中磷铁水生产超低碳钢实现高温低磷冶炼实践.pdf

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1、2014年第2期梅山科技·7·中磷铁水生产超低碳钢实现高温低磷冶炼实践王勇张才贵(梅山钢铁公司炼钢厂南京210039)摘要：对转炉脱磷的原理进行了分析，结合生产实践中冶炼温度、炉渣碱度及FeO对脱磷的影响，得出了转炉保证高碱度、采用高一低一高一低的氧枪操作制度和分批加料制度能起到很好的脱磷效果。并结合梅钢中磷铁水条件，采用转炉高温低磷出钢的冶炼方案，已经能够稳定生产出磷含量为12×10的超低碳钢。关键词：高温低磷；超低碳钢；脱磷；碱度PracticeofSmeltingHigh—-temperatureandLow-phosphorusUltra·-lowCarbonSte

2、elwithMedium-phosphorusHotMetalWangZhangCaui(SteelmakingPlantofMeishanIron&SteelCo．，Nanjing210039)Keywords：hi曲一temperatureandlow·phosphorus；ultra—lowcarDonsteel；dephosphorization；basicity一般情况下，磷在钢铁产品中是有害杂质，观点，首先是[P]被氧化成(PO)，而后与(CaO)须在炼钢时设法尽可能多地去除掉。它是冶炼过表1转炉设备主要规格参数程中最常遇到的杂质元素之一，会显著降低钢的项目参数

3、低温冲击韧性，提高钢的韧脆转变温度，使钢发生转炉类型顶底复吹冷脆⋯，恶化焊接性能，并将随着钢中氧、氮含量公称容量／t250的增加，有害作用也会加剧。磷在连铸坯中的偏转炉数量／个2析度仅次于硫，同时它住铁固熔体中的扩散速度氧枪类型／孔6又很小，不容易均匀化，因而其偏析很难消除，且最大供氧流量／(Nm·h)55000对钢的焊接性能和冷弯性能也有不利影响。因底吹风口类型TBM此，降低钢中的磷含量已成为深冲钢、汽车面板用Ar，N2底吹气体种类钢及石油、天燃气管道等用钢的头等任务。底吹风口数量／个12烟气处理系统IJT1梅钢铁水条件和设备条件铁合金料仓数量／个l2梅钢炼钢原料铁水中的

4、磷含量一般在0．12％副原料料仓数量／个1O～0．18％，属于中磷铁水冶炼条件。由于梅钢铁挡渣方式红外判渣+挡渣塞水预处理只有脱硫工艺而没有脱磷工艺，故铁水的脱磷全部是在转炉中进行。梅钢炼钢厂转炉设结合成稳定的磷酸钙，由下列反应组成：备的主要规格参数见表1。2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P205)+5[Fe](放热)2转炉脱磷原理2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO·P205)磷在钢中是以[FeP]或[FeP]形式存在，为+5[Fe](放热)方便起见，均用[P]表示。炼钢过程的脱磷反应生成的产物是4CaO·P205或3Ca0·P05，是在金属

5、液与熔渣界面进行，按炉渣分子理论的液态渣中多是3CaO·P0，而固态渣中有4CaO·8·梅山科技2014年第2期·P：0存在。反应平衡常数可由公式(1)高，则钢中磷含量也高。根据梅钢炼钢冶炼超得出：低碳钢的实践，转炉终点磷含量与终点温度之间的关系见图2。，gK=lg=．。5(1)冰、式(1)中：K为反应平衡常数；口为熔渣中成分的栅抽活度；W(P)为钢中磷的质量分数；T为钢液链《温度。豁2．1冶炼终点温度对钢液脱磷率的影响由公式(1)可知，脱磷反应是强放热反应，当转炉终点温度／℃升高熔池温度时，脱磷反应的平衡常数K将减小，不利于脱磷反应的进行，且高温会促使脱碳图2转炉终点温度

6、对转炉终点P的影响速度增加，使渣中(FeO)显著降低，也不利于磷的氧化。因此，转炉出钢温度的升高将增加脱从图2中可以看出，终点温度越低，终点磷就磷的难度，温度对脱磷平衡常数。的影响见越低，故在保证生产顺行的前提下，应尽可能地降图1。低冶炼终点温度。250t转炉合适的出钢温度应控制在1630～1670oC，则可以较好地控制终点磷含量，这对于减少终点氧含量，延长炉龄，也是(ca4P=103)／／有益处的。——K=[％P】【％0】5(Ca0、／／2．2冶炼过程熔渣碱度对钢中磷的影响。炉渣碱度对转炉脱磷反应有着重要影响，一／般而言，高碱度是转炉深脱磷得以实现的首要前／提，增加碱度有

7、利于脱磷，碱度与钢液中磷的关系：Ca4P2D3)一／AP【％J：【％O：(CaO)4见图3。冶炼前期的碱度越高，越有利于转炉前IOO／期脱磷的进行，因此可以通过适当延长前期吹炼静时间，增加助熔剂加入量和减小石灰颗粒粒度等／一一o'OV／方法，加速石灰的溶解速度，在温度升高之前迅速提高熔渣碱度，从而提高前期脱磷的效率。2．3(FeO)对脱磷的作用(FeO)对脱磷反应的影响比较复杂，因为它与其它因素有密切的关系。当其它条件一定时，图1温度对脱磷平衡常数的影响在一定限度内增加渣中(FeO)含量将使分配系数另一方面，适当提