爐外底噴粉脫硫工藝研究

前言

爐外處理技術(shù)是鐵水預(yù)處理和鋼液二次精煉技術(shù)的總稱，是介于高爐一煉鋼爐之間凈化鐵水和煉鋼一連鑄之間凈化鋼液的兩個重要過程，是當(dāng)今應(yīng)用最普遍的降低鋼中雜質(zhì)元素含量、提高鋼質(zhì)量的手段。幾十年來，鐵水預(yù)處理和鋼液二次精煉技術(shù)走過了研究開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化和發(fā)展完善的道路，最終確立了其在鋼鐵生產(chǎn)流程優(yōu)化和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化中獨特的、不可代替的地位和作用。鐵水預(yù)處理起步于20世紀(jì)30年代，目前，在日本、美國、西歐一些鋼鐵工業(yè)比較發(fā)達的國家發(fā)展非?？?，鐵水預(yù)處理量基本在70%-80%以上，有的企業(yè)已達100%。我國鐵水預(yù)處理起步較晚，但近年來發(fā)展迅速，已在國內(nèi)迅速推廣應(yīng)用。鋼液二次精煉技術(shù)的發(fā)展歷史可以追溯到1933年合成渣洗法（Perrin法）在工業(yè)上的應(yīng)用，20世紀(jì)50年代開發(fā)了真空處理技術(shù)，60年代以后各種二次精煉法逐步應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。由于其具有提高鋼質(zhì)量及產(chǎn)量、降低成本、改善勞動條件等優(yōu)點，發(fā)展極為迅速。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步，國民經(jīng)濟各部門對鋼的質(zhì)量的要求也越來越高，優(yōu)質(zhì)鋼、純凈鋼的需求量不斷上升，加之市場對煉鋼流程高效率、低成本的要求，各鋼鐵企業(yè)越來越重視二次精煉的作用以及新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。

內(nèi)容概要

本書在綜合考慮當(dāng)今鋼鐵冶煉過程中脫硫工藝的基礎(chǔ)上，從理論與實驗的角度闡述了通過透氣磚底噴粉脫硫工藝的可行性。全書共分為5章：第1章介紹了硫?qū)Τ善蜂撡|(zhì)量的影響以及鋼鐵冶煉過程各階段脫硫效率分析；第2章介紹了當(dāng)今鋼鐵聯(lián)合企業(yè)爐外脫硫技術(shù)和爐外底噴粉脫硫的意義；第3章介紹了傳統(tǒng)噴粉冶金設(shè)備的特點、狹縫型透氣磚底噴粉系統(tǒng)的設(shè)計特別是底噴粉用透氣磚的設(shè)計；第4章通過理論計算與實驗驗證揭示了氣體和氣粉兩相流在狹縫型透氣磚中的流動規(guī)律和射流特性；第5章綜合討論了底噴粉脫硫工藝的工業(yè)應(yīng)用的可行性。    本書可供冶金專業(yè)的研究生、科研院所的科研人員以及工程技術(shù)人員閱讀參考。

作者簡介

周建安，1965年出生，中共黨員，工學(xué)博士，教授級高級工程師，一級建造師。長期從事煉鋼工藝技術(shù)設(shè)計及研究工作。主持、參加的工程設(shè)計和課題研究30余項，其中包括國內(nèi)首創(chuàng)新型二冷系統(tǒng)等多項具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的連鑄核心新技術(shù)，獲部級以上獎勵5項，填補國內(nèi)空白4項，獲國家發(fā)明專利3項。先后在《鋼鐵研究學(xué)報》、《鋼鐵》、《煉鋼》等期刊上發(fā)表論文、譯文20余篇。主要社會兼職有《煉鋼》等雜志編委、高校研究生導(dǎo)師等。

書籍目錄

1  緒論  1.1  硫?qū)︿撔阅艿挠绊?   1.1.1  對熱加工性能的影響    1.1.2  對力學(xué)性能的影響    1.1.3  對焊接性能的影響    1.1.4  對腐蝕的影響    1.1.5  對成型性的影響    1.1.6  對冷鐓性能的影響    1.1.7  其他影響  1.2  用戶對鋼中硫含量的要求  1.3  鋼鐵冶煉過程各階段脫硫效率分析2  爐外脫硫  2.1  鐵水預(yù)處理脫硫技術(shù)    2.1.1  鐵水預(yù)處理脫硫的意義    2.1.2  鐵水預(yù)處理脫硫技術(shù)的發(fā)展概況    2.1.3  鐵水預(yù)處理工藝及其存在的問題  2.2  鋼液二次精煉脫硫技術(shù)    2.2.1  鋼液二次精煉的意義    2.2.2  國內(nèi)外鋼液二次精煉的發(fā)展    2.2.3  二次精煉技術(shù)的特點與優(yōu)勢    2.2.4  二次精煉脫硫工藝及其存在的問題  2.3  爐外底噴粉脫硫的意義3  底噴粉脫硫系統(tǒng)  3.1  不同形式噴粉冶金設(shè)備的特點    3.1.1  IRSID法及其裝置特點    3.1.2  TN法及其裝置特點    3.1.3  SL法及其裝置特點  3.2  底噴粉系統(tǒng)    3.2.1  噴粉工藝    3.2.2  噴粉冶金設(shè)備  3.3  底噴粉用透氣磚    3.3.1  底吹氣體精煉基本原理    3.3.2  底吹氣體攪拌用透氣磚    3.3.3  底噴粉用透氣磚    3.3.4  底噴粉透氣磚耐磨性能4  底噴粉透氣磚內(nèi)粉氣流動與射流  4.1  氣體在透氣磚內(nèi)流動    4.1.1  狹縫型透氣磚內(nèi)氣體流動    4.1.2  透氣磚阻力系數(shù)    4.1.3  氣流速度分布規(guī)律及阻力  4.2  氣粉兩相流在底噴粉透氣磚內(nèi)流動    4.2.1  粉氣流在管道輸送中的流動    4.2.2  粉體在透氣磚氣室的懸浮速度    4.2.3  氣粉兩相流在透氣磚狹縫內(nèi)的速度和濃度分布    4.2.4  氣粉兩相流的壓損  4.3  底噴粉射流在金屬液中的穿透特性    4.3.1  狹縫型透氣磚射流的特性    4.3.2  狹縫型透氣磚底噴粉穿透特性    4.3.3  鋼包狹縫底噴粉混勻特性5  底噴粉脫硫  5.1  狹縫型透氣磚底噴粉脫硫冷態(tài)模擬    5.1.1  實驗設(shè)備和方法    5.1.2  實驗結(jié)果與分析  5.2  狹縫型透氣磚底噴粉鋼液脫硫熱模擬    5.2.1  實驗設(shè)備    5.2.2  噴吹工藝參數(shù)    5.2.3  脫硫?qū)嶒?   5.2.4  實驗結(jié)果    5.2.5  分析討論    5.2.6  結(jié)論參考文獻

章節(jié)摘錄

1.1 硫?qū)︿撔阅艿挠绊懥蚴卿撝凶畛Ｒ姷挠泻υ刂?。隨著工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，人們對鋼材的質(zhì)量提出了更高的要求。硫含量超過規(guī)定值，將導(dǎo)致鋼的熱脆，另外，鋼中的硫化物還會引起鋼耐腐蝕性能變壞等。因此考慮鋼中硫及硫化物對鋼材性能的影響，對不同的鋼種有不同的硫含量范圍要求。1.1.1 對熱加工性能的影響鋼中硫含量高，會使鋼坯、軋制產(chǎn)品表面裂紋增多，大大增加精整量，硫含量高于0.02%時，板坯表面缺陷數(shù)量為低硫含量板坯的兩倍。硫含量對無縫鋼管表面質(zhì)量的影響也非常明顯，表面缺陷隨硫含量的降低而減少，硫含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）從0.03%降至0.012%的半鎮(zhèn)靜鋼鋼管，表面裂紋報廢率從25%降至3%。腐蝕油氣井鉆探管用不銹鋼管，在軋制過程中，由于硫含量影響熱加工的定徑率，硫降至0.001%才不受影響，見圖1-1。

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《爐外底噴粉脫硫工藝研究》由冶金工業(yè)出版社出版。

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