二氧化碳煉鋼理論與實踐

目錄
前言
第1章 緒論.1
1.1 CO2的排放現(xiàn)狀 1
1.2 CO2回收技術(shù)研究 3
1.2.1 溶劑吸收法 3
1.2.2 變壓吸附法 4
1.2.3 有機(jī)膜分離法 4
1.2.4 吸附精餾法 5
1.3 CO2在煉鋼過程中的應(yīng)用 5
1.3.1 CO2在轉(zhuǎn)爐中的應(yīng)用 5
1.3.2 CO2在電弧爐中的應(yīng)用 6
1.3.3 CO2在精煉及連鑄中的應(yīng)用 6
1.3.4 CO2用于冶煉不銹鋼 9
1.3.5 CO2處理鋼渣 10
參考文獻(xiàn)11
第2章 CO2煉鋼熱力學(xué) 13
2.1 CO2用于煉鋼熔池化學(xué)反應(yīng) 13
2.1.1 CO2的高溫氧化性 13
2.1.2 CO2的吸熱效應(yīng) 14
2.1.3 CO2降低粉塵機(jī)理 16
2.2 CO2用于煉鋼脫磷熱力學(xué) 46
2.2.1 鐵液脫磷的熱力學(xué)分析 46
2.2.2 噴吹CO2對脫磷的影響 52
2.2.3 噴吹CO2對熔池元素選擇性氧化的影響 54
2.3 CO2用于煉鋼脫碳熱力學(xué) 58
2.3.1 熱力學(xué)理論分析 58
2.3.2 富余熱量的計算 59
第3章 CO2煉鋼動力學(xué) 62
3.1 CO2參與煉鋼反應(yīng)利用率的研究 62
3.1.1 噴吹CO2利用率研究 62
3.1.2 噴吹CO2與O2混合氣時利用率研究 65
3.2 CO2用于煉鋼脫碳動力學(xué) 99
3.2.1 噴吹CO2時脫碳動力學(xué) 99
3.2.2 噴吹CO2與O2混合氣時的脫碳動力學(xué)127
3.3 CO2用于煉鋼脫氮動力學(xué) 133
3.3.1 鋼液吸收或析出N2的控速環(huán)節(jié) 133
3.3.2 鋼液吸收或析出N2的速率方程 137
3.3.3 底吹不同介質(zhì)氣體對鋼液[N]、[H]、[O]的影響 140
第4章 CO2用于煉鋼的物料平衡與熱平衡 143
4.1 CO2用于鐵液預(yù)脫磷的物料平衡與熱平衡 143
4.1.1 原輔料條件 143
4.1.2 假設(shè)條件 144
4.1.3 CO2用于煉鋼的物料分析 144
4.1.4 CO2用于煉鋼的熱量分析 147
4.2 CO2用于轉(zhuǎn)爐煉鋼的物料平衡與熱平衡 150
4.2.1 原輔料條件 150
4.2.2 假設(shè)條件 150
4.2.3 CO2用于煉鋼的物料分析 151
4.2.4 CO2用于煉鋼的熱量分析 153
4.2.5 物料平衡和熱平衡終算 156
4.3 CO2用于不銹鋼冶煉的物料平衡與熱平衡 158
4.3.1 噴吹CO2對AOD爐實際冶煉過程的物料及能量的影響 158
4.3.2 噴吹CO2比例對物料及能量的影響 166
第5章 CO2用于精煉的基礎(chǔ)理論 169
5.1 LF爐底吹CO2氣體反應(yīng)機(jī)理研究 169
5.1.1 LF爐底吹CO2氣體反應(yīng)熱力學(xué)研究 169
5.1.2 LF爐底吹CO2氣體反應(yīng)動力學(xué)研究 176
5.1.3 LF爐底吹CO2氣體的攪拌機(jī)理研究 183
5.2 CO2用于AOD爐冶煉不銹鋼 184
5.2.1 CO2與主要元素的反應(yīng) 184
5.2.2 CO2氧化升溫計算 185
5.2.3 脫碳保鉻熱力學(xué) 188
5.2.4 FactSage計算 194
5.2.5 動力學(xué)分析 197
5.3 CO2用于RH爐冶煉超低碳鋼 207
5.3.1 CO2作為RH提升氣體的基礎(chǔ)研究 207
5.3.2 CO2作為RH提升氣體的反應(yīng)機(jī)理研究 213
第6章 石灰石分解CO2煉鋼的理論 226
6.1 石灰石造渣煉鋼中的硅揮發(fā)現(xiàn)象 226
6.1.1 轉(zhuǎn)爐內(nèi)硅揮發(fā)的機(jī)理 226
6.1.2 轉(zhuǎn)爐內(nèi)硅揮發(fā)的影響因素 234
6.1.3 采用石灰石造渣時硅揮發(fā)的有利條件 238
6.2 轉(zhuǎn)爐石灰石放出的CO2對鐵液的氧化作用 240
6.2.1 石灰石在鐵液中分解反應(yīng)實驗 240
6.2.2 CO2與[C]、[Si]選擇性氧化的熱力學(xué)討論 252
6.2.3 CO2與鐵液反應(yīng)的利用率 256
6.3 CO2在石灰石溶解及分解中的作用 258
6.3.1 研究目的 258
6.3.2 實驗方法 258
6.3.3 石灰石在渣中的溶解 261
6.3.4 石灰石在熔渣中的分解 267
第7章 CO2對含鉻熔體的脫碳保鉻 273
7.1 CO2對含鉻熔體脫碳的熱力學(xué) 273
7.1.1 CO2用于鐵鉻碳(不銹鋼)熔體脫碳的熱力學(xué) 273
7.1.2 CO2用于鉻鐵碳熔體脫碳的熱力學(xué) 274
7.2 CO2用于對含鉻Fe-Cr-C熔體脫碳的動力學(xué) 277
7.2.1 CO2用于Fe-Cr-C熔體脫碳的反應(yīng)機(jī)理 277
7.2.2 CO2用于Fe-Cr-C熔體脫碳的反應(yīng)控速環(huán)節(jié) 278
7.3 脫碳保鉻原理 279
7.3.1 CO2冶煉不銹鋼對體系氧化轉(zhuǎn)化溫度的影響 279
7.3.2 CO2冶煉鉻鐵合金對氧化體系轉(zhuǎn)化溫度的影響 280
7.4 CO2脫碳保鉻實驗研究案例 282
7.4.1 CO2應(yīng)用于不銹鋼冶煉的實驗室研究 282
7.4.2 CO2應(yīng)用于鉻鐵合金冶煉的實驗室研究 283
7.5 CO2脫碳保錳的實驗研究舉例 285
第8章 CO2的轉(zhuǎn)爐提釩保碳研究 288
8.1 釩的概述 288
8.1.1 釩資源概況 288
8.1.2 釩鈦磁鐵礦提釩工藝 288
8.1.3 轉(zhuǎn)爐提釩原理 290
8.2 CO2在氧化提釩過程中冷卻效應(yīng) 292
8.3 CO2用于提釩的效果 294
8.3.1 釩的氧化率 294
8.3.2 提釩保碳的效果 294
8.3.3 實驗溫度測量 296
8.3.4 CO2與其他冷卻劑對比 297
8.4 提釩速率方程的建立 298
8.4.1 提釩模型建立與分析 298
8.4.2 鐵液中V氧化的動力學(xué)研究 298
8.4.3 鐵液在CO2-O2混合噴吹條件下提釩速率方程 299
8.4.4 實驗驗證 301
8.5 提釩過程加石灰石的試驗研究 303
8.5.1 石灰石分解對轉(zhuǎn)爐提釩氧化速率的影響 304
8.5.2 石灰石對轉(zhuǎn)爐提釩的熱效應(yīng)研究 305
8.5.3 石灰石對鐵液提釩的釩渣組成及物相變化的影響 308
第9章 CO2煉鋼的應(yīng)用實踐 315
9.1 CO2用于轉(zhuǎn)爐常規(guī)煉鋼工藝技術(shù)研究 315
9.1.1 供氣制度 315
9.1.2 底吹結(jié)果討論分析 316
9.1.3 復(fù)吹結(jié)果討論分析 322
9.2 CO2用于轉(zhuǎn)爐預(yù)脫磷工藝技術(shù)研究 328
9.2.1 底吹CO2工藝研究 328
9.2.2 復(fù)吹CO2工藝研究 337
9.3 CO2用于電弧爐煉鋼及爐外精煉工藝技術(shù)研究 350
9.3.1 CO2用于電爐噴吹過程的研究350
9.3.2 CO2用于LF爐底吹過程的研究 354
9.3.3 CO2用RH提升氣精煉過程的研究 365