針對(duì)鋼鐵工業(yè) CO 2 排放量大的問(wèn)題以及少(無(wú))煙塵、深度脫磷、脫氮、控
氧的綠色潔凈煉鋼的發(fā)展方向,2004 年研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出將 CO 2 作為資源循環(huán)應(yīng)用
于煉鋼過(guò)程,同時(shí)利用 CO 2 的高溫特性解決現(xiàn)有冶金工藝存在的問(wèn)題。
經(jīng)過(guò)根據(jù)十余年的研究發(fā)現(xiàn),CO 2 是弱氧化性氣體,在煉鋼溫度下與碳、硅、
錳等元素可發(fā)生氧化反應(yīng),并伴隨吸熱或微放熱效應(yīng),具有以下冶金功能:
(1)利用 CO 2 參與煉鋼反應(yīng)的吸熱效應(yīng),可將 2700-3000℃的頂吹氧氣射流
高溫火點(diǎn)區(qū)降低至鐵的沸點(diǎn)(2750℃)以下,減少了鐵的蒸發(fā)量;
(2)轉(zhuǎn)爐煉鋼前期硅、錳等元素的氧化使熔池迅速升溫,難以滿足低溫高
效脫磷的熱力學(xué)條件,可通過(guò)噴吹 CO 2 控制熔池升溫速率,延長(zhǎng)低溫脫磷時(shí)間,
解決了長(zhǎng)期困擾煉鋼的脫磷不穩(wěn)定、深脫磷難等問(wèn)題;
(3)與純氧噴吹相比,CO 2 與鋼中各元素反應(yīng)均生成 CO,能夠強(qiáng)化熔池?cái)?/p>
拌,改善渣鋼反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件,減少終點(diǎn)鋼液過(guò)氧化,生產(chǎn)低氮/低磷/低氧鋼種;
(4)利用煉鋼底吹 CO 2 的冷卻效應(yīng),發(fā)明了 CO 2 控制“蘑菇頭”生長(zhǎng)與消除
的動(dòng)態(tài)平衡方法,可有效延長(zhǎng)煉鋼底吹元件壽命。
在充分掌握 CO 2 高溫弱氧化、強(qiáng)攪拌及冷卻效應(yīng)等冶金反應(yīng)特性的基礎(chǔ)上,
研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出在煉鋼生產(chǎn)中采用 CO 2 代替部分頂吹 O 2 、底吹 CO 2 代替全部 N 2 /Ar
進(jìn)行 CO 2 -O 2 混合噴吹煉鋼的工藝流程(見(jiàn)附件 1 工藝路線圖),發(fā)明了具有自
主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煉鋼噴吹 CO 2 降塵、高效脫磷、脫氮/控氧及長(zhǎng)壽底吹等系列技術(shù),
并完成了工業(yè)示范應(yīng)用。
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