不銹鋼冶煉中電弧爐爐渣發(fā)泡性能的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、泡沫渣在冶金過程中有著廣泛的應(yīng)用.近年來,伴隨著超高功率和長弧操作等一系列電弧爐新技術(shù)的應(yīng)用,泡沫渣埋弧冶煉工藝通過減少電弧的熱輻射提高加熱效率,使電弧爐煉鋼有效地節(jié)能降耗.此外,泡沫渣工藝對提高鋼水純凈度、降低電極消耗、保護(hù)爐襯和減輕弧光和噪音污染等方面也有一定效果.目前電弧爐冶煉普碳鋼己普遍采用泡沫渣冶煉工藝,但這些工藝方法不適合冶煉不銹鋼,主要原因在于冶煉不銹鋼時(shí)爐渣中氧化鐵的含量較少,不易與碳反應(yīng)生成使?fàn)t渣發(fā)泡的一氧化碳?xì)怏w.本

2、課題針對電弧爐冶煉不銹鋼時(shí)難于形成泡沫渣的問題,闡述了冶煉不銹鋼時(shí)熔渣起泡的機(jī)理,測定并研究了爐渣化學(xué)成分和粘度、表面張力等物性對熔渣發(fā)泡性能的影響.熔渣的化學(xué)成分中,堿度、CaF<,2>、FeO、Al<,2>O<,3>、Cr<,2>O<,3>有利于熔渣發(fā)泡,而MgO則對熔渣發(fā)泡性能具有負(fù)面的影響.較大的粘度使氣泡難于上浮和破裂,有利于提高熔渣的發(fā)泡性能;而表面張力和密度的作用正好相反,大的表面張力意味著形成氣泡需要較多的表面能.另外熔

3、渣中的固體懸浮顆粒也有助于提高泡沫液膜的強(qiáng)度和彈性,起到穩(wěn)定泡沫渣的作用.熔渣發(fā)泡性能的實(shí)驗(yàn)是在2500Hz、容量為50Kg的中頻感應(yīng)爐上進(jìn)行的.研究表明,形成泡沫渣的首要條件是熔渣內(nèi)部有大量分散的氣泡,冶煉不銹鋼爐渣中的氣體主要由碳酸鹽的分解提供.為了取得更好的發(fā)泡效果,選取熔渣成分Al<,2>O<,3>、MgO、CaF<,2>和堿度四個(gè)量作為優(yōu)化因素,分別取四個(gè)水平作正交試驗(yàn).通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析和模式識別分析,找出發(fā)泡性能較

4、好的成分組成.在本課題研究的冶煉不銹鋼的渣系中,以上所選取的四個(gè)因素對爐渣發(fā)泡高度影響的顯著性次序?yàn)?CaF<,2>>Al<,2>O<,3>>MgO>堿度.在該渣系中,當(dāng)堿度在2.0左右,CaO(33.2﹪)-SiO<,2>(17﹪)-MgO(11.5﹪)-Al<,2>O<,3>(17﹪)-CaF<,2>(6.6﹪)為發(fā)泡性能最優(yōu)的組分.本課題根據(jù)寶鋼集團(tuán)第三鋼鐵公司的30噸電弧爐冶煉不銹鋼的具體情況,提出對發(fā)泡劑成分的改進(jìn)意見.此外,