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電(dian)渣重熔中(zhong)的(de)脫(tuo)氧制度和渣系成分的(de)研究

電渣重熔中的脫氧制度和渣系成分的研究

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  • 發(fa)布(bu)時間:2020-01-10 15:22
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【概要描述】在電渣(zha)(zha)(zha)重(zhong)(zhong)熔過程中(zhong)伴隨著電極表(biao)面氧(yang)(yang)(yang)(yang)化、渣(zha)(zha)(zha)—氣接觸傳氧(yang)(yang)(yang)(yang),初渣(zha)(zha)(zha)中(zhong)的(de)(de)(de)不(bu)穩定氧(yang)(yang)(yang)(yang)化物(wu)以(yi)及渣(zha)(zha)(zha)系(xi)設(she)計的(de)(de)(de)不(bu)合(he)理(li)等(deng),導致(zhi) Si、Mn 等(deng)易氧(yang)(yang)(yang)(yang)化元素的(de)(de)(de)燒(shao)損,使(shi)得(de)電渣(zha)(zha)(zha)錠的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)難以(yi)控制(zhi),嚴(yan)重(zhong)(zhong)時超(chao)出鋼(gang)種(zhong)成(cheng)(cheng)分(fen)上下限使(shi)得(de)電渣(zha)(zha)(zha)錠報(bao)廢。目前(qian),關于(yu)電渣(zha)(zha)(zha)重(zhong)(zhong)熔中(zhong)的(de)(de)(de)脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)機理(li)以(yi)及渣(zha)(zha)(zha)系(xi)的(de)(de)(de)合(he)理(li)設(she)計的(de)(de)(de)報(bao)道很少,脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)制(zhi)度和渣(zha)(zha)(zha)系(xi)往往依靠(kao)現場生產(chan)(chan)經驗,不(bu)同(tong)企業的(de)(de)(de)脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)制(zhi)度有很大(da)區(qu)別,尚(shang)沒有嚴(yan)謹的(de)(de)(de)理(li)論報(bao)道。因此,成(cheng)(cheng)分(fen)均勻性作為產(chan)(chan)品質量的(de)(de)(de)基本(ben)要(yao)求,對電渣(zha)(zha)(zha)重(zhong)(zhong)熔中(zhong)的(de)(de)(de)脫(tuo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)制(zhi)度和渣(zha)(zha)(zha)系(xi)成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)研究顯(xian)得(de)尤為重(zhong)(zhong)要(yao)。

電渣重熔中的脫氧制度和渣系成分的研究

【概要描述(shu)】在電(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)重(zhong)(zhong)熔過程中(zhong)伴隨(sui)著電(dian)極表面(mian)氧(yang)化(hua)(hua)、渣(zha)(zha)(zha)(zha)—氣(qi)接觸(chu)傳氧(yang),初渣(zha)(zha)(zha)(zha)中(zhong)的(de)(de)(de)不(bu)穩定氧(yang)化(hua)(hua)物以及(ji)渣(zha)(zha)(zha)(zha)系設計(ji)(ji)的(de)(de)(de)不(bu)合(he)理(li)等(deng),導致(zhi) Si、Mn 等(deng)易(yi)氧(yang)化(hua)(hua)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)燒損(sun),使得電(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)錠的(de)(de)(de)成分(fen)難以控制(zhi),嚴重(zhong)(zhong)時超出(chu)鋼種(zhong)成分(fen)上下(xia)限(xian)使得電(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)錠報廢。目前(qian),關于(yu)電(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)重(zhong)(zhong)熔中(zhong)的(de)(de)(de)脫氧(yang)機理(li)以及(ji)渣(zha)(zha)(zha)(zha)系的(de)(de)(de)合(he)理(li)設計(ji)(ji)的(de)(de)(de)報道(dao)很(hen)少,脫氧(yang)制(zhi)度和渣(zha)(zha)(zha)(zha)系往往依靠現場生產經驗,不(bu)同企業的(de)(de)(de)脫氧(yang)制(zhi)度有很(hen)大區(qu)別,尚沒有嚴謹的(de)(de)(de)理(li)論報道(dao)。因此,成分(fen)均勻性作為產品(pin)質(zhi)量的(de)(de)(de)基本要(yao)求,對電(dian)渣(zha)(zha)(zha)(zha)重(zhong)(zhong)熔中(zhong)的(de)(de)(de)脫氧(yang)制(zhi)度和渣(zha)(zha)(zha)(zha)系成分(fen)的(de)(de)(de)研究(jiu)顯得尤為重(zhong)(zhong)要(yao)。

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  • 發布(bu)時間(jian):2020-01-10 15:22
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  在(zai)電渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)重(zhong)(zhong)熔(rong)(rong)過程中(zhong)伴隨(sui)著電極(ji)表面氧化、渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)—氣接(jie)觸傳氧,初渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)中(zhong)的(de)(de)(de)不(bu)穩定氧化物以及渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)系(xi)(xi)設(she)計(ji)的(de)(de)(de)不(bu)合理(li)等(deng),導致 Si、Mn 等(deng)易氧化元(yuan)素的(de)(de)(de)燒損(sun),使得電渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)錠(ding)(ding)的(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)難以控制(zhi)(zhi),嚴(yan)(yan)重(zhong)(zhong)時超出(chu)鋼種成(cheng)分(fen)上下(xia)限(xian)使得電渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)錠(ding)(ding)報廢。目前,關(guan)于電渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)重(zhong)(zhong)熔(rong)(rong)中(zhong)的(de)(de)(de)脫(tuo)氧機理(li)以及渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)合理(li)設(she)計(ji)的(de)(de)(de)報道很少(shao),脫(tuo)氧制(zhi)(zhi)度(du)和(he)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)系(xi)(xi)往往依靠現場生產經驗,不(bu)同(tong)企業的(de)(de)(de)脫(tuo)氧制(zhi)(zhi)度(du)有很大區(qu)別,尚(shang)沒有嚴(yan)(yan)謹的(de)(de)(de)理(li)論報道。因此(ci),成(cheng)分(fen)均勻性作為產品質量的(de)(de)(de)基本要(yao)求,對電渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)重(zhong)(zhong)熔(rong)(rong)中(zhong)的(de)(de)(de)脫(tuo)氧制(zhi)(zhi)度(du)和(he)渣(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)系(xi)(xi)成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)研究顯得尤(you)為重(zhong)(zhong)要(yao)。

  本文以爐渣分子離子共存理論為基礎,Al 為脫氧劑,根據 Al 的添加量對 Cr5 鋼的金屬—熔渣中各物質的平衡質量分數進行了計算,建立了脫氧熱力學模型。分析了各物質的平衡質量分數隨 Al 添加量的變化規律,并根據目標鋼種的成分要求對脫氧劑的添加量以及渣系的設計提供了理論指導。
 
  電渣重熔作為一個多相冶金反應體系,大部分的反應發生在電極端部且動力學條件良好。為提出這個模型,我們做如下假設:①金屬—渣之間的反應動力學良好,達到熱力學平衡;②渣系在某一時間段內為穩定渣系;③金屬—熔渣界面反應的溫度變化很小;④在金屬和熔渣兩相內,各反應物的濃度分布均勻。
  目標鋼種及渣系成分:目標鋼種為 Cr5 鋼,考慮到生產中渣—氣傳氧和電極氧化,為使計算條件與實際相符,設渣系中 FeO 的質量分數為 0.5%,,其中 SiO2 的含量根據熔煉初期的脫氧制度而定,將在下面進行分析。由于自耗電極在熔化中伴隨著表面氧化,以及熔渣傳氧等,設渣中 FeO 的增量關系為:噸鋼渣中的 FeO 增量為 2%。
  經(jing)實踐我們(men)可(ke)以對電渣(zha)(zha)重熔中的脫氧制(zhi)度和渣(zha)(zha)系成分相互(hu)關系總結如下:

  1)應用爐渣(zha)離(li)子分子共存理論建立了電渣(zha)重熔初期的脫氧(yang)熱力學和渣(zha)系設計(ji)模型(xing)(xing),渣(zha)金平衡試(shi)驗(yan)結果(guo)表明(ming),本模型(xing)(xing)計(ji)算結果(guo)與試(shi)驗(yan)值(zhi)符合較好,渣(zha)中 SiO2 的設計(ji)量為(wei) 5%。

  2)電渣重熔中,隨 Al 添加量的增大,Si、Al、Mn、Al2O3 的平衡質量分數均呈上升趨勢,渣中FeO、SiO2 和 MnO 的平衡質量分數呈下降趨勢。
  3)根據 Si、Al、Mn 的(de)(de)平衡質量(liang)分數隨加(jia)鋁(lv)量(liang)的(de)(de)變(bian)化(hua)曲線,以及 Cr5 鋼(gang)的(de)(de) Si、Al、Mn 的(de)(de)成分要求,得(de)到 Al 的(de)(de)加(jia)入量(liang)不(bu)超過 0.19%/噸(dun)鋼(gang)。但(dan)脫氧劑(ji) Al 的(de)(de)加(jia)入量(liang)不(bu)能過少,否則發生易氧化(hua)元素的(de)(de)燒(shao)損。

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