LF炉精炼造渣制度研究与模型的建立

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，L(s)可以高达638，当氧化渣进入钢包炉后，通过计算L(s)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。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 立题背景

1．3 课题的目的与意义

1．4 课题的主要研究内容

第2章 文献综述

2．1 LF炉概况

2．1．1 LF炉的发展

2．1．2 LF炉精炼的工艺流程

2．2 LF炉精炼技术概况

2．2．1 成分微调

2．2．2 温度预报

2．2．3 吹氩搅拌

2．2．4 造渣制度

2．3 文献评述

第3章 脱氧和脱硫的热力学及动力学

3．1 脱氧热力学及动力学分析

3．1．1 脱氧热力学分析

3．1．2 脱氧动力学分析

3．1．3 影响脱氧的因素分析

3．2 脱硫热力学及动力学分析

3．2．1 脱硫热力学分析

3．2．2 脱硫动力学分析

3．2．3 影响脱硫的因素分析

3．3 本章小结

第4章 LF炉精炼过程造渣制度的研究

4．1 LF炉精炼过程的造渣制度

4．2 电炉出钢过程造渣制度研究

4．2．1 钢水脱氧

4．2．2 脱硫造渣

4．2．3 提前造白渣

4．2．4 出钢脱硫造渣的理论分析

4．3 LF炉精炼造渣制度的研究

4．3．1 渣量的研究

4．3．2 炉渣氧化性的研究

4．3．3 钢水温度的研究

4．3．4 炉渣碱度及MI值的研究

4．4 电炉流程生产低硫钢的脱硫造渣操作

4．5 本章小结

第5章 LF炉精炼过程造渣模型的建立

5．1 模型建立基本假设

5．2 造渣模型的建立

5．2．1 出钢预脱氧、预脱硫造渣模型

5．2．2 脱硫造渣模型

5．2．3 脱氧造渣模型

5．3 造渣模型软件的建立

5．3．1 模型软件的详述

5．3．2 模型计算、验算及结果分析

5．4 本章小结

第6章 结论

参考文献

致谢

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论文包含图、表、公式及文献