為了適應(yīng)低成本、高效率的精煉-連鑄-連軋工藝發(fā)展及高性能鋼的生產(chǎn),迫切需要進(jìn)一步優(yōu)化鋼包精煉的快速脫硫與控氮工藝,進(jìn)一步降低鋼中硫、氮含量及其對連鑄連軋的坯、材質(zhì)量的影響。本文以國內(nèi)某廠高性能橋梁鋼Q370、連鑄連軋工藝的Q235鋼為研究對象,現(xiàn)場調(diào)研分析了Q235、Q370鋼的脫硫與控氮工藝,解析了出鋼、精煉過程的造渣脫硫及吸氮的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)行為及其影響因素,提出了鋼液快速脫硫、控氮協(xié)同優(yōu)化的工藝措施。主要結(jié)論如下:（1）分析了出鋼脫硫及LF爐精煉深脫硫的造渣工藝,計(jì)算表明:兩種工藝的脫硫精煉渣的光學(xué)堿度分別為0.74、0.77,其硫分配比分別為501、631,與此同時(shí),精煉渣熔點(diǎn)都低于鋼液精煉溫度,現(xiàn)場使用的精煉渣具有較好的脫硫性能。（2）Q235鋼出鋼脫硫工藝條件下,分別建立了出鋼、吹氬期間的脫硫、吸氮模型并計(jì)算了鋼液脫硫及吸氮量。結(jié)果表明,出鋼、吹氬階段脫硫量占比約為1:2,脫氧合金化期間脫硫效率高,占出鋼階段脫硫總量的50%以上;出鋼-吹氬過程中,吸氮總量為9.2ppm,其中,出鋼過程吸氮量占總吸氮量的81%。（3）Q370鋼LF爐精煉深脫硫工藝條件下,分別建立了LF爐精煉... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋼鐵冶金工藝流程

圖 1.3 鋼包精煉吹氬流量對鋼中氮含量的影響 圖 1.4 鋼包精煉吹氬時(shí)間對鋼中氮含量的影響（3）電極加熱過程吸氮石墨電極在加熱的過程中，產(chǎn)生高溫高速的電弧，在電弧區(qū)氣體被電離，它對熔池的沖擊作用使得鋼液面上形成一個(gè)凹坑，凹坑處渣層被擊穿，造成鋼液面裸露，引起吸氮。而且電弧區(qū)的溫度很高，使氧和硫的表面活性作用消失，鋼液中吸氮速率增加，電極加熱過程中，在精煉過程中應(yīng)盡早造好泡沫渣，以防止鋼液表面的裸露，特別是凹坑處鋼液面的裸露，當(dāng)泡沫渣的渣層厚度低于于沖擊凹坑的深度時(shí)，此刻凹坑處鋼液面會發(fā)生裸露，造成空氣中氮向鋼中傳遞[40-42]。（4）連鑄過程吸氮鋼包進(jìn)入連鑄平臺后，鋼液由長水口注入中間包內(nèi)，此過程中上水口的密封性不好，中間包內(nèi)鋼液表面覆蓋不充分，都會導(dǎo)致鋼液與空氣接觸，從而導(dǎo)致鋼液吸氮行為發(fā)生，造成鋼中氮含量增加，國內(nèi)某鋼廠鋼水進(jìn)入中間包前后，鋼中氮含量的變化如表 1.3 所示。表 1.3 RH-中間包的鋼水氮含量/ppm

圖 1.3 鋼包精煉吹氬流量對鋼中氮含量的影響 圖 1.4 鋼包精煉吹氬時(shí)間對鋼中氮含量的影響（3）電極加熱過程吸氮石墨電極在加熱的過程中，產(chǎn)生高溫高速的電弧，在電弧區(qū)氣體被電離，它對熔池的沖擊作用使得鋼液面上形成一個(gè)凹坑，凹坑處渣層被擊穿，造成鋼液面裸露，引起吸氮。而且電弧區(qū)的溫度很高，使氧和硫的表面活性作用消失，鋼液中吸氮速率增加，電極加熱過程中，在精煉過程中應(yīng)盡早造好泡沫渣，以防止鋼液表面的裸露，特別是凹坑處鋼液面的裸露，當(dāng)泡沫渣的渣層厚度低于于沖擊凹坑的深度時(shí)，此刻凹坑處鋼液面會發(fā)生裸露，造成空氣中氮向鋼中傳遞[40-42]。（4）連鑄過程吸氮鋼包進(jìn)入連鑄平臺后，鋼液由長水口注入中間包內(nèi)，此過程中上水口的密封性不好，中間包內(nèi)鋼液表面覆蓋不充分，都會導(dǎo)致鋼液與空氣接觸，從而導(dǎo)致鋼液吸氮行為發(fā)生，造成鋼中氮含量增加，國內(nèi)某鋼廠鋼水進(jìn)入中間包前后，鋼中氮含量的變化如表 1.3 所示。表 1.3 RH-中間包的鋼水氮含量/ppm

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋼包喂線工藝中鈣包芯線熔化位置優(yōu)化[J]. 曾成,鄭萬,曹方,李天佑,張戰(zhàn),王春鋒.  煉鋼. 2019(03)
[2]國內(nèi)外橋梁結(jié)構(gòu)用鋼的現(xiàn)狀[J]. 程鼎,夏勐,吳保橋,彥井成,黃琦,彭林.  安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]GCr15軸承鋼LF精煉過程脫硫能力的熱力學(xué)評價(jià)[J]. 陳鵬舉,朱誠意,張志成,李光強(qiáng),潘明旭.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]150t鋼包爐（LF）精煉過程控制鋼水增氮的工藝實(shí)踐[J]. 杜和平,楊志才.  特殊鋼. 2015(01)
[5]LF深脫硫技術(shù)在安鋼的應(yīng)用[J]. 呂亞.  金屬材料與冶金工程. 2014(03)
[6]IF鋼中氮含量控制技術(shù)研究[J]. 張鐘錚,王曉峰,費(fèi)鵬,姜茂發(fā).  煉鋼. 2014(01)
[7]淺析加強(qiáng)理化檢驗(yàn)技術(shù),提高鋼鐵檢驗(yàn)質(zhì)量[J]. 蘇海湖.  中國建筑金屬結(jié)構(gòu). 2013(08)
[8]CaO-Al2O3-SiO2基精煉渣LF脫硫的試驗(yàn)研究[J]. 李杰,榮光平,王曉蘭,胡承龍,王國粱.  煉鋼. 2013(01)
[9]復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉低氮鋼工藝優(yōu)化[J]. 王玉生,郭翔宇,艾曉禮,王振鵬,王羽.  煉鋼. 2012(05)
[10]LF精煉過程氮含量控制技術(shù)與實(shí)踐[J]. 黃德勝,楊森祥,李桂軍.  煉鋼. 2012(02)

博士論文
[1]LF合成精煉渣優(yōu)化與深脫硫工藝研究[D]. 孟勁松.東北大學(xué) 2006

碩士論文
[1]IF鋼氮含量控制技術(shù)研究[D]. 齊磊.東北大學(xué) 2011



本文編號：3357817