【摘要】：磷是鋼液中的有害元素,無論在微觀結(jié)構還是在力學性能上,都嚴重影響著鋼的使用性能。在冶煉高碳鋼時,為了獲得較低的磷含量,往往出鋼碳含量較低,使鋼水末期出現(xiàn)過氧化,不僅增加脫氧劑的用量,還影響鋼的純凈度。若能在深度脫磷的同時,實現(xiàn)鋼液中最大限度的留碳,不僅能實現(xiàn)資源的合理利用,還能大大提高鋼種質(zhì)量,節(jié)約冶煉成本,對改進高碳鋼冶煉工藝具有重要意義。本文在分子-離子共存理論基礎上建立了CaO-MgO-FeO-SiO_2-P_2O_5五元渣系作用濃度數(shù)值模型,通過熱力學分析,探究了各組分作用濃度隨著堿度、w(FeO)增加的變化趨勢以及在一定溫度下堿度、w(FeO)對磷分配比的影響,根據(jù)脫碳及脫磷反應的吉布斯自由能找到碳、磷選擇性氧化的臨界點,為渣系成分調(diào)整作出理論依據(jù)。通過一系列熱力學分析及實驗研究,得出以下結(jié)論:(1)通過熱力學模型分析了影響分配比的因素。當渣中w(FeO)一定時,分配比隨著堿度增加而增加;當熔渣堿度一定時,分配比隨著w(FeO)增加先變大后變小。高碳鋼去磷保碳在熱力學上具有可行性,磷優(yōu)先氧化的渣系成分為:R≥3、w(FeO)=10%~35%、w(MgO)=8%;(2)高溫熱態(tài)實驗發(fā)現(xiàn):留碳率與渣中Fe O含量有關,FeO含量越高,留碳率越低;w(FeO)=10%時,堿度增加到6左右,熔渣粘度增大,脫磷效果變差;渣中w(FeO)=30%時,脫磷效果均不佳;采用20%FeO、R=3.5~6.5、8%MgO渣系對含碳量0.3%,含磷0.0155%的鋼水脫磷,渣量15%,溫度1650℃,能將鋼水中磷含量最低降至0.0038%,終點碳0.15%。(3)CaO-MgO-FeO-SiO_2-P_2O_5五元渣系脫磷能力表征公式為:L_PN=141.94∑nN_(FetO)~5K_O(1+K_6N_(CaO)~2+K_7N_(CaO)~3)+K_8N_(CaO)~4+K_9N_(MgO)~2+K_(10)N_(MgO)~3+K_(11)N_(FeO)~3+K_(12)N_(FeO)~4);
【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】：TF741

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張建國;;轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼的優(yōu)缺點比較分析[J];資源再生;2016年05期

2 于國慶;;高碳鋼脫磷保碳工藝的研究與實踐[J];冶金叢刊;2015年03期

3 張瑞峰;;轉(zhuǎn)爐冶煉高碳鋼的工藝分析[J];山東工業(yè)技術;2015年04期

4 羅成超;;我國轉(zhuǎn)爐脫磷技術研究現(xiàn)狀及其工業(yè)化[J];河南科技;2014年06期

5 常立忠;施曉芳;王建軍;朱正海;周俐;;超聲波處理對細化碳鋼凝固組織的影響[J];特種鑄造及有色合金;2012年11期

6 劉錕;劉瀏;何平;崔陽;朱國森;李海波;;轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)低磷鋼的脫磷反應熱力學[J];鋼鐵;2012年01期

7 崔立鎮(zhèn);韓永鎮(zhèn);;中高碳鋼脫磷的研究與實踐[J];科技信息;2011年23期

8 邢洪濤;;高碳鋼82B轉(zhuǎn)爐脫磷技術的研究[J];甘肅冶金;2011年02期

9 李樹民;;不銹鋼電爐脫磷與實踐[J];酒鋼科技;2010年04期

10 潘建設;;30t頂吹轉(zhuǎn)爐保碳出鋼工藝探索與實踐[J];鄂鋼科技;2010年01期

相關會議論文 前3條

1 王新華;;鋼鐵冶金分學科發(fā)展——煉鋼[A];2012—2013冶金工程技術學科發(fā)展報告[C];2014年

2 趙志剛;簡龍;郭猛;孫艷霞;;鞍鋼100噸轉(zhuǎn)爐低成本冶煉高碳鋼技術[A];2012年全國煉鋼—連鑄生產(chǎn)技術會論文集（上）[C];2012年

3 程云霞;儲少軍;;轉(zhuǎn)爐煉鋼脫碳過程的非平衡態(tài)熱力學模型[A];冶金研究中心2005年“冶金工程科學論壇”論文集[C];2005年

相關博士學位論文 前1條

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

相關碩士學位論文 前4條

1 軒心宇;高磷鐵水脫磷工藝研究[D];昆明理工大學;2014年

2 沈訓良;薄板坯連鑄連軋中高碳鋼制造關鍵技術研究[D];華南理工大學;2013年

3 張洪彪;高磷鐵水脫磷的研究[D];重慶大學;2009年

4 趙激;短流程煉鋼新技術研究[D];貴州大學;2005年

，

本文編號：2647379