【摘要】：目前我國鋼鐵行業(yè)在化解產(chǎn)能過剩、降低成本、節(jié)約資源及保護環(huán)境等方面正承受著巨大壓力。近些年,為了降低生產(chǎn)成本、節(jié)約資源以及降低渣量排放,國內(nèi)鋼鐵企業(yè)開始效仿日本鋼鐵企業(yè)采用少渣冶煉工藝(雙聯(lián)法和MURC法),如寶鋼BRP脫磷工藝等。少渣冶煉工藝的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)爐終渣循環(huán)利用實現(xiàn)脫磷期高效脫磷與降低渣量,轉(zhuǎn)爐終渣循環(huán)利用必然會對脫磷期成渣過程及脫磷產(chǎn)生影響,然而目前關(guān)于轉(zhuǎn)爐終渣循環(huán)利用對脫磷期成渣過程及脫磷的影響卻極少受到關(guān)注。本文在實驗室內(nèi)研究了轉(zhuǎn)爐終渣循環(huán)利用時造渣方式對脫磷期成渣過程及脫磷的影響,為了排除造渣材料的相互干擾,首先研究留渣量一定情況下(只需加入礦石),造渣方式對脫磷效果及成渣過程的影響,之后由于鐵水中Si含量波動較大,研究了石灰的加入方式對鐵水脫磷的影響,最后研究了留渣量和C_2S的量對渣料一次性全部添加時脫磷效果的影響,得出以下結(jié)論:(1)實驗室配制的轉(zhuǎn)爐終渣與企業(yè)轉(zhuǎn)爐終渣脫磷效果相似,且實驗中取過程鋼渣樣的操作是可行的。礦石一次性全部加入后,鋼渣界面氧勢是3×10-13,初始渣中液相渣較多,固相渣較少,爐渣成分點由液相區(qū)進入固液共存區(qū),且主要集中在靠近C_2S飽和線附近位置,有利于迅速析出nC_2S-C3P固溶體相,反應5min時脫磷率高達75%,脫磷效果良好;礦石分批加入后,鋼渣界面氧勢是3.2×10-14,初始渣中C_2S固相較多,爐渣成分點由固液共存區(qū)進入液相區(qū),鐵水中P進入渣中后向C_2S相擴散,速率較慢,脫磷率可達到64%,脫磷效果一般。(2)硅含量升至0.55%后,留渣情況下,當采用一次性全部添加操作時,反應前5min脫磷率已達72.9%,爐渣成分點主要集中在C_2S飽和線附近,在反應進行5min時渣中已生成大量2C_2S-C3P相,脫磷速率較高,脫磷效果良好;當采用分批添加和先添加石灰再分批加礦石的操作時,反應前7min脫磷率較低,分別為22.6%和27.9%,脫磷較緩慢,7min后脫磷速率才逐漸升高,最終脫磷率分別達到61.3%和56.5%,脫磷率較低,爐渣成分點過早進入固液共存區(qū),脫磷效果不佳。當不留渣操作時,一次性全部添加可以獲得較高的前期脫磷速率,但是渣樣成分點始終停留在液相區(qū),未能大量析出固溶體;分批添加時,脫磷率緩慢提升最終達到87.9%,反應7min時渣樣成分點靠近C_2S飽和線,最終停留在C_2S飽和線附近;先加石灰后分批次加礦石時,反應15min脫磷率達到87.8%,前期脫磷速率較慢,爐渣成分點10min后開始靠近C_2S飽和線,最終停留在C_2S飽和區(qū)內(nèi)。(3)留渣量較少時(17g/500g鐵水),反應前期脫磷速率較高,但是到反應后期爐渣堿度降低會造成回磷現(xiàn)象。當留渣34g時,鐵水脫磷率是65.4%,且脫磷速率增加較迅速。增加留渣量會使得脫磷反應的成渣路線向C_2S飽和區(qū)移動,當成渣路線靠近C_2S飽和線時,脫磷效果最佳。根據(jù)實驗結(jié)果推測,如果繼續(xù)增加留渣量可能會導致反應前期爐渣較難完全熔化,造成脫磷效率較低的結(jié)果。留渣中加入C_2S相可提高渣中nC_2S-C3P固溶體相的量,促使脫磷成渣路線向C_2S飽和區(qū)靠近,但是可能會出現(xiàn)反應前期脫磷速率較低的現(xiàn)象,結(jié)束脫磷所消耗時間較久。向反應中加入C_2S(6.4g/500g鐵水),鐵水脫磷率可達到79.6%,且反應進行前7min已基本完成脫磷。
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TF713

【參考文獻】

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1 王步更;湯演波;李杰;夏云進;王國梁;;馬鋼轉(zhuǎn)爐雙渣法脫磷工藝生產(chǎn)實踐[J];冶金動力;2014年10期

2 卓偉偉;徐玉松;;漣鋼90t頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐成渣路線[J];中國冶金;2014年04期

3 呂銘;胡濱;王學新;杜金科;王忠剛;;雙聯(lián)煉鋼法的研究與實踐[J];煉鋼;2010年03期

4 張洪彪;董凌燕;陳登福;鄭福生;孫善長;;高磷鐵水脫磷的熱力學分析及實驗研究[J];過程工程學報;2009年S1期

5 王學斌;馮明霞;鄒宗樹;趙國光;劉正祥;;復吹轉(zhuǎn)爐預直煉法成渣路線分析[J];鋼鐵;2009年01期

6 潘秀蘭;王艷紅;梁慧智;馮士超;;轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法煉鋼工藝的新進展[J];鞍鋼技術(shù);2007年05期

7 王遠明;李安東;鄭皓宇;陳潔;郭曙強;;鐵水預脫磷中競爭氧化問題的理論分析與生產(chǎn)實踐[J];上海金屬;2007年03期

8 李國祥;李松波;;還原脫磷及其脫磷產(chǎn)物的鑒定[J];內(nèi)蒙古石油化工;2006年09期

9 周云,王濤,王世俊,夏幸明,王海川,董元篪;用預熔渣對鐵水脫磷的試驗研究[J];煉鋼;2005年05期

10 王海川,張友平,郭上型,陳二保,董元篪;鐵水預處理脫硅對脫磷影響的實驗研究[J];煉鋼;2000年05期

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1 刁江;中高磷鐵水轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)脫磷的應用基礎(chǔ)研究[D];重慶大學;2010年

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1 邱鑫;轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)脫磷工藝過程成渣路線的理論及實驗研究[D];重慶大學;2013年

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