碳含量對不銹鋼氧化脫磷影響及脫磷工藝優(yōu)化的數(shù)學(xué)模擬.pdf

1、近年來，我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，新建和擴(kuò)建了一大批不銹鋼項目，不銹鋼產(chǎn)量大幅提高。 在不銹鋼冶煉工藝中，不銹鋼脫磷一直是世界不銹鋼領(lǐng)域的重點和難點。對此，國內(nèi)外學(xué)者先后在這一領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究工作。 在不銹鋼氧化脫磷影響因素的研究中，碳含量對氧化脫磷率影響很大，但是碳含量對氧化脫磷率的影響規(guī)律尚未形成一致看法，有待于進(jìn)一步深入研究。本論文以55％BaO-20％CaO-20％CaF2-5％Cr2O3為脫磷劑，分別在150

2、0℃和1550℃下進(jìn)行了不同碳含量的含鉻鐵水氧化脫磷的實驗研究。 實驗過程中發(fā)現(xiàn)，含鉻鐵水中碳含量對氧化脫磷率的影響存在一個最佳的范圍，在本實驗條件下，碳含量在3％～4％之間，脫磷效果最好，當(dāng)碳含量較低時，脫磷率隨著碳含量的增大而提高，當(dāng)碳含量較高時，脫磷率隨碳含量的增大而降低；在高碳含量的含鉻鐵水氧化脫磷的過程中，可以通過補(bǔ)加一定量的氧化劑(Cr2O3或Fe2O3)來提高脫磷率；溫度對脫磷率的影響顯著，脫磷率隨溫度的提高而顯著

3、下降，但考慮到溫度過低，脫磷劑易出現(xiàn)結(jié)快、發(fā)干現(xiàn)象，所以脫磷溫度應(yīng)控制在1500℃～1550℃的溫度范圍內(nèi)；在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，鉻損很小，而且隨著碳含量的增大，鉻損減小，有的爐次有增鉻現(xiàn)象。 在實驗研究和理論計算的基礎(chǔ)上，開發(fā)了三步法冶煉不銹鋼脫磷工藝優(yōu)化軟件，該軟件既可以分析各單元操作對脫磷及磷的控制的主要影響因素，并提出最佳的操作條件；又可以對AOD操作過程脫磷及磷的控制進(jìn)行了系統(tǒng)的模擬，給出優(yōu)化的操作工藝。 綜合考慮

4、鋼液成分、脫磷溫度、脫磷劑加入量和扒渣量對氧化脫磷的影響，通過AOD脫磷工藝優(yōu)化模型，可以確定加入脫磷劑的最佳時機(jī)(鋼液中合適的碳含量和熔池的溫度)，以達(dá)到最佳的脫磷效果；并可得到AOD冶煉不銹鋼全程鋼液中磷含量的變化規(guī)律。 鋼液的碳含量、脫磷溫度、脫磷劑加入量和扒渣量對脫磷效果影響顯著，初始入爐鋼水的溫度和碳含量不能太低；建議現(xiàn)場試驗加脫磷劑時，鋼液的碳含量控制在3％～4％范圍為宜；脫磷溫度控制在1500℃～1550℃范圍內(nèi)為