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底吹搅拌技术在电弧炉中的应用与发展

特殊钢 2024年第2期45卷 1-7页

作者：贺庆姚同路李相臣赵进宣赵舸钢铁研究总院有限公司冶金工艺研究所北京100081

发展电弧炉短流程炼钢是钢铁工业实现“双碳”目标的重要途径。近年来,现代电弧炉技术发展迅速,电弧炉底吹搅拌技术也在不断进步和推广,对电弧炉生产的高效化和节能化作出了重要贡献。针对电弧炉底吹搅拌技术的机理、工艺特点、系统组... 详细信息

发展电弧炉短流程炼钢是钢铁工业实现“双碳”目标的重要途径。近年来,现代电弧炉技术发展迅速,电弧炉底吹搅拌技术也在不断进步和推广,对电弧炉生产的高效化和节能化作出了重要贡献。针对电弧炉底吹搅拌技术的机理、工艺特点、系统组成、气体种类、底吹元件类型及工艺布置方式进行综述,并对底吹技术的应用情况进行总结分析。模拟计算得出,远离底吹装置的区域,钢液流速明显偏低。结合炉型特点布置底吹装置及优化底吹气量,可改善熔池动力学条件,促进钢液元素传质,实现降低能耗和原材料消耗、提高生产效率的效果。深度开展底吹技术研发,与吹炼、供电、喷粉等工艺技术耦合,并结合新炉型特点制定底吹工艺制度,实现智能化底吹是发展现代电弧炉短流程技术的重要方向。

关键词：电弧炉短流程炼钢底吹搅拌数值模拟搅拌能

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铁水包脱磷工艺及自动化模型研究

现代交通与冶金材料 2024年第2期4卷 28-32,42页

作者：冯梦龙陈序李相臣姚同路何赛林路钢铁研究总院有限公司冶金工艺研究所北京100081 中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆400013

针对某不锈钢厂铁水包脱磷工艺脱磷率低、物料消耗波动大、自动化程度低等问题,本文开发了铁水包脱磷模型。模型直接读取PLC现场设备工艺参数,并通过二级平台读取计划、钢种标准及化验成分等信息,实现铁水脱磷工艺操作参数下达、生产设... 详细信息

针对某不锈钢厂铁水包脱磷工艺脱磷率低、物料消耗波动大、自动化程度低等问题,本文开发了铁水包脱磷模型。模型直接读取PLC现场设备工艺参数,并通过二级平台读取计划、钢种标准及化验成分等信息,实现铁水脱磷工艺操作参数下达、生产设备状态和工艺参数显示、生产数据存储和历史数据报表查询等功能。采用脱磷模型的炉次平均脱磷率为93.2%,脱磷模型P成分命中误差区间在±0.015%的离线验证,在线验证命中率分别为94.2%和90%,基本达到工艺生产需求。

关键词：铁水包脱磷脱磷率工艺控制自动化模型

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转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣工艺试验

中国冶金 2022年第7期32卷 107-113页

作者：孟华栋杨勇姚同路钢铁研究总院有限公司冶金工艺研究所北京100081

为了达到节能降耗的目的,在转炉及KR进行钢包热态铸余渣循环利用的工艺试验。对比分析了转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣前后的成渣效果和冶金效果。结果表明,在不需要对现有装备进行改造的情况下,常规炉次每炉加入约30 kg/t的钢包热态... 详细信息

为了达到节能降耗的目的,在转炉及KR进行钢包热态铸余渣循环利用的工艺试验。对比分析了转炉及KR循环利用钢包热态铸余渣前后的成渣效果和冶金效果。结果表明,在不需要对现有装备进行改造的情况下,常规炉次每炉加入约30 kg/t的钢包热态铸余渣,可节约消耗钢铁料12 kg/t、石灰4.31 kg/t、烧结矿4.87 kg/t、氧气1.83 m^(3)/t,缩短冶炼时间3.24 min/炉,节省冶炼成本39.43元/t(钢),降低终点a[O]含量,提高终点脱磷率,在提高钢水质量和冶炼效率、降低炼钢成本的同时,减轻了钢包铸余渣排放对环境的污染,经济效益和社会效益良好。为减小钢包铸余渣中硫含量高对转炉冶炼效果的影响,可采用将钢包热态铸余渣返回KR进行铁水预处理的方式加以循环利用,每罐铁水中加入约27 kg/t的钢包热态铸余渣后,石灰等脱硫剂用量减少82.2%,铁水预处理时间缩短1 min,温降减少4℃,回磷率降低2个百分点,脱硫率达到69.4%,同样取得了良好效果。

关键词：转炉钢包热态铸余渣循环利用 KR铁水预处理冶金效果

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“双碳”目标下中国钢铁工业的低碳发展分析

钢铁研究学报 2022年第6期34卷 505-513页

作者：姚同路吴伟杨勇贺庆孟华栋林腾昌钢铁研究总院冶金工艺研究所北京100081

中国钢铁工业的流程结构特点是高炉—转炉长流程占主导,能源结构特点是以煤炭为主,因此造成吨钢CO_(2)排放量高于世界平均水平,碳减排压力巨大。为探究中国钢铁工业的低碳现状与发展趋势,通过对流程结构、废钢资源、低碳技术、碳交易市... 详细信息

中国钢铁工业的流程结构特点是高炉—转炉长流程占主导,能源结构特点是以煤炭为主,因此造成吨钢CO_(2)排放量高于世界平均水平,碳减排压力巨大。为探究中国钢铁工业的低碳现状与发展趋势,通过对流程结构、废钢资源、低碳技术、碳交易市场等进行深入分析,认为钢铁工业实现2030年碳达峰、2060年碳中和的“双碳”目标是一个长期的、多因素综合作用的过程,不同阶段应确立不同的研究重点,并就未来发展提出了自己的建议。钢铁工业下一步应该加快低碳技术发展、提高电炉短流程比例、重视氢冶金技术研发,并充分发挥政策和市场调节作用,最终摆脱碳冶金依赖,走向低碳化钢铁之路。

关键词：流程结构碳中和电炉短流程低碳技术氢冶金

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复吹转炉“留渣-双渣”脱磷工艺试验

钢铁研究学报 2022年第7期34卷 622-628页

作者：孟华栋杨勇姚同路贺庆林腾昌李龙飞钢铁研究总院冶金工艺研究所北京100081

在国内某转炉钢厂采用“留渣-双渣”工艺技术进行脱磷工艺试验。结果表明:随着转炉前期脱磷率不断升高,终点脱磷率不断提高。铁水硅含量对前期脱磷率的影响最大。根据铁水成分,在冶炼前期适当降低供氧强度、降低气固氧比、加入适量石灰... 详细信息

在国内某转炉钢厂采用“留渣-双渣”工艺技术进行脱磷工艺试验。结果表明:随着转炉前期脱磷率不断升高,终点脱磷率不断提高。铁水硅含量对前期脱磷率的影响最大。根据铁水成分,在冶炼前期适当降低供氧强度、降低气固氧比、加入适量石灰及烧结矿,均有利于前期脱磷率的提高。在一倒时每吨钢液加入4~8 kg石灰,不影响出钢温度,可提高一倒-终点阶段脱磷率,同时可提高终点脱磷率。从终点的控制效果可知,终点炉渣碱度应保持不小于3.0,炉渣中FeO质量分数在16%~20%,并适当降低终点出钢温度在1 610~1 630℃,有利于终点脱磷率的提高。通过加强熔池搅拌,促进钢渣反应趋于平衡,有利于终点磷分配比提高,从而可进一步提高终点脱磷率。

关键词：复吹转炉 “留渣-双渣”工艺脱磷率工艺优化钢渣

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钢中铝-硅-锰复合脱氧反应的热力学计算

钢铁研究学报 2011年第9期23卷 8-11页

作者：倪冰刘浏姚同路钢铁研究总院冶金工艺所北京100083

复合脱氧后钢液的最终氧含量优于单独脱氧的效果,同时复合脱氧可产生低熔点、易聚合长大的复合夹杂物,实现最佳的脱氧效果。用热力学方法计算了铝-硅-锰复合脱氧的效果,结果表明,在不同硅锰比下,复合脱氧均比单独用铝脱氧的最终氧含量要... 详细信息

复合脱氧后钢液的最终氧含量优于单独脱氧的效果,同时复合脱氧可产生低熔点、易聚合长大的复合夹杂物,实现最佳的脱氧效果。用热力学方法计算了铝-硅-锰复合脱氧的效果,结果表明,在不同硅锰比下,复合脱氧均比单独用铝脱氧的最终氧含量要低;根据脱氧产物为锰铝榴石的原则得出了合金脱氧剂的组成成分。热态试验验证了理论计算结果。

关键词：铝-硅-锰合金复合脱氧热力学夹杂物

喷吹法与KR法水模型搅拌能和混匀时间的关系

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钢铁研究学报 2014年第3期26卷 10-14页

作者：倪冰刘浏庄辉代平姚同路张佩钢铁研究总院冶金技术研究院北京100081 莱芜钢铁集团有限公司山东莱芜271104

通过计算和水力学试验对喷吹法和KR法水模型的搅拌能和混匀时间进行了对比研究,得出了搅拌能和混匀时间之间的数学表达式。结果表明,在同一搅拌能下,KR搅拌方式的混匀时间要比喷吹法短。搅拌优势使得KR法比喷吹法的脱硫能力要好,带来的... 详细信息

通过计算和水力学试验对喷吹法和KR法水模型的搅拌能和混匀时间进行了对比研究,得出了搅拌能和混匀时间之间的数学表达式。结果表明,在同一搅拌能下,KR搅拌方式的混匀时间要比喷吹法短。搅拌优势使得KR法比喷吹法的脱硫能力要好,带来的副作用是对耐火材料的侵蚀和铁水温降要大于喷吹法。

关键词： KR法喷吹法搅拌能混匀时间脱硫

100t UHP-EAF热装铁水强化冶炼工艺的研究

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钢铁研究学报 2012年第1期24卷 5-9页

作者：杨勇刘浏冯光宏姚同路钢铁研究总院冶金工艺所北京100081

分析研究了100t UHP-EAF强化冶炼工艺。在电炉冶炼过程,平均热装铁水比57%的条件下,达到平均电耗129.28kW.h/t(钢),氧耗50.95m3/t(钢),冶炼周期34.2min,脱碳速率0.117 9%/min;控制渣碱度在5,可以保证平均脱磷率为89.55%,实现电炉强化冶... 详细信息

分析研究了100t UHP-EAF强化冶炼工艺。在电炉冶炼过程,平均热装铁水比57%的条件下,达到平均电耗129.28kW.h/t(钢),氧耗50.95m3/t(钢),冶炼周期34.2min,脱碳速率0.117 9%/min;控制渣碱度在5,可以保证平均脱磷率为89.55%,实现电炉强化冶炼。分析表明,铁水比越大,氧耗越大,用氧效率越高;合适的铁水比可以达到最短的冶炼周期。

关键词： 100t UHP-EAF 热装铁水强化冶炼工艺

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铁水包预处理脱钛理论分析与试验研究

钢铁研究学报 2013年第6期25卷 13-17页

作者：刘壮壮吴巍倪冰姚同路杨勇贺庆中国钢研科技集团有限公司冶金工艺研究所北京100081

为降低铁水的钛含量,采用烧结矿或铁精粉进行铁水包脱钛预处理。采用500kg中频感应炉对铁水脱钛进行了试验研究,并对脱钛过程热力学进行了分析。结果表明,相同温度下,烧结矿脱钛表观平衡常数明显大于铁精粉脱钛表观平衡常数。脱钛过程前... 详细信息

为降低铁水的钛含量,采用烧结矿或铁精粉进行铁水包脱钛预处理。采用500kg中频感应炉对铁水脱钛进行了试验研究,并对脱钛过程热力学进行了分析。结果表明,相同温度下,烧结矿脱钛表观平衡常数明显大于铁精粉脱钛表观平衡常数。脱钛过程前4min平均脱钛速率最大,可达0.033%/min,16～20min阶段平均脱钛速率为0.000 7%/min。20min内,脱钛率可达57.19%～71.20%。脱钛剂中氧利用率的计算结果表明,终渣中剩余氧量占脱钛剂供氧量的4.8%～9.3%,脱钛氧利用率平均为12.28%,低于脱硅氧利用率(43.34%)和脱碳氧利用率(20.18%)。另外,试验结果表明,炉渣碱度增大,脱钛率提高。因此,为降低铁水钛含量,应适当提高脱钛渣碱度。

关键词：铁水预处理脱钛热力学