超低磷鋼生產(chǎn)技術(shù)資料

1、超低磷鋼生產(chǎn)技術(shù)超純凈鋼中磷的發(fā)展水平超純凈鋼中磷的發(fā)展水平 有些鋼種對(duì)磷含量有較高的要求，例如生產(chǎn)汽車用表面硬化優(yōu)質(zhì)合金有些鋼種對(duì)磷含量有較高的要求，例如生產(chǎn)汽車用表面硬化優(yōu)質(zhì)合金鋼、深沖鋼、鍍錫板、超低碳鋼或鋼、深沖鋼、鍍錫板、超低碳鋼或IF鋼、軸承鋼、高級(jí)別管線鋼、低溫鋼、軸承鋼、高級(jí)別管線鋼、低溫用鋼以及海洋用鋼等對(duì)鋼中磷含量都有很高的要求。用鋼以及海洋用鋼等對(duì)鋼中磷含量都有很高的要求。從純凈鋼概念提出以來(lái)，磷作為其中的一個(gè)重要組成部分，這些鋼種從純凈鋼概念提出以來(lái)，磷作為其中的一個(gè)重要組成部分，這些鋼種對(duì)磷含量的要求越來(lái)越高。對(duì)磷含量的要求越來(lái)越高。1989年年12，新日鐵名古屋廠對(duì)

2、薄板提出，新日鐵名古屋廠對(duì)薄板提出P20ppm的要求，超低磷鋼目標(biāo)成分為：的要求，超低磷鋼目標(biāo)成分為：P20ppm、 S 30ppm、C 30ppm。 050100150200250Befor 9092FutureYearPhosphorus(ppm)高級(jí)別管線鋼超低碳IF鋼不同時(shí)期高級(jí)別管線鋼和超低碳不同時(shí)期高級(jí)別管線鋼和超低碳IF鋼中磷的水平鋼中磷的水平 鐵水預(yù)處理脫磷鐵水預(yù)處理脫磷 常用鐵水預(yù)處理脫磷渣系常用鐵水預(yù)處理脫磷渣系 氧化脫磷劑組成：氧化劑、固定劑和促進(jìn)劑。氧化脫磷劑組成：氧化劑、固定劑和促進(jìn)劑。 氧化劑：將金屬液的磷氧化進(jìn)入爐渣中，主要是采用氧氣和穩(wěn)定性較強(qiáng)氧化劑：將金屬液的

3、磷氧化進(jìn)入爐渣中，主要是采用氧氣和穩(wěn)定性較強(qiáng) 的非金屬氧化物的非金屬氧化物Fe2O3、FeO、MnO2等。等。固定劑：與磷的氧化物生成穩(wěn)定的化合物，可降低活度并防止回磷，常固定劑：與磷的氧化物生成穩(wěn)定的化合物，可降低活度并防止回磷，常 用的有用的有CaO、BaO、Na2O等等 。促進(jìn)劑：促進(jìn)劑：有促進(jìn)劑：促進(jìn)劑：有CaF2、CaCl2、CaCO3等，可改善反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條等，可改善反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件。件。 石灰基渣石灰基渣 : :石灰來(lái)源廣，價(jià)格低，并與硫及磷的氧化物有很強(qiáng)的結(jié)合石灰來(lái)源廣，價(jià)格低，并與硫及磷的氧化物有很強(qiáng)的結(jié)合 能力，是鋼鐵冶金中廣為應(yīng)用的造渣材料。能力，是鋼鐵冶金中廣為應(yīng)用的造

4、渣材料。 代表性的研究及應(yīng)用結(jié)果如下頁(yè)表所示。代表性的研究及應(yīng)用結(jié)果如下頁(yè)表所示。石灰基脫磷劑組成及脫磷效果石灰基脫磷劑組成及脫磷效果 脫磷能力很強(qiáng)，有比石灰系渣系大得多的磷容量，且可以同脫磷能力很強(qiáng)，有比石灰系渣系大得多的磷容量，且可以同 時(shí)取得高脫硫率。時(shí)取得高脫硫率。Na2CO3具有氧化劑和固定劑的雙重作用，具有氧化劑和固定劑的雙重作用， 熔點(diǎn)低、熔化后流動(dòng)性好，單獨(dú)使用就能有效的脫磷。但處熔點(diǎn)低、熔化后流動(dòng)性好，單獨(dú)使用就能有效的脫磷。但處 理過(guò)程中污染嚴(yán)重，對(duì)耐火材料的侵蝕嚴(yán)重，處理過(guò)程中鐵理過(guò)程中污染嚴(yán)重，對(duì)耐火材料的侵蝕嚴(yán)重，處理過(guò)程中鐵 水溫降大，價(jià)格高。水溫降大，價(jià)格高。 N

5、a2CO3和和SiO2混合熔融成為偏硅酸鈉類鹽類，如混合熔融成為偏硅酸鈉類鹽類，如Na2O2SiO2、2Na2O3SiO2、Na2OSiO2等，再將這些物質(zhì)與等，再將這些物質(zhì)與FeFe2 2O O3 3等氧化物按一定比例混等氧化物按一定比例混合后加入到鐵液面上進(jìn)行脫磷，這樣脫磷反應(yīng)比較平穩(wěn)，鈉的氣化揮發(fā)大合后加入到鐵液面上進(jìn)行脫磷，這樣脫磷反應(yīng)比較平穩(wěn)，鈉的氣化揮發(fā)大大減少。使用大減少。使用Na2OSiO220%Fe2O3 進(jìn)行鐵水脫磷，進(jìn)行鐵水脫磷，16001600條件下，可將條件下，可將鐵水中磷由鐵水中磷由0.1%脫到脫到0.01%，而且反應(yīng)時(shí)間很短。，而且反應(yīng)時(shí)間很短。 蘇打渣和石灰渣系

6、相互滲透，可互為補(bǔ)充。向蘇打渣中加入蘇打渣和石灰渣系相互滲透，可互為補(bǔ)充。向蘇打渣中加入CaO CaO 即可即可發(fā)揮蘇打同時(shí)脫發(fā)揮蘇打同時(shí)脫P(yáng) P、S S的能力，防止回磷的能力，又能降低的能力，防止回磷的能力，又能降低NaNa2 2O O的揮發(fā)損失；的揮發(fā)損失；向石灰渣中加入少量向石灰渣中加入少量NaNa2 2O O可以增加鐵水脫磷能力；可以增加鐵水脫磷能力；NaNa2 2O O有利于降低有利于降低CaO CaO 渣的渣的熔點(diǎn)，改善渣的流動(dòng)性，增加渣的磷容量。熔點(diǎn)，改善渣的流動(dòng)性，增加渣的磷容量。 鐵水預(yù)處理脫磷工藝鐵水預(yù)處理脫磷工藝在鐵水包或魚雷車中進(jìn)行鐵水脫磷預(yù)處理在鐵水包或魚雷車中進(jìn)行鐵

7、水脫磷預(yù)處理新日鐵的新日鐵的ORP 生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝住友金屬的住友金屬的SARP工藝工藝 鐵水包或魚雷車內(nèi)脫磷預(yù)處理的特點(diǎn)鐵水包或魚雷車內(nèi)脫磷預(yù)處理的特點(diǎn) : 該種方法直接鐵水包或魚類車內(nèi)進(jìn)行，無(wú)該種方法直接鐵水包或魚類車內(nèi)進(jìn)行，無(wú)需換包操作。但是脫磷過(guò)程中鐵水的溫降較大，需換包操作。但是脫磷過(guò)程中鐵水的溫降較大，通常需要吹氧來(lái)補(bǔ)充溫降，補(bǔ)償溫降時(shí)噴濺比通常需要吹氧來(lái)補(bǔ)充溫降，補(bǔ)償溫降時(shí)噴濺比較嚴(yán)重，而且鐵水包或魚雷車的容積小，反應(yīng)較嚴(yán)重，而且鐵水包或魚雷車的容積小，反應(yīng)較慢，效率低。較慢，效率低。 用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行鐵水脫磷預(yù)處理的工藝用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行鐵水脫磷預(yù)處理的工藝 日本神戶制鋼神戶的日本神戶制鋼神

8、戶的H爐，新日鐵的爐，新日鐵的LD-ORP、住友的住友的SRP、NKK福山廠的少渣冶煉技術(shù)、首鋼京唐公司的福山廠的少渣冶煉技術(shù)、首鋼京唐公司的“全三全三脫冶煉工藝脫冶煉工藝”煉鋼技術(shù)等。煉鋼技術(shù)等。 神戶制鋼神戶制鋼H爐處理工藝流程爐處理工藝流程 住友金屬的住友金屬的SRP（Simple Refining Process）工藝工藝 兩臺(tái)復(fù)吹轉(zhuǎn)爐中的一臺(tái)作為脫磷爐，另一臺(tái)作為脫碳爐。脫碳爐產(chǎn)生的爐渣可作為脫磷爐的脫磷劑，從而減少石灰的消耗，達(dá)到穩(wěn)定而快速的精煉效果，少渣吹煉條件下提高了錳的收得率 。首鋼京唐公司首鋼京唐公司“全三脫煉鋼全三脫煉鋼”工工藝藝轉(zhuǎn)爐內(nèi)脫磷預(yù)處理的特點(diǎn)轉(zhuǎn)爐內(nèi)脫磷預(yù)處理的特

9、點(diǎn) （1 1）與混鐵車內(nèi)或鐵水包中進(jìn)行的鐵水預(yù)處理相比，在轉(zhuǎn)與混鐵車內(nèi)或鐵水包中進(jìn)行的鐵水預(yù)處理相比，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行脫磷預(yù)處理的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)爐的容積大、反應(yīng)速度快、爐內(nèi)進(jìn)行脫磷預(yù)處理的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)爐的容積大、反應(yīng)速度快、效率高?？晒?jié)省造渣劑的用量，吹氧量較大時(shí)也不易發(fā)生效率高?？晒?jié)省造渣劑的用量，吹氧量較大時(shí)也不易發(fā)生嚴(yán)重的噴濺現(xiàn)象，有利于生產(chǎn)超低磷鋼，尤其是中、高碳嚴(yán)重的噴濺現(xiàn)象，有利于生產(chǎn)超低磷鋼，尤其是中、高碳的超低磷鋼。的超低磷鋼。（2）在轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行鐵水預(yù)處理時(shí)脫磷劑有噴粉加入和直接在轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行鐵水預(yù)處理時(shí)脫磷劑有噴粉加入和直接加入兩種方式。神戶制鋼的加入兩種方式。神戶制鋼的H爐和新日鐵的爐和新

10、日鐵的LDORP爐爐是用噴粉法加入，其特點(diǎn)是反應(yīng)速度快、效率高，缺點(diǎn)是是用噴粉法加入，其特點(diǎn)是反應(yīng)速度快、效率高，缺點(diǎn)是需增設(shè)噴粉設(shè)備。需增設(shè)噴粉設(shè)備。NKK福山廠、住友金屬的福山廠、住友金屬的SRP和首鋼京和首鋼京唐公司的唐公司的“全三脫煉鋼全三脫煉鋼”工藝工藝直接將脫磷劑加入爐內(nèi)，利直接將脫磷劑加入爐內(nèi)，利用較強(qiáng)的底吹攪拌，也能達(dá)到較好的脫磷效果，但為了化用較強(qiáng)的底吹攪拌，也能達(dá)到較好的脫磷效果，但為了化渣良好，也要采取一定措施。渣良好，也要采取一定措施。 爐內(nèi)（轉(zhuǎn)爐、電爐）脫磷爐內(nèi)（轉(zhuǎn)爐、電爐）脫磷轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)脫磷工藝的發(fā)展轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)脫磷工藝的發(fā)展 貝塞麥轉(zhuǎn)爐貝塞麥轉(zhuǎn)爐 （1855年亨利年亨利

11、貝塞麥，底吹酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法貝塞麥，底吹酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法 ） 托馬斯底托馬斯底吹轉(zhuǎn)爐（吹轉(zhuǎn)爐（18781878年托馬斯年托馬斯 ，堿性爐襯，解決了高磷生鐵煉鋼的問(wèn)題。，堿性爐襯，解決了高磷生鐵煉鋼的問(wèn)題。 ） 平爐煉鋼（平爐煉鋼（1864年發(fā)明，酸性平爐年發(fā)明，酸性平爐 堿性平爐）堿性平爐） 頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐（頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐（19521952年，年，LDLDACAC法、法、OLPOLP法法 、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐等）、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐等） 解決了高解決了高磷底吹氧氣轉(zhuǎn)爐磷底吹氧氣轉(zhuǎn)爐 （1967年年 OBM法法 ，19711971年年 Q-BOP法法 ） 鐵水的冶煉問(wèn)題鐵水的冶煉問(wèn)題頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐 （70

12、70年代中后期）年代中后期）電爐爐內(nèi)脫磷電爐爐內(nèi)脫磷 氧化法可分為補(bǔ)爐、裝料、熔化期、氧化期、還原期、出鋼六個(gè)階氧化法可分為補(bǔ)爐、裝料、熔化期、氧化期、還原期、出鋼六個(gè)階段段 。熔化期可以去掉部分磷，氧化期去除鋼液中的磷到規(guī)定的限度，。熔化期可以去掉部分磷，氧化期去除鋼液中的磷到規(guī)定的限度，還還原期未扒干凈的氧化渣還原，鋼液增磷，另外，還原期加入的鐵合金也帶原期未扒干凈的氧化渣還原，鋼液增磷，另外，還原期加入的鐵合金也帶入部分磷。入部分磷。 隨著高級(jí)別脫磷劑的開發(fā)及二次精煉技術(shù)的發(fā)展，電爐中脫磷工藝不隨著高級(jí)別脫磷劑的開發(fā)及二次精煉技術(shù)的發(fā)展，電爐中脫磷工藝不斷提高。斷提高。 鋼水爐外脫磷鋼水

13、爐外脫磷 鋼水爐外脫磷渣系及工藝鋼水爐外脫磷渣系及工藝 CaO-CaF2-FetO渣系渣系 寶鋼生產(chǎn)試驗(yàn)寶鋼生產(chǎn)試驗(yàn) 京唐生產(chǎn)汽車板等冷軋產(chǎn)品，轉(zhuǎn)爐未脫氧出鋼，出鋼加石京唐生產(chǎn)汽車板等冷軋產(chǎn)品，轉(zhuǎn)爐未脫氧出鋼，出鋼加石灰和螢石，可以脫磷灰和螢石，可以脫磷0.0020.005。00.0040.0080.0120.0160.02終點(diǎn)爐后LF前LF后工位P, %No.1No.2No.3Na2CO3渣系渣系 Na2CO3的脫磷能力很強(qiáng)，有比石灰系渣大得多的磷容量，且可同時(shí)的脫磷能力很強(qiáng)，有比石灰系渣大得多的磷容量，且可同時(shí)提高脫硫率，熔點(diǎn)低，熔化后流動(dòng)性好，單獨(dú)使用就能有效的脫磷。但提高脫硫率，熔點(diǎn)低

14、，熔化后流動(dòng)性好，單獨(dú)使用就能有效的脫磷。但是它的沸點(diǎn)低，易蒸發(fā)形成煙霧，利用率低，成本高，對(duì)耐火材料侵蝕是它的沸點(diǎn)低，易蒸發(fā)形成煙霧，利用率低，成本高，對(duì)耐火材料侵蝕嚴(yán)重，而且在脫磷過(guò)程中易出現(xiàn)回磷，嚴(yán)重，而且在脫磷過(guò)程中易出現(xiàn)回磷，C, Si含量高時(shí)，會(huì)加重這一趨含量高時(shí)，會(huì)加重這一趨勢(shì)，用量少時(shí)，回磷早且明顯，故它常與其它渣料配合使用。勢(shì)，用量少時(shí)，回磷早且明顯，故它常與其它渣料配合使用。 BaO基渣系基渣系 BaO是提高渣系堿度的最有效堿性氧化物，而高堿度是脫磷的有利條是提高渣系堿度的最有效堿性氧化物，而高堿度是脫磷的有利條件，件，BaO可以大大降低渣中可以大大降低渣中PO2.5的活度

15、，提高渣的磷容量。由于渣中含的活度，提高渣的磷容量。由于渣中含有有(FeO)，對(duì)包襯侵蝕嚴(yán)重，國(guó)內(nèi)外正在開展不含或少含對(duì)包襯侵蝕嚴(yán)重，國(guó)內(nèi)外正在開展不含或少含(FeO)的的Ba系渣。系渣。由于由于Ba系渣的高磷容量及脫磷率，他主要用于脫磷條件較高的不銹鋼以系渣的高磷容量及脫磷率，他主要用于脫磷條件較高的不銹鋼以及錳鐵、鉻鐵合金的脫磷，及錳鐵、鉻鐵合金的脫磷， 在電爐不銹鋼返回冶煉中在電爐不銹鋼返回冶煉中54， BaCO3BaCl2渣，加入量為渣，加入量為160200kg/t，45%68%的脫磷率的脫磷率 ，采用倒包沖混脫磷，脫磷效果更顯著。采用倒包沖混脫磷，脫磷效果更顯著。 CaOBaOCaF

16、2CaCl2渣用于鉻鐵合金脫磷渣用于鉻鐵合金脫磷60，14000C時(shí)，加時(shí)，加入量為入量為1/10時(shí)，就可以獲得大于時(shí)，就可以獲得大于50%的脫磷率，而且無(wú)鉻損。的脫磷率，而且無(wú)鉻損。 CaO=1520%, ,BaO=6065%, , CaF2=20%, IF, IF鋼水，加入量為鋼鋼水，加入量為鋼水量的水量的10%，可獲得平均，可獲得平均67%的脫磷率的脫磷率 ?？梢?，即使在渣中不含可見，即使在渣中不含F(xiàn)eO的情況下，憑鋼水自身殘氧亦可獲得較高的情況下，憑鋼水自身殘氧亦可獲得較高的脫磷效果，的脫磷效果，BaO在低氧化性氣氛下就有較好的脫磷效果。但在低氧化在低氧化性氣氛下就有較好的脫磷效果。但

17、在低氧化性氣氛下，性氣氛下，BaO渣系較粘稠，渣的利用率低，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)注意渣系較粘稠，渣的利用率低，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)注意 CaF2的的使用。使用。CaO系渣中添加系渣中添加Na2O、BaO等強(qiáng)堿性氧化物等強(qiáng)堿性氧化物 鈣系渣中添加少量鈣系渣中添加少量Na2O、BaO、Li2O、K2O等強(qiáng)堿性氧化物，可以等強(qiáng)堿性氧化物，可以提高鈣系渣的磷容量，大大提高氧化鈣基熔劑的脫磷效果。提高鈣系渣的磷容量，大大提高氧化鈣基熔劑的脫磷效果。 三種去磷工藝的對(duì)比三種去磷工藝的對(duì)比工藝 鐵水預(yù)處理脫磷 轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)脫磷 鋼水爐外脫磷 溫度， 13001350 1350 16001650 (P)/P 150 100-30

18、0 150 加入量，Kg/t 3050 6080 1015 脫磷劑 石灰、氧化鐵皮、螢石 石灰、螢石、氧氣 石灰、氧化鐵皮、螢石 磷水平， % 0.010.02 0.01 0.01 優(yōu)點(diǎn) 低溫 少渣 高的鐵收得率 對(duì)鐵水硅沒(méi)有苛刻要求，一般小于0.4% 可添加廢鋼 混合能高 渣金分離容易 渣量少 低硅、低碳 高鋼水氧化性 缺點(diǎn) 預(yù)脫硅 溫度損失 轉(zhuǎn)爐廢鋼加入量少 動(dòng)力學(xué)條件不好 轉(zhuǎn)爐投資大 高渣量 需要加熱鋼水 脫氧之前要除渣 溫度損失 設(shè)備 鐵水三脫預(yù)處理設(shè)備 增加一座轉(zhuǎn)爐 扒渣機(jī) 轉(zhuǎn)爐去磷技術(shù)轉(zhuǎn)爐去磷技術(shù) 轉(zhuǎn)爐脫磷的熱力學(xué)理論分析轉(zhuǎn)爐脫磷的熱力學(xué)理論分析 轉(zhuǎn)爐雙渣法和兩步煉鋼法生產(chǎn)低磷鋼。

19、轉(zhuǎn)爐雙渣法和兩步煉鋼法生產(chǎn)低磷鋼。轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析 轉(zhuǎn)爐內(nèi)的脫磷反應(yīng)可表示為：轉(zhuǎn)爐內(nèi)的脫磷反應(yīng)可表示為： 熔池反應(yīng)：熔池反應(yīng)：2P+5O=(P2O5) 渣鋼反應(yīng)：渣鋼反應(yīng)：(P2O5)+3(CaO)=(3CaOP2O5) 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼條件下脫磷過(guò)程的主要影復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼條件下脫磷過(guò)程的主要影響因素和脫磷限度。響因素和脫磷限度。 衡量脫磷限度指標(biāo)衡量脫磷限度指標(biāo)Lp(%P)/%P，其中，其中(%P)指渣中磷含量，指渣中磷含量， %P指鋼中磷含量；指鋼中磷含量； Lp越越大說(shuō)明鋼中磷轉(zhuǎn)移到渣中的磷越多。大說(shuō)明鋼中磷轉(zhuǎn)移到渣中的磷越多。我們追我們追求高的求高的Lp值

20、值。 轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析 STB復(fù)吹轉(zhuǎn)爐脫磷經(jīng)驗(yàn)式：復(fù)吹轉(zhuǎn)爐脫磷經(jīng)驗(yàn)式： Lg(%P)/%P=12210/T-9.332+0.745lg(%T.Fe)+2.358lg(%CaO) 由上式看出，由上式看出，T越低，越低， Lp(%P)/%P越大越大%T.Fe越高，越高， Lp(%P)/%P越大越大(%CaO)越高，越高， Lp(%P)/%P越大越大脫磷的有利熱力學(xué)條件是：低溫，高氧化性、高堿度脫磷的有利熱力學(xué)條件是：低溫，高氧化性、高堿度爐渣爐渣轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析 溫度對(duì)脫磷的影響溫度對(duì)脫磷的影響溫度，溫度， Lp 924160

21、0 91低溫條件下利用去低溫條件下利用去磷，采用前期雙渣法磷，采用前期雙渣法冶煉，冶煉，1350 時(shí)倒時(shí)倒渣，將脫磷渣倒去。渣，將脫磷渣倒去。1350雙渣法、脫磷爐雙渣法、脫磷爐TFe=15,CaO=45%55033821313862439241602910200400600800100012001400160018001200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800T,Lp=(%P)/%P轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析 氧化性對(duì)脫磷的影響氧化性對(duì)脫磷的影響鐵水條件鐵水條件T=1350,CaO

22、=40%030060090012001500048121620242832TFe, %Lp=(%P)/%P隨隨TFe升高，升高，Lp增大；增大；二煉鋼雙渣法冶煉，二煉鋼雙渣法冶煉，爐渣爐渣TFe范圍如圖中范圍如圖中藍(lán)圈所示，藍(lán)圈所示，TFe：1218,Lp=600900轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析 氧化性對(duì)脫磷的影響氧化性對(duì)脫磷的影響鋼水條件鋼水條件T=1600,CaO=45%04080120160200048121620242832TFe, %Lp=(%P)/%P隨隨TFe升高，升高，Lp增大；增大；二煉鋼單渣法冶煉，二煉鋼單渣法冶煉，爐渣爐渣TFe范圍如圖中范圍如圖

23、中藍(lán)圈所示，藍(lán)圈所示，TFe：1218,Lp=80100轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析 堿度對(duì)脫磷的影響堿度對(duì)脫磷的影響0500100015002000253035404550556065CaO, %Lp=(%P)/%PT=1350,TFe=15%T=1600,TFe=15%無(wú)論是低溫的鐵無(wú)論是低溫的鐵水條件還是高溫水條件還是高溫的鋼水條件，隨的鋼水條件，隨堿度（堿度（CaO）增）增加，加，Lp增加，高增加，高堿度利用脫磷。堿度利用脫磷。轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析雙渣工轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析雙渣工藝藝前面分析表明：前面分析表明： 低溫條件下脫磷有熱力學(xué)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，低溫

24、條件下脫磷有熱力學(xué)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，煉鋼采取前期雙渣去磷效果最好。低溫的煉鋼采取前期雙渣去磷效果最好。低溫的鐵水脫磷，脫磷渣強(qiáng)調(diào)的是鐵水脫磷，脫磷渣強(qiáng)調(diào)的是合適的堿度，合適的堿度，較高的氧化性較高的氧化性，目前國(guó)內(nèi)外研究及實(shí)踐表，目前國(guó)內(nèi)外研究及實(shí)踐表明，明，爐渣堿度爐渣堿度R2.02.5, TFe 12，通，通常常15%左右，左右，可以獲得較好的脫磷效果?？梢垣@得較好的脫磷效果。轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析雙渣工轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析雙渣工藝藝但受實(shí)際脫磷動(dòng)力學(xué)條件的限制，脫磷潛力不能但受實(shí)際脫磷動(dòng)力學(xué)條件的限制，脫磷潛力不能完全發(fā)揮，因此為充分發(fā)揮低溫脫磷的效果，完全發(fā)揮，因此為充分發(fā)揮低溫脫

25、磷的效果，要?jiǎng)?chuàng)造良好的脫磷動(dòng)力學(xué)條件，為此要求：要?jiǎng)?chuàng)造良好的脫磷動(dòng)力學(xué)條件，為此要求： 爐渣有良好的流動(dòng)性；爐渣有良好的流動(dòng)性； 增強(qiáng)底吹氣體的強(qiáng)度加強(qiáng)攪拌；增強(qiáng)底吹氣體的強(qiáng)度加強(qiáng)攪拌； 較長(zhǎng)的低溫脫磷時(shí)間。較長(zhǎng)的低溫脫磷時(shí)間。 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，采用前期雙渣冶煉時(shí)，為保結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，采用前期雙渣冶煉時(shí)，為保證前期脫磷效果，證前期脫磷效果，前期溫度控制在前期溫度控制在13301380 。轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析雙渣工轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析雙渣工藝藝 高溫條件下鋼水脫磷，沒(méi)有了低溫的優(yōu)高溫條件下鋼水脫磷，沒(méi)有了低溫的優(yōu)勢(shì)，爐渣強(qiáng)調(diào)的是高堿度、高氧化性。勢(shì)，爐渣強(qiáng)調(diào)的是高堿度、高氧化性。根據(jù)轉(zhuǎn)爐

26、終點(diǎn)碳的含量，爐渣堿度、氧根據(jù)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳的含量，爐渣堿度、氧化性也不同?；砸膊煌?。 低碳鋼，如管線鋼，爐渣低碳鋼，如管線鋼，爐渣R 4，TFe2540，爐渣強(qiáng)掉高堿度固磷。，爐渣強(qiáng)掉高堿度固磷。 高碳鋼高拉碳，如高碳鋼高拉碳，如82B，爐渣，爐渣R 3.24，TFe1518，爐渣強(qiáng)調(diào)高氧化性脫磷。，爐渣強(qiáng)調(diào)高氧化性脫磷。轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析雙渣法轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷熱力學(xué)理論分析雙渣法應(yīng)用，首鋼二煉鋼高碳鋼高拉碳應(yīng)用，首鋼二煉鋼高碳鋼高拉碳 前面熱力學(xué)分析的結(jié)果表明，高碳鋼高前面熱力學(xué)分析的結(jié)果表明，高碳鋼高拉碳操作，去磷的技術(shù)環(huán)節(jié)包括：拉碳操作，去磷的技術(shù)環(huán)節(jié)包括： 利用前期低溫去磷，雙渣操

27、作，然后倒掉高利用前期低溫去磷，雙渣操作，然后倒掉高磷渣。磷渣。 中后期保持較高的爐渣氧化性，中后期保持較高的爐渣氧化性， TFe1518，避免中后期強(qiáng)烈脫碳過(guò)程的爐渣返干，避免中后期強(qiáng)烈脫碳過(guò)程的爐渣返干“回磷回磷”。第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝冶煉效果冶煉效果爐次 平臺(tái)鐵水 半鋼 平臺(tái)拉碳 拉碳 平臺(tái)出鋼 出鋼 C, % Si, % P, % 溫度, C, % P, % 溫度, 脫磷率,% C, % P, % 拉碳溫度, C, % P, % C, % P, % 溫度, C, % P, % 6C06760 4.23 0.43 0.075 1333 3.02 0.023 137

28、7 69.33 0.50 0.019 1575 0.51 0.013 0.2 1581/1588 0.22 0.005 6C07059 4.15 0.29 0.078 1384 2.95 0.038 1384 51.28 0.68 0.020 1574 0.67 0.014 0.43 0.015 1569 0.43 0.008 6A07146 4.47 0.51 0.081 1398 3.18 0.022 1380 72.84 0.41 0.020 1618 0.44 0.015 0.29 1620 0.28 0.011 6C07064 4.34 0.45 0.079 1384 渣粘，測(cè)不出來(lái)

29、 0.60 0.014 1512/1556 0.66 0.006 0.41 1580 0.41 雙渣時(shí)磷：雙渣時(shí)磷：0.0220.038%，明顯改善。，明顯改善。拉碳時(shí)磷：拉碳時(shí)磷：0.0140.020%，拉碳時(shí)碳：，拉碳時(shí)碳：0.410.68%第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝冶煉效果冶煉效果平臺(tái)出鋼 平臺(tái)到站 爐次 C, % P, % 溫度 C, % P, % 溫度 6C06760 0.2 1581/1588 6C07059 0.43 0.015 1569 0.692 0.01 6A07146 0.29 1620 0.696 0.016 6C07064 0.41 1580 0.8

30、15 0.01 第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝冶煉效果冶煉效果表表 2-5 轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程爐渣性能變化轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程爐渣性能變化 爐號(hào) 半鋼 拉碳 出鋼 TFe R LP TFe R LP TFe R LP 6C06760 14.88 3.78 29.04 11.7 3.75 50.38 18 4.60 145 6C07059 17.72 2.28 22.98 17.7 4.51 39.92 17.9 4.46 69.31 6A07146 17.9 2.16 28.98 15.7 3.08 41.04 14.8 3.63 53.19 第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝造渣制

31、度造渣制度爐次 頭批 二批 套筒窯灰/其它灰,t 礦石,t 輕燒白云石, t 生白云石, t 螢石, Kg 溫度, 石灰,t 礦石,t 輕燒白云石,t 生白云石，t 螢石，Kg 拉碳溫度, 6C06760 7 2.5 0.2 1377 3 300 1575 6C07059 8 2 1384 4 400 1574 6A07146 7 4 1380 5 1 1 200 1618 6C07064 7 3 1 2 渣粘，測(cè)不出來(lái) 4 1 400 1512/1556 頭批石灰、礦石用量合適；頭批石灰、礦石用量合適；6C07064用輕燒，爐渣粘。用輕燒，爐渣粘。第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝

32、供氧制度供氧制度 頂吹氧氣流量：頂吹氧氣流量：4200042500Nm3/h底吹制度底吹制度 D模式（模式（200Nm3/h）或無(wú)底吹）或無(wú)底吹第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝槍位槍位爐次 液面高度, m 開吹槍位高,m 提槍槍位低，m 再吹槍位高,m 拉碳槍位低，m 6C06760 10.8/2.4 10.8/2.4 10.6/2.2 10.19/1.79 6C07059 8.6 11.09/2.5 10.91/2.31 10.91/2.31 10.49/1.89 6A07146 8.28.3 11/2.7 10.6/2.3 10.4/2.1 10/1.7 6C07064 8.6 11.3/2.7 10.7/2.1 10.9/2.3 10.4/1.8 第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝第一次試驗(yàn)優(yōu)化雙渣工藝 冶煉過(guò)程槍位變化冶煉過(guò)程槍位變化槍位,m頭批料2.7二批料2.52.32.22.11.9倒渣1.8吹煉時(shí)間,min6C07064，劉存，劉存鐵水鐵水Si