沙钢精炼炉碱性中性以及酸性渣的灰分研究(附件)【字数：11121】
摘 要摘 要本文对精炼炉碱性、中性以及酸性渣的灰分进行研究，通过设计实验对渣样进行金相组织观察、软化点测定、XRD物相分析、ICP成分及含量检测等多方面试验性研究。实验表明，不同性质的渣所含相同元素含量大不相同，可利用元素较多，加以利用可节约成本，减少环境污染。另外渣样中P、S含量较低，去除效果较好，尤其是白渣去除率更高一点。通过物相分析发现，白渣主要含有Ca的化合物，Ca(OH)2、CaCO3，结晶度比较好，晶面发育比较好。玻璃渣主要含有SiO2，钢渣主要含有FeO、B4Si、ScH2，化合物复杂，结晶性较差，纯度较低。而且三种渣的软化点都较高，尤其是白渣，难以软化，玻璃渣的软化量和软化速度高于白渣。通过实验得出，精炼炉渣物相复杂待提炼利用物质较多，可寻求最佳工艺提取以降低成本，减少造渣剂的量并提高除磷除硫率，保护环境，提高经济效益。关键词精炼炉渣；灰分；物相；成本；环境
目录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及意义 1
1.1.1 课题背景 1
1.1.2 研究意义 1
1.2 精炼炉特点及其炉渣的来源 2
1.2.1 精炼炉的特点 2
1.2.2 精炼炉渣的分类 3
1.2.3 炉渣来源 3
1.3 炉渣特点及开发利用情况 3
1.3.1 炉渣的特点 3
1.3.2 炉渣的开发利用状况 4
1.4 钢渣加工方法及处理工艺 4
1.4.1 钢渣加工方法 4
1.4.2 渣线热泼法 5
1.4.3 渣跨内箱式热泼法 5
1.4.4 热闷法 5
1.4.5 滚筒法 6
1.4.6 浅盘法 6
1.5 钢渣的作用及利用过程中存在的问题 6
1.5.1 钢渣作用 6
1.5.2 钢渣利用中存在的问题 6
1.6 LF炉精炼工艺及工艺优点 7
第二章 研究内容和方法 8
2.1 研究内容 8
2.2 预期目标 8
2.3 研究方法 8
2.4实验材料及设备 8
2.5实验方 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
法 9
2.5.1金相制样 9
2.5.2差重分析 9
2.5.3软化点测定 9
2.5.4 XRD衍射 9
2.5.5 ICP含量测定 10
2.6炼钢用原料 11
第三章 实验结果与分析 13
3.1 渣的金相组织分析 13
3.1.1 结果与分析 13
3.1.2 存在的问题 15
3.2 差重分析与计算结果 15
3.3 渣的软化点测定 16
3.4 XRD衍射实验 19
3.5 ICP法测定炉渣成分实验 21
3.5.1 ICP实验 21
3.5.2 ICP实验结果与分析 22
3.6 炼钢成本计算 25
结论 28
致谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
1.1课题背景及意义
1.1.1 课题背景
社会经济的飞速发展，使得钢材的使用量日趋上升，桥梁、建筑、汽车、飞机等对钢材的依赖程度也逐渐加深。因此，钢材与人们的生产、生活活动息息相关，密不可分。在钢铁行业迅速发展的今天，用户对钢材质量的要求越来越高，对特种优质钢品种的需求也日益增多，同时市场竞争又对提高炼钢生产率、降低钢的成本提出了新的挑战，连续铸钢对钢水的质量也提出了更加严格地要求，传统的钢冶炼设备和工艺所冶炼的钢材远不能满足客户的需求，因此寻求高质量，低成本的冶炼工艺就成为钢铁行业亟待解决的首要问题，也是其发展最核心的问题。
现代社会以材料为骨架，以能源为血液，钢厂为了与其他材料竞争获得更广泛的市场，得到国家的政策支持，顺应现代世界钢铁工业的发展趋势，都开始注重钢材的精炼，以达到提高钢材的质量，降低冶炼成本，减少环境污染，保护生态环境的目标，追求最优经济效益。在这种大市场环境下，炉外精炼技术作为能够有效提升钢材质量的重要手段得到了迅速的发展。
1.1.2 研究意义
LF精炼炉，有自身独特的优点，能够适应钢材节能化、现代化、多元化及高质量发展的需求。炉外精炼技术已经成为现代化钢铁生产过程中必不可少的一道工序。LF炉精炼主要靠桶内的白渣，在氧含量低的气氛中（氧气含量为5%），向桶内吹氩气加以搅拌，并由石墨电极加热经过初练炉的钢水而精炼，有利于降低钢水中硫、磷、氧等有害元素含量，达到精炼的目的。
实际上炼钢就是炼渣，炉渣的流动性好，配以合适的吹氩参数，并控制适当的碱度，能够有效控制钢中夹杂物的含量，净化钢种，提高钢材质量。所以，炉外精炼尤为重视造渣，渣的好坏直接决定了钢的质量。因此，对精炼炉中碱性、中性、酸性渣的灰分研究，有利于提高合金收得率、去除夹杂，脱硫，脱磷等。也有助于延长精炼炉的使用寿命，提高经济效益，与此同时，减少污染，保护环境，促进钢厂向绿色冶金方向发展。
我们国家钢渣的处理及利用技术发展很快，而且工艺方面不输于国外[1]。但总体利用率比较低，低于国外的利用效率，处理技术还不够完善，因此需要对渣的处理工艺投入人力、物力进行深入研究。为使钢铁企业创造经济和环境效益，选择合适的处理工艺和利用途径来开发钢渣的再利用价值是十分必要和迫切的[23]。
1.2 精炼炉特点及其炉渣的来源
1.2.1 精炼炉的特点
随着市场对钢材质量的要求越来越高，炉外精炼工艺得到关注，并得到迅速发展。精炼炉作为热加工领域的一种大型冶炼设备，多用在黑色冶金中对钢液进行合金化和终脱氧过程中的冶炼设备。目前，精炼炉主要分为LF精炼炉和RH精炼炉。本文主要介绍LF精炼炉的特点。LF钢包精炼炉自身特点为操作工艺简单，精炼效果好。LF炉还能够还原精炼钢液，扩大钢种类，提高钢材质量，LF炉由于它的电弧加热功能对钢液调温调质，并保温钢液，它还具有保持炉内的还原氛围，氩气顶底搅拌，电极埋弧加热和合成渣精炼等其他功能[4]。
钢包炉(LF)精炼法由日本特殊钢公司大森厂1971年开发研制的。刚开始以精炼特殊钢为主,是一种电弧加热、氩气搅拌和渣精炼为核心的钢包精炼炉生产技术[5]。它主要靠桶里的白渣，并在氧含量低的氛围中（氧气含量约为5%），向桶内吹氩气加以搅拌,并通过石墨电极加热经过初练炉处理的钢水而精炼，此过程有利于降低钢水中硫、磷、氧等其他有害元素的含量，达到精炼目的。事实上炼钢就是炼渣，渣的流动性好，配以适合的吹氩参数，再控制碱度适当，就能够有效控制钢中夹杂物的含量，净化钢品种，提高钢材质量。所以，炉外精炼尤为重视造渣，渣的好坏直接决定了钢的质量。
目录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及意义 1
1.1.1 课题背景 1
1.1.2 研究意义 1
1.2 精炼炉特点及其炉渣的来源 2
1.2.1 精炼炉的特点 2
1.2.2 精炼炉渣的分类 3
1.2.3 炉渣来源 3
1.3 炉渣特点及开发利用情况 3
1.3.1 炉渣的特点 3
1.3.2 炉渣的开发利用状况 4
1.4 钢渣加工方法及处理工艺 4
1.4.1 钢渣加工方法 4
1.4.2 渣线热泼法 5
1.4.3 渣跨内箱式热泼法 5
1.4.4 热闷法 5
1.4.5 滚筒法 6
1.4.6 浅盘法 6
1.5 钢渣的作用及利用过程中存在的问题 6
1.5.1 钢渣作用 6
1.5.2 钢渣利用中存在的问题 6
1.6 LF炉精炼工艺及工艺优点 7
第二章 研究内容和方法 8
2.1 研究内容 8
2.2 预期目标 8
2.3 研究方法 8
2.4实验材料及设备 8
2.5实验方 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
法 9
2.5.1金相制样 9
2.5.2差重分析 9
2.5.3软化点测定 9
2.5.4 XRD衍射 9
2.5.5 ICP含量测定 10
2.6炼钢用原料 11
第三章 实验结果与分析 13
3.1 渣的金相组织分析 13
3.1.1 结果与分析 13
3.1.2 存在的问题 15
3.2 差重分析与计算结果 15
3.3 渣的软化点测定 16
3.4 XRD衍射实验 19
3.5 ICP法测定炉渣成分实验 21
3.5.1 ICP实验 21
3.5.2 ICP实验结果与分析 22
3.6 炼钢成本计算 25
结论 28
致谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
1.1课题背景及意义
1.1.1 课题背景
社会经济的飞速发展，使得钢材的使用量日趋上升，桥梁、建筑、汽车、飞机等对钢材的依赖程度也逐渐加深。因此，钢材与人们的生产、生活活动息息相关，密不可分。在钢铁行业迅速发展的今天，用户对钢材质量的要求越来越高，对特种优质钢品种的需求也日益增多，同时市场竞争又对提高炼钢生产率、降低钢的成本提出了新的挑战，连续铸钢对钢水的质量也提出了更加严格地要求，传统的钢冶炼设备和工艺所冶炼的钢材远不能满足客户的需求，因此寻求高质量，低成本的冶炼工艺就成为钢铁行业亟待解决的首要问题，也是其发展最核心的问题。
现代社会以材料为骨架，以能源为血液，钢厂为了与其他材料竞争获得更广泛的市场，得到国家的政策支持，顺应现代世界钢铁工业的发展趋势，都开始注重钢材的精炼，以达到提高钢材的质量，降低冶炼成本，减少环境污染，保护生态环境的目标，追求最优经济效益。在这种大市场环境下，炉外精炼技术作为能够有效提升钢材质量的重要手段得到了迅速的发展。
1.1.2 研究意义
LF精炼炉，有自身独特的优点，能够适应钢材节能化、现代化、多元化及高质量发展的需求。炉外精炼技术已经成为现代化钢铁生产过程中必不可少的一道工序。LF炉精炼主要靠桶内的白渣，在氧含量低的气氛中（氧气含量为5%），向桶内吹氩气加以搅拌，并由石墨电极加热经过初练炉的钢水而精炼，有利于降低钢水中硫、磷、氧等有害元素含量，达到精炼的目的。
实际上炼钢就是炼渣，炉渣的流动性好，配以合适的吹氩参数，并控制适当的碱度，能够有效控制钢中夹杂物的含量，净化钢种，提高钢材质量。所以，炉外精炼尤为重视造渣，渣的好坏直接决定了钢的质量。因此，对精炼炉中碱性、中性、酸性渣的灰分研究，有利于提高合金收得率、去除夹杂，脱硫，脱磷等。也有助于延长精炼炉的使用寿命，提高经济效益，与此同时，减少污染，保护环境，促进钢厂向绿色冶金方向发展。
我们国家钢渣的处理及利用技术发展很快，而且工艺方面不输于国外[1]。但总体利用率比较低，低于国外的利用效率，处理技术还不够完善，因此需要对渣的处理工艺投入人力、物力进行深入研究。为使钢铁企业创造经济和环境效益，选择合适的处理工艺和利用途径来开发钢渣的再利用价值是十分必要和迫切的[23]。
1.2 精炼炉特点及其炉渣的来源
1.2.1 精炼炉的特点
随着市场对钢材质量的要求越来越高，炉外精炼工艺得到关注，并得到迅速发展。精炼炉作为热加工领域的一种大型冶炼设备，多用在黑色冶金中对钢液进行合金化和终脱氧过程中的冶炼设备。目前，精炼炉主要分为LF精炼炉和RH精炼炉。本文主要介绍LF精炼炉的特点。LF钢包精炼炉自身特点为操作工艺简单，精炼效果好。LF炉还能够还原精炼钢液，扩大钢种类，提高钢材质量，LF炉由于它的电弧加热功能对钢液调温调质，并保温钢液，它还具有保持炉内的还原氛围，氩气顶底搅拌，电极埋弧加热和合成渣精炼等其他功能[4]。
钢包炉(LF)精炼法由日本特殊钢公司大森厂1971年开发研制的。刚开始以精炼特殊钢为主,是一种电弧加热、氩气搅拌和渣精炼为核心的钢包精炼炉生产技术[5]。它主要靠桶里的白渣，并在氧含量低的氛围中（氧气含量约为5%），向桶内吹氩气加以搅拌,并通过石墨电极加热经过初练炉处理的钢水而精炼，此过程有利于降低钢水中硫、磷、氧等其他有害元素的含量，达到精炼目的。事实上炼钢就是炼渣，渣的流动性好，配以适合的吹氩参数，再控制碱度适当，就能够有效控制钢中夹杂物的含量，净化钢品种，提高钢材质量。所以，炉外精炼尤为重视造渣，渣的好坏直接决定了钢的质量。
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