转炉脱磷分析及采取的措施

转炉脱磷率影响因素及实行的措施配吃块矿，使铁水P成份持续上升，目前铁水平均磷已升至0.093%，最高达P提高转炉脱磷率的有效方法。转炉脱磷热力学分析FeOCaOFeO为氧化剂，以CaO为磷氧化产物的稳定剂。通常炼钢脱磷反响如下：1〕在渣钢界面上5(FeO)5[Fe]5[O] 〔1〕2〕在与渣相相邻的金属层中2[P5[O(PO

) 〔2〕2 53)在与金属相相邻的渣层中(PO4(CaO)4CaOPO

) 〔3〕2 5 2 5总反响描述为〔4〕2 5依据萨马林的数据lgK

lg

a(4CaOPO)25

47008 15.06 〔5〕p K a5p (FeO)

a4 T(CaO)在式〔5〕中，氧化物和磷酸四钙的活度甩摩尔分数表示。Kp

随温度的上升1673、1773和1873K下。Kp

相应为7.8×108、3.5×107、2.1×106。依据式〔5〕，在金属与炉渣平衡的状况下，a(a(4CaOPO)K2 5p (FeO) (CaO)a5 a4[%P]〔6〕可见，促进炉渣对金属脱磷的热力学因素有：加人固体氧化剂〔铁矿石、铁皮〕或用高枪位向熔池吹氧以增大a〔FeO〕参加石灰和促进石灰在碱性渣中快速溶解的物质以增大a ，亦即增大自由CaO〔不与酸性氧化物结合的〕的浓度；

〔CaO〕用更与金属接触的渣相的方法，亦即放渣和参加CaO与FeO造渣的方法来减小a

(4CaOPO)2516731873K〔4〕Kp1/370。和保证得到均质流淌的炉渣使传质过程加速。我们引入脱磷指数L—熔渣的脱磷在渣—铁间的安排比作为衡量熔渣的脱P磷力量的大小，其值越大则说明熔渣的脱磷力量越大。LP

可由如下反响式推得O〕 〔7〕25aaaK PO5 aa2525

2O2

〔8〕5p5P

f2P

P 2f5 o5oPOL 2 5P [P]

〔9〕Kp

P

在肯定程度上反映了Kp

的大小或炉渣脱磷力量的大小。而从Kp

LP

值的比较中可得，影响脱磷指数LP

的因素是〔影响Kp

值〔FeO〕25温度对脱磷的影响

。[O]LP

Kp

增大来实现的，脱磷是一个强放热反响，上升温度Kp

值减小，因此低温有利于脱磷，但同时炉内铁水温度还要满足渣料熔化的要求。由脱磷方程得到：LgK=40067/T-15.06 〔10〕pKt/℃ 1400 1500 1600K 7.8×108 3.5×107 2.1×106pp

100℃，Kp转炉脱磷的冶炼过程温度掌握尽可能的低一点，对脱磷的热力学条件是格外有利的。P磷在渣钢之间的安排比上升，直到1350℃～1400℃之间时，安排比到达顶点，当温度再上升，磷在渣钢之间的安排比下降。另外，温度的连续上升，使C-O反响进入快速反响阶段，也影响到脱[P]效果。因此，选择1350℃~1400℃作为转炉脱磷一倒温度是最为合理的。温度的影响，尽管上升温度会使去磷反响的平衡常数Kp

值减小，然而与此同时，较高的温度会使炉渣的黏度下降，加速石灰的成渣速度和渣中各组元的集中速度，强化了磷自金属液向炉渣的转移，其影响可能超过Kp

值的降低。固然，温性，对脱磷过程最为有效。炉渣碱度对脱磷的影响〔PO〔CaO〕25结合成稳定的磷酸钙。因此增加渣中〔CaO〕可以增大a

，降低五氧化二磷的CaO

，磷在渣铁间的安排比LP

提高。但在转炉脱磷吹炼前期，为了保证终点有较高的［C，温度肯定不能超过1400℃，而在这样的温度下，液态渣1.5-2.0炉渣〔FeO〕对脱磷的影响LP反响式中［O］的凹凸实际上是由熔渣中FeO的活度a

FeO

LFeO〔FeO〕的活度系数变化P不大，增加渣中(FeO)的浓度是增大a

FeO

熔渣的流淌性，对脱磷的动力学条件也是很有好处的。碱度肯定的条件下，渣中(FeO)含量较低时，磷在钢渣之间的安排系数Lp(FeO)(FeO)含量=16%-20%Lp

(FeO)是去磷反响的氧化剂，同时它还能加速石灰熔化成渣和降低炉渣的黏度。但是，假设渣中(FeO)的浓度过高，会使OO〕25 25削减，反而使炉渣脱磷的效果降低。渣量对脱磷的影响25降低。在肯定的条件下，增大渣量必定会使渣中〔PO〕的浓度降低，破坏磷在25所以炉内渣量的多少，打算着钢液的脱磷程度。增加了炉渣的总量，可以提高炉渣的去磷率。炉渣黏度对脱磷的影响以反响速度与炉渣黏度有关。通常状况下，炉渣黏度愈低，反响物渣界面的集中转移速度就愈快，反响产物〔PO〕离开界面溶入炉渣的速度也愈25参加稀渣剂〔莹石〕改善炉渣的流淌性，以促进脱磷反响的顺当进展。不仅会将的炉衬的使用寿命，而且还使渣中MgO含量增加，稀渣剂的作用消逝后炉渣反而变得更稠。入炉铁水Si对脱磷的影响硅的快速被氧化，渣中含有大量的〔SiO，不利于快速提高炉渣碱度，不利于20.4-0.5%为宜。R(Fe0(Si)≥0.6％时，可承受双渣法，即头批造渣料参加约占总料量的二分之一，在吹炼降低炉渣温度，提高炉渣碱度，利于中后期脱磷。(Si)≤0.20％，炉内温度低、炉渣化不透、渣量少，(Si)≤0.20％时，转炉可承受留渣操作，并调整废钢种类，把上一炉的炉渣留2～3t，为下一炉使用，这样可以增加渣量，提高吹炼前期炉渣中(Fe0)(Fe0)含量，同时依据实际化渣状况参加肯定量的冷球，使炉渣具有较好的流淌性，利用高(Fe0)、低温来到达去磷的目的。转炉脱磷方面的资料查询为了解同行对转炉脱磷的一些争论及成果，阅读了关于脱磷方面的文献90余篇，并对其中十四篇指导意义较强的进展了归纳总结如下1、造渣操作及其对脱磷的影响.沈克强.冶金丛刊.总185期.2010年2月2.8—3.5钢种的脱磷问题。FeO含量，并不是片面地追求高碱度。2、脱磷冶炼工艺争论.李涛，许晓东.钢铁.第37卷增刊.2002年10月80t转炉冶炼工艺改进方案72A平，提出了双渣操作和终点低拉增碳相结合的冶炼工艺。2.5.1枪位掌握如图5前期渣倒渣时间掌握在开吹4min-4.5min，这段时间可分为吨/炉矿石，用以降低炉渣粘度，实现大渣量，并且承受高枪位操作，在短时间内化好渣，提高渣中FeO含量；二是猛烈脱好，此时需降枪操作，猛烈搅拌熔池，使钢液与渣子充分接触，这样才能起到良好脱磷效果，同时随着脱磷反响的进展，渣中(FeO)渐渐降低；三主要是倒前期渣，由于前一阶段降枪操作，钢中碳、渣中(FeO)随着脱磷的进展大量降低，但(FeO)100-300kg萤石倒出大量炉渣，提高前期脱磷率。3、双联炼钢过程脱磷工艺的争论.陈嘉颖.上海大学.硕士学位论文对转炉双联冶炼过程，1400℃、碱度1.0-1.5左右能为脱磷供给较好的热力学条件。2〕在转炉脱磷脱碳少渣双联冶炼实际操作中应当留意石灰熔化的动力学条件。灰，以提高成渣速度并降低渣料本钱。4、造渣制度影响转炉深脱磷试验争论.炼钢.第25卷第6期.2009年12月82％以上的脱磷率及w([P])<0.0030％(最低可达0.0005％)的极低磷水平；R=3.2～4.0kg/t；w(FeO)=25.0％～30.0％；5、高碳钢高拉碳前期脱磷过程掌握.刘跃，刘浏，佟溥翘，赵继宇，吴建鹏，李小明，王国平.炼钢.第22卷第2期.2006年4月(2.0～2.5)和适度炉渣氧化性(TFe≤15％)磷预处理。并在“一倒”时尽可能倒出高磷渣。从初步试验结果看，必需遵循以下操作原则才能获得较高的前期脱磷效率：一次倒炉排渣的钢水(或半钢)温度掌握在1380～1410℃；前期吹炼的时间>8min；前期吹炼过程承受最强的底搅拌强度(标准状态下，每吨钢每分钟在0.125m3800m3/h；过分氧化；铁水硅质量分数在0.55％以下。从试验效果看，由于较好地掌握了上述操作87％和93％6、转炉低碳钢冶炼脱磷的因素分析第36卷第5期.2008年10月磷在炉渣和钢水中的安排比随炉渣氧化性的增加而增加。磷在炉渣和钢水中的安排比在肯定炉渣碱度范围内随着炉渣碱度的增加而增当炉渣碱度为4.5左右时,磷在炉渣和钢水中的安排比获得最大值。温度高到肯定程度后,则随温度的上升而下降。依据涟钢的试验结果,当温度为1680℃左右时,磷在炉渣和钢水中的安排比获得最大值。7、南钢120t顶底复吹转炉脱磷的因素分析.李晶，姚国伟，阿不力克木，余健，.2008通过对南钢顶底复吹转炉脱磷试验争论，得出以下结论：1〕0.008％，0.004％的钢。1250℃，初期承受低枪位操作；大于1300℃，初期1650℃以下。强。终渣(FeO20％左右时，磷在渣钢间的安排系数获得最大值，脱磷力量也最强。8、复吹转炉脱磷工艺分析与实践.原丽君，田勇，马成，张晓军，张守东.2007中国钢铁年会论文集点做如下总结：在保证挂罐温度要求前提下，出钢温度尽量靠近下限；成品[P]≤0.015%时，可承受单渣法冶炼，成品P≤0.010%时，承受双渣法冶炼；3〕单渣法渣料分屡次参加，第一次参加量最大，以保证前期炉渣碱度，要求在规定时间内加完全部渣料，以保证渣料充分熔化；5以保证渣料充分熔化；二倒要求在下枪吹氧后参加足量白灰、白云石及稀渣剂，保证二次造渣；(FeO)、高碱度、好的流淌性；6〕出钢过程中严格掌握转炉下渣。9、转炉脱磷率保证高附加值品种生产.李海宝碱度R=2.1，温度T=1350℃～1500℃，TFe=8％的炉渣是较好去磷掌握的关键因素；10、青钢80t转炉脱磷影响因素分析及实践.郭发军，徐志成，陆巧彤.山东冶31卷第4期.2009年8月1〕1350～1450℃。3.5，1.8～2.0。转炉渣中的氧化铁含量应掌握在15%～20%。转炉承受双渣法操作，可有效地掌握磷含量。11、梅钢中磷铁水低磷钢冶炼问题的探讨.唐洪乐，汪洪峰，孙晓辉.钢铁.第梅钢低磷钢生产实践局部前期渣，为中后期脱磷减轻压力。此时钢水的磷含量在0.025％～0.045％，2.3％～3.5％，88％1380--1450℃。梅山0.010％以下，脱磷率到达94％以上，而石灰消耗根本上与正常单渣法冶炼相当。梅钢目前铁水磷的质量分数为0.010％。12、高碳钢脱磷工艺分析及实践.白艳青，张志红，张中华，李家征，江福先，门志刚.河北冶金.20091169.20091通过掌握吹炼各时期的炉渣、枪位、供氧等工艺参数，在高硅高磷幅降低生产本钱。350s、750s前期去磷是重点，碱度应掌握在2.5左右，倒渣温度不宜超过1400℃。[P]0.015％1610℃以上。[O]400×10-6100×10-6左右，可显著降低熔池终点氧，从而降低钢铁料和合金消耗。13X65管线钢脱磷工艺争论3l4.20097转炉双渣脱磷操作要点35kg/t17％，使化渣更充操作原则归纳如下。一次倒炉排渣时的钢水(或半钢)温度掌握在1350--1400℃；前期吹炼的时同，即转炉“一倒”时间掌握在7min左右；前期吹炼过程承受较低的底吹搅拌强度；成沫渣。14、复吹转炉双渣法生产低磷钢工艺实践304.20088供氧制度与底吹模式对脱磷的影响为了取得较快的化渣效果，转炉前期吹炼一般承受供氧强度≤6min。由于炉渣碱度较低及承受软吹模式，因此假设入炉铁水Si≥0.50％时极易吹炼在5min以上，不需压渣，提枪摇炉倒渣，尽可能多的多倒富磷渣，防止冶由于双渣前期吹炼应用软吹模式，脱磷动力学条件缺乏，底吹流量B15—30s0.030％以内，最低磷0.016％。0.010％以下主要通过以下措施：1〕通过优化转炉双渣前期工艺，合理掌握炉渣的碱度(2.0--2.5)、温度(1340含量，可以获得较高的脱磷率，脱磷效果较抱负；2〕假设要稳定得到[P]≤O.010％的钢水，出钢时需要掌握[P]≤0.007％，要掌握转炉双渣操作，总结双渣操作要点如下：12-3Nm3/min/t〔石灰来不及熔化完全，倒炉时有大量的石灰块积存在一起，假设降低供氧强度，适当延长脱磷段吹炼时间能改善石灰熔化；35%--40%；32—3；41350—1400℃；二、转炉双渣脱磷试验方案：述资料结论制定出转炉双渣操作试验方案如下〔50t：1、双渣前转炉供氧强度为3Nm3/min/t，底吹强度为0.1Nm3/min/t〔4.8N3/min，倒渣后恢复正常操作；2、枪位掌握原则：开吹使用高枪位增加渣中FeO，使用两分钟后降低枪位，图如以下图：14001200单位14001200200010000 60 120 180 240 300 360

单位/s1200kg300kg，冷球340s倒渣时间理论计算如下表：计算过程中，铁水装入47t，废钢5t，成分见下表，假设双渣时碳元素氧化过程中10%氧化为CO，90%氧化为C