含硼生铁脱硫预处理热模拟实验研究

论文摘要

硼在国民经济及国防工业中具有不可替代的重要作用,为进一步合理、增值开发含硼生铁的应用领域,东北大学提出利用含硼生铁直接冶炼硼钢的研究方向。针对含硼生铁中硫含量高的特性,本课题进行了含硼生铁脱硫预处理热模拟试验。铁水脱硫预处理可”解放”高炉,优化钢铁冶金工艺流程。针对含硼生铁硫含量高的特点,主要通过喷吹石灰(CaO)基、电石(CaC2)基脱硫剂,对含硼生铁的预脱硫进行了研究,采用扫描电子显微镜(SEM)对石灰块浸渍脱硫反应层进行了测试分析,并研究了金属镁的脱硫。主要结论如下：1.采用活性石灰脱硫,当单位用量大于20kg/tHM时,可以将[S]含量从大约0.1%降到0.01%以下,脱硫率可达90%以上。2.采用电石脱硫,当单位用量为6kg/tHM以上时,脱硫能达到0.01%的要求,脱硫速度快,脱硫率在90%以上。3.电石与石灰基脱硫的差别是,电石脱硫的同时还具有脱氧作用,氧活度测试结果表明,电石脱硫时,氧活度同时也降低。4.含硼生铁添加Al后,石灰和电石脱硫效果都得到了提高,脱硫速度的控制环节仍是CaO颗粒反应层中硫的扩散。5.采用SEM对浸入添加Al的铁水的活性石灰块表面反应层面扫描分析表明：在CaO颗粒表面主要生成了铝酸钙和铁酸钙,在1400℃的实验温度下,它们是熔融液态,有利于硫的扩散传质。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 含硼生铁的性质及其应用现状
• 1.2.1 高炉含硼生铁的特性
• 1.2.2 含硼生铁的利用现状分析
• 1.3 硫对钢材性能的影响
• 1.4 铁水预脱硫概述
• 1.4.1 铁水预脱硫发展历史沿革
• 1.4.2 铁水预脱硫处理的目的和意义
• 1.5 本课题的研究意义
• 1.6 研究内容
• 第二章 实验方案原理
• 2.1 铁水预脱硫的基本原理
• 2.1.1 铁水预脱硫的热力学
• 2.1.2 铁水预脱硫反应机理
• 2.2 铁水预脱硫工艺方法
• 2.3 含硼生铁预脱硫
• 第三章 实验结果及讨论
• 3.1 概述
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 实验装置和设备
• 3.2.2 实验原料
• 3.2.3 实验过程
• 3.3 实验结果
• 3.3.1 CaO基脱硫反应实验动力学规律
• 2）脱硫反应实验动力学规律'>3.3.2 电石基（CaC₂）脱硫反应实验动力学规律
• 3.3.3 Mg颗粒+石灰脱硫实验动力学规律
• 3.3.4 CaO块浸渍实验结果
• 3.4 实验结果分析
• 3.4.1 CaO+Al脱硫动力学及反应模型
• 3.4.2 不同脱硫剂脱硫反应速率常数比较
• 3.4.3 氧活度对石灰、电石脱硫的影响分析
• 3.4.4 载气对含硼生铁脱硫的影响分析
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢