120 t复吹转炉吹氧后氩气搅拌工艺的冶金效果

转炉后吹氩气搅拌工艺可以更进一步促进钢液中的碳氧反应,有效降低转炉冶炼终点的钢液氧含量。通过对120 t复吹转炉的后吹氩气搅拌工艺的工业试验结果表明,后吹氩气搅拌可降低转炉终点碳氧积,底吹流量800 m^3/h的氩气搅拌5 min后,[O]从吹氩前的897×10^(-6),降至400×10^(-6);(FeO)从18.5%降至13.7%,平均[S]从0.009%降至0.005%,平均[P]从0.008%降至0.006%;搅拌3～6 min钢液平均温度降低10～20℃。

110t复吹转炉氧枪喷头设计参数对钢水冶金质量的影响

通过建立的几何模型,利用Fluent软件对出钢量110 t顶底复吹转炉氧枪喷头参数(夹角12°~13°,孔数4,流量22000~24000 m^3/h)对射流影响进行三维数值模拟,在1.1~1.4 m枪位,喷孔夹角12.5°的4孔氧枪可保持射流半径适中和较高的射流速度。钢厂冶炼45钢,Q235和HRB400钢的应用实践表明,采用12.5°喷头喷孔夹角,93炉次22 000 m^3/h氧气流量时110 t钢水的平均冶炼时间为14.8 min,终点碳符合冶炼钢种要求,终点[P]0.010%~0.030%,脱磷率≥96%。

低磷低硅铁水180t复吹转炉冶炼高磷钢的工艺优化

在统计分析了转炉前期炉渣碱度和钢水温度,终点炉渣碱度、终渣全铁含量和终点钢水温度对脱磷率影响的基础上,优化了0.29％ Si,0.085％P铁水180t复吹转炉的高磷钢冶炼工艺.200炉冶炼结果表明,通过使用低枪位使钢水快速脱碳升温,控制前期炉渣碱度≥2.2、终点炉渣碱度2.8～3.2,终点炉渣全铁含量≤17％,转炉出钢温度1 650 ～1 680℃,可控制脱磷率≤60％,终点钢水磷含量均值为0.035％.

100t复吹转炉-RH-70mm板坯连铸流程0.88%Si无取向硅钢的夹杂物行为

0.88%Si无取向硅钢的生产工艺为100 t BOF出钢时加300kg石灰,终点[C]0.035%~0.05%,出钢温度1 640~1 650℃,RH吹氧脱碳,加99.0%Al-Fe合金6.69 kg/t,加70%Si-Fe合金15.70 kg/t,70 mm板坯连铸过程全程保护浇铸,使用镁质碱性中间包覆盖剂。分析结果表明,RH终点[O]28×10^(-6),铸坯[O]22×10^(-6),RH-前[N]为16×10^(-6),RH过程增氮4×10^(-6),RH结束到铸坯增氮6×10^(-6);RH脱碳终点时钢中夹杂物以球形MnO·Al_2O_3为主;RH出站时以不规则形状的Al_2O_3为主,并伴有少量单独存在的CaS夹杂;中间包钢液内的夹杂物主要以不规则形状的Al_2O_3为主;铸坯中多为不规则形状的Al_2O_3以及少量A1N,还有少量由结晶器卷渣引起的含Na成分的复合夹杂物。

100t顶底复吹转炉底吹透气砖分布对钢液流场影响的数值模拟

利用Fluent流体软件,研究钢厂100 t顶底复吹转炉底吹透气砖数量(1~4)和分布对钢液流场及混匀时间的影响。结果表明,底吹砖数量和布置不同时,熔池的流动形成及搅拌效果也不相同;在气体总流量(100m^3/h)相同的情况下,单透气砖钢液混匀时间最长,为380 s;两块底吹砖非对称对角分布时,钢液的混匀时间最短,为204 s;其次为4块底吹砖平面对称分布结构,混匀时间为255 s。

120t顶底复吹转炉双渣脱磷一次倒渣的工艺实践

通过对转炉脱磷和碳-磷选择性氧化转变温度的理论分析和计算,在铁水未经脱磷预处理的条件下,进行120 t顶底复吹转炉双渣脱磷生产实践。当铁水平均成分为(/%):4.81C、0.49Si、0.32Mn、0.127P、0.019S的情况下,在转炉冶炼前期(0~360 s),采用低温(1 330~1 350℃),较强底吹搅拌[0.030~0.040 m^3/(t·min)],中等炉渣碱度(2.0~3.0)和高氧化铁(20%~25%)工艺措施,实现一次倒渣的半钢(3.8%C)平均磷含量0.048%和平均脱磷率62.2%的脱磷效果。

120t顶底复吹转炉底吹系统的数学模拟和工艺优化

根据120 t转炉建立三维数学模型,并进行Euler两相流计算,找出底吹透气元件合理的偏心位置,由原8个透气元件均布方式,偏心位置为0.56R(转炉熔池半径)、夹角为45°,优化为6个透气元件,偏心位置0.53R2个、0.65R2个、0.46R2个,两组组合透气砖中心夹角180°,内部夹角30°。生产实践表明,优化后有效地减少底吹气体消耗,提高熔池搅拌功能,碳氧浓度积由优化前的0.002 674降低到0.002 513。

200t顶底复吹转炉半钢冶炼深脱磷工艺实践

针对转炉终点钢水磷含量高且波动大的问题,对钢水深脱磷控制难点及影响脱磷的因素进行了分析,提出了采用"双渣高拉碳放渣"的深脱磷工艺路线;通过优化造渣制度、供氧和底吹气制度、枪位控制和终点控制等脱磷工艺,9炉34CrMo4钢的冶炼结果表明,钢水脱磷率达84.6%,终点渣-钢磷分配比L_p达到90.1,实现了转炉终点钢水[P]≤0.006%的稳定控制,并通过采用滑板挡渣及顶渣改制等减少回磷的技术措施,具备了批量生产磷含量小于0.010%的低磷钢种的能力。

150t顶底复吹转炉少渣冶炼工艺实践

石横特钢150 t转炉炼钢应用生白云石代替部分石灰和镁球进行少渣冶炼的工艺,采用优化的"溅渣+调渣"工艺改善了留渣的安全性;通过采用合理的造渣制度、吹炼制度、加入适量炉渣发泡剂、控制倒渣点,使得脱磷率约60%,排渣率约50%,有效保证了转炉的冶炼终点,各项指标得到了优化,石灰消耗从46.7 kg/t降低到30.2 kg/t;轻烧镁球消耗从13.3 kg/t降低到8.7 kg/t;氧气消耗为47.7 m^3/t;钢铁料消耗从1 075.3 kg/t降低到1 072.1 kg/t,实现安全、低成本少渣冶炼。

120t顶底复吹转炉终点碳含量控制对钢水脱磷的影响

研究了120 t转炉在终点钢水平均温度1 630℃,平均终渣碱度4.0时,终点[C]（0.029%-0.176%）对终点[P]和磷分配比的影响。34炉次冶炼结果表明,终点出钢磷含量随着碳含量的减小而降低,当碳含量低于0.06%时,有利于实现磷含量低于0.005%出钢;随着终点碳含量的降低,渣钢间的磷分配比增大,炉渣脱磷能力增强;在同等工艺条件下,终点碳含量越低,供氧时间越长,吹氧和碳氧反应对熔池的搅拌作用有利于进一步脱磷。

300t顶底复吹转炉氧枪枪位的水模型研究和应用

研究了300 t顶底复吹转炉1:10几何相似比的水模型顶枪枪位(150~300 mm)和流量(44~48m^3/h)对钢液混匀时间的影响。模拟结果得出,最佳枪位为170 mm,最佳流量为45 m^3/h。钢厂300 t顶底复吹转炉应用结果表明,顶吹流量60 000 m^3/h和底吹流量1 000 m^3/h时,当顶枪枪位由1 900 mm改进为1 700 mm时,碳氧积平均值由原来的27.94降为23.49,提高了转炉内熔池的搅拌效果,吹炼时间由原15.8 min降低至15.5 min,降低了生产成本。

工艺参数对120t转炉顶底复吹影响的水模型研究和应用

进行了120 t转炉几何相似比1:7的4因素5水平正交水模型实验,研究氧枪距离熔池高度(200~280 mm)、顶氧枪流量(72.5~99.0 m^3/h)、底吹流量(0.8~2.4 m^3/h)、底吹气孔(4~8孔)位置分布对转炉顶底复吹的影响。结果表明,底吹气孔位置分布是影响熔池搅拌效果的最重要的因素。当选取氧枪距熔池高度h=240mm,顶枪吹气体流量Q_1=99.0 m^3/h,底吹气体流量Q_2=2.4 m^3/h,底吹气孔(6孔)位置D(4)时,熔池搅拌效果最佳。120 t转炉顶底复吹生产Q235B钢应用结果得出,顶吹流量25 000 m^3/h,底吹流量560~800 m^3/h,底吹6孔布置吹炼14~16 min、钢水终点[C]0.14%~0.18%,碳氧积0.002 3~0.002 5,熔池搅拌效果良好。

复吹转炉射流与钢水熔池相互作用的水模型试验

根据鞍钢180 t复吹转炉的实际生产情况,设计了超音速射流氧枪并进行水模型实验,避免了亚音速射流氧枪所带来的氧枪枪位修正问题。通过10:1水模型,保证最佳的底吹工艺参数不变(4孔对称,底吹流量0.70 m^3/h),改变顶吹氧枪的气体流量(38～42 m^3/h)和吹炼枪位(130～210 mm)进行实验。结果表明:水模型最佳的工艺参数是枪位150 mm,流量39 m^3/h。

100t转炉-LF(VD)工艺冶炼轴承钢的氧含量控制

通过铁水预脱硫-100 t顶底复吹转炉-吹Ar-LF(VD)-方坯连铸工艺生产轴承钢的实践,得出冶炼终点钢水碳含量为0.2%～0.6%时,钢水氧含量在50×10-6到150×10-6之间;经出钢时脱氧、吹氩、LF(VD)精炼后,中间包钢水中的全氧含量为(14～16)×10-6,铸坯中的全氧量＜12×10-6.分析表明,加强熔池搅拌,使钢渣充分反应,控制转炉下渣量＜5 kg/t钢,加强吹氩搅拌,控制LF顶渣碱度在2.0～2.5之间,(FeO)+(MnO)小于0.5%,可使轴承钢中全氧量进一步降低.

180 t转炉超音速射流和聚合射流与炼钢熔池作用的水模型实验研究

以鞍钢180 t顶底复吹转炉为原型,设计超音速氧枪喷头进行了复吹转炉传统射流与聚合射流对熔池相互作用的水力学模型实验。超音速射流水模实验确定最佳的均混时间为12.6 s;在保持最佳顶吹气体流量的条件下,以降低枪位模拟聚合射流对熔池的相互作用。结果表明:当氧枪枪位下降到40 mm时,均混时间为11.8 s,这说明聚合射流完全可以达到传统射流对熔池的搅拌效果,可取消底吹系统,简化转炉设备和提高转炉炉龄。

100t转炉炉衬侵蚀因素的分析和长寿炉龄的工艺实践

通过分析了水钢100 t顶底复吹转炉炉衬的损坏机理和影响炉渣熔化性能的因素,得出每1%V_2O_5降低炉渣熔化温度27℃,每增加1%TiO_2含量,炉渣半球温度约降低5℃,当炉渣TFe含量在20%以上时,炉渣熔化温度在1 320～1 395℃。通过采取铁水捞渣工艺;建立转炉热平衡操作模式,提高拉碳率;铁水Si在0.6%～0.8%时,采用单渣操作,铁水Si〉0.8%时,采用双渣操作;建立转炉最佳炉型及控制措施;优化钢水温度制度和优化脱氧合金化制度,降低出钢温度;在补吹提枪前加入适量焦丁,确保冶炼终点炉渣中FeO保持较低含量,提高溅渣护炉效果等工艺措施,结果使转炉炼钢的耐火材料消耗降到8.75 kg/t钢,转炉炉龄达到29 336炉。

150 t转炉-LF-RH-350mm×470mm CC流程生产优质轴承钢GCr15的工艺实践

通过采用优质铁水,高拉碳操作控制顶底复吹转炉终点[C]≥0.20%,LF精炼造渣材料加入前[Als]≥0.03%,精炼渣(FeO+MnO)≤1.0%,RH≤100 Pa的时间≥15 min,连铸钢水过热度≤30℃,结晶器电磁搅拌和凝固末端动态轻压等工艺措施,本钢GCr15轴承钢的平均T[O]≤8×10^(-6),[Ti]≤25×10^(-6),[Ca]≤10×10^(-6),连铸坯中心疏松0.5～1.0级,缩孔0～1.0级,等轴晶率41.5%～43.2%。

唐钢60t转炉石灰石替代部分石灰造渣炼钢的工业试验

对唐钢60 t转炉石灰石替代部分石灰造渣炼钢进行工业试验和分析,结果表明,石灰石替代比在7%~33%时,估算吨钢节省能耗1.45~6.90 kg标煤;石灰石替代部分石灰炉次终点钢水平均P含量为0.02%,脱磷率均值达到83.13%。同时出钢温度增加,石灰石替代部分石灰造渣炉次的脱磷率下降,符合热力学规律;石灰造渣炉次吨钢入炉CaO量为51.99kg,而石灰石替代部分石灰炉次的吨钢入炉CaO量为51.67 kg,并无明显硅挥发现象。

130t BOF-LF-150mm×150mm CC流程控制高碳钢SWRH82B氮含量的工艺实践

0.79%~0.86%C SWRH82B高碳钢的生产流程为130 t顶底复吹转炉-LF-8流150 mm×150 mm坯连铸工艺。通过转炉吹炼时采用较高泡沫渣高度,终点枪位较其他钢种高100~150mm,转炉全程底吹氩0.02~0.05 m^3/(t·min),圆流出钢,LJ精炼时快速成渣,合适的吹氩量20~30 m^3/h,连铸全程保护等工艺措施,有效控制钢中氮含量,205炉氮含量分析表明,钢中氮含量为13.7×10^(-6)~37.4×10^(-6),平均氮含量为23.3×10^(-6)。

碱金属氧化物对转炉冶炼超低磷钢脱磷效果影响的工业试验

通过15k真空感应炉试验得出CaO基脱磷渣系中分别添加Li2O、CaF2、Na2O、K2O后均有明显的脱磷效果，其中Li2O含量5％～10％时脱磷效果最佳。120t顶底复吹转炉双渣操作的工业试验结果表明，脱磷前期在加31．46kg／t石灰、3．70kg／t白云石和0．70kg／t烧结矿的基础上添加13．88kg／t锂云母矿（／％：56．41SiO2，3．80FeO,4．50Na2O，4．17K2O，3．18Li2O）较未加锂云母矿的渣料（34．58kg／t石灰，5．41kg／t白云石，3．13kg／t的烧结矿）转炉终点渣氧化性低，转炉半钢的脱磷率和磷平衡分配比的平均值分别是未加锂云母矿的1．67倍和2．81倍，转炉终点的脱磷率和磷平衡分配比的平均值是未加锂云母矿的1．02倍和1．47倍，与未加锂云母矿相比，转炉吹炼终点[P]可由0．009％-0．011％降低到0．005％-0．006％，能够满足超低磷钢生产要求。