【摘要】： 本學(xué)位論文是上海大學(xué)承接了寶鋼的委托,為其不銹鋼大生產(chǎn)條件下的脫磷問題進行研究。此課題的基礎(chǔ)是本學(xué)科點和作者十余年內(nèi)在不銹鋼脫磷方面的研究成果。 為了彌補鉻源不足,寶鋼不銹鋼大生產(chǎn)擬用“熔化/還原豎爐”生產(chǎn)含鉻約25%的鐵水,提供的所需的部分鉻源。為了保證成品不銹鋼是低w[P]的,作者研究了4個子課題: 1).含鉻鐵水脫硅預(yù)處理的熱模擬試驗和擴大試驗; 2).含鉻鐵水CaO-BaO渣氧化脫磷的熱模擬試驗和擴大試驗,以及含Ba廢渣的后處理; 3).不銹鋼返回料還原脫磷的熱模擬試驗和擴大試驗,還原脫磷用于含鉻鐵水的生產(chǎn)裝置、流程和廢渣后處理方案的設(shè)計。 4).高爐鐵水脫磷劑的優(yōu)化。 作者提出了極限脫硅值的概念,計算了給定脫磷指標(biāo)下的脫硅要求,討論了鐵水成分對其的影響。利用所開發(fā)的技術(shù)可使w[Cr]=22～25%、w[Si]=0.70～0.93%的含鉻鐵水脫硅低至0.084%,脫硅率可穩(wěn)定在80%以上,[C]和[Cr]的燒損不大。 作者指出含鉻鐵水的[%C]可用以在氧化脫磷過程中有效地保[Cr]。采用了CaO-BaO(55%)-CaF_2-Cr_2O_3/Fe_2O_3復(fù)合脫磷劑。在用空氣噴吹100kg/t復(fù)合脫磷劑的條件下,脫磷率為50.77～78.13%。發(fā)明了水浸法處理含鋇渣的無毒性處理方法,脫磷后的廢渣用5:1的水渣比進行浸出處理,即不再有毒性。但,浸出處理后渣中仍有大量BaO,所以此廢渣的堆放及后續(xù)利用仍是問題。借助向浸出液噴吹CO_2可由每噸廢渣回收25kg的BACO_3。問題在于配制每噸廢渣需550kg的BaCO_3。因此,使用含Ba渣脫磷的成本和公害問題看來很難有一個妥善的解決辦法。 作者提出的還原脫磷方案可解決上世紀(jì)80年代初許多不銹鋼還原脫磷試驗所遇到的難題。在密閉的反應(yīng)器中保持強還原氣氛,依靠喂Ca可使初始磷含量為0.040%-0.057%的不銹鋼有55.4～78%的脫磷率。擴大實驗中Ca的有效利用率比熱模擬試驗時的更高。SiCa包芯線內(nèi)Ca的脫磷平均利用率為0.203×10~3(kg/%·t)。 作者分析了氧化脫磷和還原脫磷的特點,確認(rèn)了氧化脫磷和還原脫磷策略,對于采用熔融還原等工藝生產(chǎn)出的不銹鋼母液而言,其碳含量正好落在氧化脫磷所需的最佳范圍之內(nèi),建議采用氧化法脫磷。而對于目前社會上積壓的大量高磷不銹鋼廢鋼的處理以及采用返回法冶煉不銹鋼出現(xiàn)的脫磷問題,更適合采用還原法脫磷。 經(jīng)作者優(yōu)化的脫磷劑已在常規(guī)高爐鐵水的脫磷生產(chǎn)實踐中取得使脫磷劑耗量從39.34kg/t減少到34kg/t以下的效果。
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TG142.71
【圖文】：

上海大學(xué)博士學(xué)位論文由于豎爐所產(chǎn)含鉻鐵水的溫度和碳含量不可能按脫硅的要求調(diào)節(jié)，w【Si』*主要取決于510:活度。所以，脫硅劑的設(shè)計十分重要。按圖2一2，在1773K下，要想將[51]脫到<0.15%，510:活度(以純物質(zhì)為標(biāo)態(tài))應(yīng)<0.05。根據(jù)5102一eao一Feon等活度圖(圖2一3)可知，要想使510:活度應(yīng)<0.05，堿度應(yīng)大于 1.3。~叫〕~~---~~~~~~~~~~~\、、由_\\、、\一\\一~、一、~~~，一~~-一~、、、乓l、汁|rJl月.悶.月J.工d11....，.召J..

本文編號：2772890