對(duì)鐵水罐用鐵水復(fù)合保溫覆蓋劑進(jìn)行研究,探討其組成、結(jié)構(gòu)與保溫效果的關(guān)系,對(duì)多孔保溫層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),采用復(fù)合保溫材料的鐵水罐中鐵水在到達(dá)煉鋼脫硫工段前的溫度提高了72℃,保溫效果明顯,降低了煉鐵成本。用ZF-I型覆蓋劑覆蓋球化劑,延長(zhǎng)球化劑的起爆時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、吸收路程,提高球化劑的吸收率,使球墨鑄鐵的球化級(jí)別穩(wěn)定在2級(jí)以上,既提高了球墨鑄鐵的球化級(jí)別,又減輕了對(duì)環(huán)境的污染。 在鑄鋼的鑄造過程中,采用鑄鋼冒口覆蓋劑可減緩冒口中鋼水的冷卻速度,提高冒口鋼液對(duì)鑄鋼件的補(bǔ)縮能力,從而降低鋼水用量,提高鑄鋼件的質(zhì)量和出品率。但是,隨著鑄造技術(shù)的發(fā)展和對(duì)鑄鋼件質(zhì)量要求的不斷提高,傳統(tǒng)的鑄鋼冒口覆蓋劑越來(lái)越不能滿足鑄鋼件的鑄造要求。因此,開發(fā)新型的鑄鋼冒口覆蓋劑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用高溫箱式電爐模擬了鑄鋼冒口覆蓋劑的應(yīng)用條件,并采用多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測(cè)量了覆蓋劑的溫度-時(shí)間曲線。

問題的提出鑄件質(zhì)量比較差,廢品率偏高,是目前鑄造生產(chǎn)中普遍存在的一個(gè)突出問題。近年來(lái)國(guó)內(nèi)很重視提高鐵水的質(zhì)量,投入很大力量來(lái)研究試驗(yàn)各種爐型結(jié)構(gòu)和供風(fēng)方式、參數(shù)等,以達(dá)到提高鐵水的出爐溫度和純凈度。而這些剛出爐的高溫鐵水,在澆入鑄型之前為了提高攀鋼IF鋼的品質(zhì),提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,開展了高純凈IF冶金工藝技術(shù)研究。在對(duì)國(guó)內(nèi)外IF純凈鋼研究及生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上,分析認(rèn)為攀鋼開發(fā)高純凈IF鋼的限制性環(huán)節(jié)主要是脫硫、脫磷、脫碳、LF+RH精煉降低鋼水T[O]、鋼液增碳。為此,研究了鎂脫硫及鋼水RH深脫硫、鐵水預(yù)處理+轉(zhuǎn)爐深脫磷、RH脫碳工藝優(yōu)化、LF+RH精煉降低鋼水T[O]、中間包無(wú)碳覆蓋劑及結(jié)晶器無(wú)碳保護(hù)渣等工藝技術(shù)。全流程試驗(yàn)表明,鑄坯[C]、[P]、[S]、[O]、[N]、[H]六大元素總量可控制在80×10-4%以內(nèi)。 結(jié)合攀鋼鐵水條件,探討了適宜的鎂脫硫劑鐵水深脫硫工藝,硫含量可由700×10-4%左右脫至7×10-4%,保證了入轉(zhuǎn)爐鋼硫含量要求。根據(jù)攀鋼IF鋼鋼液及鋼包渣的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)室研究了影響脫硫效果的因素,選擇了CaO-CaF2系脫硫劑用于RH-MFB深脫硫,脫硫率在40%～50%之間,脫后硫可控制10×10-4%以內(nèi)。

將工業(yè)廢棄物進(jìn)行二次綜合利用,開發(fā)高附加值產(chǎn)品的研究,是目前國(guó)內(nèi)外普遍關(guān)注的前沿課題。本研究結(jié)合高爐渣和白云石尾礦的物理化學(xué)性質(zhì),進(jìn)行了利用此兩種工業(yè)廢棄物配制堿性中間包覆蓋劑的研究。本研究以Ca O-Si O2-Mg O-Al2O3相圖和熱力學(xué)等知識(shí)為基礎(chǔ),進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)室研究,對(duì)中間包覆蓋劑的各成分配比進(jìn)行優(yōu)化。確定的配比方案為:Mg O=15%、Ca O=38.18%、Si O2=31.82%,Al2O3和其他為15%(包括不低于5%的Ca F2),R=1.67。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了覆蓋劑的實(shí)際配料,原料選用了某鋼鐵企業(yè)的高爐渣和經(jīng)煅燒去除CO2的某礦山白云石尾礦為基料,輔料選用膨脹珍珠巖和螢石。配制得到的堿性中間包覆蓋劑兩種工業(yè)廢棄物的總占比高達(dá)89.61%。按照實(shí)際配料方案生產(chǎn)覆蓋劑,并對(duì)其保溫性能進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。與另一種成熟的堿性中間包覆蓋劑相比,使用工業(yè)廢棄物配置的覆蓋劑在中間包鋼水保溫性能上無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,可進(jìn)行實(shí)際工業(yè)應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)制品制備和生產(chǎn)成本要相對(duì)更加低廉,在性能相同的情況下比其他中間包覆蓋劑更有優(yōu)勢(shì)。

在此基礎(chǔ)上,首先采用單因數(shù)試驗(yàn)法研究了覆蓋劑中各組分對(duì)覆蓋劑發(fā)熱和保溫效果的影響。結(jié)果表明,當(dāng)酸化石墨含量為8-18wt%,珍珠巖含量為12-20wt%,發(fā)熱劑在10wt%左右時(shí),覆蓋劑的發(fā)熱保溫性能良好,成本較低。隨后,利用正交試驗(yàn)法進(jìn)一步優(yōu)化了新型鑄鋼冒口覆蓋劑的配比,得到新型鑄鋼冒口覆蓋劑的配比為：鋁粉4-8wt%、粉煤灰25-35wt%、珍珠巖15-18wt%、酸化石墨14-18wt%,碳粉10-15wt%、觸發(fā)劑2-3wt%、其他18-22wt%。生產(chǎn)試驗(yàn)進(jìn)一步證明,新型鑄鋼冒口覆蓋劑具有發(fā)熱和保溫的雙重作用,能夠明顯地提高冒口的補(bǔ)縮能力,降低冒口的有效高度,節(jié)約鋼水,提高鑄件的