LF炉预熔精炼渣的研究与应用

第二章 文献综述 ........................................................................................................8
2.1 脱硫理论分析 ...........................................................................................................8 2.1.1 硫的危害 ..........................................................................................................8 2.1.2 脱硫的热力学及动力学理论 ........................................................................10 2.1.3 脱硫反应的动力学分析 ................................................................................12 2.1.4 影响脱硫的因素 ............................................................................................13 2.2 精炼渣脱硫的研究现状 .........................................................................................17 2.3 精炼渣的环保分析 .................................................................................................26
Key words
LF refining melting velocity
Refining slag
desulphurization
melting point
- III -
东北大学硕士论文
目录
目 录
声 摘 明 ..............................................................................................................................I 要.......................................................................................................................... II
Northeastern Univerisy February 2003
声
明
本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。 论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外， 不包含其他人已经发表或撰写 过的研究成果，也不包括本人为获得其它学位而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中作了明确说明并 表示了感谢。
本人签名： 日 期：2003 年 2 月
-I-
东北大学硕士论文
摘要
LF 炉预熔精炼渣的研究与应用
摘
要
电弧炉短流程生产是近几年发展起来的电弧炉炼钢的一个主要趋势，炉外精炼 作为现代炼钢流程中的重要生产工序，被世界绝大多数钢铁厂采用， LF 炉以其精 炼功能强的优点逐渐成为冶金行业的后起之秀。在 LF 精炼的过程中，精炼渣的选 择和操作制度是关系到脱硫、脱氧、去除夹杂的关键性因素。目前国际应用较为广 该渣虽然可以达到目前大部分钢种 泛的精炼渣一般以 CaO-Al2O3-CaF2 为基础渣系， 的精炼要求，但是存在熔点高，熔速慢，易变质等缺陷。 本课题从前人的工作基础上出发，依据冶金的热力学和动力学理论，寻求低熔 点， 高熔速的预熔精炼渣。 按正交设计的思想， 针对 CaO-Al2O3-MgO-BaO-CaF2(-SiO2) 渣系， 按不同量的原料配比进行了精炼渣的熔点、 熔速测试实验和脱硫的模拟实验， 找出脱硫的最佳熔渣组成；并对优选出来的精炼渣样的粘度、表面张力和熔态密度 进行了进一步的测定，比较了预熔精炼渣与普通合成渣的区别。最后用优选出来的 预熔精炼渣进行工业性实验，发现该预熔精炼渣熔点低、熔速快，平均冶炼周期缩 短 14 分钟，提高冶金强度；脱硫率平均可达到 89%、最高达到 92%，可实现钢液 深脱硫，最高可达到 0.003%；脱氧、去除夹杂效果良好，易于渣金分离；而且使 炉衬寿命从原来的 33.8 提高到 35 炉，取得了显著的冶炼效果。
1.1 钢铁工艺流程的发展 ...............................................................................................1 1.2 炉外精炼工艺的发展 ...............................................................................................2 1.3 LF 炉的设备和工艺 ..................................................................................................3 1.3.1 加热与温度控制 ...............................................................................................4 1.3.2 白渣精炼工艺 ...................................................................................................4 1.3.3 合金成分控制 ...................................................................................................4 1.3.4 LF 炉的精炼作用 .............................................................................................5 1.4 LF 炉精炼现状及问题的提出 ..................................................................................5 1.5 本研究工作的意义和内容........................................................................................6
关键词 LF 精炼
精炼渣
脱硫
熔点
熔速
- II -
东北大学硕士学位论文
Abstract
Research and Application of Premelted Refining Slag In LF
Abstract
EAF (electric arc furnace) short process is one of the most popular metallurgical methods in EAF steelmaking, and as the most important part in this process, secondary refining has been adorped by many factories aroune the world. Especially, the LF refining technology, for its excellent desulphurization,deoxidization and decontamination properties ha become the upcoming youngster in metallurgy industry. Most LF refining workshop use the lump mixed CaO-Al2O3-CaF2 system slag as the LF refining charge. Although these kinds of slag can satisfy their metallurgical demand, their high melting point, low melting velocity and easy characteristic to deteriorate limit their application. On the basis of the results of forerunner, the author seeks the premelted refining slag with the low melting point, high melting velocity according to the melt thermodynamics and kinetics theory. Using CaO, Al2O3, MgO, BaO and CaF2 slag as the basic components of the premelted refining slag and in vertue of the ortho design theory, the author conducts melting point, melting velocity experiments and simulated desulphurization test in the condition of charging different quantities of row materals. The physic properties such as viscosity, surface tension and melting density at high temperature have been measured and thefore the premelted refining slag and the common combined slag are compared. The optimal prmelted refining slag is examinated at the workshop in steel mill of Tianjin Seamless Steel Tube Group Company. It can curtail smelt period from 67 to 53 minutes, increase smelt intensity, raise lining durability from 33.8 to 35 and has excellent desulphurization, deoxidization and decontamination properties. It can also desulphury as low as 0.003% and therefore be used as low-sulphur steel refining slag.
ABSTRACT ..................................................................................................................III 第一章 绪 论 ...............................................................................................................1
东 北 大 学 2003 年 2 月
A Dissertation in Ferrous Metallurgy
Research and Application of Premelted Refining Slag In LF
By Li Wenxian
Supervisor：Professor Li Guangtian
分类号： UDC：
密级：
学 位 论百度文库文 LF 炉预熔精炼渣的研究与应用
作者姓名： 李文献 指导教师： 李广田 教授
东北大学特殊钢冶金研究所 申请学位级别： 硕 士 学科专业名称： 钢铁冶金 论文提交日期： 2003.2 学位授予日期： 评阅人： 论文答辩日期： 2003.2.26 答辩委员会主席： 学科类别： 工 学