复吹转炉单渣条件下低磷钢生产工艺实践

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1、论文题目：复吹转炉单渣条件下低磷钢生产工艺实践姓名：黄桂斌工作单位：一炼钢炼钢作业区日期：2013.05.12XXIIXXII目录XXII1绪论42生产工艺条件43生产工艺53.1脱磷的影响因素分析53.1.1转炉内脱磷基本原理53.1.2影响脱磷的因素53.2现有低磷钢吹炼工艺分析83.2.1迁钢入炉铁水硅、磷含量及冶炼终点磷分配比分布83.2.2现有低磷钢冶炼工艺93.2.3现有低磷钢冶炼工艺实验研究103.2.3.1实验条件103.2.3.2实验结果与分析103.3工艺调整方案及实践结果163.3.1工艺调整方案163.3.1.1枪位、供

2、氧流量和复吹流量调整163.3.1.2副原料加入量和加入时机调整173.3.1.3实验条件183.3.1.4实验结果及分析183.4研究推广工作204结论21参考文献：21XXII摘要本文详细介绍了首钢迁钢公司一炼钢分厂冶炼低磷钢的工艺实践情况。迁钢一炼钢分厂有3座顶底复吹转炉，副枪自动化炼钢系统投入率100%，从2006年12月开始开发汽车用钢、X80级别管线钢等高端产品，对转炉终点磷含量的要求日益严格。实际生产过程中转炉一次拉碳、硫含量控制水平能满足生产工艺要求，但磷含量超标炉次较多，只能通过补吹或拉低碳提高钢水和炉渣的氧化性来保证转炉终点

3、磷含量，对钢水的洁净度以及物料消耗带来严重影响。针对上述问题，本课题组首先从脱磷的热力学分析入手,探讨了冶炼过程中温度控制情况、炉渣碱度、吹炼过程中TFe含量变化对转炉终点磷含量的影响，再以现有的副枪自动化炼钢控制系统为控制平台，对现行吹炼枪位、副原料操作、造渣路线、复吹流量、供氧流量进行工艺优化并进行工业实践，总结出了一套较为成熟的低磷钢水的冶炼工艺，并应用于DC系列、M3A系列等低碳低磷钢种。实践表明，采用新吹炼工艺以后，低磷钢磷含量控制水平显著提高，不再依靠通过提高钢水和炉渣氧化性来保证转炉终点磷含量的落后工艺路线，为低磷钢种生产工艺的顺

4、行提供有力支撑。关键词：转炉、脱磷、氧化铁、化渣XXII1绪论钢中的磷可降低钢的冲击韧性,尤其是低温冲击韧性。磷的枝晶偏析使板材产生带状组织,造成钢板的各向异性。研究开发、冶炼低磷钢水，生产出优质钢材，是市场的需求，也是众多钢企急需解决的难题[1]。迁钢从2006年12月开始开发汽车用钢、X80级别管线钢等高端产品，对转炉终点磷含量的要求日益严格，相当部分钢种成品磷含量要求小于0.01%，实际生产过程中转炉一次拉碳、硫含量控制水平能满足生产工艺要求，但转炉拉碳磷含量超标炉次较多，只能通过补吹或拉低碳提高钢水和炉渣的氧化性来保证转炉终点磷含量，对

5、钢水的洁净度以及物料消耗带来严重影响。迁钢100%采用转炉副枪自动化炼钢，在确定钢种以后，吹炼的枪位、供氧制度、复吹流量设置、副原料操作、造渣路线、拉碳调整操作均已确定，但仍无法完全满足冶炼冶炼低磷钢（终点磷≤0.01%）的工艺要求，因此有必要对原有工艺参数进行认真分析和改良，突破现有转炉脱磷工艺瓶颈，确实提高转炉脱磷工艺控制水平，使转炉脱磷能力与现有品种磷含量控制标准相匹配。2生产工艺条件迁钢一炼钢分厂有3座顶底复吹转炉，副枪自动化炼钢系统投入率100%，转炉公称容量210t，平均出钢量215t。氧枪采用5孔喷XXII头，马赫数为2.0，喷孔

6、与氧枪中心线夹角出口倾角为16o。炼钢用铁水成分，C：4.2%～4.9%，Si：0.10%～0.70%，Mn：0.10%～0.20%，S≤0.070%，P＜0.10%，属低磷铁水。日作业炉数60～75炉，转炉冶炼平均周期36分钟，由于生产节奏较紧，故只能采取单渣法冶炼。3生产工艺3.1脱磷的影响因素分析3.1.1转炉内脱磷基本原理转炉内脱磷，首先是将钢液中的磷氧化成溶解度很小的P2O5，并使其进入炉渣；其次要把P2O5固定在炉渣中，防止其再分解返回到钢液中。脱磷反应可以表示为如下两个公式[2]：熔池反应：2P+5FeO=P2O5+5Fe①3Fe

7、O+P2O5=3FeO∙P2O5②渣钢反应：3FeO∙P2O5+3CaO=3CaO∙P2O5+3FeO③3.1.2影响脱磷的因素采用STB复吹转炉脱磷经验公式[2]，分析复吹转炉炼钢条件下脱磷过程的主要影响因素和脱磷限度。lg%P%P=12210T-9.332+0.745*lg%TFe+2.358lg%CaO④1)温度由公式④可知，温度越低，则磷的分配比越大，熔池磷含量越低。XXII文献[2]用公式④所得的计算结果表明：影响复吹转炉脱磷的最主要因素是温度。低温有利于脱磷，即使是在较低的炉渣碱度和较低的渣中TFe条件下，采用小渣量也可以保证较好的

8、脱磷效果。理论研究表明[5]，最有效的脱磷有一个最佳温度范围（1450℃～1500℃）。这就要求冶炼初期,要根据铁水温度采用不同的操作制度。铁水温度低