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LF炉精炼造渣制度研究与模型的建立

作　者: 谷峰
导　师: 闫立懿
学　校: 东北大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 电炉 LF炉过程优化造渣制度造渣模型
分类号: TF769
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

为了实现LF炉过程优化、促进电炉炼钢的发展,开展LF炉精炼造渣制度研究与模型的建立工作,在提高钢的质量、扩大钢的品种的同时,提高LF炉在电炉炼钢流程中的调节能力,并为LF炉一人一键式操作打下基础,进而实现电炉炼钢流程优化,提高电炉炼钢流程竞争力,有利于发展电炉炼钢。本文以脱氧和脱硫热力学及动力学为基础,进行电炉出钢过程脱氧脱硫研究,LF炉过程造渣制度研究,以及LF炉精炼造渣制度模型的建立工作,得到主要结果如下：(1)钢液中酸溶铝质量分数为0.01%时就足以使氧质量分数降低到0.001%以下,实际操作中,一般脱氧操作总把酸溶铝量控制在0.03%-0.05%。但是,钢液中酸溶铝质量分数不是衡量全氧质量分数高低的标准,而是影响全氧质量分数的一个重要因素。(2)采用电炉出钢脱硫造渣制度,在出钢过程中就可以得到20%-50%左右的脱硫率。电炉出钢脱硫造渣,将LF炉精炼的脱硫任务前移,减轻了LF炉精炼脱硫的负担,强化了LF炉精炼。(3)电炉出钢时氧化渣进入钢包前,Ls可以高达638,当氧化渣进入钢包炉后,通过计算Ls为73,仅为出钢时氧化渣进入钢包前的1/9左右。因此出钢时电炉的氧化渣对脱硫影响很大,需要在钢包入LF炉加热工位前进行炉渣改质,提前造白渣,保证入LF时炉渣较低的氧化性。(4)在LF炉中进行白渣精炼,控制炉渣碱度R≥3.5,渣中w(Al2O3)=25%～30%, w(FeO+MnO)≤0.5%,实现炉渣对钢水的扩散脱氧,可以生产出低氧钢,同时完成脱硫任务。(5)LF炉精炼时,要求渣量控制在1%-2%左右,炉渣碱度R≥3.5,对于冶炼低硫钢种,可以适当增加渣量；炉渣氧化性要求w(FeO+MnO)≤1.0%,有些低硫钢种要求w(FeO+MnO)≤0.5%,甚至0.3%,有利于脱硫。(6)利用VB语言,建立的LF炉精炼造渣模型,并以GCr15轴承钢为例,对LF炉精炼造渣模型进行验算,计算结果与实际数据较为吻合,为LF炉精炼造渣优化工作打下一定基础。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-14
  1.1 引言  10
  1.2 立题背景  10-11
  1.3 课题的目的与意义  11
  1.4 课题的主要研究内容  11-14
第2章文献综述  14-20
  2.1 LF炉概况  14-15
    2.1.1 LF炉的发展  14-15
    2.1.2 LF炉精炼的工艺流程  15
  2.2 LF炉精炼技术概况  15-19
    2.2.1 成分微调  15-17
    2.2.2 温度预报  17-18
    2.2.3 吹氩搅拌  18-19
    2.2.4 造渣制度  19
  2.3 文献评述  19-20
第3章脱氧和脱硫的热力学及动力学  20-34
  3.1 脱氧热力学及动力学分析  20-25
    3.1.1 脱氧热力学分析  20-22
    3.1.2 脱氧动力学分析  22-23
    3.1.3 影响脱氧的因素分析  23-25
  3.2 脱硫热力学及动力学分析  25-32
    3.2.1 脱硫热力学分析  25-27
    3.2.2 脱硫动力学分析  27-29
    3.2.3 影响脱硫的因素分析  29-32
  3.3 本章小结  32-34
第4章 LF炉精炼过程造渣制度的研究  34-58
  4.1 LF炉精炼过程的造渣制度  34-35
  4.2 电炉出钢过程造渣制度研究  35-46
    4.2.1 钢水脱氧  36-38
    4.2.2 脱硫造渣  38-40
    4.2.3 提前造白渣  40-44
    4.2.4 出钢脱硫造渣的理论分析  44-46
  4.3 LF炉精炼造渣制度的研究  46-55
    4.3.1 渣量的研究  46-51
    4.3.2 炉渣氧化性的研究  51-52
    4.3.3 钢水温度的研究  52-54
    4.3.4 炉渣碱度及MI值的研究  54-55
  4.4 电炉流程生产低硫钢的脱硫造渣操作  55-56
  4.5 本章小结  56-58
第5章 LF炉精炼过程造渣模型的建立  58-74
  5.1 模型建立基本假设  58
  5.2 造渣模型的建立  58-66
    5.2.1 出钢预脱氧、预脱硫造渣模型  58-60
    5.2.2 脱硫造渣模型  60-62
    5.2.3 脱氧造渣模型  62-66
  5.3 造渣模型软件的建立  66-71
    5.3.1 模型软件的详述  66-69
    5.3.2 模型计算、验算及结果分析  69-71
  5.4 本章小结  71-74
第6章结论  74-76
参考文献  76-80
致谢  80-82
作者简介  82-84
论文包含图、表、公式及文献  84

LF炉精炼造渣制度研究与模型的建立

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