含铌铁水氧化性脱硅实验研究-钢铁冶金专业论文.docxVIP

含铌铁水氧化性脱硅实验研究 Experiment research on oxidation desilication in the niobium-bearing hot metal 研究生姓 名：李康伟 指导教师姓名：李保卫 内蒙古科技大学材料与冶金学院 包头 014010，中国 Candidate：Li Kangwei Supervisor：Li Baowei School of Material and Metallurgy Inner Mongolia University of Science and Technology Baotou 014010，P.R.CHINA 独 创 性 说 明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并 表示了谢意。 签名： 日期： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保 存论文。 （必威体育官网网址的论文在解密后应遵循此规定） 签名： 导师签名： 日期： 内 内蒙古科技大学硕士学位论文 I I 摘 要 铌钢在钢材的强度、韧性和焊接性上比其他钢种具有优越的条件，因此现在世 界各地都在迅猛的发展合金钢。包钢铁水中含有重要的铌元素，为了冶炼铌钢，项 目组提出了“直接合金化技术”，本课题含铌铁水预脱硅实验是项目内容之一。同 时为后续的脱磷、脱碳提供理论依据。 论文通过热力学计算分析、平衡和动力学试验研究、双膜理论模型和耦合反应 模型研究，着重分析了含铌铁水氧化过程中硅和铌之间相互关系。 本课题得出以下结论： （1）平衡试验得出：渣中加 CaO 对脱硅保铌的拐点作用比较明显；在加 CaO的情况下，硅被氧化到 0.1%左右时，铁水中铌开始大量氧化；此时，比渣 中未加 CaO 脱硅保铌拐点降低 0.7%。 （2）通过热力学计算得知：反应温度越低，脱硅保铌拐点越低；在温度为 (Nb O )1350 ℃，加 C a O并且渣中 γ =10-10 (Nb O ) 2 5 0.1%。 （3）烧结矿脱硅实验过程中，铁水中硅、锰、铌等元素都被氧化，没有达到脱 硅保铌的要求；烧结炉粒度越小，反应速率越快；温度越低，铁水中元素平衡含量 越低；在温度较低、渣量较大、渣粒度小的情况下，更有利于实现脱硅保铌目的。 （4）基于双膜理论模型计算得出：在渣中含有 CaO 的情况下，明显的看出 硅和铌氧化反应时间加快。在实际的情况下，应根据铁液中 [Si]和渣中 (FeO) 的浓 度相对大小选取不同的限制环节作为计算的依据。 （5）运用耦合反应模型模拟了脱硅动力学实验过程，分析讨论了渣量、渣中 (FeO)比例、初始硅含量、传质系数对脱硅动力学过程的影响规律。随着渣量的增 加、渣中（FeO）比例的提高、初始硅含量的提高，铌随硅的氧化速率加快。 关键词：铁水预脱硅；铌；脱硅保铌 II II Abstract In strength, toughness and weldability of the steel，Niobium steel has favorable conditions than other steels. Moreover, Niobium alloy steels are developed rapidly in the entire world everywhere. Baogang molten irons have important Niobium. In order to produce Niobium steel, our project team has brought forward the“Direct Alloying method‖. one of content in the method is the research of Pre-Desiliconization in the Niobium-bearing Hot Metal ， which is my issue. In addition, it also provide a theoretical basis on dephosphorization and decarburization in following process. Th