冶金試驗研究續(xù)

1、LF爐高堿度精煉渣脫硫研究實驗方案4 .研究目標(biāo)針又t LF爐高堿度精煉渣的脫硫問題,通過研究高堿度精煉渣的CaO含量,以及熔化溫度、粘度、脫硫率等指標(biāo),找到了高堿度精煉渣各成分含量的工藝參 數(shù),掌握了 CaOA12O3 CaF2 SiO2四元渣系脫硫的方法,到達 LF爐高堿 度精煉渣脫硫的目標(biāo).(1)說明隨著市場對鋼材質(zhì)量要求的不斷提升和我國鋼鐵企業(yè)在國際市=場中面臨的競爭力,高品質(zhì)潔凈鋼對鋼中硫含量提出的要求越來越嚴格因此在冶 煉過程中必須限制鋼中硫含量,提升鋼種的質(zhì)量和性能.(2)掌握了 CaOA12O3 CaF2 SiO2四元渣系脫硫的方法.(3)到達滿足精煉渣對鋼液脫硫效果的需求,提

2、升精煉渣脫硫效率,進一 步提升冶煉鋼種的冶金性能的目的.5 .研究內(nèi)容爐外精煉技術(shù)在冶煉高品質(zhì)的鋼材中起到了非常重要的作用,是鋼鐵冶煉過程中不可或缺的環(huán)節(jié),精煉渣性能的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)品在市場中 的競爭力,性能良好的精煉謂有助于提升產(chǎn)品的質(zhì)量以及市場競爭力,同時還可以降低生產(chǎn)本錢增加鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟效益.5.1.1 對根底謂系CaO-SiO2-Al 2O3-MgO-CaF2不同堿度對精煉渣脫硫效果的研究. 通過改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2的堿度,研究不同堿度的精煉渣的脫硫效果 及變化規(guī)律,結(jié)合這些規(guī)律,分析最正確堿度.5.1.2 對根底謂系CaO-SiO2-Al2

3、O3-MgO-CaF2不同AI2O3含量對精煉渣脫硫效果的 研究.通過改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2中AI2O3的用量,研究不同 AI2O3含 量精煉渣的脫硫效果及變化規(guī)律,結(jié)合這些規(guī)律,分析最正確含量.5.1.3 對根底謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同CaF2含量對精煉渣脫硫效果的 研究.通過改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2中CaF2的用量,研究不同CaF2含量 精煉渣的脫硫效果及變化規(guī)律,結(jié)合這些規(guī)律,分析最正確含量.5.1.4 對根底謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同MgO含量對精煉渣脫硫效果的 研究.通過改

4、變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2中MgO的用量,研究不同 MgO含量精煉渣的脫硫效果及變化規(guī)律,結(jié)合這些規(guī)律,分析最正確含量.5.1.5 對根底謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同BaO含量對精煉渣脫硫效果的研究.通過改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2中BaO的用量,研究不同BaO含量精煉渣的脫硫效果及變化規(guī)律,結(jié)合這些規(guī)律,分析最正確含量.5.1.6 對根底謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同的熔化溫度、粘度對精煉渣脫 硫效果的研究.通過改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2中謂的熔化溫度、粘度,研 究不同熔化溫

5、度、粘度精煉渣的脫硫效果及變化規(guī)律, 結(jié)合這些規(guī)律,分析最正確 溫度和粘度.5.2不同配比采用的基石查系為CaO-SiO2-Al 2O3-MgO-CaF2,并在精煉渣中配加適 BaO, 所用原料均為化學(xué)純試劑,通過閱讀文獻并且結(jié)合現(xiàn)場的生產(chǎn)實踐確定各組分的 質(zhì)量百分數(shù)如下：(1)精煉渣的堿度(二元堿度 CaO%/SiO2%)限制在3%-5%;(2) BaO (試驗中用碳酸鋼替代 BaO)的含量限制在6%-14%;(3) Al 2O3的含量限制在18%-28%;(4) CaF2的含量限制在0%-10%;(5) MgO的含量為7%.6 .實驗方案6.1 設(shè)計方案在熱力學(xué)和動力學(xué)方面對高堿度 LF精

6、煉渣進行綜合分析,采用正交試驗設(shè) 計,將堿度、BaO含量、MgO含量、Al2O3含量、CaF2含量、熔化溫度和粘度 作為考察因素,上述每個考慮因素選取3個水平,采用正交設(shè)計方案,分析精煉 謂脫硫效果以及精煉渣的理化性能, 根據(jù)試驗結(jié)果和分析結(jié)果優(yōu)化精煉渣, 得到 最正確脫硫精煉渣.精煉渣中CaO的相對含量對其脫硫效果影響最大,在鋼液脫 硫過程中主要依靠的是渣中的鈣與硫元素結(jié)合來脫除硫,精煉渣中的 CaO含量 高,堿度大,可以提升熔渣的硫容量,有助于熔渣脫硫；精煉渣的熔點低、熔化 速度快可以使得在煉鋼過程中化渣速度增快,減少精煉時間,提升生產(chǎn)效率；精煉渣的粘度低可以改善鋼渣反響的動力學(xué)條件,使鋼

7、液與熔渣充分混合,促進鋼液中硫的脫除.6.2 實驗樣品試驗鋼種采用某廠生產(chǎn)的 Q345鋼,增硫劑采用FeS純試劑,將從現(xiàn)場取得 的Q345鋼樣,配加FeS；,在真空感應(yīng)爐中重熔冶煉,將試驗鋼樣的硫含量限制 在0.038%,然后將冶煉出來的鋼樣進行鍛造、切割,每單位的鋼樣質(zhì)量限制在 300g.6.3 實驗設(shè)備脫硫試驗：采用本試驗裝置采用高溫管式爐, 由管狀電爐和限制柜成.額定 功率：12KW,額定溫度1600C.實驗裝置如圖：1氮氣保護瓶2流量計3爐蓋4川土5鋼液6硅鋁棒7剛玉爐管8熱電偶9溫度限制柜表2.1實驗因素水平表因素水平1水平2水平3堿度345BaO(%)61014CaF2(%)051

8、0AI 2O3 (%)182328表2.2渣系配比表CaO/%SiO2/%RBaO/%CaF2/%Am/%MgO/%151.7517.25360187242.2513.753105237330.7510.2531410287443.2010.80465287544.0011.0041010187644.8011.204140237745.009.005610237845.839.175100287946.779.3351451876.4 實驗步驟(1)將從現(xiàn)場取得的Q345鋼樣,配加FeS,在真空感應(yīng)爐中重熔冶煉,將試驗鋼樣的硫含量限制在0.038%;(2)然后將冶煉出來的鋼樣進行鍛造、切割,

9、每單位的鋼樣質(zhì)量限制在300g；(3)在脫硫試驗前,將鋼樣外表的氧化層用砂輪打磨掉；(4)檢查電阻爐情況,接通電源,當(dāng)爐溫升至 800c后,在爐內(nèi)通入純度為 99.9%的氮氣,同時將300g的鋼樣參加到100毫升的剛玉培竭中,外套石墨地 竭,放入爐內(nèi)；(5)當(dāng)電阻爐溫度升至1590c后,參加鋁絲對鋼液進行脫氧,預(yù)脫氧鋁絲的 參加量為鋼水量的0.02765%,考慮燒損耗并改善反響動力學(xué)條件,鋁絲的實際 參加量為鋼液的0.2%,將打磨好的鋁絲通過石英管參加到鋼液后,迅速攪拌, 攪拌時間為10s；(6)用牛皮紙將預(yù)先配置好的精煉渣包好,將包好的精煉法綁在石英管上快速 的插入到已經(jīng)脫氧完全的鋼液中, 隨后馬上轉(zhuǎn)動石英管,攪拌鋼液,使鋼液與精 煉法完全接觸.參加精煉法5分鐘后對鋼液保溫50分鐘,然后每隔10分鐘用石 英管攪拌一次,攪拌時間10s；(7)脫硫反響完成后,將電阻爐降溫至 800c后取出鋼液,按不同的法系配比 依次對鋼樣進行脫硫試驗；(8)試驗結(jié)束后,將鋼樣進行加工,采用 CS-8800碳硫分析儀進行化學(xué)分析, 記錄試驗數(shù)據(jù)；(9)選擇脫硫情況較好的一組精煉渣,根據(jù)此渣系的配比,配制出 80目、100 目、200目、325