南钢LF炉喂钙线量精确控制的研究

发布时间：2020-09-03 11:42

　　 本工作从热力学入手建立了钢液钙处理中Ca-Al-O-(S)化学反应的模型,结合现场工艺,提出了新的钙线加入量等相关工艺参数,通过实验室研究和现场实际冶炼试验的验证达到了预期效果。(1)通过对钢包精炼过程钙处理有关文献比较分析,提出了用直接拟合目标产物的反应方程式作为热力学模型新的计算基础。以C12A7为最优目标产物,兼顾较高Ca的收得率和残Ca可为后续MnS改质提供钙源等因素,为某些钢种实现喂钙线量的精确控制奠定基础。(2)以南钢部分钢种为对象,用本模型进行了喂钙量优化计算并用于现场冶炼。现场154炉次试验结果表明,通过精确控量,平均每炉喂钙量优化减少8.69%,最高单炉优化减少喂钙量达20.10%,无疑这有益于企业降低精炼成本。(3)未优化前,现场实际Ca收得率均值为12%。优化钙处理后,Ca收得率的现场工业均值为21.673%,是原有工艺水平1.8倍。此外绝大部分试验钢种的Ca收得率也超过Ca收得率15%研究目标。(4)优化钙处理后,Q345B钢中出现了大量的球形和近似球形的夹杂物,主要有两类:一类为以(12CaO·7Al2O3)为主的低熔点的钙铝酸盐复合夹杂,是钙处理所致;另一类为锰铝硅酸盐复合夹杂物(Al2O3-MnO-SiO2系),系精炼过程钢—渣平衡作用所致。(5)按本模型优化前后取样的SEM+EDS检测结果表明,不但优化加钙量总体少于原工艺,但钙处理后球形夹杂物的尺寸以10-20μm为主,球化率提高至70~80%左右。夹杂物球化率和尺寸分布都优于原工艺指标下的情况,说明强化后的精炼操作对夹杂物的钙处理效果更好。(6)有机电解萃取夹杂物等检测的结果表明,球形夹杂物的组织成分却存在差异,虽然大多数球形夹杂物是铝酸钙类夹杂物,但部分钢种也有硅酸盐类球形夹杂物存在,其钙处理之间的关系还需继续研究。
【学位单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TF769.2

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本文编号：2811382