基于BOF-RH-CC流程的中合金鋼潔凈度控制技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-04-27 22:27
基于BOF-RH-CC冶金流程生產(chǎn)10CrNi3MoV中合金鋼,面臨轉(zhuǎn)爐冶煉效果、全程潔凈度控制及質(zhì)量和性能穩(wěn)定性等系列技術(shù)、控制方面的難點(diǎn),本論文以現(xiàn)有80t轉(zhuǎn)爐為核心的工藝設(shè)備條件為基礎(chǔ),綜合應(yīng)用理論分析、物理模擬、工業(yè)化試驗(yàn)及全面的檢測檢驗(yàn)手段,研究了氧槍結(jié)構(gòu)及復(fù)吹工藝、雙渣法深脫磷、RH處理過程同時(shí)脫硫、脫氣以及不同包芯線處理對(duì)夾雜物變性等方面的內(nèi)容,基于中間包自動(dòng)開澆等自動(dòng)控制技術(shù)的集成應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量連鑄和軋制熱處理,并探討了夾雜物與成品鋼板韌性之間的關(guān)系,得出的主要研究結(jié)果和結(jié)論如下:(1)為強(qiáng)化轉(zhuǎn)爐冶煉過程,通過水模型研究實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化,將4孔氧槍的噴孔傾角從12°擴(kuò)大至13°并相應(yīng)調(diào)整了底吹透氣磚的布置方式,有效提升了轉(zhuǎn)爐冶煉總體效率和脫磷效果。在此基礎(chǔ)上,采用雙渣法深脫磷工藝,回歸得到冶煉第一渣終點(diǎn)鋼液中[C]和[P]的關(guān)系式:[P]=0.00267×[C]2.0172,脫磷率達(dá)到70%以上,在出鋼溫度1650℃~1680℃的條件下,結(jié)合合理的后攪拌操作,10Cr Ni3Mo V中合金鋼冶煉終點(diǎn)磷、硫含量分別可控制在0.0072%、0.0050%以下。(...
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
轉(zhuǎn)爐雙渣法冶煉工藝流程示意圖
愀忠毫綴?看锏?0.007%以下的目標(biāo),滿足冶煉低磷鋼的要求。(3)雙聯(lián)法雙聯(lián)法脫磷冶煉工藝即采用兩座轉(zhuǎn)爐聯(lián)合作業(yè),一座脫磷,另一座接受來自脫磷爐低磷鐵水進(jìn)行脫碳的工藝技術(shù)。國外雙聯(lián)法脫磷技術(shù)的發(fā)展主要以日本為代表,其中應(yīng)用比較廣泛的為如前所述的JFE的LD-NRP法、SRP工藝和新日鐵的LD-ORP、MURC等幾種工藝。國內(nèi)最高開發(fā)雙聯(lián)法脫磷工藝技術(shù)的是寶鋼集團(tuán)[15],該公司2002年開始進(jìn)行以BRP技術(shù)的研究與開發(fā),經(jīng)數(shù)年研究與實(shí)踐,集成了寶鋼自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的BRP雙聯(lián)煉鋼工藝技術(shù),形成了一系列知識(shí)產(chǎn)權(quán),其工藝流程如圖1.2所示:圖1.2寶鋼BRP工藝流程示意圖Fig.1.2SchematicdiagramofBRPprocessinBaosteelBRP技術(shù)在寶鋼一煉鋼率先實(shí)現(xiàn),該廠3座300t轉(zhuǎn)爐的雙聯(lián)法設(shè)備配置與工藝布置與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼車間基本一致,每座車間均同時(shí)具備脫磷和脫碳功能,可采用雙聯(lián)法冶煉,也可以采用常規(guī)的單爐冶煉,根據(jù)鋼種需要和鐵水情況靈活切換。寶鋼BRP的過程可簡化總結(jié)如下:在脫磷爐使用300t的頂?shù)讖?fù)轉(zhuǎn)爐,底吹供氣強(qiáng)度為0.03~0.25m3/(tmin),脫磷吹煉時(shí)間10~12min。在脫碳爐保持同樣的底吹條件,使用含錳大于32%的錳礦,加入量為5~15kg/t,吹煉時(shí)間少于15min。試驗(yàn)結(jié)果表明:在脫磷爐中,影響脫磷的主要因素有底吹氣體強(qiáng)度、爐渣堿度、溫度和鐵水硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等,脫磷爐中鐵水的脫磷率達(dá)到84%以上,平均磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.015%,脫碳爐的脫磷率達(dá)到48%以上,冶煉終點(diǎn)磷的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
武漢科技大學(xué)博士學(xué)位論文10是基于MFB改進(jìn)而來的技術(shù),由Messo公司開發(fā),寶鋼實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用;二是噴粉功能,也有RH-IJ(新日鐵大分廠)、RH-PB(新日鐵名古屋廠)、RH-PTB(住友金屬)、MESID等。RH主體技術(shù)設(shè)備和原理如圖1.3所示:圖1.3RH工作原理示意圖Fig.1.3StructureandprincipleofRHprocess1.3.2RH處理過程的特征參數(shù)1.3.2.1循環(huán)流量如前所述,RH處理是基于鋼液在RH真空室內(nèi)的循環(huán)而實(shí)現(xiàn)的精煉過程,則單位時(shí)間內(nèi)通過真空室的鋼液流量,即循環(huán)流量,就成為了衡量RH精煉過程效率的最重要技術(shù)參數(shù)。RH循環(huán)流量對(duì)整個(gè)處理體系內(nèi)鋼液的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、混合特性以及停留時(shí)間等都具有決定性作用,而鋼液的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和平均停留時(shí)間等參數(shù)又決定著該體系的能量傳輸和物質(zhì)傳輸特點(diǎn),所以最終影響著RH精煉的效率和效果。因此,針對(duì)循環(huán)流量的研究和測定是RH處理過程研究最基礎(chǔ)的工作之一。從RH投入工業(yè)化應(yīng)用至今,許多研究者都將環(huán)流量的測量作為研究工作的關(guān)鍵并開展了較多的研究實(shí)踐。目前,已形成了如下幾種常用的循環(huán)流量測量方法[29-33]:第一種是示蹤劑測量法;第二種是皮托管測量法;第三種是流量計(jì)直接測量法,即放置孔口流量計(jì)在特定位置直接測量。此外還有超聲波測量法、頻閃照相法等,多數(shù)是基于物理模擬而
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]100 t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭優(yōu)化的試驗(yàn)研究[J]. 王鵬,印傳磊,吳偉,崔懷周,李相臣,鄭力寧. 煉鋼. 2017(06)
[2]底吹攪拌對(duì)復(fù)吹轉(zhuǎn)爐脫磷工藝的作用分析[J]. 曾加慶,楊利彬,王杰,劉曉亮,姚同路,戴詩凡. 鋼鐵. 2017(06)
[3]轉(zhuǎn)爐單渣法脫磷工藝實(shí)踐研究[J]. 楊曉江,周朝剛,鄭久強(qiáng),艾立群,徐偉,梅淑文,張軍國,劉愛國,史小磊. 鑄造技術(shù). 2017(05)
[4]堿性中間包覆蓋劑對(duì)鋼水潔凈度的影響[J]. 劉昱,盧汝,李光強(qiáng),王力,張釗,楊治爭,饒江平. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]大型轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹混合效果模擬[J]. 汪成義,楊利彬,曾加慶. 鋼鐵. 2016(10)
[6]鋼中非金屬夾雜物幾個(gè)需要深入研究的課題[J]. 張立峰. 煉鋼. 2016(04)
[7]轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉半鋼渣礦物相分析及回收利用[J]. 梁秀蘭,王新華,何肖飛,王萬軍. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2014(10)
[8]馬鋼轉(zhuǎn)爐雙渣法脫磷工藝生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 王步更,湯演波,李杰,夏云進(jìn),王國梁. 冶金動(dòng)力. 2014(10)
[9]典型鋼渣的化學(xué)成分、顯微形貌及物相分析[J]. 黃毅,徐國平,程慧高,蔣卓輝,楊宇. 硅酸鹽通報(bào). 2014(08)
[10]復(fù)吹轉(zhuǎn)爐單爐新雙渣法脫磷工藝研究與應(yīng)用[J]. 方宇榮,黃標(biāo)彩,賴兆奕,陳伯瑜,曾興富. 煉鋼. 2014(03)
本文編號(hào):3649269
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
轉(zhuǎn)爐雙渣法冶煉工藝流程示意圖
愀忠毫綴?看锏?0.007%以下的目標(biāo),滿足冶煉低磷鋼的要求。(3)雙聯(lián)法雙聯(lián)法脫磷冶煉工藝即采用兩座轉(zhuǎn)爐聯(lián)合作業(yè),一座脫磷,另一座接受來自脫磷爐低磷鐵水進(jìn)行脫碳的工藝技術(shù)。國外雙聯(lián)法脫磷技術(shù)的發(fā)展主要以日本為代表,其中應(yīng)用比較廣泛的為如前所述的JFE的LD-NRP法、SRP工藝和新日鐵的LD-ORP、MURC等幾種工藝。國內(nèi)最高開發(fā)雙聯(lián)法脫磷工藝技術(shù)的是寶鋼集團(tuán)[15],該公司2002年開始進(jìn)行以BRP技術(shù)的研究與開發(fā),經(jīng)數(shù)年研究與實(shí)踐,集成了寶鋼自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的BRP雙聯(lián)煉鋼工藝技術(shù),形成了一系列知識(shí)產(chǎn)權(quán),其工藝流程如圖1.2所示:圖1.2寶鋼BRP工藝流程示意圖Fig.1.2SchematicdiagramofBRPprocessinBaosteelBRP技術(shù)在寶鋼一煉鋼率先實(shí)現(xiàn),該廠3座300t轉(zhuǎn)爐的雙聯(lián)法設(shè)備配置與工藝布置與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼車間基本一致,每座車間均同時(shí)具備脫磷和脫碳功能,可采用雙聯(lián)法冶煉,也可以采用常規(guī)的單爐冶煉,根據(jù)鋼種需要和鐵水情況靈活切換。寶鋼BRP的過程可簡化總結(jié)如下:在脫磷爐使用300t的頂?shù)讖?fù)轉(zhuǎn)爐,底吹供氣強(qiáng)度為0.03~0.25m3/(tmin),脫磷吹煉時(shí)間10~12min。在脫碳爐保持同樣的底吹條件,使用含錳大于32%的錳礦,加入量為5~15kg/t,吹煉時(shí)間少于15min。試驗(yàn)結(jié)果表明:在脫磷爐中,影響脫磷的主要因素有底吹氣體強(qiáng)度、爐渣堿度、溫度和鐵水硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等,脫磷爐中鐵水的脫磷率達(dá)到84%以上,平均磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.015%,脫碳爐的脫磷率達(dá)到48%以上,冶煉終點(diǎn)磷的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
武漢科技大學(xué)博士學(xué)位論文10是基于MFB改進(jìn)而來的技術(shù),由Messo公司開發(fā),寶鋼實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用;二是噴粉功能,也有RH-IJ(新日鐵大分廠)、RH-PB(新日鐵名古屋廠)、RH-PTB(住友金屬)、MESID等。RH主體技術(shù)設(shè)備和原理如圖1.3所示:圖1.3RH工作原理示意圖Fig.1.3StructureandprincipleofRHprocess1.3.2RH處理過程的特征參數(shù)1.3.2.1循環(huán)流量如前所述,RH處理是基于鋼液在RH真空室內(nèi)的循環(huán)而實(shí)現(xiàn)的精煉過程,則單位時(shí)間內(nèi)通過真空室的鋼液流量,即循環(huán)流量,就成為了衡量RH精煉過程效率的最重要技術(shù)參數(shù)。RH循環(huán)流量對(duì)整個(gè)處理體系內(nèi)鋼液的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、混合特性以及停留時(shí)間等都具有決定性作用,而鋼液的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和平均停留時(shí)間等參數(shù)又決定著該體系的能量傳輸和物質(zhì)傳輸特點(diǎn),所以最終影響著RH精煉的效率和效果。因此,針對(duì)循環(huán)流量的研究和測定是RH處理過程研究最基礎(chǔ)的工作之一。從RH投入工業(yè)化應(yīng)用至今,許多研究者都將環(huán)流量的測量作為研究工作的關(guān)鍵并開展了較多的研究實(shí)踐。目前,已形成了如下幾種常用的循環(huán)流量測量方法[29-33]:第一種是示蹤劑測量法;第二種是皮托管測量法;第三種是流量計(jì)直接測量法,即放置孔口流量計(jì)在特定位置直接測量。此外還有超聲波測量法、頻閃照相法等,多數(shù)是基于物理模擬而
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]100 t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭優(yōu)化的試驗(yàn)研究[J]. 王鵬,印傳磊,吳偉,崔懷周,李相臣,鄭力寧. 煉鋼. 2017(06)
[2]底吹攪拌對(duì)復(fù)吹轉(zhuǎn)爐脫磷工藝的作用分析[J]. 曾加慶,楊利彬,王杰,劉曉亮,姚同路,戴詩凡. 鋼鐵. 2017(06)
[3]轉(zhuǎn)爐單渣法脫磷工藝實(shí)踐研究[J]. 楊曉江,周朝剛,鄭久強(qiáng),艾立群,徐偉,梅淑文,張軍國,劉愛國,史小磊. 鑄造技術(shù). 2017(05)
[4]堿性中間包覆蓋劑對(duì)鋼水潔凈度的影響[J]. 劉昱,盧汝,李光強(qiáng),王力,張釗,楊治爭,饒江平. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]大型轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹混合效果模擬[J]. 汪成義,楊利彬,曾加慶. 鋼鐵. 2016(10)
[6]鋼中非金屬夾雜物幾個(gè)需要深入研究的課題[J]. 張立峰. 煉鋼. 2016(04)
[7]轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉半鋼渣礦物相分析及回收利用[J]. 梁秀蘭,王新華,何肖飛,王萬軍. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2014(10)
[8]馬鋼轉(zhuǎn)爐雙渣法脫磷工藝生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 王步更,湯演波,李杰,夏云進(jìn),王國梁. 冶金動(dòng)力. 2014(10)
[9]典型鋼渣的化學(xué)成分、顯微形貌及物相分析[J]. 黃毅,徐國平,程慧高,蔣卓輝,楊宇. 硅酸鹽通報(bào). 2014(08)
[10]復(fù)吹轉(zhuǎn)爐單爐新雙渣法脫磷工藝研究與應(yīng)用[J]. 方宇榮,黃標(biāo)彩,賴兆奕,陳伯瑜,曾興富. 煉鋼. 2014(03)
本文編號(hào):3649269
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