转炉磷行为及钢水回磷分析

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1、文章类型:文章题目:姓名:准考证号:所在省市:湖南省技师综合评审炼钢职业文章（国家职业资格二级）论文转炉磷行为及钢水冋磷分析杨信权湖南娄底涟钢工作单位：华菱涟钢转炉磷行为及钢水回磷分析华菱涟钢杨信权摘要：在转炉出钢及LF精炼过程中往往发生钢水回磷现象，难以使钢材的磷含量降到更低的水平。采用合理的计算方法和现场数据统计，分析转炉一一LF精炼流程中钢水发生回磷现象的根本原因。关键词：转炉；回磷；碱度；合金Abstract:SteeloftenoccurintappingandLFconverterrefiningprocessrephosphorizationphenomena,iti

2、sdifficulttomakethephosphoruscontentofsteeldowntothelowerlevels.Thecalculationmethodandfielddata,areasonablestatistical,rootcauseanalysisofLFrefiningprocessofmoltensteelinconverter-backtophosphorusphenomenon.Keywords:converter;rephosphorization;alkalinity;alloy1、绪论磷对钢的危害无法通过回火等热处理手段来消除，只有通过控制钢

3、水中的磷含量来减小磷对钢材的危害，所以随着用户对钢材质量要求的不断捉高，必然要求钢中磷含量越来越低。尽管转炉炼钢可使钢水磷含量降至很低的水平（［P］可以小于0.005%），但在转炉出钢及IF精炼过程中往往发生钢水回磷现象，难以使钢材的磷含量降到更低的水平。回磷严重时，甚至有可能使整炉钢报废，所以采用合理的计算方法和现场数据统计，分析转炉——LF精炼流程中钢水发生回磷现象的根木原因，对寻找抑制回磷的措施及最佳转炉出钢磷具有现实指导意义。2、转炉炉内磷行为分析在碱性转炉里，炉内氧化性气氛具有去磷的热力学条件，只要控制好炉内熔渣碱度、氧化性及钢水温度，渣中与钢水中的磷分配比就可以达到最大

4、，使钢水中的磷含量很低。下面阐述脱磷反应的热力学条件，分析钢水中磷的行为：2.1热力学分析TurkdoganET建议在估算渣钢间磷的平衡时，最好不要对炉渣做任何假设，而只考虑以一个最简单的方式表述可能发生的反应，然后用实验数据来确定炉渣成分变化对反应物和反应产物活度的影响，若把钢水屮磷与氧发生反应生成P205进入渣屮作为一个组分(P205)来看待，则脱磷反应式可简化为⑴：2[P]+5[0]=(P205)(1)△G二一708120+55&6T(J•mol-1)此时,反应平衡常数k为：二。(鬥。5)~a2[P]xa5[O]y(P2O5)xX(P2O5)"严

5、P]xX2[P]x/[O]式

6、中：a(P205)——渣中P205的活度；Y(P205),X(P205)——渣中P205的活度系数和摩尔分数；a[0],a[P]——冈水中溶解氧和溶解磷的活度；f[P],X[P]—冈水中磷的活度系数和平衡磷含量在脱磷过程中存在如下反应式叫4C&0+P205二(4CaO•P205)(2)把(1)和(2)叠加可以得到如下反应式：2[P]+5[O]+4CaO二(4CaO-P205)所以脱磷跟渣中CaO、FeO还有钢水温度有关。在脱磷过程中CaO充当吸收剂形成磷酸盐，FeO充当氧化剂，该反应是放热反应，温度影响反应平衡常数。不管是在转炉或者在钢包或者在LF回磷主要是由于上诉儿种因素的变化引

7、起的。3、冶炼后期钢水回磷3.1熔池温度温度升高可引发钢水回磷，在转炉一LF炼钢流程中，转炉后期温度升高，钢水将发生回磷，回磷量视温度升高幅度而不同。若想控制此吋凹磷，应避免后期温度过高或在顶渣表面加冷却剂。下图表示炉内温度和磷的关系，数据从生产数据（熔剂及铁水条件相近，同一班次）中选择：温度与［P］的关系温度图1:温度和［P］的关系从上图可以看出，随着终点温度的升高［P］也升高，在现有炉渣条件下（碱度为4.0左右），温度为1620〜1690°C区间内，温度升高1°C,回磷0.000125%,在温度为1690°C以后，温度升髙1°C,回磷0.00033%。3.2钢水氧化性在冶炼08

8、A1时，出钢定氧，数据如下表所示，该表是同一班次不同炉座的数据（冶炼条件可以近视相等）。炉号石灰轻烧矿石生口钢水量温度氧钢水P33477104308886317287299.616156560.007334770942047863609609981622827.20.006334770739968963298898101.31624879.10.01311082352009722869769101.4169510030.012311082444086983679679