基于再生資源條件下不銹鋼脫磷保鉻工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-20 12:13
針對(duì)熔煉不銹鋼普遍存在著脫磷帶來(lái)的鉻損耗問(wèn)題,本文依托中頻感應(yīng)爐采用Ba O-Ca O基多元渣系對(duì)9Cr18Ni1Mo不銹鋼返回料進(jìn)行了氧化脫磷保鉻試驗(yàn)研究。在熱力學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上,通過(guò)調(diào)配Ba O含量、鋼液中初始的碳含量和鋼水處理溫度,獲得最優(yōu)渣系為20%Ca O-45%Ba O-15%Fe2O3-10%Cr2O3-10%Ba Cl2,脫磷率35.67%57.3%,鉻損率3.10%7.86%的試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)研究結(jié)果表明:(1)不銹鋼液中初始的碳含量對(duì)不銹鋼脫磷率以及鉻損率的影響很大,隨著鋼液中碳含量的增加,脫磷率增加,鉻損率減小;(2)不銹鋼液的冶煉溫度對(duì)不銹鋼脫磷率以及鉻損率的影響很大,隨著熔煉溫度的升高,脫磷率降低,鉻損減小,并在1750K時(shí)脫磷率和鉻損耗處于最優(yōu)化水平;(3)真空中頻感應(yīng)熔煉爐冶煉不銹鋼時(shí)鋼水溫度較高,并隨著溫度的升高,碳氧反應(yīng)趨勢(shì)增加;在反應(yīng)的前5分鐘,脫磷過(guò)程較劇烈,鋼液中的磷被氧化進(jìn)入爐渣。在脫磷反應(yīng)進(jìn)行十分鐘后,不銹鋼液中的磷基本趨于穩(wěn)定;硅在脫磷初期很快降低,在5min時(shí)由初始的0.585%降低到0.198%,...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題理論意義與實(shí)用價(jià)值
1.2 合金元素在不銹鋼中的作用
1.3 國(guó)內(nèi)外不銹鋼冶煉工藝路線發(fā)展及現(xiàn)狀
1.3.1 一步法(單一電爐冶煉工藝)
1.3.2 兩步法(初煉爐+爐外精煉)
1.3.3 三步法(初煉爐+轉(zhuǎn)爐式脫碳爐+真空精煉爐)
1.4 國(guó)內(nèi)外不銹鋼脫磷方法
1.4.1 鐵水預(yù)處理脫磷
1.4.2 電弧爐脫磷
1.4.3 轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷
1.4.4 不銹鋼還原脫磷法
1.5 本課題研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及研究方法
2.1 真空中頻感應(yīng)熔煉設(shè)備
2.2 試驗(yàn)過(guò)程
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
第3章 不銹鋼脫磷熱力學(xué)分析
3.1 衡量脫磷效果的指標(biāo)
3.1.1 脫磷率
3.1.2 磷容量
3.2 鋼液氧化脫磷機(jī)理
3.3 不銹鋼液還原脫磷機(jī)理
3.4 渣系的選取
3.4.1 CaO渣系
3.4.2 Na2O渣系
3.4.3 BaO渣系
3.5 熱力學(xué)計(jì)算
3.5.1 鋼的熔點(diǎn)的計(jì)算
3.5.2 爐渣中Cr2O3活度的計(jì)算
3.5.3 鋼液內(nèi)C、P、Cr元素的活度運(yùn)算
3.5.4 熔渣的磷容量的計(jì)算
3.6 本章小結(jié)
第4章 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.1 最優(yōu)渣系的確定
4.2 鋼液中碳含量對(duì)脫磷的影響
4.3 溫度對(duì)脫磷的影響
4.4 鋼中元素變化
4.4.1 鉻損的評(píng)價(jià)
4.4.2 鋼中成分變化
4.5 渣系的XRD相分析
4.5.1 分子理論的脫磷
4.5.2 離子理論的脫磷
4.5.3 熔渣作為凝聚電子體系相的脫磷
4.6 渣系的改良
4.6.1 渣樣準(zhǔn)備
4.6.2 黏度測(cè)量原理
4.6.3 黏度測(cè)量方法
4.6.4 脫磷工藝條件
4.7 本章小結(jié)
第5章 不銹鋼脫磷動(dòng)力學(xué)研究
5.1 不銹鋼液脫磷動(dòng)力學(xué)方程的建立
5.2 磷在鋼渣間擴(kuò)散限制環(huán)節(jié)的探討
5.3 鋼液脫磷動(dòng)力學(xué)模型的推導(dǎo)
5.4 鋼液脫磷動(dòng)力學(xué)模型的驗(yàn)證及擬合
5.5 鋼液脫磷限制性環(huán)節(jié)的驗(yàn)證
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號(hào):3821094
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題理論意義與實(shí)用價(jià)值
1.2 合金元素在不銹鋼中的作用
1.3 國(guó)內(nèi)外不銹鋼冶煉工藝路線發(fā)展及現(xiàn)狀
1.3.1 一步法(單一電爐冶煉工藝)
1.3.2 兩步法(初煉爐+爐外精煉)
1.3.3 三步法(初煉爐+轉(zhuǎn)爐式脫碳爐+真空精煉爐)
1.4 國(guó)內(nèi)外不銹鋼脫磷方法
1.4.1 鐵水預(yù)處理脫磷
1.4.2 電弧爐脫磷
1.4.3 轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷
1.4.4 不銹鋼還原脫磷法
1.5 本課題研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及研究方法
2.1 真空中頻感應(yīng)熔煉設(shè)備
2.2 試驗(yàn)過(guò)程
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
第3章 不銹鋼脫磷熱力學(xué)分析
3.1 衡量脫磷效果的指標(biāo)
3.1.1 脫磷率
3.1.2 磷容量
3.2 鋼液氧化脫磷機(jī)理
3.3 不銹鋼液還原脫磷機(jī)理
3.4 渣系的選取
3.4.1 CaO渣系
3.4.2 Na2O渣系
3.4.3 BaO渣系
3.5 熱力學(xué)計(jì)算
3.5.1 鋼的熔點(diǎn)的計(jì)算
3.5.2 爐渣中Cr2O3活度的計(jì)算
3.5.3 鋼液內(nèi)C、P、Cr元素的活度運(yùn)算
3.5.4 熔渣的磷容量的計(jì)算
3.6 本章小結(jié)
第4章 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.1 最優(yōu)渣系的確定
4.2 鋼液中碳含量對(duì)脫磷的影響
4.3 溫度對(duì)脫磷的影響
4.4 鋼中元素變化
4.4.1 鉻損的評(píng)價(jià)
4.4.2 鋼中成分變化
4.5 渣系的XRD相分析
4.5.1 分子理論的脫磷
4.5.2 離子理論的脫磷
4.5.3 熔渣作為凝聚電子體系相的脫磷
4.6 渣系的改良
4.6.1 渣樣準(zhǔn)備
4.6.2 黏度測(cè)量原理
4.6.3 黏度測(cè)量方法
4.6.4 脫磷工藝條件
4.7 本章小結(jié)
第5章 不銹鋼脫磷動(dòng)力學(xué)研究
5.1 不銹鋼液脫磷動(dòng)力學(xué)方程的建立
5.2 磷在鋼渣間擴(kuò)散限制環(huán)節(jié)的探討
5.3 鋼液脫磷動(dòng)力學(xué)模型的推導(dǎo)
5.4 鋼液脫磷動(dòng)力學(xué)模型的驗(yàn)證及擬合
5.5 鋼液脫磷限制性環(huán)節(jié)的驗(yàn)證
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào):3821094
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