本文關(guān)鍵詞：石鋼轉(zhuǎn)爐石灰石冶煉低磷鋼工藝研究　出處：《北京科技大學(xué)》2017年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：本文基于“12.5”國(guó)家科技支撐課題《直接利用石灰石造渣煉鋼工藝技術(shù)及裝備示范》,課題編號(hào)：2012BAC27B02。進(jìn)行了轉(zhuǎn)爐石灰石冶煉低磷鋼的關(guān)鍵技術(shù)研究。在現(xiàn)行鋼鐵生產(chǎn)中,造渣工藝是轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中非常關(guān)鍵操作單元,直接關(guān)系到轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程的順利進(jìn)行和脫磷、脫碳等冶金任務(wù)的高效完成。長(zhǎng)期以來(lái),轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程都是采用石灰作為造渣材料,冶煉效果穩(wěn)定、高效。但石灰是由石灰石煅燒而來(lái),石灰石消耗量大,CaO利用率低,造成資源浪費(fèi)。而且在石灰的生產(chǎn)過(guò)程中,需要經(jīng)歷“高溫煅燒—泠卻輸送—加熱造渣”才能用于轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程,煅燒工序耗能大,冷卻造成熱能浪費(fèi)。在石灰窯煅燒過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵和SO2、NOX,污染環(huán)境。采用石灰石替代石灰造渣冶煉工藝,將能耗高污染嚴(yán)重的煅燒過(guò)程移到轉(zhuǎn)爐內(nèi),能有效的解決這些問(wèn)題,減輕對(duì)資源、能耗和環(huán)境的影響。近幾年來(lái),石灰石造渣已穩(wěn)定用于轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn),但采用石灰石冶煉低磷鋼的生產(chǎn)工藝目前還沒(méi)有研究報(bào)道。論文建立了石灰石煉鋼物料和能量變化分析模型,研究不同物料加入量對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程能量的影響。發(fā)現(xiàn)采用石灰石煉鋼時(shí),采用全石灰石造渣能滿(mǎn)足煉鋼過(guò)程對(duì)熱量的需求。利用60t轉(zhuǎn)爐采用不同原料配比結(jié)構(gòu)和不同石灰石比例進(jìn)行了103爐冶煉試驗(yàn)研究,進(jìn)行不同原料配比結(jié)構(gòu)的鋼鐵料消耗、生產(chǎn)成本、氧氣消耗和煤氣產(chǎn)生量的對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用鐵水作為原料、回收渣鋼和塊礦作為冷卻劑時(shí),鋼鐵料消耗和冶煉成本最低。進(jìn)行了鐵水成分對(duì)全石灰石煉鋼脫磷的影響研究,發(fā)現(xiàn)隨著鐵水錳含量的增加,脫磷期和終點(diǎn)爐渣MnO含量、磷分配比隨之增加,有利于化渣及脫磷反應(yīng)的進(jìn)行,能提高脫磷效率。利用Factsage軟件分析了不同MnO和FeO含量對(duì)爐渣熔點(diǎn)的影響,設(shè)計(jì)了全石灰石煉鋼脫磷期和脫碳期爐渣成分,并進(jìn)行了熱態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。發(fā)現(xiàn)基本符合設(shè)計(jì)預(yù)期。研究了供氧制度對(duì)全石灰石煉鋼脫磷的影響,進(jìn)行了供氧制度對(duì)轉(zhuǎn)爐熔池動(dòng)力學(xué)的數(shù)值模擬,在60t轉(zhuǎn)爐進(jìn)行了不同氧槍槍位和流量對(duì)全石灰石煉鋼脫磷期熔池溫度、爐渣FeO含量、成渣時(shí)間和脫磷能力的影響實(shí)驗(yàn)研究,優(yōu)化了供氧制度。在此基礎(chǔ)上,在60t轉(zhuǎn)爐進(jìn)行了全石灰石冶煉低磷鋼工業(yè)試驗(yàn)。與采用石灰煉鋼相比,全石灰石造渣煉鋼工藝節(jié)能減排效果顯著,節(jié)約石灰石用量,大幅度減少轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)石灰石資源的消耗；節(jié)約能耗,減排C02；減少SO2、 NOx和煙氣排放,有利于保護(hù)環(huán)境。石灰石分解吸熱并產(chǎn)生C02能改善脫磷熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件,可提高脫磷率,降低鋼液磷含量,降低終點(diǎn)鋼液碳氧積,能滿(mǎn)足低磷鋼的質(zhì)量要求,降低生產(chǎn)成本。通過(guò)本文的研究,掌握了轉(zhuǎn)爐采用石灰石冶煉低磷鋼工藝的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及關(guān)鍵技術(shù),為節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境,轉(zhuǎn)爐實(shí)現(xiàn)高效低成本冶煉提供了思路和借鑒。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TF713

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李晨曉;李宏;朱少楠;董大西;王恭亮;李勝利;;石灰石替代石灰作煉鋼造渣原料節(jié)能減排估算[J];中國(guó)冶金;2015年10期

2 王多剛;虞大俊;;轉(zhuǎn)爐石灰利用率影響因素分析[J];梅山科技;2014年05期

3 秦登平;楊建平;危尚好;張建師;孫劍光;劉金旭;;100t頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐石灰石造渣煉鋼技術(shù)的分析和工藝實(shí)踐[J];特殊鋼;2014年05期

4 靳立山;;中高錳鐵水冶煉技術(shù)的探討[J];山東冶金;2014年02期

5 伍澤廣;劉欽甫;孫俊民;孫波;梁鵬;;石灰活性度的測(cè)定及其影響因素研究——以?xún)?nèi)蒙古清水河地區(qū)為例[J];河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年03期

6 王鵬飛;張懷軍;;石灰石替代石灰煉鋼造渣效果研究[J];包鋼科技;2012年04期

7 田志國(guó);湯偉;潘錫泉;;轉(zhuǎn)爐采用石灰石替代部分石灰冶煉的應(yīng)用分析[J];中國(guó)冶金;2012年07期

8 李劍;趙浩文;李長(zhǎng)榮;;影響煉鋼用石灰活性的因素分析[J];冶金叢刊;2012年03期

9 宋文臣;李宏;郭洛方;李永卿;馮佳;;石灰石代替石灰造渣煉鋼減排CO_2的研究[J];中國(guó)冶金;2012年06期

10 樊攀;李晶;劉偉建;楊克枝;姚永寬;吳國(guó)平;李翔;;120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐超低磷鋼冶煉工藝研究[J];鋼鐵研究;2012年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 王多剛;虞大俊;陳志平;;轉(zhuǎn)爐石灰利用率計(jì)算方法及應(yīng)用分析[A];中國(guó)冶金——“創(chuàng)新創(chuàng)意，，青年先行”第七屆中國(guó)金屬學(xué)會(huì)青年學(xué)術(shù)會(huì)論文集[C];2014年

2 李宏;宋文臣;馮佳;李彬;;氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐使用石灰石造渣煉鋼[A];2012年全國(guó)煉鋼—連鑄生產(chǎn)技術(shù)會(huì)論文集（上）[C];2012年

3 劉飛;管挺;楊肖;孫鳳梅;楊金莉;;沙鋼轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉低磷鋼的工藝研究[A];2012年全國(guó)煉鋼—連鑄生產(chǎn)技術(shù)會(huì)論文集（上）[C];2012年

4 李宏;郭洛方;李自權(quán);宋文臣;李永卿;嚴(yán)鵬程;;轉(zhuǎn)爐低碳煉鋼及用石灰石代替石灰的研究[A];第十六屆全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

5 馬軍;;對(duì)煉鋼活性石灰生產(chǎn)與發(fā)展的建議[A];冶金技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)術(shù)論文集[C];2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 邱鑫;轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)脫磷工藝過(guò)程成渣路線(xiàn)的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2013年

2 田瑋;石灰微觀結(jié)構(gòu)對(duì)煉鋼脫磷的影響研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2013年

3 馬榮;龍鋼轉(zhuǎn)爐造渣制度及工藝優(yōu)化研究[D];西安建筑科技大學(xué);2008年

本文編號(hào)：1314836