3脱磷8-3(电炉脱磷).ppt

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1、炼钢设备及车间设计材料成型技术系冶金技术专业课题：电弧炉脱磷工艺§4电弧炉脱磷工艺早期的电弧炉炼钢过程通常分为三个阶段：熔化期、氧化期、还原期。目前电弧炉炼钢工艺过程主要包括两个阶段，即熔化期和氧化期，原来还原期的任务转移到精炼设备中完成。虽然熔化期的主要任务是熔化炉料，但同时也是脱磷的重要时期（刚熔化的钢液温度较低）。氧化期的主要任务是在脱碳净化钢液的同时继续脱磷。§4电弧炉脱磷工艺可见，电弧炉炼钢的脱磷操作贯穿于其熔化期和氧化期两个阶段，因此，电弧炉炼钢脱磷过程称为熔氧结合脱磷工艺。§4电弧炉脱磷工艺一、熔氧结合脱磷工艺电弧炉炼钢的

2、熔化期，熔池温度低，脱磷的热力学条件好，为了在熔化期尽早地稳定脱磷，在炉料熔化过程中适时地向炉内吹氧助熔，使熔渣中维持较高的（FeO）含量，并在装料前，在炉底先铺一层石灰，以保证熔化渣的碱度（使磷形成稳定的磷酸钙进入渣中），因此在熔化期，大量的磷由钢液转入渣中。2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5[Fe]2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)+5[Fe]§4电弧炉脱磷工艺一、熔氧结合脱磷工艺当然，熔化期脱磷的同时也进行着脱碳反应，随着脱磷和脱碳反应的进行，渣中的氧化铁含量会逐渐降低，为了

3、避免回磷现象，熔化的中、后期，应加入适量的氧化铁皮或小块铁矿石进行流渣操作。一般来说，在熔化期已经将大部分磷氧化去除，炉料熔清时基本可以达到所炼钢种的规格允许值。§4电弧炉脱磷工艺一、熔氧结合脱磷工艺炉料熔清后应扒掉大部分炉渣造新渣，进入氧化期继续脱磷。在氧化期，吹入熔池的氧产生激烈的碳氧反应，熔池温度迅速升高，脱磷的热力学条件不如熔化期，但是由于熔池激烈地沸腾，钢、渣的接触面积比熔化期大得多，因此脱磷的动力学条件优越。§4电弧炉脱磷工艺一、熔氧结合脱磷工艺因此在吹氧脱碳，熔池沸腾的同时，应频繁进行流渣，补加渣料的操作，保持熔渣中氧化铁

4、的含量和熔渣的碱度，保证氧化期继续有效脱磷。2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5[Fe]2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)+5[Fe]§4电弧炉脱磷工艺二、非正常炉况的脱磷工艺1.熔清后钢液的磷含量高、碳含量高生产中遇到这种情况时，应在炉温较低时集中力量快速脱磷，去磷后升温脱碳。具体操作为：熔化期通过吹氧助熔及先期加入的石灰脱磷；熔清后扒渣，加入足够的石灰及氧化铁皮或铁矿石，控制较大渣量，控制吹氧量防止炉温上升太快；脱磷过程中应进行换渣；当钢液磷含量降到要求水平后，大量吹氧以脱碳为主

5、。§4电弧炉脱磷工艺二、非正常炉况的脱磷工艺2.熔清后钢液的磷含量偏高、碳含量偏低生产中遇到这种情况时，熔化期正常脱磷；熔清后换渣，加入新渣料脱磷的同时加入增碳剂（碳粉或生铁）；氧化前期控制吹氧，可加氧化铁低温先脱磷；脱磷过程注意换渣；氧化后期集中吹氧脱碳。§4电弧炉脱磷工艺二、非正常炉况的脱磷工艺3.钢液中硅、锰、铬等元素含量偏高钢液中硅、锰、铬等元素与氧的亲和力比磷大，如果原料中这些元素含量高，会使磷的氧化受到严重影响。生产中遇到这种情况时，应延长氧化期，通过吹氧及加入氧化铁的方式先将这些元素氧化，同时注意控制炉温。当这些元素含量降

6、到0.5%以下时，扒除大部分炉渣再造新渣进行脱磷。§4电弧炉脱磷工艺三、喷粉脱磷工艺1.喷粉技术喷粉技术是将粉料悬浮于气体中，通过喷吹管中的输送气体把粉剂喷射到钢水中。在喷入的粉剂和输送气体动能的作用下，粉剂与钢水间产生强烈的搅拌，极大地扩大了反应物的接触面积，完全改变了传统炼钢炉内钢、渣反应的动力学条件，提高了反应速度。§4电弧炉脱磷工艺三、喷粉脱磷工艺1.喷粉技术喷粉时是越过渣层把粉剂直接喷入钢液，不与大气接触，所以利用率高。§4电弧炉脱磷工艺三、喷粉脱磷工艺1.喷粉技术喷入钢水中的粉剂和钢水作用一般可分为三个阶段：（1）第一阶段：

7、喷入钢液的石灰粉随钢水一起运动，同时被钢液加热到1600℃左右；（2）第二阶段：石灰熔化成渣滴，并与钢液发生反应。由于渣滴很小，冶金反应速度很快；（3）第三阶段：吸收了磷的渣滴随钢水流动，并逐渐上浮被排除到渣中。§4电弧炉脱磷工艺三、喷粉脱磷工艺2.电弧炉氧化期的喷粉脱磷电弧炉喷粉脱磷时所用的粉料，有石灰粉、铁矿石粉和萤石粉组成。粉料中的铁矿石是脱磷的氧化剂；石灰是磷在渣中的固定剂，它与P2O5结合生成（3CaO·P2O5）或（4CaO·P2O5）；萤石是化渣剂，可以快速化渣。§4电弧炉脱磷工艺三、喷粉脱磷工艺2.电弧炉氧化期的喷粉脱磷

8、粉剂中的铁矿石粉不仅可以氧化钢液中的磷，还会与钢中的碳反应，因此其含量应与钢中的碳含量有关。喷粉脱磷的输送气体采用氧气，通过涂有耐火层的喷管喷入钢液；喷管插入钢水的深度以200～300mm为宜。