攀钢高炉渣是典型的高钛型高炉渣,炉渣TiO2质量分数超过20%,炉渣性能在很大程度上受渣中TiO2还原程度的影响。攀钢高炉渣实际上是一种CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2五元炉渣,渣中TiO2质量分数目前约21%~22%。渣中硅酸盐相矿物约占70%~80%,钛酸盐相约占20%,其余矿物为金属铁和碳氮化钛固溶体。炉渣熔化性温度约1360~1380 ℃,炉渣熔化性温度区间一般约20~30℃。在正常炉况下,在高温下液态炉渣的黏度约0.5 Pa•s。TiO2的还原对炉渣性能的影响机制和定量的关联性仍需进一步深入研究。
本文主要研究了梅钢150t铁水包复喷吹脱硫后脱硫渣的重量、成分、硫含量,以及铁水在脱硫前后成分的变化关系,在此基础上进一步研究了残留在铁水包表面的脱硫渣对炼钢回硫影响的幅度。研究结果表明,复喷吹脱硫结束后,脱硫渣中硫含量在2%-3.5%之间,扒渣结束后的残渣量在100kg左右,由此渣导致的回硫最高不超过0.003%。因此,梅钢脱硫残渣对钢水回硫影响幅度较小。同时,为了进一步减小残渣回硫幅度,需向脱硫渣中加入一定量的聚渣剂,以达到改善脱硫渣流动性,提高扒渣效果。
基于分形理论更能准确的界定风口回旋区边界。建立COREX熔化气化炉的半周三维冷态模型,利用高速摄影的方法跟踪冷态模型内示踪粒子的运动,得到冷模型观察面板处风口回旋区的颗粒运动信息。通过对大量颗粒运动信息的处理得到风口回旋区范围的颗粒速度标量场,最后运用分形理论对利用不同颗粒速度大小等值线界定的回旋区边界的“不规则”程度进行了研究。结果表明:在回旋区内部颗粒快速运动的空腔区,分维数基本不变,且接近于欧几里得维数1;在停滞区,分维数也基本不变,其数值大致为1.4;从空腔区到停滞区分维数逐渐增大;将停滞区分维数基本不变的速度值作为界定回旋区边界的标准,可以确定回旋区的形状和大小,并可通过余维相加定律计算出三维风口回旋区的内表面积;为风口回旋区的宏观动力学计算以及数值模拟提供准确的边界条件。
采用加入示踪剂、对铸坯进行系统取样与实验室综合分析相结合的方法,对LD-LF-CC工艺生产的82B钢铸坯中T[O]、显微夹杂物和大型夹杂物数量和粒径分布以及成分类型进行了系统研究。结果表明:铸坯中T[O]和显微夹杂物数量的平均值分别为28.42×10-6和17.78个/mm2,铸坯中0-4μm和4-10μm的夹杂物分别占显微夹杂物总数的87.21%和12.22%,显微夹杂物的类型主要为复合氧化物类和由复合氧化物和硫化钙构成的复合夹杂物。铸坯中大型夹杂物含量差别很大,大于300μm的夹杂物占大多数,大型夹杂物的形成与钢包耐火材料侵蚀和中间包卷渣有关。
本文研究了齿轮钢生产过程中氮含量的变化,通过在不同工序取样分析,找出了增氮的主要工序,对这些工序深入研究并加以改进,降低了齿轮钢中的氮含量。研究发现,转炉放钢过程、LF精炼、连铸浇注过程增氮显著;通过采取优化转炉出钢口的尺寸和形状、精炼降低通电时间增大渣量埋弧操作、钢包中间包水口双重保护浇注。在无脱气设备的情况下,可将齿轮钢在整个生产过程中的增氮量比原来降低30%以上,达到国内领先水平。通过整个生产系统的工艺优化和改进,使齿轮钢中的氮含量控制在40×10-6以下。