【摘要】：當前,中國鋼鐵工業(yè)面臨產(chǎn)能過剩,行業(yè)利潤微薄,環(huán)境污染嚴重等問題。轉(zhuǎn)爐留渣雙渣工藝使用上爐終渣替代本爐部分石灰,相對傳統(tǒng)單、雙渣工藝能大幅降低轉(zhuǎn)爐石灰消耗,這對于降低轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)成本,并減少鋼渣排放帶來的環(huán)境污染等問題具有重要意義。該工藝冶煉過程分為脫磷及脫碳兩階段,脫磷階段需要完成脫除大部分磷并將脫磷渣從爐內(nèi)倒出的雙重任務(wù),其中爐渣泡沫化是將脫磷渣從爐內(nèi)倒出的主要手段,脫磷階段倒渣和脫磷是整個留渣雙渣工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,本文重點研究了脫磷階段爐渣泡沫化及脫磷相關(guān)理論,為認識和完善留渣雙渣工藝倒渣及脫磷技術(shù)提供指導(dǎo)。通過統(tǒng)計50t轉(zhuǎn)爐留渣雙渣工藝大量生產(chǎn)數(shù)據(jù),進一步明確了脫磷階段結(jié)束倒渣量、倒渣鐵損,脫磷階段脫磷是留渣雙渣工藝開發(fā)過程中的關(guān)鍵難點,為相關(guān)理論研究提供了依據(jù)。在50t轉(zhuǎn)爐脫磷階段結(jié)束倒渣現(xiàn)場取樣,并統(tǒng)計泡沫渣電鏡照片,研究表明：泡沫渣由氣泡、渣相、鐵珠組成。泡沫渣至上而下氣泡數(shù)量逐漸增加,氣泡尺寸及孔隙率逐漸減小,氣泡球形度多集中在0.9～1.0。通過分析泡沫渣形成過程,提出了獲得更大倒渣量的有利條件：減少泡沫渣的析液時間即快速倒渣,同時增加碳氧反應(yīng)速率。針對倒渣鐵損過大,泡沫渣中含有大量鐵珠等問題,使用水/硅油界面模擬了氣泡穿越鋼/渣界面氣泡夾帶行為,研究表明：增加爐渣粘度及減小氣泡尺寸,有利于降低氣泡夾帶率�；貧w相關(guān)參數(shù)后,得到了氣泡夾帶率(M)計算公式,M=4.6Eob2.57(ηs/ηd)-0.75(ps/pd)-5進一步探討氣泡夾帶機理表明：大尺寸液滴主要由高速運動的球冠形氣泡夾帶,而小尺寸液滴則主要是由運動速度較慢的錐球形氣泡夾帶。Factsage熱力學(xué)理論計算及熱態(tài)試驗結(jié)果表明：脫磷渣中物相主要由富磷相、富鐵相及基體相組成,堿度在1.5～2.5時,處在硅酸二鈣初生區(qū)內(nèi),隨著爐渣堿度的降低,2Ca0.SiO2析出量略微減少,從而使富磷相中磷含量增加,有利于轉(zhuǎn)爐脫磷：當堿度1.5時,處于CaSiO3初生區(qū)內(nèi),2CaO·SiO2相析出量顯著減少,不利于轉(zhuǎn)爐脫磷,結(jié)合提高堿度有利于渣鋼脫磷反應(yīng)的傳統(tǒng)脫磷理論,適宜的脫磷渣堿度范圍為1.5～2.5。50t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)優(yōu)化試驗表明,對于倒渣環(huán)節(jié),通過倒渣前0.5～1min批量加入礦石2～6kg/t來提高碳氧反應(yīng)速率,并將倒渣時間控制在3min以內(nèi),使倒渣量增加了32.6%。對于脫磷環(huán)節(jié),脫磷階段：吹氧時間、溫度、爐渣堿度、Fe2O3含量控制區(qū)間分別為4-6min、1350～1400℃、1.6～2.2、20-25%。脫碳階段,溫度在1610～1700℃、爐渣堿度在3.2～5.2、Fe2O3含量在17～30%之間時,降低溫度、提高堿度及Fe2O3含量有利于脫磷,根據(jù)鋼種脫磷需求合理控制脫碳階段爐渣成分及溫度。工藝優(yōu)化后,轉(zhuǎn)爐終點平均脫磷率達到了92.7%,噸鋼石灰消耗下降了30.3%,鋼鐵料消耗降低了0.55%。
【圖文】：

氣泡拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。最后，大氣泡越來越大，整個泡沫的平均直徑逐漸逡逑X椉�。灾J芯顆菽莼討�，胞元巧扑结箿现\浠且桓鮒匾目翁�。目辶x锨埃系睦礪勱黿魷抻詼榭觶ǎ裕焙停裕補蹋簦椋椋蟆椋�，，壤_跡玻保�、辶x希玻保菜荊裕憊淌橋菽莼討芯植堪仄私峁溝鬧嘏�；ＴＱa淌清義嫌捎諂鶯喜⒌賈碌男∑蕕南Ч蹋岬賈擄仄私峁溝謀浠�。辶x俠В玻保卞澹裕憊蹋ǘ╁義希隋義锨桑玻阱澹裕補蹋ǘ╁義希玻矗義

本文編號：2606149