唐钢150t转炉溅渣护炉工艺系统优化的实验研究

摘要

溅渣护炉技术可以大幅度的提高转炉炉龄，降低耐火材料和钢铁料的消耗，减少转炉维护时间，具有显著的经济效益。本文首先以唐山钢铁集团第一钢轧厂150t顶底复吹转炉为原型，对转炉溅渣护炉工艺进行冷态模拟实验研究，为唐钢转炉溅渣护炉工艺参数的优化提供实验依据；其次是在唐钢150t转炉溅渣护炉过程中对熔渣气化脱磷进行了工业试验研究，确定了各主要影响因素与脱磷率之间的关系；并使转炉终渣具有了合适的粘度和氧化性，对终渣调整制度进行了优化，提高了溅渣护炉效果和溅渣层抗浸蚀性能。 冷态模拟实验表明：在整个炉衬表面，溅渣密度随顶吹气体流量的增加而增大，根据唐钢150t现场实际生产条件，应控制气体流量在36000m<'3>．h<'-1>左右；现场溅渣护炉的最佳枪位为2．4m，若要增加转炉炉帽处的溅渣量，可适当降低枪位；最佳熔池留渣量应控制在10﹪；熔渣粘度适中即可，即现场熔渣粘度为0.056Pa.s时溅渣效果最好；考虑现场实际情况，溅渣前将炉身倾斜2.70°，此时的溅渣效果最佳。 通过溅渣护炉过程中熔渣气化脱磷工业试验，确定了各因素与脱磷率之间的关系。熔池留渣量为9000kg、冶炼SPHC钢种时，最佳碳质还原剂加入量为650kg，脱磷率可达最大值31.36﹪；氮气流量为38000m<'3>．h<'-1>时，脱磷率达到最大值31.46﹪，高于38000m<'3>．h<'-1>后氮气流量与脱磷效果不再有明显相关性。工业试验结果与实验室实验结果吻合较好，进一步验证了熔渣气化脱磷反应在溅渣护炉过程中的可行性及其使用效果。当碳质还原剂的用量为600kg～700kg时，可显著降低终渣FeO含量，提高终渣MgO含量，使转炉终渣的粘度和氧化性达到了溅渣护炉的要求，提高了溅渣护炉效果。

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及关于论文使用授权的说明

引 言

1文献综述

1.1溅渣护炉技术的发展及工艺特点

1.1.1溅渣护炉技术的发展

1.1.2溅渣护炉基本原理及特点

1.1.3溅渣护炉工艺操作流程

1.2溅渣护炉工艺操作参数

1.2.1终点渣成分控制

1.2.2合理控制转炉出钢温度

1.2.3供氮参数

1.2.4合适的留渣量

1.3炉渣的性质和溅渣层特性

1.3.1炉渣的分熔特性

1.3.2炉渣粘度及流动性

1.3.3氧化镁在炉渣中的饱和溶解度

1.3.4溅渣层的侵蚀机理

1.4课题的提出、研究内容与目的

1.4.1课题的提出及研究内容

1.4.2研究目的

2溅渣动力学冷态模拟实验研究

2.1冷态模型的建立

2.1.1几何相似

2.1.2动力学相似

2.2实验装置

2.3实验方案

3溅渣动力学冷态模拟实验结果分析与讨论

3.1冷态模拟正交实验结果

3.2正交实验显著性分析

3.3实验结果分析与讨论

3.3.1顶吹气体流量对溅渣量的影响

3.3.2熔渣粘度对溅渣量的影响

3.3.3熔池留渣量对溅渣量的影响

3.3.4顶枪枪位对溅渣量的影响

3.3.5炉衬不同部位溅渣量的分布

3.3.6转炉炉身倾斜角度对溅渣量的影响

3.4小结

4唐钢转炉炉渣气化脱磷工业试验研究

4.1气化脱磷工业试验准备

4.1.1实验室研究结果

4.1.2工业试验研究内容

4.2气化脱磷工业试验方案

4.2.1熔渣和还原材料化学成分

4.2.2碳质还原剂加入方案

4.2.3改变氮气流量试验方案

4.2.4试验结果检测方法

4.3试验结果分析与讨论

4.3.1碳质还原剂试验结果与分析

4.3.2氮气流量试验结果与分析

4.4小结

结论

参考文献

致谢

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