冶金實(shí)驗(yàn)研究續(xù)

1、LF爐高堿度精煉渣脫硫研究實(shí)驗(yàn)方案4 .研究目標(biāo)針又tLF爐高堿度精煉渣的脫硫問(wèn)題，通過(guò)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CaOA12O3CaF2SiO2四元渣系脫硫的方法，達(dá)到LF爐高堿度精煉渣脫硫的目標(biāo)。(1)闡明隨著市場(chǎng)對(duì)鋼材質(zhì)量要求的不斷提高和我國(guó)鋼鐵企業(yè)在國(guó)際市=場(chǎng)中面臨的競(jìng)爭(zhēng)力，高品質(zhì)潔凈鋼對(duì)鋼中硫含量提出的要求越來(lái)越嚴(yán)格因此在冶煉過(guò)程中必須控制鋼中硫含量，提高鋼種的質(zhì)量和性能。(2)掌握了CaOAI2O3CaF2SiO2四元渣系脫硫的方法。(3)達(dá)到滿(mǎn)足精煉渣對(duì)鋼液脫硫效果的需求，提高精煉渣脫硫效率，進(jìn)一

2、步提高冶煉鋼種的冶金性能的目的。5 .研究?jī)?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(guò)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(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，性能良好的精煉謂有助于提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)還可以降低生產(chǎn)成本增加鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。5.1.1 對(duì)基礎(chǔ)謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同堿度對(duì)精煉渣脫硫效果的研究。通過(guò)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，分析最佳堿度。5.1.2 對(duì)基礎(chǔ)謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同AI2O

3、3含量對(duì)精煉渣脫硫效果的研究。通過(guò)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，分析最佳含量。5.1.3 對(duì)基礎(chǔ)謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同CaF2含量對(duì)精煉渣脫硫效果的研究。通過(guò)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，分析最佳含量。5.1.4 對(duì)基礎(chǔ)謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同MgO含量對(duì)精煉渣脫硫效果的研究。通過(guò)改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2中

4、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，分析最佳含量。5.1.5 對(duì)基礎(chǔ)謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同BaO含量對(duì)精煉渣脫硫效果的研究。通過(guò)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，分析最佳含量。5.1.6 對(duì)基礎(chǔ)謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同的熔化溫度、粘度對(duì)精煉渣脫硫效果的研究。通過(guò)改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2中謂的熔化溫度、粘度，研究不同熔化溫度、粘度精煉渣的脫硫效果及變化規(guī)律，結(jié)合這些規(guī)律，分析最佳溫

5、度和粘度。5.2不同配比采用的基礎(chǔ)渣系為CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2,并在精煉渣中配加適BaO,所用原料均為化學(xué)純?cè)噭?，通過(guò)閱讀文獻(xiàn)并且結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐確定各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：(1)精煉渣的堿度(二元堿度CaO%/SiO2%)控制在3%-5%;(2) BaO(試驗(yàn)中用碳酸鋼替代BaO)的含量控制在6%-14%;(3) Al2O3的含量控制在18%-28%;(4) CaF2的含量控制在0%-10%；(5) MgO的含量為7%。6.實(shí)驗(yàn)方案6.1 設(shè)計(jì)方案在熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面對(duì)高堿度LF精煉渣進(jìn)行綜合分析，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將堿度、BaO含量、MgO含量、AI2O3含量、C

6、aF2含量、熔化溫度和粘度作為考察因素，上述每個(gè)考慮因素選取3個(gè)水平，采用正交設(shè)計(jì)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(yàn)結(jié)果和分析結(jié)果優(yōu)化精煉渣，得到最佳脫硫精煉渣。精煉渣中CaO的相對(duì)含量對(duì)其脫硫效果影響最大，在鋼液脫硫過(guò)程中主要依靠的是渣中的鈣與硫元素結(jié)合來(lái)脫除硫，精煉渣中的CaO含量高，堿度大，可以提高熔渣的硫容量，有助于熔渣脫硫；精煉渣的熔點(diǎn)低、熔化速度快可以使得在煉鋼過(guò)程中化渣速度增快，減少精煉時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；精煉渣的粘度低可以改善鋼渣反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，使鋼液與熔渣充分混合，促進(jìn)鋼液中硫的脫除。6.2 實(shí)驗(yàn)樣品試驗(yàn)鋼種采用某廠生產(chǎn)的Q345鋼，增硫劑采用FeS純?cè)?/p>

7、劑，將從現(xiàn)場(chǎng)取得的Q345鋼樣，配加FeS,在真空感應(yīng)爐中重熔冶煉，將試驗(yàn)鋼樣的硫含量控制在0.038%,然后將冶煉出來(lái)的鋼樣進(jìn)行鍛造、切割，每單位的鋼樣質(zhì)量控制在300g。6.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備脫硫試驗(yàn)：采用本試驗(yàn)裝置采用高溫管式爐，由管狀電爐和控制柜成。額定功率：12KW,額定溫度1600C。實(shí)驗(yàn)裝置如圖：1氮?dú)獗Ｗo(hù)瓶2流量計(jì)3爐蓋4川土5鋼液6硅鋁棒7剛玉爐管8熱電偶9溫度控制柜表2.1實(shí)驗(yàn)因素水平表因素水平1水平2水平3堿度345BaO(%)61014CaF2(%)0510AI2O3(%)182328表2.2渣系配比表”CaO/%SiO2/%RBaO/%CaF2/%Am/%MgO/%151.

8、7517.25360187242.2513.753105237330.7510.2531410287443.2010.80465287544.0011.0041010187644.8011.204140237745.009.005610237845.839.175100287946.779.3351451876.4 實(shí)驗(yàn)步驟(1)將從現(xiàn)場(chǎng)取得的Q345鋼樣，配加FeS,在真空感應(yīng)爐中重熔冶煉，將試驗(yàn)鋼樣的硫含量控制在0.038%;(2)然后將冶煉出來(lái)的鋼樣進(jìn)行鍛造、切割，每單位的鋼樣質(zhì)量控制在300g;(3)在脫硫試驗(yàn)前，將鋼樣表面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

9、至800c后，在爐內(nèi)通入純度為99.9%的氮?dú)?，同時(shí)將300g的鋼樣加入到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，加入鋁絲對(duì)鋼液進(jìn)行脫氧，預(yù)脫氧鋁絲的加入量為鋼水量的0.02765%,考慮燒損耗并改善反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件，鋁絲的實(shí)際加入量為鋼液的0.2%,將打磨好的鋁絲通過(guò)石英管加入到鋼液后，迅速攪拌，攪拌時(shí)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，隨后立刻轉(zhuǎn)動(dòng)石英管，攪拌鋼液，使鋼液與精煉法完全接觸。加入精煉法5分鐘后對(duì)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(shí)間10s；(7)脫硫反應(yīng)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(duì)鋼樣進(jìn)行脫硫試驗(yàn)；(8)試驗(yàn)結(jié)束后，將鋼