沙钢5800 m^(3)高炉所用烧结矿FeO含量研究

这是一篇冶金工程领域的文章。为给烧结矿FeO成分控制、质量优化提供理论依据,考查了沙钢5800 m^(3)高炉所用烧结矿转鼓强度、低温还原粉化、中温还原性等冶金性能,并通过统计数据分析探究了FeO含量对烧结矿冶金性能的影响以及影响FeO含量的因素,结果表明:基于沙钢现行原料质量、配矿结构以及工艺操作条件下:FeO含量增加可提升烧结矿转鼓指数、RDI+3.15及RI,当RI大于85%时,FeO含量才成为制约RI因素,FeO含量适宜值为9.5%左右;R、SiO_(2)含量、精粉及燃料配比增加会导致FeO含量升高,提升MgO含量,负压会造成FeO含量下降;数据分析表明:控制R为1.9,SiO_(2)、MgO含量分别为5.2%、1.8%左右,精粉配比在11%以内,燃料配比在4.5%~5%之间,负压为16 KPa以内,可使烧结矿FeO含量均值维持在9.5%左右,对应转鼓指数均值为80%左右,RDI+3.15、RI均值分别为75%、80%以上。

沙钢高炉炉缸侵蚀机制研究

沙钢A高炉开炉不久,炉缸侧壁温度长期高达700℃,虽然采取了降低产量、压浆、活跃炉缸和加钛矿等护炉措施,使得铁水中钛的质量分数达到了0.15%以上,但炉缸侧壁温度并未得到有效控制,随后停炉大修。对A高炉炉缸侵蚀原因进行了深入研究,在对残余耐材进行分析时发现,碳砖在高温时的导热系数偏低,导致炉缸中的热量不能及时导出,碳砖热面温度过高,碳砖附近的铁水中无法析出Ti C和Ti(C,N),使得钛矿护炉失效。

沙钢高炉常用炉料冶金性能的分析研究

通过对沙钢高炉几种常用的炉料进行低温还原粉化、还原性以及荷重软化熔融滴落性能试验,分析了不同炉料的冶金性能。结果表明:高碱度烧结矿低温还原粉化性能较差,还原性较好,软化开始温度较高,熔融区间较宽;球团矿低温还原粉化性能较好,还原性较差;块矿低温还原粉化性能处在烧结矿和球团矿之间,还原性能波动较大,软化开始温度较低。通过对沙钢不同炉料冶金性能的分析,为优化高炉炉料结构,提高高炉精料水平,促进高炉节能降耗提供了理论依据。

钢铁材料中取向差/旋转轴分布的EBSD研究

本文利用EBSD技术研究了铁素体-贝氏体双相钢、SWRH82B线材、F460船板钢的取向差/旋转轴分布情况,并对结果加以分析。结果表明:样品制备的优劣对小角度取向差影响明显;EBSD数据采集不当可能引入30°〈111〉伪对称性;材料的组织与织构对相关联取向差分布产生影响;织构的种类及强弱将使得非相关联取向差分布偏离Mackenzie分布并使得旋转轴在样品坐标系中有序分布。

沙钢2680m^(3)高炉长寿技术特点及铜冷却壁使用效果

沙钢2680m高炉设计及操作遵从炉料膨胀、收缩与炉型相适应的原则,通过设计合理炉型、优化铜冷却壁设计及操作制度等,延长铜冷却壁寿命。炉型设计采用合理的炉腰体积占比(12%~16%);优化炉身上部结构,减少铸铁冷却壁厚度,增加耐材厚度,可降低炉身上部冷却强度,避免边沿气流温度过低影响炉料的干燥和预热;优化铜冷却壁设计,壁体采用侧凸台,加强高炉周向传热的均匀性;优化操作制度,合理调剂上下部制度,增大炉缸活跃区占比,避免软熔带根部位置过低。采用上述措施后,2680m高炉铜冷却壁寿命普遍超过17年,部分达到23年。

混凝沉淀法处理冶金含氟废水工艺研究

水中氟含量超标会对环境造成巨大影响,目前冶金行业普遍采用混凝沉淀法处理含氟废水。因此,针对混凝沉淀法除氟工艺中影响因素多、除氟效果缺少综合评估的问题,以某钢铁公司生产过程中产生的含氟废水为对象进行研究。首先通过正交实验考察pH、聚氯化铝(PAC)投加量、聚丙烯酰胺(PAM)投加量、PAC搅拌时间、PAM搅拌时间对含氟废水除氟效率影响的主次关系。研究结果表明,影响除氟效率的主次因素排序依次为pH、PAC搅拌时间、PAC投加量、PAM搅拌时间、PAM投加量。此外,对上述因素及温度等单因素变化对除氟效率的影响进行了研究。结果表明,最佳条件:pH为7、PAC投加量为70 mL、PAM投加量为2.5 mL、PAC搅拌时间为15 min、PAM搅拌时间为30 min、温度为30℃,在此最佳条件下除氟效率最高,可以达到99.3%。实际工程应用中,混凝沉淀法对氟离子总去除率在80%~90%,出水氟含量保持在7 mg/L左右,能够满足氟离子达标排放的要求。

醋酸改质钢渣制备高钙基吸附材料及动力学研究

为提高钢渣的资源综合利用并减少钢铁冶炼过程排放的CO_(2),采用浸出-高温烧结工艺对转炉钢渣进行改质。通过浸出过程,将含钙组分制备成钙基吸附材料,同时富集回收浸出渣含铁组分。考察了浸出参数对钙基吸附剂组成的影响,为探究钢渣颗粒中钙的浸出过程,采用收缩核模型对钢渣颗粒在弱酸性溶液中的浸出速率进行了分析。研究了浸出渣经高温改质物相结构变化,并分析铁元素转变规律。此外,通过使用XRD和SEM分析钙基材料的物相结构。最后,测算钙基材料的吸附性能。结果表明,浸出温度和醋酸浓度对钙基材料中CaO含量影响较大。在较大的粒径下,最佳的浸出参数为酸浓度1 mol/L、固液比1∶10、浸出温度70℃以及时间2 h,此条件下CaO含量最高达86.3%。动力学结果表明,在搅拌条件下,钙浸出过程由内扩散控制。在40~70℃内,钙浸出过程的速率控制步骤未发生变化,仍由内扩散控制。制备的钙基材料CaO纯度较高,且CO_(2)吸附量随着CaO含量增加而增大,在常压条件下最高可达60.6 mg/g。对浸出渣高温改质后,Ca_(2)Fe_(2)O_(5)相转变成了尖晶石相(Fe_(3)O_(4)、MgFe_(2)O_(4)),钙铁元素得到了很好的分离和富集回收。

沙钢5800m^(3)高炉炉芯温度异常下降的诊断及治理

针对沙钢5800m^(3)高炉炉芯温度异常下降151℃的状况,基于铁前一体化管控平台,采用大数据进行了分析诊断。结果表明,炉芯温度对高炉操作参数变化响应的滞后周期为3~5天,造成炉芯温度异常下降的主要原因,一是烧结矿质量的异常波动,二是高炉布料矩阵调整后边沿矿焦比的显著降低。通过采取加强原燃料质量管理、控制人炉碱金属负荷、优化上下部操作制度及规范高炉出铁作业等治理措施,5800m高炉整体人炉碱金属负荷降低至2.88kg/t,炉芯温度止跌回升,从最低227℃上升到450℃,主要技术经济指标明显改善。

镀锡基板炼钢过程夹杂物控制工艺技术研究

通过Factsage热力学软件计算,研究不同w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))比值对炉渣物化性能的影响,确定低FeO活度、高CaO活度、低Al_(2)O_(3)活度的渣系组成。开发转炉部分脱氧出钢工艺技术,工业应用显示可降低转炉出钢过程温降约7.7℃,且脱氧产物为易于去除的大尺寸簇状Al_(2)O_(3)类夹杂物。通过转炉部分脱氧出钢工艺、出钢后和RH破空后两次炉渣改质工艺的协同作用,RH真空处理后,RH炉渣的氧化性显著降低,TFe质量分数稳定控制在4%~6%,每100 mm^(2)连铸成品中大尺寸夹杂物(20μm以上)的数量密度显著降低,从2.2个降低到不超过1个。

沙钢2号高炉低成本下提产降耗措施

为应对沙钢2号高炉国内澳洲煤资源短缺和非主流矿比例提升,提出了“强化高炉骨架、稳定高炉渣系、优化高炉气流”的整体思路。强化高炉骨架主要是基于实验室40kg小焦炉试验结果,使用国产一类优质焦煤替代澳煤进行优化配煤结构,确保焦炭M4o及CSR达标率的稳定;稳定高炉渣系主要是开发烧结配料精度系统,稳定烧结矿碱度,摸索出适合2号高炉生产实际的镁铝比四段式控制标准,优化炉渣黏度;优化高炉气流主要是针对下部送风制度提高风量和缩小风口面积后,上部调整及时布料矩阵,确保煤气流分布合理。沙钢2号高炉生产实践表明,上述整体思路可行,在低成本情况下实现了提产降耗。

沙钢2号高炉低温滑料的原因及治理

沙钢2号高炉进入炉役末期,炉况频繁波动,出现低温滑料现象。通过对高炉已有生产操作数据的总结,认为,因边沿料速快、死焦堆肥大导致软熔带根部到死焦堆距离减小,是引起低温滑料的主要原因。当铁水[Si]含量长时间(4~8h)处于控制标准下限(0.40%~0.45%)以下,并出现大幅度下降(≥0.2%)时,应谨防高炉发生滑料。基于软熔带-死焦堆移动模型,采取将矿批由65.3t提升至67.3t、料速由6.78批/h降至6.60批/h、中心焦比例由25%降至20%边沿两挡矿石圈数从6圈减少至5圈等技术措施后,2号高炉低温滑料次数从月均5次降低至月均2次,治理效果显著。

丙烯腈的合成路线及催化剂研究进展

丙烯腈是合成橡胶、合成纤维及合成塑料的原料和重要化学单体,广泛应用于汽车、航空航天、精细化学品等领域。概述了丙烯腈的工业应用、丙烯腈的合成路线,阐述了各合成路线的催化剂体系及其反应机理。

一种高性能弹簧钢铸态组织含铌析出物研究

对一种高性能弹簧钢铸态组织中的含铌析出物进行了观察研究。采用光学显微镜及扫描电镜对析出物形貌、尺寸、分布进行观察,并用能谱分析仪对析出物进行成分分析。结果显示,含铌析出物主要以粗大的条状及一些不规则形状存在于铸态组织中,宽度大约1~2μm,长度大约2~40μm;析出物在基体中存在两个明显的聚集区,一个在晶界位置,经分析主要为Nb、V、Ti的碳氮化物;另一个在基体中呈随机分布状态,经Thermo-Calc热力学软件计算及结合扫描电镜分析判断,该区域的析出物可能是Fe2Nb共晶体。

SUJ2轴承钢超长寿命疲劳行为研究

采用超声疲劳试验机研究SUJ2轴承钢的超长寿命疲劳。结果表明:对于复合氧化物和TiCN裂纹源,裂纹从夹杂物与基体界面处萌生;铁、铬合金碳化物裂纹源则为夹杂物本身开裂。颗粒状亮面(GBF)相对尺寸正比于裂纹源处夹杂物边缘的应力强度因子范围1/ΔK2inc,对于本实验的SUJ2材料,当ΔKinc>8MPa·m1/2时GBF不再形成。通过数据拟合得到了GBF内裂纹扩展规律:area^(1/2)_(GBF)/area^(1/2)_(inc)=(m_1+m_2N_f)^(m_0),证实了Paris公式可以用来描述GBF内的裂纹扩展。

低温高强韧性管线钢组织细化工艺的研究和应用

采用Gleeble-3800热/力模拟试验机研究了成分(质量分数,下同)为0.03%C-1.70%Mn-0.10%Nb的管线钢压缩变形奥氏体的再结晶行为及连续冷却相变过程。结果表明:在950℃以5道次、每道次20%的变形量、1 s^(-1)的变形速率和12 s的道次间隔时间压缩变形的试验钢,累计变形量达到40%时发生再结晶,而在850℃以相同工艺压缩变形至相同程度的钢未发生再结晶,继续变形则每道次均发生动态再结晶,总体上应力随应变的增大而增大;在950和850℃压缩变形60%后以45℃/s速率冷却至室温,850℃变形的钢中≥15°和≥45°的大角晶界密度比950℃变形的钢分别提高了1.6%和3.2%。工业冶炼的成分为0.06%C-1.70%Mn-0.065%Nb、用于外径1422 mm、壁厚30.8 mm管线的X80M钢,从非再结晶区850℃始轧随后以大于13℃/s的速率冷却后,具有良好的强韧性。

一种酰胺基脂肪酸对酸洗板表面氯离子清洗研究

酸洗钢板表面氯离子残余会降低其耐蚀性。通过湿热试验和分析化学研究了一种酰胺基脂肪酸(NEUF585)的质量浓度和温度对酸洗板表面氯离子的清洗效率的影响。实验表明,清洗效率随NEUF585的增加而增大,随温度的升高而增加。通过动电位极化曲线研究讨论了NEUF585在酸洗板表面的吸附行为。在3.5%NaCl溶液中,实验数据与Langmuir等温方程拟合结果相关系数接近于1,说明吸附过程为物理吸附。

焊接热输入对不同Nb含量AH36钢粗晶热影响区组织和力学性能的影响

目的研究大热输入条件下不同Nb含量AH36钢的焊接性能。方法使用光学显微镜、场发射扫描电镜、透射电镜、维氏硬度仪和冲击试验机,研究了热输入对不同Nb含量AH36钢粗晶热影响区(CGHAZ)微观组织、维氏硬度和常温冲击韧性的影响。采用气电立焊试验评价了工业试制的AH36钢板的焊接性能。结果随着热输入的增大,原奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,侧板条铁素体含量与贝氏体含量逐渐下降,晶界铁素体不断粗化,硬度呈现下降趋势。当热输入为140 kJ/cm时,CGHAZ的常温冲击功高于热输入80 kJ/cm时的常温冲击功,但相近于热输入200 kJ/cm时的常温冲击功。在同等热输入下低Nb钢CGHAZ的贝氏体含量小于高Nb钢的。因此,低Nb钢CGHAZ的硬度低于高Nb钢硬度,常温冲击韧性优于高Nb钢的。气电立焊接头各区域的冲击功均满足船级社要求。结论低Nb含量AH36钢的焊接性能优于高Nb含量AH36钢的。工业试制的AH36钢板具有良好的焊接性能。

铁钒体系中反式钒铁尖晶石形成及氧化的研究

为了解钒氧化物在转炉中的行为,通过高温淬火实验,结合X衍射分析对FeO-V2O5体系中钒铁尖晶石的形成及氧化进行了分析研究。结果表明:1 723 K时,FeO-V2O5体系发生氧化还原反应,体系中的FeO与氧化还原产物Fe2O3、V2O3反应生成反式钒铁尖晶石(Fe2VO4);1 253 K时Fe2VO4发生氧化反应,完全氧化时氧化产物为FeVO4和V2O5;部分氧化时氧化产物为FeVO4、Fe2O3和V2O5.

沙钢超薄带双辊铸轧工艺及超薄带耐候钢的发展现状

沙钢超薄带铸轧生产线是国内第一条,也是目前唯一实现了商业化运营的双辊连铸热轧薄钢带产线。作为一种近终成形技术,与传统热轧工艺相比,超薄带双辊铸轧工艺具有流程短、能耗低、排放少等优点,同时钢水在凝固过程中具有更高的冷却速率,在生产耐候钢等合金钢时,可大大降低合金元素的偏析程度,更易于形成性质均一的产品。沙钢超薄带耐候钢能够在相对较低的耐腐蚀元素添加量的前提下,达到甚至超越传统热轧耐候钢的性能。沙钢超薄带铸轧生产线能够以较低的成本生产高强度、优良耐蚀性的超薄热轧带钢,从而拓展了耐候钢的应用前景。

燃料粒度对烧结指标的影响研究

为研究燃料粒度对烧结指标的影响,通过STA差热分析了不同粒度燃料的燃烧性能,通过烧结杯实验研究了不同粒级燃料对烧结过程指标及烧结矿质量的影响,通过显微镜分析了不同方案下烧结矿的矿相结构。结果表明:各粒度的燃料均在接近500℃时开始燃烧,在800℃时均燃烧完毕;粒度越小,开始燃烧温度相对越低,燃烧速度越快;燃料粒度越大,开始燃烧温度相对稍高,燃烧速度越慢;降低燃料中小于1 mm比例,增大1~3 mm燃料粒度,能够提高燃料燃烧热的利用率,增宽燃烧带,有利于液相生成,提高烧结矿质量。