超低碳钢RH混合喷吹Ar-CO2冶金反应特性

摘要：

钢铁生产过程CO2的资源化利用对中国"碳达峰,碳中和"目标的实现起着重要作用.氩气驱动的RH(ruhrstahl-heraeus)真空装置是超低碳钢精炼的关键设备,利用高真空下钢水循环流动可有效脱碳、脱气和去除夹杂物.由于真空条件下CO2可直接与钢水中碳反应生成CO,在实现脱碳的同时可促进熔池搅拌.因此,尝试将Ar-CO2混合气体作为提升气体引入超低碳钢RH脱碳过程.首先,针对CO2在RH脱碳条件下的冶金反应行为,通过热力学理论分析了不同压力下Fe-O-O熔体与Ar-CO2的反应特性.其次,搭建了Ar-CO2混合气体作为RH提升气体的工业试验平台,通过工业性试验研究了超低碳钢RH脱碳过程混合喷吹Ar-CO2对钢水脱碳、脱氮和温降的影响.Fe-C-O熔体与Ar-CO2反应热力学表明,在低于100 kPa和超低碳条件下,Ar-CO2混合气体中的CO2仍可能与钢水中碳反应,从而促进RH脱碳和脱气.工业性试验表明,喷吹100％ CO2、50％ Ar+50％ CO2和100％ Ar炉次出站平均碳质量分数分别为0.00150％、0.00157％和0.00119％,因而混合喷吹Ar-CO2并不会显著影响RH脱碳效率.同时,由于CO2与钢水中碳反应十分有限,与喷吹100％ Ar相比,喷吹100％ CO2和50％Ar+50％ CO2对RH脱氮效率和钢水温降没有明显影响.因此,超低碳钢RH脱碳时,完全可采用CO2取代部分或全部氩气作为提升气体,尽管无法提高精炼效率,但仍具有显著的经济价值和环保优势.

关键词：RH;超低碳钢;CO2;脱碳;脱氮;温降

所属期刊栏目：57

资助基金：重庆市教委科学技术研究计划资助项目;重庆市教委科学技术研究计划资助项目;重庆市自然科学基金资助项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：55-60