SWRH82B冶炼过程中钢水碳含量对硅锰收得率影响分析

在生产SWRH82B过程中,电炉出钢后依次加入碳粉和硅锰合金,通过对实际生产过程中不同碳含量炉次中硅锰合金收得率进行分析,得出LF进站钢水中碳含量对后续硅锰合金收得率具有较大影响。钢液碳含量0.2%~0.7%不同炉次下,合金中Mn收得率从78%~87%波动,合金中硅收得率从65%~85%波动。结合冶金热力学基础理论,在不同碳含量条件下对合金在渣铁间的平衡进行分析,钢液碳含量升高可明显降低合金在渣铁间的分配比,这表明在电炉出钢过程中需要提高并精准控制碳粉的加入量,稳定钢包中钢液碳含量,可降低硅锰合金的消耗。

提高转炉锰矿直接合金化工艺中锰收得率的工业试验研究

为了提高转炉锰矿直接合金化工艺中锰的收得率,在200 t转炉内进行了锰矿直接合金化的工业试验。试验分别考查了锰矿加入量、锰矿及造渣料加入顺序以及终点成分对锰收得率的影响。结果表明,当锰矿加入量为6~8 kg/t时,锰收得率能够大于50%。锰矿直接合金化获得较高锰收得率的最佳方案是每隔2 min批次加入锰矿,吹炼6 min后不加入烧结矿。通过对试验数据的分析得到铁水的脱磷是提高锰收得率的前提条件,只有使得转炉终点的碳质量分数大于0.2%,磷质量分数低于0.02%,才能获得高的锰收得率。最后,依据工业试验结果,确定出最佳的吹炼工艺路线。

基于GA-BP神经网络预测转炉出钢过程Mn元素合金化收得率

转炉脱氧合金化是转炉冶炼工艺的最后一步,钢液内合金成分含量控制是否精确直接影响着精炼工序的冶炼难度与冶炼周期。合金收得率是转炉合金操作人员配加合金时的重要参考标准。合金元素收得率判断的准确性直接影响着钢水成分稳定性与生产成本。通过理论分析和实际数据验证,选取了9项影响锰收得率的可观测指标,并借助因子分析法对数据进行降维处理,得到6个公因子矩阵作为模型的输入,以锰收得率为模型的输出,建立基于GA-BP神经网络的锰收得率预测模型。结果表明,模型的回归系数R^(2)=0.71478,平均误差为0.01,预测精度98%以上的炉次占总炉次的75%,预测的精度较高,对实际生产具有一定的指导意义。

锰矿石LF合金化热力学、动力学分析及生产实践

针对锰矿石转炉直接合金化工艺存在锰收得率低、收得率不稳定、影响因素多等缺点,为进一步提高锰的利用率,提出锰矿石LF合金化工艺。通过热力学和动力学两方面分析锰矿石在LF的冶金效果,揭示出锰矿石在LF的还原机理,明确锰矿石还原效果的影响因素及提高锰利用率应采取的具体措施。生产实践表明,利用该工艺平均锰收得率可达92%左右,比转炉合金化工艺提高30%以上,可降低炼钢成本9.62元/t。

转炉炼钢过程中锰氧化的研究

利用转炉吹炼过程中取样测温得到的分析检测数据,结合炼钢工艺操作情况,计算了炼钢过程中锰氧化反应的主要热力学参数(平衡商、氧化锰的活度系数、炉渣的氧化锰容量和锰在渣-钢之间的分配比)及其在吹炼过程中的变化,分析了钢水、炉渣成分和温度对锰氧化热力学参数的影响。吹炼初期锰氧化率可达到73.3%,吹炼中期锰氧化速度降低,部分炉次有时会产生回锰。吹炼后期,碳含量降低,锰继续被氧化,锰质量分数降低到0.08%~0.14%,有时可低于0.05%。根据炼钢工艺参数所得到的回归方程,可预报吹炼终点钢中锰含量。大型转炉生产低碳深冲钢锰的收得率平均26.7%。提高底吹供气强度,优化顶吹操作和减少渣量可有效提高锰的收得率。

基于转炉双渣冶炼工艺的锰矿直接还原合金化研究

以提高转炉双渣冶炼条件下锰矿直接还原合金化过程中锰的收得率为目的,进行了热力学理论分析,开展了实验室渣钢平衡试验和中试试验,在此基础上得出了基本结论;通过转炉工业化试验,验证了前期结论的可信性,同时得出在特定的双渣冶炼条件下,转炉锰矿直接还原过程中锰的收得率可稳定在35%～45%,具有经济上的优势,且对转炉冶炼效果有益,同时从总体上达到节能降耗、减少温室气体排放的效果。

转炉出钢过程加锰矿直接合金化技术研究

针对转炉加锰矿直接合金化工艺中锰收得率低的问题,研究开发了转炉出钢过程加锰矿进行直接合金化的工艺。结果表明:转炉出钢过程加锰矿直接还原合金化工艺无论从热力学还是动力学角度来说都是可行的。通过现场100 t转炉出钢过程加锰矿的生产试验可见,该工艺锰的收得率达到了80%以上,最高达到了95%,综合成本降低了3.43元/t以上。同时,该工艺不增加钢中的硫、磷等杂质含量,不污染钢液。

提高炉渣中MnO向钢中传递的试验

为了提高锰矿直接合金化锰的收得率,根据热力学分析结果确定了降低渣钢间锰分配比的影响因素。分析结果表明,提高温度和碳的活度是降低渣钢间锰分配比的必要条件。由此设计了感应炉试验方案,并进行了试验研究。结果表明,精炼渣在配加还原剂的情况下锰矿直接合金化锰平均收得率为90.8%,碳化硅作为还原剂在配碳量为1.2~1.4时,锰分配比最低;高温、高碳质量分数可以有效降低渣钢间锰分配比,底吹强度、锰矿加入量等工艺参数对锰矿直接合金化的效果有影响,应控制工艺避免锰矿石和还原剂的加入对钢中磷、硫产生的不利影响。