合成渣在低成本生产洁净钢中的应用课件.ppt
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1、2023/3/8,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,合成渣的历史,在电弧炉炼钢工艺问世以后,为了提高钢的质量和性能,冶金工作者就开发并应用了炉外合成渣精练工艺。在没有任何精炼装置的当年,利用合成渣炉外精炼工艺实现了对钢水进一步脱氧、脱硫、改变夹杂物形态、去除钢中夹杂等改善和提高钢性能的作用,为开发大量航空、航天、军工等领域的高科技钢做出了巨大的贡献。,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,应用合成渣的优越性,操作简单、适用性广、无需专用设施、不占工序时间,与其它精炼工艺(LF、RH、VD)相比显著降低生产成
2、本及节约工序时间。在生产某些钢种时完全可以利用合成渣渣洗(顶渣改质)等工艺手段部分或全部替代其它精炼装置来实现脱硫、脱氧、改变钢中夹杂物的形态、去除钢中夹杂等工艺目的,提高钢的洁净度,改善钢的质量,减少了其他精炼装置的负担,降低钢的生产成本。,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,合成渣应用的前景,随着CAS-OB、LF炉、RH、VD等一系列炉外精炼设施的应用,人们在钢的生产过程中淡忘,甚至抛弃了合成渣炉外精炼技术。随着高效低成本生产洁净钢概念的提出,人们又开始重视合成渣炉外精炼技术的开发与应用。替代或减轻精炼炉的负担。降低成本节约工序时间促进炼钢厂循环经济的发展,合成渣在低成本生产洁净钢中
3、的应用马春生,LF精炼炉的选择性应用,功能的发挥(成分、温度、活套、氧、硫)深脱氧深脱硫钢水升温调整成分活套普通长材:吹氩、顶渣改质、CAS-OB、LT热轧带钢:S 0.006%,吹氩(或CAS)RH(或VD)工艺;S 0.003%,LFRH(或VD)工艺;中厚板:LFVD(或RH)冷轧带钢:ELC和ULC钢类,RH;LCAK:LF炉不宜用于生产冷轧钢类;特殊钢棒线材:LF+RH(VD),合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,合成精炼渣的种类,1.预置脱磷合成渣2.钢包冲洗精炼渣3.顶渣改质剂4.缓释脱氧剂,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,合成精炼渣的制造分类,成本 熔点 反应性1.
4、液态渣2.电弧炉预熔渣3.冲天炉预熔渣4.烧结合成渣5.压密机制合成渣6.机混合成渣,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,合成渣的理化性能要求,用途决定性能要求氧化性 还原性熔点粘度流动性碱度,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,脱磷,铁水预处理脱磷 先脱硅、后脱磷复吹转炉脱磷 脱磷条件(FeO、T、R)前后脱磷转炉脱磷 投资、能源、时间、工序预置脱磷剂脱磷,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,转炉脱磷的困难,由于脱磷反应是放热反应,温度、炉渣中(CaO)和(FeO)含量对脱磷率有着直接的影响。在转(电)炉炼钢过程中,只有当渣中(SiO2)和(FeO)含量达到一定的程度是石灰才能融
5、化,一般认为良好脱磷的条件是,温度为12901320左右;碱度(CaO/SiO2)2.0;渣中(FeO)含量13%。在炼钢炉中,当熔池中炉渣碱度和渣中(FeO)含量都增加到满足脱磷要求的时候,熔池温度就可能超过最佳脱磷温度,冶炼前期的脱磷效率就低。如果炼钢炉前期脱磷不好,等到冶炼后期高温脱磷的话,必须是高温、高碱度、高氧化性脱磷。冶炼终点的三高状态,将会对炼钢成本和质量造成恶劣的影响,因此都追求冶炼前期脱磷。,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,脱磷剂,成分 CaO Fe2O3 FeO SiO2 Al2O3 MgO P2O5含量/%35-45 33-43 11-20 5 5 3 0.5 1
6、2501280按CaO:Fe2O3(FeO)为2:1进行配制加入量为1520kg/t。,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,转炉加入量:1422/18.5 铁水磷:0.080.15/0.09 终点磷:0.0040.012/0.01 终点碳:0.080.53/0.35 终点温度:15901620/1613 电炉 加入量:1520/17.5铁水磷:0.080.15/0.09终点磷:0.0040.010/0.009终点碳:0.080.50/0.33 终点温度:15851620/1610,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,钢包合成精炼渣功能,功能设计:1.稀释型改变钢包渣成分(SiO2、Fe
7、O、Al2O3)2.辅助脱氧、脱硫型-(脱氧剂、脱硫剂)3.促进脱氧产物上浮型-(熔点、粘度、成分),合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,合成渣基本原料的选择,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,7Al2O312CaO的获取,电炉熔融烧结钙渣加密机制,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,原料选择,低熔点低氧化性低SiO2含量发泡功能改善流动性还原功能有害元素的控制(钢种要求),合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,合成精炼渣的脱氧,一种是在合成渣中加入一定量的具有脱氧能力的物质,使其与钢中的氧直接反应进行脱氧,如CaC2、Al等。另一种脱氧作用是通过加入合成渣后,破坏钢中原来Mn
8、、Si、Al、C等脱氧反应的平衡,促进了Mn、Si、Al、C等脱氧反应的进一步进行。随着出钢过程合成渣的加入,钢液温度下降,降低了渣中(SiO2)、(MnO)、(Al2O3)、(CO)等的浓度,使反应平衡向右移动,脱氧反应继续进行。由此也可以断定,如果合成渣的碱度越大,其脱氧的效果就越好。,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,合成渣脱硫,渣的成分对硫的分配系数有很大的影响。炉渣中(FeO)值增加,LS值降低。当(CaO)/(FeO)的比值增加时,LS值提高。渣中的MgO在含量不高时,能起到与CaO类似的脱硫作用,但是当(MgO)达到10%时,随(MgO)含量增加,LS值下降。在钢包中用合成
9、渣精炼钢液时,也存在着类似的关系。渣中(SiO2+Al2O3)的总量对LS也有明显的影响。有资料认为:当(SiO2+Al2O3)=30%34%,(FeO)0.5%,(MgO)12%时,可达到较高的LS值。表3-33说明在CaO-Al2O3渣中,不同(CaO%)对应的LS值。电石的脱硫,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,钢包合成渣精炼的动力学条件,钢流冲击搅拌发泡剂作用 炸裂熔化 强化搅拌,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,Al2O3的危害,铝脱氧钢的特点脱氧剂与夹杂物的关系(终点C、带渣量)结瘤IF轴承钢管线帘线,合成渣在低成本生产洁净钢中的应用马春生,钢包合成精炼渣的去除夹杂物作
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