转炉双联脱磷成渣工艺分析

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1、转炉双联脱磷成渣工艺分析转炉双联法脱磷成渣工艺分析摘要：转炉双联法是一种短周期、低成本冶炼超低磷高质量钢的有效工艺路线。文章从理论入手，分析了转炉双联法冶炼超低磷钢工艺，以及炉渣碱度、FeO含量和冶炼过程温度对磷含量造成的影响。关键词：转炉双联法；工艺；碱度；FeO含量；温度1转炉双联法冶炼超低磷钢工艺转炉双联法冶炼将传统的转炉炼钢过程单一功能化，便于控制和管理冶炼过程，进而提高钢水的质量，减少能耗，缩短冶炼周期，生产出符合要求的超低磷钢材。双联法的转炉冶炼工艺主要有两个阶段，即脱碳精炼的D-P阶段和提温少渣的D-C阶段。1.1脱碳精炼的D-P阶段采用转炉双联法冶炼，在脱碳精炼的D-P阶段要注

2、意统计出钢温度、炉渣碱度和脱磷率、终点磷含量相互之间的关系，以控制好脱磷率。关于温度，出钢温度过高、不利于脱磷；但出钢温度过低不利于化渣和CaO作用的发挥。因此，为了达到最佳转炉脱磷效率，应将出钢温度控制在1450——1499°C之间。此外，为了达到60%以上的脱磷率，满足前半钢去磷的要求，应将炉渣碱度控制到2.5-3.0。同时，耍生产超低磷钢，且保证渣屮w(FeO)含量不至于过高而增加铁损，应将终渣w(FeO)控制在20%Ww(Fe0)<30%。实际牛产中，仍需要对脱碳精炼的D-P阶段的操作不断进行相关优化，开发前半钢的供氧制度、渣料等相关技术，寻求更加精确的控制条件。1.2提温少渣的

3、D-C阶段D-C阶段的有效进行仍然离不开对转炉出钢温度、炉渣碱度和终点磷含量等的技术掌握和数据控制。为了提高转炉双联D-C阶段对脱磷率的有效控制，综合考虑，需将出钢温度控制在1640-1660°C；综合考虑实际条件和成本控制的情况下，将碱度控制在4.0-6.0之间，保证终点渣中w(FeO)W30%。2转炉脱磷的影响因素2.1炉渣的碱度CaO具有较强的脱磷能力，且生成的磷酸钙能稳定存在于炼钢高温中,炉渣中CaO含量与炉渣碱度成正比。但并不是说CaO含量越多越好，渣中过多的CaO会增加炉渣黏度；而当CaO颗粒不能完全熔入炉渣时，会降低炉渣的流动性，影响脱磷效果。在整个冶炼期间，初期时，石灰刚加入炉

4、内，温度尚未达到，并未熔化。因此，液态炉渣主要与铁水中的Si,Mn,Fe等氧化产物反应。随着反应的进行和温度的逐渐升高，石灰慢慢熔化，使碱度升高。冶炼初期最终碱度可达到1.3-1.5o冶炼中期，随着石灰的熔化，脱碳速度加快，渣中的FeO含量逐渐降低，当石灰的融化量与FeO含量达到一定比例时，石灰熔化速度开始逐渐减缓，碱度的增加也随之变缓。应当注意的是，碱度的增加只是变缓，但是总趋势还是增加的，此时碱度约为1.8。冶炼后期，脱碳速度下降，渣中FeO含量再次升高，石灰在高温下熔化速度随之加快，碱度快速增加并达到3.0左右。根据生产经验，脱磷效率随碱度的升高而升高；但是，当碱度达到3.5左右，脱磷效

5、果达到饱和，随后不论碱度如何提高，脱磷率基本不变。2.2终渣的氧化性由于渣屮FeO在脱磷过程起到关键的作用，FeO是去磷的必耍条件。牛产研究表明，FeO作为炉中反应的氧化剂，既可以氧化磷，又可以与P2O5结合生成化合物FeO・P205。但是，由于渣中存在的3FeO・P205在温度高于1470°C时性质并不稳定，为达到去磷冃的，可利用石灰熔化后生成的稳定化合物4CaO•P205o要想利用好FeO对脱磷的综合影响，需严格控制FeO的含量。如果FeO含量较低会影响石灰的熔化，不能脱磷；如果FeO含量过高，将稀释CaO的脱磷作用。渣中FeO的含量是影响脱磷率的主要因素，脱磷率与其几乎呈线性关系。这是因

6、为随着FeO含量的增加，炉渣氧化性增强，磷在炉渣和钢水中的分配比也随之增大，氧化性有利于脱磷反应的进行，因此氧化性越强，脱磷率也就越高。生产实践表明，渣中FeO含量随着吹炼的进行逐步降低，最后再次升高。其中，吹炼开始时FeO含量最高；吹炼至70%,降至最低水平，此时为防止炉渣“返干”，应该适当加入球团矿化渣；吹炼至80%以后，随着熔池中C含量降低和脱碳速度的降低，渣屮(FeO)含量逐步升高，去磷速度也再次加快。当炉渣碱度在2.8-3.5?w(Fe0)控制在18%—20%范围内时，脱磷率最高，可达到85%以上，有时甚至可达90%o2.3温度温度对脱磷反应的影响应是复杂的。由于脱磷反应放热，高温不

7、利于其反应的发生；但是，高温可以加速石灰的熔化，提高熔渣碱度，给反应提供更多的原材料和合适的碱度，并能提高磷在炉渣和钢水屮的分配比。同时，高温能提高渣的流动性，通过加强渣钢界面反应提高脱磷反应的速度。由此看来，温度过低和过高都不利于脱磷，应该把温度合理控制在合理的范围内。大量生产实践证明，如果冶炼终点温度较高，P在钢渣中的分配比则会降低。但是，影响脱磷率的因素屮温度作用不如碱度和FeO含量的作用显