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高纯净IF钢冶金工艺开发研究
作 者: 黎建
导 师: 普靖中;张大德
学 校: 昆明理工大学
专 业: 冶金工程
关键词: 高纯净IF钢 脱硫 脱磷 脱碳
分类号: TF769
类 型: 硕士论文
年 份: 2005年
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内容摘要
为了提高攀钢IF钢的品质,提升产品的市场竞争力,开展了高纯净IF冶金工艺技术研究。在对国内外IF纯净钢研究及生产现状进行调研的基础上,分析认为攀钢开发高纯净IF钢的限制性环节主要是脱硫、脱磷、脱碳、LF+RH精炼降低钢水T[O]、钢液增碳。为此,研究了镁脱硫及钢水RH深脱硫、铁水预处理+转炉深脱磷、RH脱碳工艺优化、LF+RH精炼降低钢水T[O]、中间包无碳覆盖剂及结晶器无碳保护渣等工艺技术。全流程试验表明,铸坯[C]、[P]、[S]、[O]、[N]、[H]六大元素总量可控制在80×10-4%以内。 结合攀钢铁水条件,探讨了适宜的镁脱硫剂铁水深脱硫工艺,硫含量可由700×10-4%左右脱至7×10-4%,保证了入转炉钢硫含量要求。根据攀钢IF钢钢液及钢包渣的特点,实验室研究了影响脱硫效果的因素,选择了CaO-CaF2系脱硫剂用于RH-MFB深脱硫,脱硫率在40%~50%之间,脱后硫可控制10×10-4%以内。 铁水预处理初脱磷分为兑铁和吹炬两个阶段,在转炉兑铁阶段,脱磷剂在兑铁前加入炉内,随着铁水的兑入,脱磷剂不断地参与脱磷反应,当铁水预处理用脱磷剂加入量>5kg/tFe时,脱磷率可达到90%以上,配合转炉造渣脱磷,可使终点钢水[P]脱至(8~12)×10-4%。 通过对RH处理前钢水初始[C]和初始[O]、真空度、压降制度、吹氩流量的分析表明,控制RH处理前碳含量为0.02%~0.04%、RH处理前钢液中氧含量为(400~600)×10-4%及真空度保持在160Pa以内、压力控制的时间≤5min,可使RH脱碳处理后钢水[C]≤10×10-4%,从而满足高纯净IF钢碳含量的控制要求。 研制的主料+轻质保温剂型中间包无碳覆剂,在不添加碳质材料的基础上,重点考察了其保温、吸收Al2O3夹杂、烧结物性夹杂等性能,除具有普通覆盖剂的功能外,对IF钢不会造成增碳影响。 结合攀钢IF钢连铸工艺条件,研究了碱性材料、熔剂对保护渣熔化性能的影响和熔速调节剂配加模式,设计出了保护渣配方。工业试验表明,用于IF钢浇铸时,研制的预熔保护渣在结晶器内熔化良好,产生的渣条少,液渣层厚度稳定,试
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全文目录
摘要 3-5 Abstract 5-10 1 引言 10-12 2 高纯净IF钢冶金工艺技术研究现状 12-40 2.1 氧的控制 13-19 2.1.1 氧对钢质量的影响 13-14 2.1.2 钢中氧的控制技术 14-19 2.2 硫的控制 19-24 2.2.1 铁水脱硫 19-21 2.2.2 钢水脱硫 21-23 2.2.3 防止硫污染技术 23-24 2.2.4 国外生产超低硫钢代表流程 24 2.3 磷的控制 24-27 2.4 碳的控制 27-33 2.4.1 脱碳工艺 27-30 2.4.2 防止增碳技术 30-33 2.5 氮的控制 33-37 2.6 高纯净IF钢连铸工艺 37 2.7 攀钢IF钢研究现状 37-40 3 攀钢高纯净IF钢冶金工艺关键技术研究 40-73 3.1 脱硫工艺技术研究 41-53 3.1.1 铁水预处理镁脱硫工艺研究 41-47 3.1.1.1 镁脱硫剂配方研究 41-44 3.1.1.2 工业试验 44-47 3.1.2 RH钢水深脱硫技术研究 47-53 3.1.2.1 实验室试验 47-48 3.1.2.2 影响脱硫效果的主要因素 48-53 3.1.2.3 工业验证试验 53 3.2 脱磷技术研究 53-55 3.2.1 铁水预处理初脱磷 53-54 3.2.2 转炉深脱磷 54-55 3.3 RH脱碳工艺优化研究 55-59 3.3.1 RH处理前钢水初始[C]和初始[O] 56-57 3.3.2 真空度 57 3.3.3 压降制度 57-58 3.3.4 吹氩流量 58-59 3.4 中间包无碳覆盖剂研究 59-66 3.4.1 实验室研究 59-64 3.4.1.1 中间包无碳覆盖剂基本组成 60-61 3.4.1.2 中间包无碳覆盖剂物化特性 61-64 3.4.1.3 实验室研究结果 64 3.4.2 工业验证试验 64-66 3.5 IF钢专用保护渣研究 66-73 3.5.1 保护渣配方研究 66-71 3.5.1.1 保护渣基料的确定 66-68 3.5.1.2 熔速调节剂的确定 68-70 2.5.1.3 保护渣熔化过程稳定性试验 70 3.5.1.4 实验室研究结果 70-71 3.5.2 工业验证试验 71-73 4 攀钢高纯净IF钢全流程试验 73-79 4.1 试验方法 73 4.2 试验结果 73-74 4.3 工艺分析 74-76 4.3.1 磷的控制 74 4.3.2 硫的控制 74-75 4.3.3 钢中氮、氧、氢的去除 75-76 4.4 铸坯质量情况 76-77 4.4.1 硫印检验 76-77 4.4.2 夹杂分析 77 4.5 存在的不足 77-79 4.5.1 设备条件 77-78 4.5.2 挡渣 78 4.5.3 RH处理后增碳 78-79 5 结论 79-80 致谢 80-81 参考文献 81-84 附录 A 攻读学位期间发表论文目录 84
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中图分类: > 工业技术 > 冶金工业 > 炼钢 > 钢液二次精炼和炉外处理
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