SPHC钢冶炼过程夹杂物特征演变及控制

针对SPHC带钢表面经常出现的起皮、夹杂等缺陷引起的材质降级问题,通过全流程取样结合Factsage热力学计算等方法,跟踪分析了冶炼过程钢液洁净度和夹杂物的演变规律及合理渣系的控制范围,为降低带钢表面夹杂物缺陷的控制提供依据。研究表明:冶炼过程钢中主要夹杂物类型为氧化铝类夹杂物,其数密度呈现先降低后增多的趋势,转炉出钢阶段氧化铝类夹杂物数密度最大,吹Ar过程夹杂物数量显著降低,中间包浇注前期浇出钢过程夹杂物数量降低了70%以上,中间包过程存在一定二次氧化,全氧和夹杂物均有显著波动,这是大颗粒夹杂物的重要来源之一。

碱度对富矿粉厚料层烧结固相反应及矿物生成的影响

富矿粉具有铁品位高、杂质少的优点,但粒度较大,其配比增大后会使混合料平均粒度增加,易导致垂直烧结速度过快,不利于烧结过程的液相生成和冷凝固结,从而影响烧结矿质量和强度。碱度和料层厚度是影响烧结过程固相反应、液相生成的关键因素,通过热力学计算及试验,研究了二元碱度对富矿粉厚料层烧结固相反应及矿物生成的影响机理,解析了烧结过程固相反应及液相生成过程,并计算了烧结理论配碳量,分析了碱度对烧结矿相组成和冶金性能的影响。研究结果表明,随二元碱度的增加,熔剂中CaO有利于固相反应,使CAF3、CAF1等铁酸钙相增加,促进液相的生成与发展;也使硅灰石(Bredigite)相生成温度逐渐降低、数量逐渐增多,而尖晶石(Spinel)、黄长石(Melilite)逐渐减少,均有利于黏结相生成和固结。另外,通过对900mm厚料层烧结杯试验后的烧结矿进行矿相分析发现,当二元碱度从1.9增加到2.1时,烧结矿中铁酸钙含量增加,原始和再生赤铁矿减少,在低温还原时产生的应力减少,使其低温还原粉化指标得到改善,烧结矿的还原性提高;但当碱度继续增加时,烧结矿中形成了更多硅酸钙相,尤其是β-C2S相的增加降低了烧结矿的强度和冶金性能。

水分对富矿粉烧结制粒的影响机制

富矿粉铁有品位高、杂质少的优点,但粒度较大,制粒效果较差。水分是影响烧结制粒的关键因素,研究了水分对富矿粉烧结制粒过程及料层透气性的影响,并提出了制粒小球破损机制的表征方法。通过对比分析制粒小球的湿强度、干强度和抗脱粉性能,获得了不同混合料水分条件下制粒小球长大模式及破损机制。研究结果表明:随混合料水分含量的增加,混合料制粒效果明显得到改善,颗粒长大指数GI增加,制粒小球粒度增大,粒度大于3 mm占比均明显增多,粒度小于1 mm占比降低,料层透气性也得到改善。不同粒级制粒小球内水的存在状态不同,粒度在3~8 mm制粒小球中液桥主要呈毛细管状分布,颗粒之间粘结力较大,制粒小球呈滚雪球模式长大,粘附层联结紧密,而粒度大于8 mm制粒小球主要以随机或非随机粘合模式长大,水在颗粒间的液桥多以液滴状存在,颗粒间粘结力较弱,易发生破损,因此在水分含量较高时制粒小球干强度KI降低。并通过对比分析运输和干燥过程制粒小球抗脱粉性能B1和B2,获得当混合料水分质量分数超过7.5%时,制粒小球破损主要受烧结料层的热气流冲击作用。综合考虑制粒效果和料层的透气性,富矿粉烧结混合料水分质量分数应在7.50%~8.05%之间。