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随着我国石油天然气需求量的不断增加,管道运输逐渐成为运输的主角。近年来,在世界范围内管道工程均以使用X70、X80管线钢为主。国际上对X80级管线钢已开展了20多年的攻关研究,但仍面临着种种技术问题。
本课题针对首钢迁钢210t LF精炼炉生产的脱硫不稳定及处理周期偏长的问题进行了研究。现阶段迁钢要求X80在LF精炼结束时w[S]不但要满足小于20ppm的国际标准,还要稳定在10ppm以下,称为深脱硫。
前期对迁钢的生产现状进行采样调研,分析了136炉的炉后、LF进站、过程及终点的渣钢中各成分,并进行了7炉现场采样,采样点分为炉后、LF进站、LF造渣后、LF强搅后、LF结束五个,研究得出符合迁钢生产实际的达标率最高的渣系(终渣)成分;通过采样发现某些炉次钢中出现回氧,进行了机理分析,发现脱氧剂量的合理性存在问题;吹氩工艺也有改进的空间。
通过热力学计算,得出理论上可以将钢中[O]脱除至3ppm,渣中(%FeO)脱除至0.5%~1%的脱氧剂用量。设计了三组试验方案,分别进行了一个浇次的工业试验,考察其脱氧效果和由此引起的脱硫效果,结果显示加大脱氧力度可以提高脱硫效果,并缩短了处理周期,综合试验前后的各指标,处理周期、炉渣氧化性、钢液氧含量、钢中终点硫含量w[S]f,得出了最佳试验方案和合理的脱氧剂用量。试验前迁钢的平均钢中终点硫含量w[S]f最低也只是11ppm,试验后平均钢中终点硫含量w[S]f可以达到9ppm。
运用数值模拟软件,考察了迁钢目前的吹氩制度,对不同的净空高度、抽气压力、单双孔底吹、底部中心吹和偏心吹,在不同氩气流量下的对比分析,从避免钢水卷渣、钢液二次氧化、钢液增[N],减小死区体积、渣眼、电极损耗及节约成本为出发点,得出了适合迁钢生产需要的底吹改进的最佳参数。