论文部分内容阅读
近年来,我国不锈钢产业发展迅猛,新建和扩建了一大批不锈钢项目,不锈钢产量大幅提高。
在不锈钢冶炼工艺中,不锈钢脱磷一直是世界不锈钢领域的重点和难点。对此,国内外学者先后在这一领域进行了大量的研究工作。
在不锈钢氧化脱磷影响因素的研究中,碳含量对氧化脱磷率影响很大,但是碳含量对氧化脱磷率的影响规律尚未形成一致看法,有待于进一步深入研究。本论文以55%BaO-20%CaO-20%CaF2-5%Cr2O3为脱磷剂,分别在1500℃和1550℃下进行了不同碳含量的含铬铁水氧化脱磷的实验研究。
实验过程中发现,含铬铁水中碳含量对氧化脱磷率的影响存在一个最佳的范围,在本实验条件下,碳含量在3%~4%之间,脱磷效果最好,当碳含量较低时,脱磷率随着碳含量的增大而提高,当碳含量较高时,脱磷率随碳含量的增大而降低;在高碳含量的含铬铁水氧化脱磷的过程中,可以通过补加一定量的氧化剂(Cr2O3或Fe2O3)来提高脱磷率;温度对脱磷率的影响显著,脱磷率随温度的提高而显著下降,但考虑到温度过低,脱磷剂易出现结快、发干现象,所以脱磷温度应控制在1500℃~1550℃的温度范围内;在实验过程中发现,铬损很小,而且随着碳含量的增大,铬损减小,有的炉次有增铬现象。
在实验研究和理论计算的基础上,开发了三步法冶炼不锈钢脱磷工艺优化软件,该软件既可以分析各单元操作对脱磷及磷的控制的主要影响因素,并提出最佳的操作条件;又可以对AOD操作过程脱磷及磷的控制进行了系统的模拟,给出优化的操作工艺。
综合考虑钢液成分、脱磷温度、脱磷剂加入量和扒渣量对氧化脱磷的影响,通过AOD脱磷工艺优化模型,可以确定加入脱磷剂的最佳时机(钢液中合适的碳含量和熔池的温度),以达到最佳的脱磷效果;并可得到AOD冶炼不锈钢全程钢液中磷含量的变化规律。
钢液的碳含量、脱磷温度、脱磷剂加入量和扒渣量对脱磷效果影响显著,初始入炉钢水的温度和碳含量不能太低;建议现场试验加脱磷剂时,钢液的碳含量控制在3%~4%范围为宜;脱磷温度控制在1500℃~1550℃范围内为宜;脱磷剂的加入量控制在10%左右为宜;在脱磷过程结束后,尽可能扒净脱磷渣。