中高磷鐵水的冶煉

內(nèi)容概要

中高磷鐵水的冶煉論述中高磷鐵水冶煉過(guò)程中脫磷的理論和實(shí)踐，共6章。第1章介紹磷在鋼鐵中的存在形態(tài)及對(duì)鋼鐵性能的影響、鐵水脫磷的途徑以及高磷鐵礦的資源利用。第2章介紹氧化脫磷反應(yīng)的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)。第3、4章集中對(duì)鐵水包預(yù)處理脫磷以及轉(zhuǎn)爐脫磷生產(chǎn)工藝進(jìn)行詳細(xì)的理論分析及研究。第5章介紹針對(duì)轉(zhuǎn)爐開(kāi)發(fā)的四種終點(diǎn)磷預(yù)測(cè)模型。第6章論述高磷鐵水冶煉所產(chǎn)出的高磷鋼渣的有效處理技術(shù)和資源化利用新技術(shù)。全書(shū)基于資源利用及可持續(xù)發(fā)展的理念，內(nèi)容涵蓋基礎(chǔ)理論、生產(chǎn)方法、廢棄物再利用等。書(shū)中大量?jī)?nèi)容為與企業(yè)合作課題，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
中高磷鐵水的冶煉可供煉鋼專業(yè)技術(shù)人員、高等院校相關(guān)專業(yè)師生及鋼鐵冶金科研院所的工作人員使用。

書(shū)籍目錄

《現(xiàn)代冶金與材料過(guò)程工程叢書(shū)》序前言第1章 總論1.1 自然界中的磷及游離態(tài)磷的制備1.2 磷的各種變體及其性質(zhì)1.3 磷在鋼鐵中的存在形態(tài)及其對(duì)鋼鐵性能的影響1.4 高磷鐵礦的資源利用1.4.1 高磷鐵礦降磷技術(shù)現(xiàn)狀1.4.2 目前高磷鐵礦降磷方法存在的問(wèn)題1.5 鐵水脫磷的途徑1.5.1 鐵水預(yù)處理脫磷工藝1.5.2 中高磷鐵水脫磷工藝的選擇參考文獻(xiàn)第2章 氧化脫磷反應(yīng)的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)2.1 氧化脫磷反應(yīng)的平衡研究及熱力學(xué)2.2 氧化脫磷反應(yīng)的機(jī)理和動(dòng)力學(xué)2.2.1 反應(yīng)過(guò)程環(huán)節(jié)2.2.2 限制環(huán)節(jié)分析參考文獻(xiàn)第3章 鐵水預(yù)處理脫磷3.1 鐵水預(yù)脫磷工藝3.1.1 鐵水爐外預(yù)脫磷3.1.2 轉(zhuǎn)爐內(nèi)脫磷3.2 脫磷方式的選擇3.2.1 噴粉法3.2.2 KR攪拌法3.3 脫磷粉劑選擇3.3.1 氧化劑的選擇3.3.2 固定劑的選擇3.3.3 助熔劑的選擇3.3.4 預(yù)熔的CaO-Fe2O3合成渣3.4 噴粉過(guò)程物理模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化3.4.1 噴吹過(guò)程的三個(gè)重要參數(shù)3.4.2 水模實(shí)驗(yàn)研究3.4.3 噴吹參數(shù)的優(yōu)化3.5 魚(yú)雷罐噴粉鐵水預(yù)處理脫磷動(dòng)力學(xué)模型3.5.1 脫磷數(shù)學(xué)模型3.5.2 脫硅數(shù)學(xué)模型3.5.3 脫碳反應(yīng)速率模型3.5.4 頂渣量的計(jì)算3.5.5 模型計(jì)算方法3.5.6 反應(yīng)模型的計(jì)算結(jié)果3.6 魚(yú)雷罐噴粉鐵水預(yù)處理溫降模型3.6.1 理論分析3.6.2 模型的建立3.6.3 計(jì)算結(jié)果3.6.4 結(jié)論參考文獻(xiàn)第4章 中高磷鐵水轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過(guò)程中的脫磷4.1 中高磷鐵水的轉(zhuǎn)爐冶煉工藝4.1.1 轉(zhuǎn)爐去磷基本原理4.1.2 爐內(nèi)各期脫磷工藝4.1.3 吹煉各期去磷效果4.2 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐物理模擬4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備4.2.2 實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)的確定4.3 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉中高磷鐵水成渣路線4.3.1 轉(zhuǎn)爐成渣路線概述4.3.2 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐成渣路線分析4.3.3 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐最佳成渣路線的探討4.3.4 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐最佳成渣路線的研究4.3.5 結(jié)論4.4 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉中高磷鐵水造渣制度4.4.1 前人的研究成果4.4.2 冶煉設(shè)備及生產(chǎn)工藝4.4.3 冶煉終點(diǎn)爐渣及鋼水成分分析4.4.4 改善冶煉過(guò)程操作的措施4.5 工業(yè)試驗(yàn)4.5.1 工業(yè)試驗(yàn)方案的制定4.5.2 確定最佳吹煉工藝參數(shù)的工業(yè)試驗(yàn)4.5.3 確定復(fù)吹轉(zhuǎn)爐最佳造渣制度的工業(yè)試驗(yàn)4.5.4 結(jié)論4.6 回磷現(xiàn)象4.6.1 鋼鐵生產(chǎn)中的回磷現(xiàn)象4.6.2 鋼包頂渣改性對(duì)回磷控制的影響4.6.3 鋼液氧勢(shì)對(duì)鋼液脫磷及回磷轉(zhuǎn)變的影響4.6.4 熔劑組成對(duì)脫磷、回磷的影響4.6.5 添加氧化鐵皮參考文獻(xiàn)第5章 轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷預(yù)測(cè)模型5.1 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程靜態(tài)模型5.1.1 靜態(tài)模型5.1.2 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程靜態(tài)模型的計(jì)算5.1.3 模型的實(shí)現(xiàn)5.2 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程機(jī)理模型5.2.1 鋼液中各元素氧化反應(yīng)速率方程5.2.2 石灰的熔解速度方程5.2.3 冶煉過(guò)程溫度變化5.2.4 爐氣成分與溫度的計(jì)算5.2.5 一些重要的模型參數(shù)的計(jì)算5.2.6 機(jī)理模型求解步驟5.2.7 計(jì)算結(jié)果與討論5.3 基于爐氣分析的動(dòng)態(tài)控制5.3.1 轉(zhuǎn)爐爐氣分析技術(shù)的概況5.3.2 轉(zhuǎn)爐爐氣分析檢測(cè)技術(shù)的設(shè)備組成及工作原理5.3.3 數(shù)學(xué)模型的建立5.3.4 爐氣分析模型中相關(guān)數(shù)據(jù)的處理5.3.5 各模型的計(jì)算流程圖5.3.6 爐氣成分變化規(guī)律及分析5.3.7 轉(zhuǎn)爐爐氣中主要?dú)怏w成分的變化規(guī)律5.3.8 爐氣中CO和CO2含量的變化規(guī)律5.3.9 爐氣中O2的變化規(guī)律5.3.10 爐氣中H2的變化規(guī)律5.3.11 爐氣中N2和Ar的變化規(guī)律5.3.12 檢測(cè)的熔池及爐渣的相關(guān)數(shù)據(jù)5.3.13 熔池中碳含量及脫碳速率的計(jì)算結(jié)果及討論5.3.14 熔池中氧含量的計(jì)算結(jié)果及討論5.3.15 溫度的計(jì)算結(jié)果及討論5.3.16 熔池中錳、硅、磷含量的計(jì)算結(jié)果及討論5.3.17 小結(jié)5.4 基于副槍的動(dòng)態(tài)控制5.4.1 檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展5.4.2 各種布置方式的副槍系統(tǒng)比較5.4.3 副槍動(dòng)態(tài)模型的主要任務(wù)5.4.4 副槍動(dòng)態(tài)模型的主要計(jì)算公式5.4.5 副槍動(dòng)態(tài)模型自學(xué)習(xí)計(jì)算算法5.4.6 復(fù)吹過(guò)程模型系數(shù)的調(diào)整5.4.7 模型系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)調(diào)整5.4.8 目標(biāo)出鋼量的預(yù)測(cè)5.4.9 終點(diǎn)磷含量預(yù)測(cè)5.5 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷含量5.5.1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)5.5.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)5.5.3 預(yù)測(cè)模型的建立5.5.4 模型的結(jié)構(gòu)5.5.5 模型參數(shù)的選擇5.5.6 模型算法的選擇5.5.7 模型參數(shù)的學(xué)習(xí)5.5.8 轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)磷含量的預(yù)測(cè)結(jié)果及分析參考文獻(xiàn)第6章 高磷轉(zhuǎn)爐渣的綜合利用6.1 國(guó)內(nèi)外鋼渣的處理工藝及利用現(xiàn)狀6.1.1 濕法工藝6.1.2 干法工藝6.1.3 鋼渣水淬工藝6.1.4 國(guó)外幾種主要的鋼渣處理工藝及裝置6.1.5 鋼渣濕法、干法處理技術(shù)的比較6.2 鋼渣的理化性能6.2.1 鋼渣的物理化學(xué)性質(zhì)6.2.2 轉(zhuǎn)爐渣化學(xué)性能的理論計(jì)算6.2.3 轉(zhuǎn)爐渣物理性能的理論計(jì)算6.3 轉(zhuǎn)爐鋼渣的利用途徑6.3.1 鋼渣的國(guó)外利用現(xiàn)狀6.3.2 鋼渣的國(guó)內(nèi)利用現(xiàn)狀6.4 鋼渣磷肥的生產(chǎn)6.4.1 何謂鋼渣磷肥6.4.2 鋼渣磷肥的生產(chǎn)工藝6.4.3 鋼渣磷肥的應(yīng)用現(xiàn)狀參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   2.轉(zhuǎn)爐爐氣分析法與副槍法的比較 在20世紀(jì)七八十年代副槍技術(shù)快速發(fā)展，至90年代已基本成熟，而同一時(shí)期的爐氣分析技術(shù)由于受到當(dāng)時(shí)的工藝水平限制（檢測(cè)手段主要為紅外分析儀，且稱量等設(shè)備誤差較大），發(fā)展一度落后，但仍有像德國(guó)EK0那樣的鋼廠鍥而不舍地致力于爐氣分析技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究。當(dāng)時(shí)出現(xiàn)這種問(wèn)題的主要原因除了反饋的分析信息嚴(yán)重滯后外，溫度一直不能進(jìn)行有效的控制。而副槍技術(shù)能夠達(dá)到的最佳指標(biāo)是碳溫同時(shí)命中80％以上，且碳的控制精度±0.015％，溫度±10℃。 副槍技術(shù)的控制原理為：實(shí)現(xiàn)終點(diǎn)目標(biāo)值的吹煉方案由靜態(tài)模型根據(jù)原料初始條件而確定。當(dāng)吹氧量達(dá)到預(yù)測(cè)總氧量的80％～90％（具體數(shù)值各廠家根據(jù)自身?xiàng)l件合理確定）時(shí)，副槍開(kāi)始點(diǎn)測(cè)，根據(jù)點(diǎn)測(cè)結(jié)果修正實(shí)現(xiàn)目標(biāo)值所需的吹氧量及冷卻劑用量。不同的副槍探頭滿足不同的工藝要求，常見(jiàn)的主要有TSC（測(cè)溫、定碳、取樣）、TSO（測(cè)溫、定碳、定氧）和T（測(cè)溫）三種。 隨著爐氣分析技術(shù)的發(fā)展，爐氣分析法與副槍法兩者可同時(shí)使用，也可只用其一。無(wú)論是采用何種動(dòng)態(tài)控制技術(shù)，首先都要根據(jù)以熱平衡和物料平衡為基礎(chǔ)的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算初始的裝料量、氧流量、氧槍高等參數(shù)與目標(biāo)值的關(guān)系，然后在吹煉過(guò)程中根據(jù)爐氣分析儀或副槍檢測(cè)到的信息修改控制策略，達(dá)到對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程的控制?？紤]如下幾個(gè)方面，兩者相比較，就其未來(lái)發(fā)展?jié)摿Χ裕瑺t氣分析更具有競(jìng)爭(zhēng)力。 （1）副槍工藝只能提供吹煉過(guò)程中某一瞬時(shí)的碳含量和溫度，并不能提供連續(xù)的信息。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，副槍仍是一種靜態(tài)控制手段，只不過(guò)檢測(cè)點(diǎn)距終點(diǎn)的時(shí)間很短，實(shí)質(zhì)上轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的大部分時(shí)間仍是在靜態(tài)模型的指導(dǎo)下進(jìn)行的。爐氣分析儀（現(xiàn)多為質(zhì)譜儀）可實(shí)現(xiàn)連續(xù)檢測(cè)，在單獨(dú)使用進(jìn)行終點(diǎn)控制情況下，據(jù)國(guó)外各廠生產(chǎn)實(shí)踐表明，可使終點(diǎn)碳基本上控制在0.03％～0.05％。雖然爐氣分析儀獲得的爐氣信息是爐內(nèi)狀態(tài)的間接反映，目前尚沒(méi)有直接測(cè)得的信息可靠性高，但給出的是煉鋼過(guò)程的全程連續(xù)信息，而全程動(dòng)態(tài)矯正所需要的正是這種信息。 （2）副槍命中率的提高有一定限度，而爐氣分析技術(shù)在轉(zhuǎn)爐冶煉的機(jī)理模型日趨完善、分析測(cè)量技術(shù)日趨完備的情況下，其控制精度正不斷提高。檢測(cè)手段已由過(guò)去的紅外分析儀、激光分析儀、氣相色譜儀發(fā)展為現(xiàn)在的磁扇式質(zhì)譜儀、四極桿質(zhì)譜儀、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，其分析氣體的種類、精度和速度都有了大大的提高和改善。

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