双渣法半钢冶炼低磷钢工艺实践

- 26 - 2010 年第 33 卷第 5 期 双渣法 半钢冶炼 低磷钢 工艺实践 何 为 1, 杨森祥 2, 曾耀先 2, 李利刚 2 （ 团 研究院 有限公司 ； 提钒炼钢厂） 摘 要： 以 攀钢 脱硫提钒 后的 半钢 为原料， 采用 双渣法 转炉 冶炼 工艺， 减少转炉下渣量，并采用低 磷 合金以及出钢过程中外加 顶 渣抑制合金增 磷 和钢包渣回 磷 技术手段， 取得了良好的半钢冶炼低 磷 钢试验效果。试验结果表明，转炉脱 磷 率达到了 终点钢水 磷 含量稳定控制在 内。钢包渣回 磷 稳定控制在 内， 实现了攀钢 成品磷含量 低于 钢种的批量生产。 关键词： 半钢 炼钢 ；双渣 法 ；低磷钢 0 引 言 钢中的磷可降低钢的冲击韧性，尤其是低温冲击韧性 1磷的枝晶偏析使板材产生带状组织 ,造成钢板的各向异性 3。 近年来，随着用户对钢性能要求越来越严格， 特别是对 钢种 的磷含量提出了更高的 要求。 如 大量优质钢要求 磷含量 低于 低温用钢管、特殊深冲钢、一些航空、原子能、耐腐蚀管线用钢要求磷含量 低于 1。国内先进企业如宝钢、武钢均具备大批量生产 P P 种能力，如管线 、电工 硅钢等 4，其转炉终点 P 钢包内回磷量 P 攀钢高炉采用钒钛磁铁矿冶炼，铁水含 P S 平均 ( )， 铁水经脱硫提钒处理后， S可降至 下，但 P却无任何处理措施；在转炉炼钢后， 间，转炉在采用挡渣镖挡渣技术后，钢包回磷量波动在 间； 半钢转炉炼钢热源严重不足和成渣速度慢等因素成了冶炼低磷钢的限制性 环节，采用脱硫提钒半钢 艺流程很难稳定控制成品磷在 下，不具备批量生产成品 P 种 的 能力。 因此， 研究开发、冶炼低磷钢水 ， 生产出优质钢材 ,既 是市场的需求 ,也是攀钢急需解决的难题。利用攀钢提钒炼钢厂 120 t 新转炉工艺设备条件 ，进行了转炉低磷钢水冶炼的实践。 试验结果表明，转炉脱 磷 率均达到了 90%以上， 终点钢水 磷 含量平均为 %，成品 P 含量平均 %，使攀钢具备 了生产 成品 P 种 的 能力。 1 试验 条件 及方法 试 验 条件 采用脱硫 提钒 半钢冶炼 ，半钢成分和温度见表1。 由表 1 可见，入炉半钢 P 含量波动在 表 1 入炉条件半钢成分和温度 名称 C/% P/% S/% 温度 / 平均 1 小 300 最大 397 * 样本数 15 试验方法 1）采用的工艺流程 图 为： 脱硫铁水 半钢 转炉前期造渣脱磷 除渣 二次造 渣 终点稠渣 挡 渣 出 钢 钢 水 合 金 化 加 顶渣 吹氩H 保护浇注。 2）主装入量控制在 135 145 t 之间，废钢只作攀 钢 技 术 - 27 - 为调温使用 ,不加生铁块。 3）造渣制度 采用 双渣法冶炼 。 第一次造渣：活性白灰加入量 3 3.5 t，高镁石灰加入量 2.0 t，炼钢污泥加入量 500 800 钢污泥加入时间随第一批造渣材料加入，第一次造渣碱度按 制 。 第一次造渣枪位控制：2.2 m 之间，尽快化渣去磷，来渣后 3 5 第二次造渣：活性白灰加入量 .0 t，高镁石灰加入量 2.5 t，1.5 t。 第二次造渣枪位控制：采用滑枪操作，避免渣子返干，以强化炉内脱磷效果。 4）终点控制：终渣碱度 终点钢水C: 终点温度 1 630 1 670 。 5）出钢 控制： 出钢前加入 500 镁石灰进行稠渣处理，摇炉后出钢 ， 严格控制出钢过程 的 下渣量，出钢口时间 5.5 6） 钢包（回 磷 、增 磷 ） 的 控制 ： 采用金属锰合金化 和 硅铁合金化 ， 在出钢过程，合金化后随钢流加入 500 800 渣 。 2 试验 效果及分析 渣料消耗 一次造渣的渣料消耗 见表 2， 试验 总渣料消耗统计见表 3。 表 2 一次造渣的渣料消耗统计 名称 石灰 / （ 1） 高镁石灰 / （ 1） 渣料消耗 / （ kgt 1） 平均 3 小 3 大 3 样本数 15 表 3 试验总渣料消耗统计 名称 石灰总量 /（ 1） 高镁石灰总量 /（ 1） 复合渣总量 /（ 1） 总渣料 消耗 /（ kgt 1） 平均 6 小 6 大 6 样本数 15 由表 2 可见，转炉一次造渣渣量平均为 62.4 kg/t，石灰消耗波动在 3 018 3 992 之间，复合渣消耗量波动在 2 164 2 496 之间。由表 3可以看出，试验总渣料消耗平均为 104.2 kg/t，113.6 kg/t。 冶炼 过程 时间 试验过程冶炼时间统计见表 4。 由表 4 可见， 一次造渣吹氧 时间平均为 围 8.8 转炉冶炼时间平均为 出钢时间均在 5 上，平均为 围 验挡渣效果好 。 表 4 转炉冶炼过程时间统计 号 倒炉放渣时间 吹氧时间 冶炼时间 出钢时间 平均 小 大 样本数 15 转炉钢渣成分及碱度 试验过程钢渣成分及碱度统计见表 5。 由表 5可见 : 一次造渣钢渣中 P 含量平均为 范围 一次造渣钢渣中 量平均为 范围 23%；一次造渣钢渣碱度平均为 围 次造渣钢渣中均为 表明一次造渣过程渣基本化透以及碱度控制情况良好，体现了转炉冶炼前期低温段的脱磷效果； 终点钢渣中 范围 表明二次造渣化渣效果较好；转炉终点碱度平均为 围 度控制正常；终点钢渣中 P 范围 - 28 - 2010 年第 33 卷第 5 期 表 5 转炉一次造渣和终点渣样成分统计结果 名称 P/% S/% R( 一次造渣 平均 小 大 点 平均 小 大 转炉钢水成分及温度 试验转炉钢水成分和温度统计结果见表 6，终点钢水 C 含量及 P 含量分布见图 1、 图 2。 表 6 转炉钢水成分及温度统计 名称 C/% P/% S/% 温度 / 一次造渣 平均 473 最小 436 最大 495 终点 平均 657 最小 628 最大 683 图 1 终点钢水 C 含量分布 图 2 终点钢水 P 含量分布 由表 6 和图 1、 图 2 可以看出， 倒炉放渣温度波动在 1 436 1 495 之间，平均为 1 473 ；倒炉放渣时钢水 磷 含量 平均为 表明一次造渣脱去 60% 80%钢水中的 P 含量 ； 终点钢水 P 含量平均为 %，范围 % %，终点钢水 P 含量 下 ,其中 炉次 比例 终点钢水 C 含量平均为 范围 终点钢水 C 含量 主要分布在 围 ，占总炉次比例 终点钢水温度平均为 1 657 ，范围 1 628 1 685 。 脱 P 效果 表 7 是试验转炉脱 P 效果统计， 一次造 渣的钢渣 度 R 与渣钢间脱 P 分配比的关系分别见图 3、 图 4。 由表 7 可见，转炉脱 P 率均达到了 90%以上，平均 范围 91% 终点渣钢间脱 P 分配比 均为 围 67 次造渣时渣钢间脱 磷 分配比平均为 围 本发挥了低温段的脱 P 效果 。 由图 3、 图4 可以看出，一次造渣钢渣的 量和碱度高低对脱 P 有明显的影响，渣中 量在 15% 20%以及钢渣碱度在 P 效果 较好 。 . 0 4 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 0 8C/%频率/%率/%80 70 60 50 40 30 20 10 0 C/% . 0 0 5 0 . 0 0 5 0 . 0 0 6 0 . 0 0 6 0 . 0 0 7 0 . 0 0 7终点钢水 P / %频率/% 0 50 40 30 20 10 0 终点钢水 P/% 频率/%攀 钢 技 术 - 29 - 表 7 转炉脱 P 效果统计 炉号 半钢 P/% 一次 造渣 钢水 P/% 终点钢水 P/% 一次 造渣 钢渣(P)/% 终点钢渣 （ P） /% 一次造渣 (P)/P 终点 (P)/P 脱 P 率/% 平均 小 大 验转炉终点钢水温度与渣钢间 关系见图 5。 由图 5 可以看出，渣钢间脱 P 分配 终点钢水温度升高而降低，因此，为了达到较好的脱 时满足工艺匹配，转炉出钢温度控制在1660 以内 较 为合适。 各工序钢水 P 控制情况 试验各个工序 P 含量统计结果见表 8，成品 。 由表 8 和图 6 可见，钢包渣回 内，钢包渣回 P 范围 % %；（ 2）成品 %，范围 % %；成品 P 含量均控制在 下， 间，占总炉次比例为 图 3 钢渣中 量与渣钢间 关系 图 4 钢渣碱度 R(渣钢间 关系 图 5 出钢温度与渣钢间 关系 表 8 各工序 P 含量变化情况 % 炉号 铁水 终点 成品 平均 最小 最大 * 样本数 15 3 结论 1） 采用脱硫 提钒 半钢转炉双渣 生产低磷钢工艺可行 ，转炉脱 磷 率均达到了 90%以上，范围 91% 终点钢水可以稳定控制在 内。钢包渣回 内 ,使攀钢具备了连续生产 成品 P 种的 能力。 2）试验结果表明 ： 钢渣的碱度和氧化性以及转炉出钢温度均对转炉脱 磷 效果产生不同程度的影响，采用 双渣法 半钢 转炉 炼钢，一次造渣渣中 5% 20%、钢渣碱度 R(制在 及终点钢渣 的碱度 R(制在 4 5、出钢温度控制在 1 660 以内转炉脱 磷 效果最佳。 (P)/P80 70 60 50 40 30 20 10 0 010203040506070805 10 15 20 25(P)/P 5 10 15 20 25 010203040506070801 R(P)/P1 2 3 4 (P)/P80 70 60 50 40 30 20 10 0 R(0204060801001201401600 1620 1640 1660 1680 1700温度/ (P)/P(P)/P1600 1620 1640 1660 1680 1700 140 120 100 80 60 40 20 0 温度 / - 30 - 2010 年第 33 卷第 5 期 图 6 成品 P 含量 分布情况 参考文献 1 原丽君 . 转炉低磷钢水冶炼的研究与实践 2003,(2):262 朱志红 . 低磷钢生产工艺研究 2005(3):143 杨文远 . 大型转炉炼钢脱磷的研究 2002(2):04 刘 浏 . 超低磷钢的冶炼 工 艺 2000(12):20编辑 余文华 收稿日期： 2010 澳大利亚矿业巨头支持征收碳税 澳大利亚的矿业巨头 团（ 日呼吁澳大利亚考虑征收碳税，成为继澳大利亚必和必拓公司 (后 又 一家支持碳税政策的大型企业。 团总裁安德鲁 弗雷斯特 （ 示，他希望政府在考虑排污交易政策时，也能考虑征收碳税。他说： “我认为碳税比排污交易机制更好。 ”此前，另一矿业巨头必和必拓的首席执行官高瑞斯（ 呼吁为碳排放定价。 在吉拉德政府掌权之前，澳大利亚曾经两次试图推行排污交易体系，但都以失败告终。目前澳洲新政府正在重新考虑其气候政策。 吉拉德与绿党的协议承诺，澳大利亚会组建律师和专家委员会来寻求解决碳排放的最佳途径，并推动可再生能源发展。绿党希望在排污交易开始前先设置碳税，不过吉拉德早前曾经否决了碳税 的观点，但她表示，新成立的委员会寻找所有可行的办法。 吉拉德在竞选时承诺，澳大利亚 2020 年的温室气体排放将在 2000 年的基础上减少 5%。同时，澳大利亚资源和能源部长马丁 福古森（ 表示支持为碳排放定价，以刺激新型电厂的投资。他说，在未来的 10 到 15 年，澳大利亚可能会出现电力供应不足的情况，而由于目前碳排放价格尚未确定，影响了对新型电厂投资的积极性。他认为，如果不能尽快做出决定，就会影响澳大利