【摘要】：目前我國(guó)鋼鐵行業(yè)在化解產(chǎn)能過(guò)剩、降低成本、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境等方面正承受著巨大壓力。近些年,為了降低生產(chǎn)成本、節(jié)約資源以及降低渣量排放,國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)開(kāi)始效仿日本鋼鐵企業(yè)采用少渣冶煉工藝(雙聯(lián)法和MURC法),如寶鋼BRP脫磷工藝等。少渣冶煉工藝的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)爐終渣循環(huán)利用實(shí)現(xiàn)脫磷期高效脫磷與降低渣量,轉(zhuǎn)爐終渣循環(huán)利用必然會(huì)對(duì)脫磷期成渣過(guò)程及脫磷產(chǎn)生影響,然而目前關(guān)于轉(zhuǎn)爐終渣循環(huán)利用對(duì)脫磷期成渣過(guò)程及脫磷的影響卻極少受到關(guān)注。本文在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究了轉(zhuǎn)爐終渣循環(huán)利用時(shí)造渣方式對(duì)脫磷期成渣過(guò)程及脫磷的影響,為了排除造渣材料的相互干擾,首先研究留渣量一定情況下(只需加入礦石),造渣方式對(duì)脫磷效果及成渣過(guò)程的影響,之后由于鐵水中Si含量波動(dòng)較大,研究了石灰的加入方式對(duì)鐵水脫磷的影響,最后研究了留渣量和C_2S的量對(duì)渣料一次性全部添加時(shí)脫磷效果的影響,得出以下結(jié)論:(1)實(shí)驗(yàn)室配制的轉(zhuǎn)爐終渣與企業(yè)轉(zhuǎn)爐終渣脫磷效果相似,且實(shí)驗(yàn)中取過(guò)程鋼渣樣的操作是可行的。礦石一次性全部加入后,鋼渣界面氧勢(shì)是3×10-13,初始渣中液相渣較多,固相渣較少,爐渣成分點(diǎn)由液相區(qū)進(jìn)入固液共存區(qū),且主要集中在靠近C_2S飽和線附近位置,有利于迅速析出nC_2S-C3P固溶體相,反應(yīng)5min時(shí)脫磷率高達(dá)75%,脫磷效果良好;礦石分批加入后,鋼渣界面氧勢(shì)是3.2×10-14,初始渣中C_2S固相較多,爐渣成分點(diǎn)由固液共存區(qū)進(jìn)入液相區(qū),鐵水中P進(jìn)入渣中后向C_2S相擴(kuò)散,速率較慢,脫磷率可達(dá)到64%,脫磷效果一般。(2)硅含量升至0.55%后,留渣情況下,當(dāng)采用一次性全部添加操作時(shí),反應(yīng)前5min脫磷率已達(dá)72.9%,爐渣成分點(diǎn)主要集中在C_2S飽和線附近,在反應(yīng)進(jìn)行5min時(shí)渣中已生成大量2C_2S-C3P相,脫磷速率較高,脫磷效果良好;當(dāng)采用分批添加和先添加石灰再分批加礦石的操作時(shí),反應(yīng)前7min脫磷率較低,分別為22.6%和27.9%,脫磷較緩慢,7min后脫磷速率才逐漸升高,最終脫磷率分別達(dá)到61.3%和56.5%,脫磷率較低,爐渣成分點(diǎn)過(guò)早進(jìn)入固液共存區(qū),脫磷效果不佳。當(dāng)不留渣操作時(shí),一次性全部添加可以獲得較高的前期脫磷速率,但是渣樣成分點(diǎn)始終停留在液相區(qū),未能大量析出固溶體;分批添加時(shí),脫磷率緩慢提升最終達(dá)到87.9%,反應(yīng)7min時(shí)渣樣成分點(diǎn)靠近C_2S飽和線,最終停留在C_2S飽和線附近;先加石灰后分批次加礦石時(shí),反應(yīng)15min脫磷率達(dá)到87.8%,前期脫磷速率較慢,爐渣成分點(diǎn)10min后開(kāi)始靠近C_2S飽和線,最終停留在C_2S飽和區(qū)內(nèi)。(3)留渣量較少時(shí)(17g/500g鐵水),反應(yīng)前期脫磷速率較高,但是到反應(yīng)后期爐渣堿度降低會(huì)造成回磷現(xiàn)象。當(dāng)留渣34g時(shí),鐵水脫磷率是65.4%,且脫磷速率增加較迅速。增加留渣量會(huì)使得脫磷反應(yīng)的成渣路線向C_2S飽和區(qū)移動(dòng),當(dāng)成渣路線靠近C_2S飽和線時(shí),脫磷效果最佳。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè),如果繼續(xù)增加留渣量可能會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)前期爐渣較難完全熔化,造成脫磷效率較低的結(jié)果。留渣中加入C_2S相可提高渣中nC_2S-C3P固溶體相的量,促使脫磷成渣路線向C_2S飽和區(qū)靠近,但是可能會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)前期脫磷速率較低的現(xiàn)象,結(jié)束脫磷所消耗時(shí)間較久。向反應(yīng)中加入C_2S(6.4g/500g鐵水),鐵水脫磷率可達(dá)到79.6%,且反應(yīng)進(jìn)行前7min已基本完成脫磷。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TF713

【參考文獻(xiàn)】

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