践

在对结晶器无氟保护渣熔粘特性研究的基础上，研究了结晶器无氟保护渣渣膜的传热。即在保护渣熔粘特性的基础上利用添加TiO2来降低和控制铸坯及结晶器之间的热传递。结果表明：采用碱度在0．95～1．05范围内、TiO2含量为2．5％的结晶器无氟保护渣，不仅可保证连铸生产所要求的正常渣耗和结晶器进出水温差，而且铸坯表面质量良好。

无氟结晶器保护渣的发展

开发可替代污染环境、侵蚀设备的传统含氟渣的新渣系—连铸结晶器无氟保护渣是保护渣新课题。结晶器无氟保护渣加入氟的替代熔剂 ,其特性不同于传统含氟渣。而且由于结晶器无氟保护渣对凝固壳的吸热加大了渣圈的形成 ,因此无氟问题一直没有得到真正解决。本文论述含氟渣的特点及无氟保护渣的发展现状 。

结晶器含钛无氟保护渣的粘度和熔化特性

以CaO-SiO2-TiO2渣系为基础配制了含钛无氟结晶器保护渣，为建立和优化配置规律，通过实验测定熔渣的粘度和熔点，研究了含钛无氟保护渣熔化特性与助熔剂、TiO2含量及二元碱度之间的关系。结果表明：B2O3和碱金属Na2O、Li2O均能有效降低粘度和熔点，其中以B2O3作用最为明显；TiO2含量为6％时，粘度和熔点均呈最小值。在4％～10％范围内，MgO可降低粘度，但会使熔点升高；含量〈3％时，MnO可降低粘度，含量超过5%则会同时使粘度和熔点增加。

无氟板坯连铸结晶器保护渣的研究

针对无氟保护渣开发的晶物.当析晶替代物加入量大于4%时,随着加入量的增加,熔渣析晶温度和析晶率明显增大,结晶器进出水温差减小.同时,在0～8%的析晶替代物加入量范围内,无氟渣的熔点和粘度变化均满足连铸工艺要求.在重钢2号板坯铸机上浇铸中碳包晶钢结果表明,所开发的无氟保护渣使用效果优于有氟渣.

无氟板坯连铸保护渣的实验研究

在调查了国内外无氟连铸结晶器保护渣发展状况的基础上,优化实验配方,对无氟保护渣的熔化温度、熔化速度和粘度进行实验研究。通过对实验结果的分析,得出添加剂影响保护渣的强弱顺序,并对添加剂影响保护渣性能的机理进行了论述。

无氟连铸保护渣导电性能的实验研究

通过调节Li2CO3、Na2CO3以及BaCO3等助熔剂的含量,测定了不同材料组成无氟保护渣的熔化温度、粘度以及电导率,分析了无氟保护渣电导率与其它物理性能之间的关系,以此来选取实验配方最佳助熔剂加入量。结果表明:无氟保护渣的熔化状态对其导电性能有着直接影响,通过熔化温度及粘度的变化可以直接推断出保护渣电导率的变化规律,添加10%硼砂、3%碳酸锂、15%碳酸钠以及9%碳酸钡能够使实验配制的无氟保护渣具有良好的导电性能。

无氟连铸结晶器保护渣结晶矿相研究

采用岩相矿相显微镜,研究了含钛无氟保护渣结晶矿相的组成。实验结果表明:在本次实验中,渣样的结晶矿相主要是钙钛矿,个别渣样中有巴依石和黄长石析出;w(TiO_2)为6%时,随着碱度的升高,钙钛矿晶体的十字架结构逐渐减小,并开始出现粒状结构;碱度为1时,随着w(TiO_2)的增加,钙钛矿晶体的形状,由粒状结构逐渐变为十字架结构,w(TiO_2)为8%时开始出现十字架结构,w(TiO_2)增加为10%时出现了十字架的串联。

连铸结晶器内含钛无氟保护渣固态渣膜再结晶研究

将Kissinger方程引入到保护渣研究领域,研究了含钛无氟保护渣玻璃体升温结晶(升温速率5～30K/min)、液态降温结晶(降温速率5～30 K/min)的激活能。实验结果表明,保护渣玻璃体的结晶激活能E约为52.75 kJ/mol,保护渣液态降温结晶的激活能E约为61.15 kJ/mol,实验研究的保护渣玻璃体结晶峰温度915～940K,急速冷却形成的玻璃态渣膜在结晶器内存在再结晶,衡量保护渣结晶性能应综合考虑液态降温结晶行为和渣膜在结晶器内再结晶的行为。

转炉无氟化渣剂的研究及应用

针对萤石造渣对炉衬侵蚀严重、溅渣效果不良、污染环境等一系列问题,本文研究了无氟化渣剂和萤石化渣效果的对比实验。实验结果表明:无氟化渣剂替代萤石不仅可以满足冶炼过程化渣工艺要求,而且可以改善化渣效果,保证转炉脱磷能力,减少炉渣对炉衬的侵蚀,且降低了化渣剂成本。

无氟含钛保护渣表面粗糙度研究

通过实验使用表面粗糙度测试仪测定了无氟连铸结晶器保护渣的表面粗糙度,研究了碱度R、Li_2O、TiO_2、Na_2O、B_2O_3、MgO对保护渣表面粗糙度的影响。实验证明:碱度大,Li_2O、TiO_2、Na_2O、MgO含量高的保护渣,其冷态下的表面粗糙度相对较高;保护渣的玻璃化性能随着B_2O_3含量的提高而变好,表面更加光滑;MnO含量在2%~4%时,随着的MnO含量的增加,表面粗糙度变大;MnO含量在4%~6%时,随着的MnO含量的增加,表面粗糙度变小。