一、攀钢转炉溅渣护炉渣系的研究(论文文献综述)
李东林[1](2021)在《龙钢转炉双渣留渣冶炼渣型优化基础研究》文中研究说明为适应钢铁行业发展趋势,降低生产成本,以MURC法为代表的转炉双渣留渣冶炼工艺在国内得到了广泛关注。与常规转炉冶炼相比,双渣留渣冶炼的总渣量和钢铁料消耗显着减少,脱磷效率显着提高。但目前尚无明确的炉渣成分与温度控制标准,许多企业在冶炼过程中均存在前期成渣速度慢、冶炼渣型控制不稳定、炉渣过稀或粘稠、渣中难熔物质结块、脱碳期“返干”等问题,导致双渣留渣工艺优势未充分发挥,冶炼周期延长,与生产节奏不匹配。针对工艺目前存在问题,以转炉双渣留渣冶炼渣系为研究对象,通过理论分析结合实验室实验以及FactSage热力学软件模拟计算,开展双渣留渣冶炼渣型优化基础研究。基于炉渣成分及结构分析,明确了炉渣主要成分的基本冶金特性,揭示了不同属性氧化物与炉渣物化性质间的内在联系;通过对双渣留渣冶炼现场炉渣物相与形貌研究,阐明了脱磷渣与脱碳渣中主要存在物相与元素赋存形式,探明了冶炼不同阶段的成渣状况与物相及形貌差异;通过二次正交回归组合法设计实验,得到炉渣主要组分关于熔化温度的回归方程,明确了冶炼初期炉渣碱度控制在1.5~1.6、FeO含量保持在20%左右、MgO含量控制在7~8%、MnO含量控制在10%左右、Al2O3含量保持在3%~4%,炉渣熔化温度较低,有利于快速成渣;通过FactSage测定炉渣在不同条件下的粘度值,阐明了炉渣组分对炉渣粘流特性的具体影响规律,得出了双渣留渣冶炼不同阶段粘度适宜的合理渣型;通过CaO-SiO2-FeO渣系及相关多元氧化物体系的热力学性质研究和体系相图的构筑,揭示了炉渣成分、温度与存在相间的内在联系,明确了转炉渣系的相平衡关系,得出了渣中不利物相的生成区域。基于以上研究与分析结果,为双渣留渣冶炼工艺渣型控制提供基础数据。
朱祥亮[2](2020)在《复吹转炉单渣法气化脱磷工艺的优化》文中提出转炉脱磷一般分为双联法、双渣法、单渣法。本课题主要研究单渣法脱磷,在转炉溅渣流动氮气氛条件下,借助溅渣护炉过程气化脱除熔渣中磷元素,使用碳质还原剂还原熔渣,在高速氮气流显着降低气化还原反应产物P2和CO的分压,实现还原渣中P2O5。唐钢转炉炉渣循环利用,是在溅渣护炉期间加入特定量的还原剂将炉渣内的硫、磷有害元素气化脱除,并采用留渣操作法实现炉渣循环利用。理论计算表明,在炼钢温度下用C还原P2O5中的P是可行的。在1750~2000K时,P的还原产物为P2,而进一步分解为单原子磷的可能性极少,因此在溅渣期间添加碳质还原剂时,反应以公式P2O5(1)+5C(s)=P2(g)+5CO(g)为主。在65吨转炉中进行气化脱磷试验时,采取控制底吹气体流量、焦粉作为气化脱磷剂、留渣操作等措施后,能够达到满意的脱磷效果,具体如下:1、研究了转炉底吹气体量控制在120~550Nm3/h时,当底吹气体流量为350Nm3/h时,转炉气化脱磷效率达到峰值,为37.9%。2、与一次性加入焦粉进行脱磷相比,在转炉出钢完毕溅渣初始时先加入一50%焦粉,其余50%焦粉在装铁水后开始吹炼前加入,气化脱磷效率为37%。3、在同一焦粉用量时,碳当量为1.1倍可提高气化脱磷率,为42.3%;同时发现延长溅渣护炉时间也可提高气化脱磷率。4、转炉采用留渣操作可以降低冶炼终点磷含量、提高一次拉碳命中率,有利于转炉冶炼过程稳定。通过对转炉冶炼制度、溅渣护炉工艺的特点进行调查和分析,成功开发了适用于65吨转炉的气化脱磷熔渣转炉内循环利用技术,优化了造渣制度,达到降低生产成本和清洁生产的目的。采用气化脱磷技术后,单炉座可年创效益2076.8万元。图39幅;表15个;参36篇。
阿不力克木·亚森[3](2019)在《降低转炉冶炼高硅高磷COREX铁水成本的研究》文中指出基于COREX高磷高硅铁水,研究了高品质低磷钢生产所需新渣料减量化技术、转炉终点磷含量小于0.03%的低成本渣料消耗冶炼技术、降低转炉钢铁料消耗的工艺及提高转炉炉衬寿命的合理溅渣渣系。对不同磷含量要求的钢种,提出了相应的适宜新渣料加入量、尾渣循环利用、全石灰石冶炼、钢渣加入等方式降低辅料消耗成本;对于不同铁水条件,确定了合理废钢比,通过渣料减量化冶炼方式降低钢铁料消耗;明确了合理溅渣渣系并进一步优化溅渣工艺,达到延长转炉炉龄的目的。通过以上方面的研究,为企业降低转炉生产成本提供了理论与实践指导。研究明确了转炉冶炼过程中铁水条件、炉渣成分控制及终点控制对脱磷的影响,提出了高品质低磷钢脱磷所需的合理新渣料加入量,从而在满足脱磷要求的基础上,进一步降低了新渣料的消耗,使石灰的消耗量由43.37kg/t降低到38.34kg/t。研究了尾渣加入对转炉造渣及脱磷的影响,明晰了尾渣的加入对渣料消耗降低的影响,并通过生产试验证明了尾渣加入可进一步降低石灰消耗2~5kg/t。针对转炉终点磷含量小于0.03%的钢种,进行了满足脱磷需求的低成本炼钢工艺研究,探明了终点[P]≤0.030%的钢种采用全石灰石和生白云石造渣操作的可能性和对转炉成本的影响。石灰石加入量37kg/t、生白云石加入量18kg/t,能满足冶炼终点[P]≤0.030%钢种,与使用石灰、白云石作为造渣料相比,成本降低3.69元/t·钢;在此基础上加入钢渣16kg/t,成本可进一步降低。通过理论计算及现场试验阐明了连续留渣操作对脱磷的影响,当终点钢液温度1660℃、[P]≤0.030%时,留渣量控制在10t左右、终渣碱度R≥2.45,可连续冶炼5炉钢,再重新造渣以避免连续留渣导致钢液回磷。揭示了铁水条件对废钢加入量的影响。铁水温度较低、铁水[Si]含量与[C]含量偏低的情况下,应降低废钢加入量;铁水[Si]含量为0.2%、[C]含量为4.2%、铁水温度为1300℃时,控制废钢加入量在22.5t左右较为合适。分析了渣料减量化冶炼对降低钢铁料消耗的影响,铁水[Si]含量在0.3%-0.5%之间时,与原操作工艺相比降低铁耗2.06kg/t。铁水[Si]含量在0.5%-0.7%之间时,与原操作工艺降低铁耗1.84 kg/t。渣料减量化可以进一步提高废钢比,针对[Si]>0.5%的铁水,废钢加入量可以增加5t左右。揭示了 120t转炉炉衬蚀损的机理,溅渣层的侵蚀主要发生在转炉冶炼后期,侵蚀机理主要表现为溅渣层的高温熔化与高FeOx炉渣化学侵蚀。提出针对不同终点控制,采用不同溅渣渣系进行溅渣护炉操作,明确了达到合理溅渣成分所需的白云石理论加入量。优化了现有溅渣操作工艺,进一步提高对炉衬的保护,降低生产成本。
张权[4](2019)在《基于溅渣护炉的MgO饱和钒渣与转炉炉衬的界面反应机理研究》文中认为炉龄是衡量转炉生产水平的一项综合性技术经济指标,提高炉龄可以提高生产效率,降低生产成本。溅渣护炉技术是提高炉龄,使转炉实现长寿化最重要、最通用的技术。转炉双联工艺是当前钒钛磁铁矿提钒的主流工艺。由于钒渣(FeO-SiO2-V2O3-TiO2系)与转炉钢渣(CaO-SiO2-FeO系)渣系的截然不同,导致二者对转炉碱性炉衬的侵蚀以及溅渣护炉的物理化学规律有本质区别,在炼钢转炉上成熟应用的溅渣护炉技术不能简单照搬移植用于提钒转炉。因此,针对提钒转炉溅渣护炉的基础研究亟待加强。本文结合基于离子分子共存理论的计算和溶解平衡实验,研究了钒渣中MgO的饱和溶解度及其影响因素。MgO在FeO-SiO2-V2O3渣系中的饱和溶解度与V2O3含量呈正相关关系,与FeO/SiO2比呈负相关关系。MgO溶解度随TiO2和Al2O3含量增加而增大,随MnO含量增加而降低。温度每增加40℃,MgO溶解度增加0.5%。采用动态溶解实验系统研究了MgO-C质耐材在钒渣中的蚀损速度及其影响因素,建立了MgO-C质耐材在MgO饱和钒渣中的溶解动力学方程并计算获得了相应的动力学参数,明确了MgO-C质耐材在MgO饱和钒渣中溶解的限制性环节。MgO-C质耐材在钒渣中的蚀损速度随MgO和V2O3含量的增加而降低,随FeO/SiO2比值的增大而加剧,随实验温度、旋转速度的增加而增加。MgO-C质耐材在MgO饱和钒渣中的溶解活化能为179.44 KJ/mol,属于扩散控制范围。计算推导得到的J因子表达式亦验证了此观点。通过对动态溶解实验结束后的试样进行微观形貌和成分分析,研究了MgO-C质耐材与钒渣反应界面的演变规律。发现反应界面存在明显的过渡层。渣中的TiO2、MnO、Al2O3均会加剧MgO-C质耐材的蚀损。蚀损机理主要是通过熔渣中的Fe2+沿着MgO-C质耐材试样的间隙、裂纹向原质层内部渗透。MgO通过增加熔渣的粘度,降低Fe2+与MgO-C质耐材试样的传质系数,同时降低MgO-C质耐材试样中MgO颗粒的溶解驱动力,从而改善对试样的侵蚀。
周振宇[5](2019)在《含钒铁水复吹转炉深提钒和保碳的基础及应用研究》文中研究说明钒是一种稀缺的战略资源,有着“现代工业味精”的美誉,被广泛应用于钢铁、航空航天、化工和医疗等领域,钢铁行业对抗震钢筋钒合金化的新标准,使得钒的需求量进一步加大。转炉生产能力高,能快速高效地分离含钒铁水中的钒,因此转炉吹氧提钒是我国目前从含钒铁水中提取钒资源的有效方法。然而,转炉吹氧提钒不仅要考虑让钒最大限度地氧化进入钒渣,同时还需要保证后续炼钢的原料,转炉提钒工序的另一产品半钢,有足够的碳含量来保证合适的出钢温度及钢水质量。因此,在转炉提钒过程中要同时实现“深提钒”和“保碳”的冶炼目标,即保证半钢中的残钒低且碳含量高。攀钢西昌钢钒有两座200t复吹提钒转炉,是我国目前炉容量最大的复吹提钒转炉,对“深提钒”和“保碳”双命中目标要求是,半钢残[V]≤0.05wt%且[C]≥3.4wt%。而对于200t大型复吹转炉,在去钒保碳热力学原理基础上,明确冶炼过程碳钒选择性氧化所遵循的热力学规律及各阶段碳钒氧化速率的特征,合理的终点控制平衡点是实现“深提钒”和“保碳”双命中目标及提钒自动化的关键;含钒铁水中钒的氧化是炉渣中铁氧化物传氧的间接氧化,炉渣需要有合理的熔化性及流动性以保证熔池动力学条件,但攀西昌高炉属于中高钛冶炼,铁水[Si]含量低,须合理调控炉渣中SiO2含量(即添加辅料石英砂)以调节炉渣熔化及流变性能,因此需要得出合理的钒渣熔化及流变性能的调控参数及其影响规律;复吹提钒转炉由于底吹的存在有良好的动力学条件,然而钒渣的渣态粘稠,同时是留渣操作(2到3炉出一次渣),导致底吹元件维护困难,这是提钒复吹转炉相对炼钢转炉的先天性缺陷,因此在不增大顶吹流量避免碳过度氧化的条件下,通过优化顶吹氧枪喷嘴结构提高熔池的搅拌能力,对保证200t大型复吹提钒转炉的动力学条件尤为重要;溅渣护炉是目前炼钢转炉提高炉龄降低成本的关键技术,但提钒转炉钒渣护炉的问题,特别是针对CaO<2%条件下的钒渣护炉问题还少有相关报道,因此开展钒渣改质用于溅渣护炉的基础研究对于提钒转炉降低成本有重要意义。本文基于攀钢西昌钢钒200t提钒复吹转炉开展了针对上述问题的研究,得到如下结论。(1)采用工业性实验研究了各阶段碳钒氧化速率的特征,分析了冶炼后期碳钒氧化遵循的热力学规律和满足“深提钒”和“保碳”双命中要求的终点温度控制热力学温度。结果表明:熔池温度低于“碳钒氧化转折温度”的阶段,熔池钒的氧化率仅为56%、碳的氧化率5.6%,不能满足“深提钒”对半钢残钒含量≤0.05wt%的要求;有约30%钒的氧化是在熔池温度高于“碳钒氧化转折温度”的条件下进行,这一阶段碳的氧化率增加为13.4%。转炉提钒冶炼过程熔池温度的控制应是以“碳钒氧化转折温度”作为冶炼前期的温度控制热力学温度,在“保碳”([C]≥3.4wt%)基础上最大化提钒的“钒氧化平衡温度”作为冶炼中后期及终点温度控制热力学温度。冶炼后期碳钒氧化遵循“钒氧化平衡温度”的热力学规律,在熔池温度高于“钒氧化平衡温度”后,熔池中钒含量将是处于缓慢降低状态,但是碳大量损失,“钒氧化平衡温度”是实现“深提钒”和“保碳”双命中终点温度控制的最高目标温度。(2)结合攀钢西昌钢钒200t提钒转炉生产实际,基于吉布斯自由能最小化和金属液滴产生原理研究了提钒冶炼过程元素氧化宏观动力学。结果表明:吹炼开始后最先氧化的是[Ti]和[Si],其次是[V]和[Mn],[C]氧化贯穿于整个冶炼过程且大量氧化的时间与[V]氧化重合。冶炼开始时渣量少未形成有效渣层,可在开吹前添加适量的富FeO冷却剂,使[Ti]和[Si]开吹即迅速氧化;冶炼前期渣中成分以FeO-SiO2-TiO2三元为主,中后期成分以FeO-SiO2-MnO-V2O3-TiO2五元为主;冶炼前期冷却剂的加入使炉渣成分剧烈波动,但也保证了冶炼前期熔池温度平缓上升。为了同时实现“深提钒”和“保碳”的冶炼目标,须保证分批次加入足量的冷却剂,同时避免铁水[Ti]和[Si]含量过高和供氧强度过大。(3)钒渣熔化及流变性能研究表明,一定FeO含量下的SiO2/V2O3比是钒渣熔化及流变性能的调控参数。在一定FeO含量的条件下,随着SiO2/V2O3比增大,低熔点2FeO·SiO2增加,高熔点FeO·V2O3和FeO·Fe2O3减少,钒渣熔化温度先降低,然后因SiO2单独析出而升高;随着FeO含量增加,熔化温度最低点对应的SiO2/V2O3比值增大。随着SiO2/V2O3比增加,FeO·V2O3晶体生成减弱,钒渣粘度随温度变化的趋势变缓;高温熔融态钒渣粘度随着SiO2/V2O3比增加而增大,低温阶段由于晶体FeO·V2O3析出减弱粘度随着SiO2/V2O3比增加而减小。综合考虑钒渣流失和渣金界面反应,FeO=44%时钒渣SiO2/V2O3比应控制为0.7。提钒冶炼应首先根据铁水温度和成分条件确定富FeO的冷却剂加入量,以此得出炉渣中相应的FeO含量,再根据铁水中[Si]和[V]含量添加熔剂石英砂(SiO2)调整SiO2/V2O3比以获得合理的炉渣熔化和流变性能。(4)在不增大顶吹流量,保证碳不过度氧化的基础上,通过建立物理模拟模型优化氧枪喷头设计参数以增强顶吹搅拌能力。研究表明随着喷孔夹角减小,反映熔池搅拌能大小的混匀时间先减小后增大,在12°时最小;5孔喷头混匀时间比4孔喷头小;Ma数2.20和2.10的喷头相比原Ma数1.99的喷头混匀时间分别减小7.36%和6.95%。随着喷孔夹角减小,反映熔池液面活跃度的1/3大波波高先增大后减小,在12°最大;5孔喷头相比4孔喷头波高减小;Ma数2.20和2.10相比原Ma数1.99的喷头波高分别增大8.68%和5.89%。喷头参数对混匀时间和波高影响程度排序依次为Ma数>喷孔夹角>喷头孔数,在底吹流量低时影响效果更为明显。优化喷头选用4孔、喷孔夹角12°和Ma数2.10的参数。(5)在攀钢西昌钢钒4#200t提钒复吹转炉上开展了工业性生产试验,将熔池温度控制、元素氧化宏观动力学和钒渣熔化及流变性能的工艺优化研究结果应用于生产实际中,“深提钒”和“保碳‖双命中率(半钢[V]≤0.05wt%且[C]≥3.4wt%)由不足46.5%提高到82.4%。将氧枪喷头设备参数优化结果应用于生产实际中,“深提钒”及“保碳”双命中率由63.5%提高到80.2%,获得了良好的冶金效果。采用VB语言编写了提钒冶炼控制软件将工艺优化结果和生产操作参数冷却剂加入、辅料石英砂加入和吹炼时间结合起来,在操作参数一定偏差范围内半钢和炉渣成分预测准确率达到83.6%以上,能对提钒冶炼进行有效的指导辅助。(6)为了探究钒渣改质后用于溅渣护炉的可行性,研究了向钒渣中添加MgO和降低TFe对其熔化温度和结晶特性的影响规律。结果表明:MgO加入钒渣中促使部分FeO转变为Fe2O3,形成新相固溶体MgO-FeOss和MgO·Fe2O3,钒渣熔化温度增加。MgO加入还使钒渣聚合度降低,结晶趋势增强,结晶活化能降低。TFe含量的降低使渣中Fe2O3含量降低从而使熔化温度降低、结晶活化能增加。改质后MgO=12wt%、TFe=16wt%时钒渣熔化温度能满足溅渣护炉对过热度的要求;结晶相由分散的颗粒状钒尖晶石(FeO·V2O3)变为尺寸更大的块状镁铁尖晶石(MgO·Fe2O3)和连接于块状之间的带状固溶体(MgO-FeOss),有利于增加溅渣层强度及耐热侵蚀;结晶活化能与炼钢转炉溅渣护炉渣相差仅6.8%,能满足溅渣对结晶能力的要求。
张明博[6](2017)在《低钛高炉渣资源化利用研究》文中进行了进一步梳理含钛高炉渣是高炉冶炼钒钛磁铁矿产生的副产品,由于此渣产量较大,且所含TiO2是较为宝贵的资源,因此含钛高炉渣资源化综合利用成为众多科研人员和生产企业关注焦点,但是目前没有切实可行、利于实现工业化的综合利用技术,致使大量资源搁置,污染环境。本文以国内某厂所产低钛高炉渣为研究对象(w(TiO2)=6.72~10.21%),针对渣中CaO、SiO2、MgO、Al2O3、TiO2和S含量较高,FeO、P含量较低的特点,结合此厂炼钢转炉冶炼半钢前期化渣困难和脱磷率较低的问题,提出对低钛高炉渣进行脱硫后,分别制备半钢化渣球和LF精炼脱硫渣的技术路线。首先,采用XRD、EPMA、XPS等手段对不同冷却方式(水淬、空冷、坩埚冷、炉冷)的低钛高炉渣基础特性进行研究,结果表明:随着冷却速率的降低,低钛高炉渣中的玻璃质含量大幅减少,钙铝黄长石、钙钛矿和镁硅钙石含量有所增加,S分布状态由聚集点状逐渐向大片状或面状分布转变,S由多种矿物中富存逐渐向钙铝黄长石中富集;水淬渣中S的赋存形式为SO32-和SO42-,而缓冷炉渣为S2-、SO32-和SO42-。其次,采用热力学计算、实验研究等手段对喷吹CO2法的脱硫理论及工艺参数进行研究,结果表明:喷吹CO2法脱硫的原理是CO2与H20反应生成H2CO3,电离出H+,H+离子再与S2-、SO32-离子反应生成H2S、SO2气体,实现脱硫,参与脱硫反应的H+离子主要来源为H2C03电离HCO3-和H+。经基础实验验证可知,最佳脱硫工艺原料和参数:炉冷渣,粒度为-160目,液固比为3.0,CO2流量为2.5L/min,反应时间为90min,反应温度为40℃,搅拌强度为150 r/min,其脱硫率为80.0%。"百公斤级"半工业试验的脱硫率为66.59~78.01%,渣中残S含量为0.137-0.283%,S含量基本满足转炉炼钢及LF精炼对原料的要求。第三,采用分子离子共存理论模型、Factsage软件和工业试验等方法对所产半钢化渣球应用于半钢冶炼的化渣和脱磷效果进行研究,结果表明:低硫低钛高炉渣与氧化铁皮配比为65.0~70.0%和25.0~30.0%较为适宜。采用半钢化渣球冶炼半钢,将炉渣碱度控制在4.0时,对前期渣系的脱磷能力影响较小,并有利于改善前期半钢炉渣熔化性能,促进脱磷反应的进行。综合分析此厂150t转炉冶炼实情,确定半钢化渣球加入量为总渣量的15.0~20.0%,约为1.8~2.4t/炉,较为适宜半钢冶炼。采用半钢化渣球冶炼半钢使前期平均脱磷率由原来的37.32%提高到58.59%,并使吨钢石灰消耗和终点钢水[O]含量分别下降3.48kg/t和112ppm,取得了较好的化渣和脱磷的效果。第四,采用热力学计算、相关模拟实验及工业试验等方法对所产LF精炼脱硫渣的脱硫能力、熔化性能及脱硫效果进行研究,结果表明:采用低硫低钛高炉渣配加CaO、Al2O3制备低碱度低Al2O3和高碱度高Al2O3的LF精炼脱硫渣,可适用于不同S含量要求的钢种,且熔渣黏度和熔点适宜LF冶炼;基础实验验证可知,在FeSi和A1脱氧的条件下,LF精炼脱硫渣脱硫率在51.43~85.54%之间,硫分配比为9.21~49.96,取得了较好的脱硫效果;LF精炼脱硫渣应用工业冶炼HRB400E螺纹钢的脱硫率在10.0~41.5%之间,终点[S]含量满足钢种要求,成材质量合格。本研究采用喷吹CO2法对低钛高炉渣进行脱硫处理后,可使渣中氧化物返回钢铁流程再次利用,实现了低钛高炉渣的高效脱硫和全部成分的利用,并解决了半钢前期炉渣化渣困难和脱磷率较低的问题,为低钛高炉渣资源化利用奠定了理论和实验基础,探索了新的应用方向。
张明博[7](2017)在《低钛高炉渣资源化利用研究》文中认为含钛高炉渣是高炉冶炼钒钛磁铁矿产生的副产品,由于此渣产量较大,且所含TiO2是较为宝贵的资源,因此含钛高炉渣资源化综合利用成为众多科研人员和生产企业关注焦点,但是目前没有切实可行、利于实现工业化的综合利用技术,致使大量资源搁置,污染环境。以国内某厂所产低钛高炉渣为研究对象(w(TiO2)=6.72~10.21%),针对渣中CaO、SiO2、MgO、Al2O3、TiO2和S含量较高,FeO、P含量较低的特点,结合此厂炼钢转炉冶炼半钢前期化渣困难和脱磷率较低的问题,提出对低钛高炉渣进行脱硫后,分别制备半钢化渣球和LF精炼脱硫渣的技术路线。首先,采用XRD、EPMA、XPS等手段对不同冷却方式(水淬、空冷、坩埚冷、炉冷)的低钛高炉渣基础特性进行研究,结果表明:随着冷却速率的降低,低钛高炉渣中的玻璃质含量大幅减少,钙铝黄长石、钙钛矿和镁硅钙石含量有所增加,S分布状态由聚集点状逐渐向大片状或面状分布转变,S由多种矿物中富存逐渐向钙铝黄长石中富集;水淬渣中S的赋存形式为SO32-和SO42-,而缓冷炉渣为S2-、SO32-.和SO42-。其次,采用热力学计算、实验研究等手段对喷吹CO2法的脱硫理论及工艺参数进行研究,结果表明:喷吹CO2法脱硫的原理是CO2与H2O反应生成H2CO3,电离出H+,H+离子再与S2-、SO32-离子反应生成H2S、SO2气体,实现脱硫,参与脱硫反应的H+离子主要来源为H2CO3电离HCO3-和H+。经基础实验验证可知,最佳脱硫工艺原料和参数:炉冷渣,粒度为-160目,液固比为3.0,CO2流量为2.5 L/min,反应时间为90min,反应温度为40℃,搅拌强度为150 r/min,其脱硫率为80.0%。"百公斤级"半工业试验的脱硫率为66.59~78.01%,渣中残S含量为0.137~0.283%,S含量基本满足转炉炼钢及LF精炼对原料的要求。第三,采用分子离子共存理论模型、Factsage软件和工业试验等方法对所产半钢化渣球应用于半钢冶炼的化渣和脱磷效果进行研究,结果表明:低硫低钛高炉渣与氧化铁皮配比为65.0~70.0%和25.0~30.0%较为适宜。采用半钢化渣球冶炼半钢,将炉渣碱度控制在4.0时,对前期渣系的脱磷能力影响较小,并有利于改善前期半钢炉渣熔化性能,促进脱磷反应的进行。综合分析此厂150t转炉冶炼实情,确定半钢化渣球加入量为总渣量的15.0~20.0%,约为1.8~2.4t/炉,较为适宜半钢冶炼。采用半钢化渣球冶炼半钢使前期平均脱磷率由原来的37.32%提高到58.59%,并使吨钢石灰消耗和终点钢水[O]含量分别下降3.48kg/t和112ppm,取得了较好的化渣和脱磷的效果。第四,采用热力学计算、相关模拟实验及工业试验等方法对所产LF精炼脱硫渣的脱硫能力、熔化性能及脱硫效果进行研究,结果表明:采用低硫低钛高炉渣配加CaO、Al2O3制备低碱度低Al2O3和高碱度高Al2O3的LF精炼脱硫渣,可适用于不同S含量要求的钢种,且熔渣黏度和熔点适宜LF冶炼;基础实验验证可知,在FeSi和A1脱氧的条件下,LF精炼脱硫渣脱硫率在51.43~85.54%之间,硫分配比为9.21~49.96,取得了较好的脱硫效果;LF精炼脱硫渣应用工业冶炼HRB400E螺纹钢的脱硫率在10.0~41.5%之间,终点[S]含量满足钢种要求,成材质量合格。采用喷吹CO2法对低钛高炉渣进行脱硫处理后,可使渣中氧化物返回钢铁流程再次利用,实现了低钛高炉渣的高效脱硫和全部成分的利用,并解决了半钢前期炉渣化渣困难和脱磷率较低的问题,为低钛高炉渣资源化利用奠定了理论和实验基础,探索了新的应用方向。
温正勇[8](2015)在《废旧镁碳砖为基质的改质剂的制备及其溶解动力学研究》文中进行了进一步梳理废弃镁碳砖中含有较高比例的MgO和C,其是溅渣护炉工艺要求的终渣改质剂的主要组成成分,将其回收利用制成改质剂,可有效提高经济效益。本研究通过不同粒度回收镁碳砖的成分检测、改质剂配料组成的选择及组成配比的实验优化,并研究了改质剂在终渣中的溶解机理及终渣改质效果,最终研制了成分、灼减值、强度以及改质效果符合要求的废旧镁碳砖为基的改质剂。改质剂配料组成配比优化研究结果表明:(1)与0.11mm粒度的废旧镁碳砖回收料成分相比,粒度小于0.1mm的回收料的氧化镁含量减少了13%,碳含量增加了7%。(2)在用后镁碳砖及菱镁石的镁质原料组成下,改质剂的强度随配水量(5%~10%)的增加而增加;随粘接剂含量(0.1%~0.2%)的增加而降低,随废旧镁碳砖回收料含量(47%~56%)增加而增加,随废旧镁碳砖回收料含量进一步增加改质剂的强度反而降低。(3)为使以废旧镁碳砖为基改质剂的强度、氧化镁含量和灼减量符合标准改质剂的要求,其优化的配料组成为25.7%菱镁石、60.2%废旧镁碳砖回收料、10%配水量、10%的碳粉和0.1%的粘结剂。改质剂在终渣中的溶解机理及终渣改质效果研究表明:(1)改质剂中相同粒度镁质原料与终渣的反应速率:菱镁石颗粒>废旧镁碳砖中间部位的回收料颗粒>废旧镁碳砖靠近炉壁部位的回收料颗粒。在1570℃的转炉终渣中,加入镁质原料后的1min试样中,扫描电镜检测表明:加入废旧镁碳砖的试样中依然有0.2×0.3mm左右的氧化镁颗粒存在,而加入菱镁石的试样中氧化镁颗粒的都小于0.01×0.01mm。同时,加入镁质原料后的15s试样中,扫描电镜检测表明:废旧镁碳砖下部0.25×0.15mm颗粒还在逐步裂解出小颗粒,而废旧镁碳砖中部已经有0.06×0.04mm颗粒在溶解并向渣中扩散。(2)结合镁质原料的溶解机理及某钢厂改质剂的热重分析,推测废旧镁碳砖为基的改质剂在渣中溶解机制为:废旧镁碳砖为基的改质剂在渣中溶解机制为:菱镁石受热分解产生气体使改质剂爆裂,让回收料积聚块浸没在终渣中;回收料积聚块因颗粒内的碳粉与渣中铁氧化物反应产生气体,进一步爆裂成不同尺寸的回收料颗粒;接着回收料颗粒与终渣反应,且在15s-30s左右就发现有粒径为0.05×0.05左右的氧化镁小颗粒从大颗粒中裂解出来,并不断裂解溶解与渣中。同时有部分粒度较大、活性较好且显微结构较为完整的氧化镁颗粒,终渣与颗粒表面反应,不断溶解并扩散到渣中,向颗粒内部侵蚀。(3)废旧镁碳砖为基改质剂对终渣改质剂的改质效果较好,使终渣的氧化镁含量提升2%以上,氧化铁含量降低5%以上,并且使改质后渣在高温时的粘度提高0.25Pa.s左右,且其结晶温度较某钢厂改质剂高15℃左右,而粘度和结晶温度高时,有利于溅渣护炉的改质渣被喷溅到炉壁上时,易快速在炉壁上凝结。
王琳松,杨茂麟,郑家良,高长益,任正德[9](2012)在《铁水中微量元素对炼钢工艺的影响》文中研究表明水钢采用低比例的钒钛矿高炉炼铁,获得含有钒钛等微量元素的铁水,其性质既不同于一般铁水,也不同于高钒钛铁水,为了弄清这些微量元素对转炉炼钢工艺的影响,分析了钒钛钢渣的物相、熔化性,用高频感应炉模拟转炉吹炼过程并结合生产试验得知:1)普通铁水的碳焰温度为1 370~1 400℃,水钢铁水的碳焰温度为1 400~1 430℃,比普通铁水高约30℃;2)在较小的供氧速度下,铁水中的钛、硅、锰可与碳分阶段氧化;3)含有TiO2炉渣的发泡能力、储泡能力强于不含TiO2的炉渣,炉渣中的CO反应性气泡使炉渣的发泡更加严重;4)在转炉吹炼前中期,炉渣中过高的FeO、较低的碱度,炉渣中大量的C-FeO反应,以及含有TiO2炉渣的储泡性质,是喷溅的主要原因。
曾晓兰[10](2012)在《钒渣物化性质与相图研究》文中研究表明转炉提钒工艺中,含钒熔渣的高温物化性能直接影响了铁水中钒的氧化提取效率和工艺的顺行。其中熔化温度及粘度等物性是表征提钒渣的成渣性能及流动性能的指标,对钒在渣-铁间的传输行为和渣中钒的富集速度、钒渣品位及渣铁分离操作等产生较大影响。而钒渣的组成影响到钒在渣中的赋存形式和物相结构,决定了熔渣高温物性,研究钒渣组成——结构——性能的关系,建立钒渣体系相图,是提钒工艺技术的基础。目前,国内外关于转炉钒渣组成与结构、性质间的相互关系的研究鲜有报道,缺乏钒渣相关渣系相图等的基础数据。本文基于攀钢转炉提钒工艺,针对转炉提钒渣系的特点,研究转炉钒渣的组成对其物相结构、物化性能的影响,构建钒渣体系的基础相图,对于优化提钒工艺、提高钒渣质量具有重要作用。研究中首次采用xrd量化分析方法结合高温淬火实验,分析钒渣组成与物相结构间的变化规律;针对钒渣高氧化性特点改进测试器件,测试了钒渣熔化温度及粘度,初步探讨了组成对钒渣物性的影响机理;基于Pelton修正的准化学溶液理论对转炉钒渣基础渣系FeO-SiO2-V2O3三元系进行了三元截面相图计算和绘制。主要研究成果如下:①钒渣中的主要物相为尖晶石及橄榄石,其中尖晶石是钒的主要赋存形式。渣中FeO/SiO2较低为1.5以下时,体系中尖晶石的含量随V2O3的增多而不断升高,FeO/SiO2较高,体系中尖晶石的含量随V2O3的增多而不断降低,并都趋于同一值。②实验所研究的含钒渣系的熔化温度一般在1300°C~1400°C;钒渣的熔化温度随渣中V2O3含量的增加而升高,而FeO/SiO2的增大则会降低钒渣的熔化温度。③实验渣系在1365°C以下的粘度均在3.5pa·s以上;同一FeO/SiO2下,V2O3含量的升高,使钒渣有从长渣向短渣转变的趋势;FeO/SiO2值增大,体系中复杂络合离子团解体,减小了络合离子半径,降低了体系粘度;V2O3增多,体系中出现更多的不均匀质点,增大了体系的粘度。④构建了1200°C、1300°C、1400°C三个温度下的FeO-SiO2-V2O3三元系等温截面相图。由计算相图可知,1200°C时体系物质以固相为主,仅在FeO/SiO2=2附近远离V2O3偏向SiO2区域出现了液相区;温度升高至1300°C,液相区覆盖面增多,橄榄石均以液相存在,靠近FeO顶角其含量较高的区域内出现了部分液相面;至1400°C时,FeO顶角处的液相面积增加,已无固态FeO。在V2O3摩尔分数为2037%,FeO/SiO2在1.22.5之间的组成区域,随着温度的升高,液相面积增大,有利于提钒。
二、攀钢转炉溅渣护炉渣系的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、攀钢转炉溅渣护炉渣系的研究(论文提纲范文)
(1)龙钢转炉双渣留渣冶炼渣型优化基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 炉渣的物化性质 |
1.1.1 转炉渣的来源与作用 |
1.1.2 炉渣的物理性质 |
1.1.3 炉渣的化学性质 |
1.2 炉渣的结构理论 |
1.2.1 分子理论 |
1.2.2 离子理论 |
1.2.3 共存理论 |
1.3 国内外留渣冶炼工艺发展现状 |
1.3.1 新日铁MURC工艺 |
1.3.2 福山钢铁厂LD-NRP工艺 |
1.3.3 宝钢BRP工艺 |
1.4 FactSage在炉渣研究中的应用 |
1.4.1 FactSage软件介绍 |
1.4.2 FactSage应用现状 |
1.5 研究背景与研究内容 |
1.5.1 课题研究背景及意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
2 炉渣成分分析及物相与形貌研究 |
2.1 炉渣成分分析 |
2.2 炉渣物相及形貌研究 |
2.2.1 实验方法 |
2.2.2 冶炼前期炉渣物相及形貌分析 |
2.2.3 冶炼终点炉渣物相及形貌分析 |
2.3 本章小结 |
3 转炉渣系熔化特性实验研究 |
3.1 实验原料与装置 |
3.1.1 实验原料制备 |
3.1.2 实验装置 |
3.1.3 测试步骤 |
3.2 研究方法与实验方案 |
3.2.1 二次回归正交组合设计法 |
3.2.2 实验方案 |
3.3 实验结果分析与讨论 |
3.3.1 实验结果与数据处理 |
3.3.2 炉渣组分对熔化温度的影响研究 |
3.4 本章小结 |
4 转炉渣系粘流特性优化 |
4.1 粘度变化对双渣留渣冶炼过程的影响 |
4.2 FactSage粘度测定方法 |
4.3 炉渣组分对炉渣粘度的影响 |
4.3.1 碱度对炉渣粘度的影响 |
4.3.2 FeO对炉渣粘度的影响 |
4.3.3 MgO对炉渣粘度的影响 |
4.3.4 MnO对炉渣粘度的影响 |
4.3.5 Al_2O_3 对炉渣粘度的影响 |
4.4 本章小结 |
5 转炉渣系的相平衡研究 |
5.1 二元渣系相互作用分析 |
5.2 三元渣系液相区与物相变化分析 |
5.3 多元渣系相平衡关系与液相线位置分析 |
5.3.1 MgO对转炉渣系相平衡关系与液相线位置的影响 |
5.3.2 MnO对转炉渣系相平衡关系与液相线位置的影响 |
5.3.3 碱度对转炉渣系相平衡关系与液相线位置的影响 |
5.3.4 FeO对转炉渣系相平衡关系与液相线位置的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
硕士研究生在读期间研究成果 |
致谢 |
(2)复吹转炉单渣法气化脱磷工艺的优化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 脱磷技术的简介 |
1.2 双联法脱磷炼钢工艺 |
1.2.1 日本NKK福山三炼钢 |
1.2.2 宝钢的BRP工艺 |
1.2.3 住友金属鹿岛厂 |
1.2.4 京唐双联法工艺 |
1.3 双渣法工艺 |
1.3.1 一次倒炉温度的确定 |
1.3.2 八钢顶底复吹转炉留渣双渣炼钢 |
1.3.3 青钢顶底复吹转炉留渣双渣炼钢 |
1.4 单渣法工艺 |
1.4.1 鞍钢转炉单渣法冶炼 |
1.4.2 武钢三炼钢单渣法 |
1.4.3 宁波钢厂 |
1.5 课题研究的内容与主要解决的问题 |
第2章 气化脱磷热力学计算 |
2.1 气化脱磷反应的吉布斯能与温度K的关系 |
2.2 气化脱磷的平衡分压与温度的关系 |
2.3 气化脱磷产物的平衡分压 |
2.4 碳质还原剂还原转炉渣加入量的确立 |
2.5 本章小结 |
第3章 转炉熔渣气化脱磷工业试验研究 |
3.1 实施方案的确定 |
3.2 转炉熔渣气化脱磷工业试验研究 |
3.2.1 底吹气体量对气化脱磷率的影响 |
3.2.2 焦粉加入方式对气化脱磷率的影响 |
3.2.3 焦粉加入量对气化脱磷率的影响 |
3.2.4 焦粉粒度对气化脱磷率的影响 |
3.2.5 溅渣护炉时间对气化脱磷率的影响 |
3.2.6 小结 |
3.3 气化脱磷渣多炉循环脱磷工艺研究 |
3.3.1 留渣操作对终点钢液磷含量影响 |
3.3.2 留渣对一次拉碳命中率的影响 |
3.4 效益计算 |
3.5 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间研究成果 |
(3)降低转炉冶炼高硅高磷COREX铁水成本的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 转炉冶炼概述 |
2.1.1 转炉冶炼的发展 |
2.1.2 转炉冶炼的任务 |
2.1.3 炼钢过程中磷的控制 |
2.2 降低转炉成本的措施分析 |
2.2.1 降低炼钢成本的措施 |
2.2.2 转炉高效化生产 |
2.2.3 转炉底吹全程吹氮工艺探讨 |
2.2.4 转炉渣循环利用过程中成本控制现状 |
2.3 转炉低成本炼钢概况 |
2.3.1 中国转炉利用废钢的状况 |
2.3.2 国内转炉利用废钢的研究工作 |
2.3.3 提高废钢比的措施 |
2.4 转炉炉衬保护研究 |
2.4.1 影响炉龄的主要因素 |
2.4.2 溅渣护炉工艺概述 |
2.4.3 国内外溅渣护炉研究 |
2.5 课题背景和研究内容 |
2.5.1 课题背景 |
2.5.2 课题意义 |
3 低磷钢生产所需新渣料减量化技术研究 |
3.1 降低脱磷所需新渣料量的理论分析 |
3.1.1 脱磷所需理论造渣料量与实际造渣料分析 |
3.1.2 留渣操作与造渣料消耗的关系 |
3.1.3 转炉加尾渣操作与造渣料消耗 |
3.2 转炉渣料减量化工艺模型研究 |
3.2.1 转炉渣料减量化工艺模型计算原理 |
3.2.2 转炉渣料减量化工艺模型应用方法 |
3.2.3 转炉渣料减量化工艺模型应用效果 |
3.3 影响转炉渣料消耗减量化的因素分析 |
3.3.1 铁水条件对造渣料消耗的影响 |
3.3.2 炉渣成分控制对渣料消耗的影响 |
3.3.3 转炉终点钢液温度对脱磷的影响 |
3.4 基于尾渣利用的高磷铁水脱磷研究 |
3.4.1 尾渣加入对转炉脱磷的影响 |
3.4.2 尾渣加入对炉渣前期成渣的影响 |
3.4.3 尾渣加入对降低渣料消耗的影响 |
3.5 本章小结 |
4 转炉终点磷含量小于0.03%钢的低成本渣料消耗冶炼技术 |
4.1 连续留渣次数对脱磷的影响研究 |
4.1.1 连续留渣操作对渣成分的影响研究 |
4.1.2 连续留渣操作对脱磷的影响研究 |
4.2 连续留渣脱磷工艺优化研究 |
4.2.1 转炉连续留渣成分对脱磷的影响 |
4.2.2 适宜连续留渣炉数研究 |
4.3 基于全石灰石冶炼的低成本转炉生产工艺 |
4.3.1 全石灰石转炉冶炼工艺研究 |
4.3.2 配加钢渣转炉冶炼工艺研究 |
4.3.3 降低转炉渣生成量研究 |
4.4 本章小结 |
5 降低转炉钢铁料消耗的工艺研究 |
5.1 影响钢铁料消耗的因素分析与控制 |
5.1.1 转炉钢铁料消耗计算 |
5.1.2 铁水[Si]含量变化对钢铁料消耗的影响 |
5.1.3 废钢比对钢铁料消耗的影响 |
5.2 渣料加入对钢铁料消耗的影响 |
5.2.1 球团矿的加入对钢铁料消耗的影响 |
5.2.2 优化渣料加入量对钢铁料消耗的影响 |
5.3 合理废钢加入量的研究 |
5.3.1 合理废钢加入量研究 |
5.3.2 铁水成份对废钢加入量的影响 |
5.3.3 入炉铁水温度和重量对废钢加入量影响 |
5.3.4 出钢温度对废钢加入量的影响 |
5.4 本章小结 |
6 提高转炉炉衬寿命工艺研究 |
6.1 影响溅渣层因素及蚀损机理研究 |
6.1.1 溅渣层-炉衬的基本组成 |
6.1.2 溅渣层损蚀的影响因素分析 |
6.1.3 转炉冶炼不同时期溅渣层的蚀损 |
6.2 溅渣层保护炉衬机理研究 |
6.2.1 溅渣层的岩相结构对抗侵蚀能力的影响 |
6.2.2 溅渣层保护炉衬的机理 |
6.3 八钢转炉溅渣情况及溅渣渣系优化 |
6.3.1 八钢转炉各阶段渣情况分析 |
6.3.2 溅渣工艺及渣系优化 |
6.3.3 溅渣护炉控制模型开发 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)基于溅渣护炉的MgO饱和钒渣与转炉炉衬的界面反应机理研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 转炉溅渣护炉技术的产生与发展 |
1.1.1 传统转炉护炉技术 |
1.1.2 转炉溅渣护炉技术的产生 |
1.1.3 转炉溅渣护炉技术在国内外的发展情况 |
1.2 转炉溅渣护炉的原理与工艺流程 |
1.2.1 转炉炉衬的蚀损机理 |
1.2.2 转炉溅渣护炉的原理 |
1.2.3 溅渣护炉的代表性技术 |
1.3 提钒转炉溅渣护炉的可行性分析 |
1.3.1 转炉提钒工艺简介 |
1.3.2 钒渣与钢渣渣系的区别 |
1.3.3 提钒转炉溅渣护炉的可行性 |
1.4 课题研究目的与内容 |
2 MgO在转炉钒渣中的饱和溶解度 |
2.1 FeO-SiO_2-V_2O_3渣系中MgO饱和溶解度的理论计算 |
2.1.1 FeO-SiO_2-V_2O_3-MgO体系相平衡分析 |
2.1.2 基于离子分子共存理论的平衡浓度计算模型 |
2.1.3 计算结果及分析 |
2.2 MgO溶解平衡实验 |
2.2.1 实验设备及原料 |
2.2.2 实验步骤 |
2.2.3 平衡时间的确定 |
2.2.4 实验结果及分析 |
2.3 TiO_2、MnO和Al_2O_3对MgO溶解度的影响 |
2.3.1 TiO_2、MnO和Al_2O_3对钒渣相平衡的影响 |
2.3.2 实验方案 |
2.3.3 结果及分析 |
2.4 本章小结 |
3 MgO-C质耐材在转炉钒渣中的溶解动力学 |
3.1 实验设备及原料制备 |
3.2 实验方法与步骤 |
3.3 实验结果及分析 |
3.3.1 MgO-C质耐材的蚀损速度 |
3.3.2 MgO-C质耐材溶解的限制性环节 |
3.3.3 溶解动力学方程 |
3.3.4 MgO-C质耐材蚀损与熔渣物化特性的关系 |
3.4 本章小结 |
4 MgO-C质耐材与钒渣反应界面的演变规律 |
4.1 试样制备 |
4.2 实验方案 |
4.3 实验结果及分析 |
4.3.1 MgO含量对反应界面的影响 |
4.3.2 钛、锰、铝氧化物对反应界面的影响 |
4.3.3 MgO-C质耐材蚀损机理 |
4.4 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 |
学位论文数据集 |
致谢 |
(5)含钒铁水复吹转炉深提钒和保碳的基础及应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 钒的简介 |
1.1.1 金属钒和钒氧化物 |
1.1.2 钒的工业应用 |
1.1.3 钒资源分布状况 |
1.2 钒的提取方法 |
1.2.1 火法提钒工艺 |
1.2.2 湿法提钒工艺 |
1.3 现代转炉冶炼技术的发展 |
1.3.1 转炉大型化技术 |
1.3.2 转炉顶底复合吹炼工艺 |
1.3.3 转炉长寿化技术 |
1.3.4 全自动转炉吹炼技术 |
1.3.5 我国提钒转炉的发展现状 |
1.4 转炉提钒热动力学研究现状 |
1.4.1 含钒铁水元素氧化热力学 |
1.4.2 转炉提钒过程宏观动力学研究现状 |
1.5 转炉钒渣物理化学性能研究现状 |
1.5.1 钒渣物相组成 |
1.5.2 钒渣中钒价态 |
1.5.3 钒渣熔化和流变性能研究现状 |
1.6 课题的研究背景和主要研究内容 |
1.6.1 课题研究背景和意义 |
1.6.2 课题主要研究内容 |
1.6.3 本论文创新点 |
2 转炉“深提钒”和“保碳”双命中热力学研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验目的及方法 |
2.3 实验结果和讨论 |
2.3.1 工业实验结果 |
2.3.2 结果分析讨论 |
2.4 深提钒和保碳双命中热力学分析 |
2.4.1 不同阶段碳、钒氧化行为热力学分析 |
2.4.2 终点温度“钒氧化平衡温度” |
2.4.3 “钒氧化平衡温度,T_(eq)”验证 |
2.5 本章小结 |
3 基于吉布斯自由能最小化和液滴产生原理的转炉提钒动力学研究 |
3.1 引言 |
3.2 数学模型的建立 |
3.2.1 求解冲击坑气-液界面反应速度方程 |
3.2.2 求解渣金界面反应速度方程 |
3.2.3 求解卷渣渣金反应界面面积 |
3.2.4 求解乳化渣金反应界面面积 |
3.2.5 冷却剂溶解速率 |
3.2.6 求解冶炼过程熔池温度 |
3.2.7 模型的计算方法 |
3.2.8 模型参数 |
3.3 模型修正 |
3.4 冶炼工艺参数对提钒的影响 |
3.4.1 冷却剂加入方式对提钒的影响 |
3.4.2 供氧强度对提钒的影响 |
3.4.3 铁水[Ti]和[Si]含量对提钒的影响 |
3.5 本章小结 |
4 钒渣熔化及流变性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 渣样制备 |
4.2.2 实验设备 |
4.2.3 实验方案 |
4.3 实验结果和讨论 |
4.3.1 熔化特性 |
4.3.2 粘度特性 |
4.3.3 钒渣成分调整方法 |
4.4 本章小结 |
5 200t复吹提钒转炉氧枪喷头优化 |
5.1 引言 |
5.2 物理模型的建立 |
5.2.1 实验装置 |
5.2.2 氧枪喷头设计 |
5.3 实验方案 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 喷头喷孔夹角 |
5.4.2 喷头孔数 |
5.4.3 喷头Ma数 |
5.4.4 影响程度比较 |
5.5 本章小结 |
6 工业性应用实践 |
6.1 引言 |
6.2 工艺优化结果工业应用评估 |
6.2.1 提钒控制软件 |
6.2.2 工业性实验半钢及钒渣质量分析 |
6.2.3 提钒冶炼控制软件准确性分析 |
6.3 氧枪喷头优化工业应用评估 |
6.3.1 试验方案 |
6.3.2 半钢及钒渣质量分析 |
6.4 本章小结 |
7 提钒转炉溅渣护炉钒渣改质研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验 |
7.2.1 实验方案 |
7.2.2 渣样制备 |
7.2.3 实验设备 |
7.3 实验结果与讨论 |
7.3.1 MgO对铁氧化物价态的影响 |
7.3.2 MgO和 TFe对钒渣熔化性能的影响 |
7.3.3 钒渣结晶活化能 |
7.3.4 固态渣微观组织 |
7.4 本章小结 |
8 结论及展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
A.攻读博士学位期间接收或发表论文 |
B.攻读博士学位期间参与的科研项目 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(6)低钛高炉渣资源化利用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 含钛高炉渣概况 |
2.1.1 含钛高炉渣的生产 |
2.1.2 含钛高炉渣污染概况 |
2.1.3 相关国家政策 |
2.2 含钛高炉渣综合利用研究现状 |
2.2.1 Ti元素的提取 |
2.2.2 TiO_2化学性能的应用 |
2.2.3 制备建材和肥料 |
2.2.4 低钛高炉渣资源化利用难点 |
2.3 精炼废渣脱硫技术进展 |
2.3.1 高温气体氧化法 |
2.3.2 卤化物氧化法 |
2.3.3 水热浸出脱硫法 |
2.3.4 喷吹CO_2脱硫法 |
2.4 研究意义、方法及内容 |
2.4.1 研究背景及意义 |
2.4.2 研究路线 |
2.4.3 研究方法和内容 |
2.4.4 课题创新点 |
3 低钛高炉渣基础特性研究及脱硫预实验研究 |
3.1 低钛高炉渣的基础特性 |
3.1.1 物理状态 |
3.1.2 化学成分 |
3.1.3 熔点 |
3.1.4 矿相组成 |
3.1.5 矿物含量 |
3.1.6 S的分布形态及富存矿相 |
3.1.7 S的赋存形 |
3.2 喷吹CO_2法对低钛高炉渣脱硫预实验研究 |
3.2.1 实验目的 |
3.2.2 实验装置与步骤 |
3.2.3 实验参数 |
3.2.4 实验结果与分析 |
3.3 本章小结 |
4 喷吹CO_2法脱硫原理与实验研究 |
4.1 脱硫理论分析 |
4.1.1 脱硫反应热力学分析 |
4.1.2 脱硫动力学过程分析 |
4.1.3 脱硫分析及评价方法 |
4.2 脱硫单因素及水循环利用研究 |
4.2.1 脱硫实验方案及结果 |
4.2.2 讨论与分析 |
4.2.3 水循环利用 |
4.3 喷吹CO_2法脱硫工艺优化实验研究 |
4.3.1 确定研究因素 |
4.3.2 实验设计方案 |
4.3.3 实验结果分析 |
4.3.4 最佳工艺验证 |
4.3.5 脱硫效果对比与讨论 |
4.4 喷吹CO_2法脱硫半工业试验研究 |
4.4.1 缓冷渣取样和研磨 |
4.4.2 脱硫设备 |
4.4.3 工艺路线及参数 |
4.4.4 结果及分析 |
4.5 本章小结 |
5 低硫低钛高炉渣制备半钢化渣球及半钢脱磷试验研究 |
5.1 制备半钢化渣球及其对半钢脱磷渣系成分的影响 |
5.1.1 氧化铁皮配比对半钢化渣球熔点的影响 |
5.1.2 制备半钢化渣球 |
5.1.3 半钢化渣球加入量对半钢脱磷渣系成分的影响 |
5.2 CaO基含TiO_2、Al_2O_3半钢渣系脱磷能力的理论研究 |
5.2.1 TiO_2和Al_2O_3对炉渣lgL_P和lgC_(PO_4~(3-))的影响 |
5.2.2 碱度-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣lgL_P和lgC_(PO_4~(3-))的影响 |
5.2.3 FeO-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣lgL_P和lgC_(PO_4~(3-))的影响 |
5.2.4 MgO-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣lgL_P和lgC_(PO_4~(3-))的影响 |
5.3 CaO基含TiO_2、Al_2O_3半钢渣系的熔化性能理论研究 |
5.3.1 TiO_2和Al_2O_3对炉渣黏度和熔点的影响 |
5.3.2 碱度-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣黏度和熔点的影响 |
5.3.3 FeO-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣黏度和熔点的影响 |
5.3.4 MgO-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣黏度和熔点的影响 |
5.4 半钢化渣球工业应用试验 |
5.4.1 试验方案及评价指标 |
5.4.2 试验实施及数据 |
5.4.3 讨论与分析 |
5.5 本章小结 |
6 低硫低钛高炉渣制备LF精炼渣及精炼脱硫试验研究 |
6.1 低硫低钛高炉渣制备LF精炼脱硫渣 |
6.1.1 LF精炼脱硫理论 |
6.1.2 制备思路 |
6.1.3 制备方案 |
6.2 所制备LF精炼脱硫渣的脱硫及熔化性能研究 |
6.2.1 脱硫性能 |
6.2.2 熔化性能 |
6.3 所制备LF精炼脱硫渣脱硫基础实验研究 |
6.3.1 实验材料及装置 |
6.3.2 实验方案及过程 |
6.3.3 实验结果及分析 |
6.4 低硫低钛高炉渣制备LF精炼脱硫渣及工业试验研究 |
6.4.1 制备LF精炼脱硫渣球 |
6.4.2 试验方案 |
6.4.3 试验数据 |
6.4.4 讨论与分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
附录A |
作者简历及在学研究成果 |
(7)低钛高炉渣资源化利用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
绪论 |
第一章 文献综述 |
1.1 含钛高炉渣概况 |
1.1.1 含钛高炉渣的生产 |
1.1.2 含钛高炉渣污染概况 |
1.1.3 相关国家政策 |
1.2 含钛高炉渣综合利用研究现状 |
1.2.1 Ti元素的提取 |
1.2.2 TiO_2化学性能的应用 |
1.2.3 制备建材和肥料 |
1.2.4 低钛高炉渣资源化利用难点 |
1.3 精炼废渣脱硫技术进展 |
1.3.1 高温气体氧化法 |
1.3.2 卤化物氧化法 |
1.3.3 水热浸出脱硫法 |
1.3.4 喷吹CO_2脱硫法 |
1.4 研究意义、方法及内容 |
1.4.1 研究背景及意义 |
1.4.2 研究路线 |
1.4.3 研究方法和内容 |
第二章 低钛高炉渣基础特性研究及脱硫预实验研究 |
2.1 低钛高炉渣的基础特性 |
2.1.1 物理状态 |
2.1.2 化学成分 |
2.1.3 熔点 |
2.1.4 矿相组成 |
2.1.5 矿物含量 |
2.1.6 S的分布形态及富存矿相 |
2.1.7 S的赋存形式 |
2.2 喷吹CO_2法对低钛高炉渣脱硫预实验研究 |
2.2.1 实验目的 |
2.2.2 实验装置与步骤 |
2.2.3 实验参数 |
2.2.4 实验结果与分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 喷吹CO_2法脱硫原理与实验研究 |
3.1 脱硫理论分析 |
3.1.1 脱硫反应热力学分析 |
3.1.2 脱硫动力学过程分析 |
3.1.3 脱硫分析及评价方法 |
3.2 脱硫单因素及水循环利用研究 |
3.2.1 脱硫实验方案及结果 |
3.2.2 讨论与分析 |
3.2.3 水循环利用 |
3.3 喷吹CO_2法脱硫工艺优化实验研究 |
3.3.1 确定研究因素 |
3.3.2 实验设计方案 |
3.3.3 实验结果分析 |
3.3.4 最佳工艺验证 |
3.3.5 脱硫效果对比与讨论 |
3.4 喷吹CO_2法脱硫半工业试验研究 |
3.4.1 缓冷渣取样和研磨 |
3.4.2 脱硫设备 |
3.4.3 工艺路线及参数 |
3.4.4 结果及分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 低硫低钛高炉渣制备半钢化渣球及半钢脱磷试验研究 |
4.1 制备半钢化渣球及其对半钢脱磷渣系成分的影响 |
4.1.1 氧化铁皮配比对半钢化渣球熔点的影响 |
4.1.2 制备半钢化渣球 |
4.1.3 半钢化渣球加入量对半钢脱磷渣系成分的影响 |
4.2 CaO基含TiO_2、Al_2O_3半钢渣系脱磷能力的理论研究 |
4.2.1 TiO_2和Al_2O_3对炉渣lgL_p和lgC_(PO_4~(3-))的影响 |
4.2.2 碱度-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣lgL_p和lgC_(PO_4~(3-))的影响 |
4.2.3 FeO-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣lgL_p和lgC_(PO_4~(3-))的影响 |
4.2.4 MgO-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣lgL_p和lgC_(PO_4~(3-))的影响 |
4.3 CaO基含TiO_2、Al_2O_3半钢渣系的熔化性能理论研究 |
4.3.1 TiO_2和Al_2O_3对炉渣黏度和熔点的影响 |
4.3.2 碱度-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣黏度和熔点的影响 |
4.3.3 FeO-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣黏度和熔点的影响 |
4.3.4 MgO-(TiO_2+Al_2O_3)对炉渣黏度和熔点的影响 |
4.4 半钢化渣球工业应用试验 |
4.4.1 试验方案及评价指标 |
4.4.2 试验实施及数据 |
4.4.3 讨论与分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 低硫低钛高炉渣制备LF精炼渣及精炼脱硫试验研究 |
5.1 低硫低钛高炉渣制备LF精炼脱硫渣 |
5.1.1 LF精炼脱硫理论 |
5.1.2 制备思路 |
5.1.3 制备方案 |
5.2 所制备LF精炼脱硫渣的脱硫及熔化性能研究 |
5.2.1 脱硫性能 |
5.2.2 熔化性能 |
5.3 所制备LF精炼脱硫渣脱硫基础实验研究 |
5.3.1 实验材料及装置 |
5.3.2 实验方案及过程 |
5.3.3 实验结果及分析 |
5.4 低硫低钛高炉渣制备LF精炼脱硫渣及工业试验研究 |
5.4.1 制备LF精炼脱硫渣球 |
5.4.2 试验方案 |
5.4.3 试验数据 |
5.4.4 讨论与分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论及创新点 |
6.1 结论 |
6.2 课题创新点 |
参考文献 |
在学期间科研成果 |
附录A |
致谢 |
(8)废旧镁碳砖为基质的改质剂的制备及其溶解动力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 镁碳砖在钢厂中的应用与再循环利用 |
1.2.1 镁碳砖的发展历程 |
1.2.2 镁碳砖在钢包渣线的应用 |
1.2.3 国内外耐材回收状况 |
1.2.4 改质剂压制成型的方法 |
1.2.4.1 回收原料粒度对再生品性能的影响 |
1.2.4.2 回收原料加入量对再生品性能的影响 |
1.3 溅渣护炉技术 |
1.3.1 溅渣护炉技术的发展历程 |
1.3.2 溅渣护炉工艺对转炉终渣的组成及性能的要求 |
1.3.2.1 转炉终渣的基本组成 |
1.3.2.2 转炉终渣的性能要求 |
1.3.3 转炉溅渣护炉终渣成分要求 |
1.4 固体颗粒在熔体中的溶解反应机理 |
1.4.1 溶解动力学的实验装置 |
1.4.2 颗粒在熔体中的反应 |
1.4.3 颗粒在熔体溶解速率的影响因素 |
1.4.4 颗粒在熔体中的溶解机理 |
1.5 研究意义和内容 |
第2章 废旧镁碳砖为基的改质剂的制备 |
2.1 实验思路与目的 |
2.2 实验仪器、实验材料及制备 |
2.3 废旧镁碳砖为基的改质剂组成的选择 |
2.3.1 镁质原料的选择 |
2.3.2 石墨配比初步选择 |
2.3.3 水分配比初步选择 |
2.3.4 粘结剂的选择 |
2.3.5 镁质原料粒度及其不同粒度加入比例的选择 |
2.4 实验方案及步骤 |
2.5 废旧镁碳砖的基本性能分析 |
2.5.1 废旧镁碳砖的物相分析 |
2.5.2 菱镁石和不同粒度废旧镁碳砖的化学成分分析 |
2.6 不同镁质原料的配比对改质剂灼减量的影响 |
2.7 改质剂的配料组成优化研究 |
2.7.1 结合剂含量对改质剂强度的影响 |
2.7.2 回收料加入比例对改质剂强度的影响 |
2.7.3 配水量对改质剂强度的影响 |
2.8 本章结论 |
第3章 废旧镁碳砖为基的改质剂溶解动力学研究 |
3.1 实验思路与目的 |
3.2 实验仪器与材料 |
3.3 实验方案及步骤 |
3.4 实验结果与讨论 |
3.4.1 废旧镁碳砖的宏观特征 |
3.4.2 废旧镁碳砖的微观结构及组分分布 |
3.4.3 废旧镁碳砖不同部位试样的显微结构分析 |
3.5 改质剂中镁质原料在终渣中的溶解机理研究 |
3.5.1 废旧镁碳砖的溶解机理研究 |
3.5.1.1 废旧镁碳砖靠近炉壁部分的颗粒在终渣中的溶解机理 |
3.5.1.2 废旧镁碳砖中间部位的颗粒在终渣中的溶解机理 |
3.5.2 菱镁石颗粒在终渣中的溶解机理 |
3.5.3 废旧镁碳砖为基的改质剂在渣中溶解机理 |
3.6 某钢厂改质剂的反应机理研究 |
3.7 废旧镁碳砖为基改质剂与某钢厂改质剂对终渣改质效果 |
3.8 本章结论 |
第4章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录 2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
(9)铁水中微量元素对炼钢工艺的影响(论文提纲范文)
1 钒钛铁水及其炼钢炉渣的物性研究 |
1.1 钒钛钢渣的物相分析 |
1.2 含钒钢渣的熔化温度 |
1.3 硅对铁水中钛含量的影响 |
2 微量钒钛铁水的氧化 |
2.1 氧化温度 (碳焰温度) |
2.2 硅、钛等元素的氧化顺序 |
3 含TiO2碱性炼钢渣的发泡性能 |
3.1 炉渣成分对发泡幅度的影响 |
3.1.1 渣中TiO2含量对发泡幅度的影响 |
3.1.2 碱度对发泡幅度的影响 |
3.2 不同温度条件下的发泡幅度 |
3.3 气源条件对炉渣发泡幅度的影响 |
3.4 含TiO2渣系的物性与发泡幅度 |
3.4.1 CaO-SiO2-TiO2 渣系的黏度及其对发泡的影响 |
3.4.2 弥散质点对TiO2渣发泡的影响 |
3.4.3 含TiO2炉渣的表面张力及其对发泡的影响 |
4 工业试验 |
5 结论 |
(10)钒渣物化性质与相图研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 转炉提钒基础理论 |
1.1.1 转炉提钒工艺及原理 |
1.1.2 钒渣质量影响因素 |
1.2 钒渣物化性能研究 |
1.2.1 钒渣的熔化温度 |
1.2.2 钒渣体系的粘度 |
1.3 钒渣体系相图 |
1.3.1 相图的研究方法 |
1.3.2 钒渣体系相图的研究现状 |
1.4 课题研究目的及内容 |
1.4.1 课题目的 |
1.4.2 课题研究内容 |
1.4.3 课题创新之处 |
2 转炉钒渣物相结构的研究 |
2.1 研究方案 |
2.1.1 技术路线 |
2.1.2 渣样成分设计 |
2.1.3 研究设备 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 物相及结构分析 |
2.2.2 钒渣组成对尖晶石含量的影响 |
2.3 小结 |
3 转炉钒渣物化性能的研究 |
3.1 研究方案 |
3.1.1 技术路线 |
3.1.2 渣样成分设计 |
3.1.3 研究设备 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 钒渣组成对熔化温度的影响 |
3.2.2 钒渣粘度实验结果 |
3.2.3 钒渣成分对粘度的影响 |
3.3 小结 |
4 FeO-SiO_2-V_2O_3系相图研究 |
4.1 研究方案 |
4.1.1 技术路线 |
4.1.2 计算软件 |
4.1.3 热力学模型的选择及原理 |
4.2 体系的基本热力学数据 |
4.2.1 纯组元热力学数据 |
4.2.2 中间化合物热力学数据 |
4.2.3 FeO-V_2O_3-SiO_2体系内的反应热力学数据 |
4.3 计算结果及讨论 |
4.3.1 FeO-SiO_2-V_2O_3体系相关计算参数 |
4.3.2 FeO-SiO_2-V_2O_3系三元等温截面 |
4.4 小结 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
四、攀钢转炉溅渣护炉渣系的研究(论文参考文献)
- [1]龙钢转炉双渣留渣冶炼渣型优化基础研究[D]. 李东林. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [2]复吹转炉单渣法气化脱磷工艺的优化[D]. 朱祥亮. 华北理工大学, 2020(02)
- [3]降低转炉冶炼高硅高磷COREX铁水成本的研究[D]. 阿不力克木·亚森. 北京科技大学, 2019(06)
- [4]基于溅渣护炉的MgO饱和钒渣与转炉炉衬的界面反应机理研究[D]. 张权. 重庆大学, 2019(01)
- [5]含钒铁水复吹转炉深提钒和保碳的基础及应用研究[D]. 周振宇. 重庆大学, 2019(09)
- [6]低钛高炉渣资源化利用研究[D]. 张明博. 北京科技大学, 2017(07)
- [7]低钛高炉渣资源化利用研究[D]. 张明博. 钢铁研究总院, 2017(12)
- [8]废旧镁碳砖为基质的改质剂的制备及其溶解动力学研究[D]. 温正勇. 武汉科技大学, 2015(07)
- [9]铁水中微量元素对炼钢工艺的影响[J]. 王琳松,杨茂麟,郑家良,高长益,任正德. 钢铁, 2012(08)
- [10]钒渣物化性质与相图研究[D]. 曾晓兰. 重庆大学, 2012(03)