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LF含钡精炼渣的研制与应用

作　者: 高艳宏
导　师: 李广田
学　校: 东北大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 炉外精炼 LF炉 精炼渣 脱硫
分类号: X757
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


随着纯净钢冶炼技术的不断进步和对钢水纯净度要求的提高,采用优质精炼渣进行炉外脱硫处理己成为目前国内外许多研究的焦点问题。根据不同的钢种选择合适的精炼渣成为目前研究精炼渣的主要目的。 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,寻求一种低熔点、高熔速、脱硫效果好的精炼渣。运用二次正交回归的实验方法,设计出以CaO-Al2O3为基体,MgO、BaO、CaF2为辅料的精炼渣。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实验,回归出了组分与熔化温度、熔化速度和脱硫率的数学模型,讨论了组分对精炼渣高温性能和脱硫率的影响;采用光学碱度理论计算了每组渣样的硫容量,可用于比较渣脱硫性能的优劣。研究中得出的精炼渣组分重量百分比和脱硫率、熔化温度、熔化速度之间的数学模型具有很高的置信度,实验数据与所采用的数学模型是比较符合的。综合考虑各种因素,得出本研究条件下各组分的最佳含量为:Al2O3/CaO=0.7,7%MgO,9%BaO,8%CaF2,6%SiO2。 本研究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,测得的结果恰在前人认为具有良好性能的经验数值范围内,说明该渣性能优良。最后用优选出来的精炼渣在首钢第二炼钢厂进行了工业性试验,发现该精炼渣熔点低、熔速快,使用后缩短了精炼周期,节约了电耗,降低了成本;平均综合脱硫率达到了73.2%,最高达到了83.8%,较报道的58%有了很大的提高;成品中[%S]可降至0.005%～0.011%（平均0.007%）,基本可实现钢液的深脱硫。另外该渣还具有一定的脱氧、去夹杂效果,经对铸坯进行纵裂、中心裂纹、凹坑、夹杂等检查,未发现任何产品缺陷,铸坯合格率百分之百。由此可见,该渣具有较好的应用前景。

全文目录


声明  4-5
摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
第一章 绪论  10-17
  1.1 精炼渣的冶金作用  10-11
  1.2 国内外精炼渣系的研究现状  11-14
    1.2.1 CaO-CaF_2渣系  12-14
    1.2.2 CaO-Al_2O_3渣系  14
    1.2.3 CaO-Al_2O_3-CaF_2渣系  14
  1.3 目前研究中存在的问题  14-15
  1.4 本课题的目的和意义  15-17
第二章 文献综述  17-32
  2.1 硫对钢性能的影响  17-20
  2.2 影响脱硫性能的主要因素  20-24
    2.2.1 炉渣化学成分对脱硫的影响  20-23
    2.2.2 炉渣物理性质对脱硫的影响  23-24
    2.2.3 冶炼工艺条件对脱硫的影响  24
  2.3 脱硫的热力学与动力学  24-32
    2.3.1 脱硫反应的热力学  25-29
    2.3.2 脱硫反应的动力学  29-32
第三章 精炼渣物化性能的研究方法  32-39
  3.1 LF精炼渣的选择原则  32-33
  3.2 研究方法和方案  33-38
    3.2.1 二次正交回归分析方法  33
    3.2.2 研究方案  33-35
    3.2.3 实验方法及测试过程  35-38
  3.3 研究内容  38-39
第四章 精炼渣熔化温度、熔化速度和脱硫能力实验研究  39-55
  4.1 精炼渣熔化温度和熔化速度的实验结果及分析  39-44
    4.1.1 熔化温度和熔化速度的实验结果  39-41
    4.1.2 各组分对精炼渣熔化温度、熔化速度的影响关系  41-44
  4.2 精炼渣脱硫的实验数据及分析  44-49
    4.2.1 精炼渣脱硫实验结果  45-47
    4.2.2 各组分对精炼渣脱硫率的影响关系  47-49
  4.3 配方的确定  49
  4.4 粘度、表面张力、密度的测定  49-55
    4.4.1 粘度测定  49-51
    4.4.2 表面张力测试实验  51-52
    4.4.3 密度测定实验  52-53
    4.4.4 结果分析  53-55
第五章 工业试验  55-61
  5.1 精炼渣的生产  55-56
  5.2 工业试验  56-61
    5.2.1 LF主要技术参数  56-57
    5.2.2 试验工艺  57-58
    5.2.3 试验结果  58-59
    5.2.4 分析及讨论  59-61
第六章 结论  61-62
参考文献  62-66
致谢  66

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 矿业、冶金工业废物处理与综合利用 > 冶金工业 > 黑色金属冶炼
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