顶底复吹转炉双渣冶炼“脱磷窗口”温度控制模型

根据脱磷氧化反应热力学研究了C-P-Fe耦合作用下的半钢脱磷平衡温度以及P-Fe作用下的转炉冶炼终点钢水脱磷平衡温度,提出了双渣法冶炼"脱磷窗口"的温度控制模型。并进行了46炉45t顶底复吹转炉双渣法脱磷试验,得出转炉一次倒炉钢液温度和终点温度对脱磷率和磷分配比的影响。通过理论计算和工艺试验分析得出,一次倒炉钢液温度控制在1400~1440℃,冶炼终点温度控制在1610~1650时,在目前铁水/%:4.41C,0.41Si,0.19Mn,0.128P,0.034S,1250~1300℃,终点钢水/%:0.08C,0.01Si,0.06Mn,0.009 0P,0.017S,1600~1660℃和相关工艺条件下,可使一次倒炉钢液脱磷率达到62.1%,终点脱磷率达到93.9%,终点磷含量由原0.0090%降低至0.0078%。     

转炉冶炼汽车用钢脱磷工艺

为了减少RH吹氧升温对洁净度的影响,汽车用钢在转炉冶炼过程中终点温度往往更高,从而导致转炉冶炼过程脱磷困难。通过对渣钢间脱磷热力学和动力学的计算,分析了转炉"留渣+双渣"工艺条件下磷分配比与钢液成分、炉渣成分以及温度的关系;结合工业生产试验,通过改变倒渣时间以及调整炉渣成分并对转炉冶炼过程钢液、炉渣连续取样,研究了转炉"留渣+双渣"工艺条件下的脱磷变化规律并得出了快速脱磷的工艺条件:吹炼开始加入小块废钢和轻薄料快速增加炉渣FeO含量并控制钢液温度的升高,吹氧量达到40%时倒出高磷含量炉渣;吹氧量为40%~80%期间增加炉渣FeO含量,减少炉渣返干,防止钢液回磷;转炉终渣碱度控制在4.0左右,终渣TFe质量分数在18%~20%和尽量低的出钢温度。     

转炉炼钢少渣冶炼技术的探索实践

介绍转炉少渣冶炼、炉渣热循环利用实践.可分两个阶段,脱碳出钢留渣、冶炼中期脱磷倒渣留渣与脱碳出钢留渣同时进行（留渣＋双渣）.脱碳留渣冶炼,通过出钢后倒渣、调渣过程控制,抑制留渣造成吹炼前期的喷溅.留渣冶炼使吨钢石灰消耗降低28.6％.“留渣＋双渣”试验,控制转炉前期炉渣碱度及全铁,选择合适脱磷渣倒炉点及温度,保证前期渣脱磷率和泡沫化,最终前期脱磷率大于60％,排渣率大于50％.“留渣＋双渣”技术,吨钢石灰消耗降低46.9％.     

天铁180t转炉少渣低温高效脱磷冶炼工艺实践

为优化转炉冶炼工艺,对180 t顶底复吹转炉进行少渣低温高效冶炼试验,采用少渣冶炼工艺,即:兑铁→脱磷期冶炼→前期倒渣→脱碳期冶炼→终点出钢,实现了前期渣碱度平均1.91,前期脱磷率平均56.25%,后期渣碱度平均3.02,终点脱磷率平均90%,过程石灰、白云石消耗分别降低30%、20%以上。冶炼前期碱度1.5~2.0,熔池温度1 350~1 400℃更有利于铁水中磷的脱除;随着出钢温度和终渣碱度的提高,钢中磷含量增加。     

转炉单双渣脱磷工艺试验

结合南钢现场试验,研究了转炉采用单渣法和双渣法对钢水脱磷的影响;分析比较了不同操作制度对钢液中磷含量的影响,辅料加入量对终点钢液磷含量变化的影响,留渣操作对前期渣的影响以及对冶炼终点钢液磷含量的影响。试验结果表明,与单渣法相比,双渣法前期脱磷效果较好,形成的前期渣对脱磷较有利,冶炼终点能很好达到低磷钢要求。同时通过现场试验研究确定了冶炼低磷钢的最佳终点温度、适宜碱度和FeO含量等条件,并得出对磷含量要求严格的钢种应采用双渣法冶炼较有利。     

单渣法转炉终渣理化性质对脱磷的影响研究

在转炉利用单渣法冶炼HRB500E钢种的过程中,转炉终渣的性质对终点钢液磷含量有着直接的影响。以单渣高拉碳低磷冶炼工艺生产HRB500E钢种得到的转炉终渣为研究对象,通过采用XRD、SEM、EDS及热力学软件Factsage8.1,结合高温熔点实验研究了转炉渣的矿相结构、熔化温度和黏度等理化性质对转炉脱磷的影响。研究结果表明：终渣中的硅酸二钙相和磷酸三钙相有利于脱磷反应的进行;终渣的黏度随着温度的升高而降低,降低终渣的黏度和熔化温度有利于脱磷反应的进行;将终渣碱度控制在2.8～2.9,w(FeO)控制在15.9%～18.3%,终渣的熔化温度控制在1 357℃以下,可以实现终点出钢w(P)<0.020%,终点脱磷率大于82%。     

复吹转炉“留渣 双渣”脱磷工艺试验

摘要：在国内某转炉钢厂采用“留渣 双渣”工艺技术进行脱磷工艺试验。结果表明：随着转炉前期脱磷率不断升高,终点脱磷率不断提高。铁水硅含量对前期脱磷率的影响最大。根据铁水成分,在冶炼前期适当降低供氧强度、降低气固氧比、加入适量石灰及烧结矿,均有利于前期脱磷率的提高。在一倒时每吨钢液加入4~8kg石灰,不影响出钢温度,可提高一倒-终点阶段脱磷率,同时可提高终点脱磷率。从终点的控制效果可知,终点炉渣碱度应保持不小于3.0,炉渣中FeO质量分数在16%~20%,并适当降低终点出钢温度在1610~1630℃,有利于终点脱磷率的提高。通过加强熔池搅拌,促进钢渣反应趋于平衡,有利于终点磷分配比提高,从而可进一步提高终点脱磷率。     

转炉冶炼低磷洁净钢的工艺开发和实践

 转炉具备冶炼低磷钢的生产能力,但生产超低磷9Ni钢,转炉脱磷工艺仍然是主要难点和研究重点。分析了钢水温度、炉渣碱度、FeO和渣量等对转炉脱磷的影响规律,并结合现场工装设备条件,对转炉双联法、三渣法、双渣法3种脱磷模式进行试验对比。双联脱磷工艺半钢温降大、单炉周期长、生产组织难度大,三渣法操作过程复杂、终点磷控制优势不明显。双渣法冶炼周期短,通过优化转炉脱磷工艺,实现了采用双渣法冶炼工艺生产超低磷钢,简化了超低磷钢转炉冶炼流程,提高了生产效率。研究了转炉脱磷主要工艺参数,分析得出采用脱碳氧枪喷头时,供氧流量按脱碳吹炼流量的83.5%控制,可达到良好的脱磷效果并减少铁水碳的烧损;脱磷期半钢碳含量不宜控制过低,半钢碳质量分数为3.0%～3.5%时能保证前期的脱磷效果和脱碳期的热量。脱磷期温度控制在1 300～1 350 ℃,脱磷率较高也有利于炉渣熔化。炉渣碱度为1.8～2.2时,可保证较高的脱磷率和化渣效果。一次倒渣量40%以上,脱碳期终点温度按1 590～1 610 ℃控制,终渣FeO质量分数不小于20%,终渣碱度大于6,转炉终点磷质量分数可降低到0.002%以下。采用下渣检测系统和滑板挡渣操作,严格控制下渣量,出钢采用磷含量低的合金,炉后钢水增磷可控制在小于0.000 5%。通过工业试验,实现了铸机成品磷质量分数小于0.002%。     

八钢120t顶底复吹转炉留渣双渣炼钢工艺实践

文章介绍了八钢120t顶底复吹转炉采用留渣双渣炼钢新工艺实现了全量生产炉数为50%的比例,降低转炉石灰消耗38.6%,降低白云石消耗45%,钢铁料消耗降低4.53kg/t。重点介绍留渣双渣炼钢工艺中控制炉渣流动性的快速足量倒渣技术、高效脱磷技术、倒渣后快速成渣控制返干技术,以及通过缩短转炉辅助时间、合理匹配的生产组织模式,在冶炼周期延长4分50秒的情况下,取得了不降低转炉钢产量的实绩。     

半钢炼钢中“低碱度双渣+留渣”造渣工艺的研发

针对承钢高炉铁水磷高、硫低,转炉脱磷负荷重,造渣料消耗高的问题,通过对转炉脱磷机理及造渣过程分析,从转炉脱磷的热力学及热平衡入手,研究前期快速成渣技术、低碱度造渣料配加模型、一次倒炉倒渣时机精准控制,最终开发了"低碱度双渣+留渣"造渣工艺。采用该工艺后降低了炼钢造渣料消耗,提升了终点控制水平,大幅降低炼钢生产成本。     

转炉“留渣+双渣”少渣炼钢工艺实践

介绍了鞍钢股份有限公司炼钢总厂转炉"留渣+双渣"工艺的关键技术,包括留渣及炉渣固化技术、炉渣流动性控制及高效脱磷技术、快速足量放渣及渣铁分离技术、炉渣返干控制及终渣Fe O控制技术以及"留渣+双渣"快速生产技术,采用这些技术后,吨钢成本降低12.19元。     

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RH oxygen top- blowing for raising temperature should be avoided to improve the cleaniness of IF steel as far as possible, which made the end point temperature of converter higher and then dephosphorization in converter became difficult. Thermodynamics and dynamics of dephosphorization process in converter were calculated to study the relationship of phosphate partition ratio to compositions of molten steel, slag, temperature in molten steel based on slag- remaining and double slag process. Through changing the first deslagging time and the composition of slag,then serial sampling from molten steel and slag in industrial production experiments, the behavior of phosphorus in molten steel was studied and then the main measures obtaining higher phosphate partition ratio in slag- remaining and double slag process are: small- sized scrap or thin steel sheet should be used to increase FeO content in slag and prevent molten steel temperature increase when oxygen blowing in converter begins. Slag with high phosphorus content should be poured when amount of oxygen blowing reachs 40% of the total; FeO content in slag should be increased to assure the mobility of slag and then reduce rephosphorization from slag to steel when amount of oxygen blowing is greater than 40% and less than 80% of the toal; the end- point slag with 4. 0 basicity and 18 mass%-20 mass% FeO content and molten steel temperature should be controlled.     

复吹转炉双渣吹炼脱磷试验

 通过现场试验,研究了在同一转炉内进行前期脱磷倒渣后,中后期少渣脱碳以冶炼超低磷钢的工艺,即复吹转炉双渣吹炼脱磷工艺。结果表明：在铁水磷质量分数为0.11%～0.14%条件下,半钢和终点渣碱度控制在20～2.3和3.6～3.8,TFe质量分数控制在14%～16%和16%～18%,半钢倒渣量40%～60%,可以使转炉终点磷质量分数控制在0.007%以下。     

100t 转炉留渣双渣法冶炼高硅高磷铁水试验

针对钢厂铁水硅和磷含量较高的特点,采用转炉留渣双渣冶炼工艺以获得稳定的铁水脱磷率。吹炼3 min后加入石灰和污泥球等造渣材料,供氧强度0～3 min时为2.5m³/（t·min）,3～4.5 min时为3.2m³/（t·min）,温度控制在约1320℃。转炉一次倒渣后,继续吹炼,加入后期造渣料,待一氧化碳体积分数稳定时,适当提高氧枪枪位,促进化渣,并进行终点碳控制。试验结果表明:脱磷期铁水平均脱磷率为58.09%,脱碳期钢水平均脱磷率为85.56%;当半钢温度为1320℃炉渣碱度为2.0,炉渣TFe含量为18%时,在脱磷期能获得较好的铁水脱磷效果;当转炉钢水一倒温度为1580℃,终渣碱度为3.5,炉渣TFe含量为20%时,在脱碳期能够获得较好的脱磷效果;转炉终点[P]_e/[P]_r为0.90;试验中得到脱磷期和脱碳期炉渣的岩相组成适合铁水脱磷。     

Optimization of Low Phosphorus Steel Production With Double Slag Process in BOF

To produce the steel with phosphorus less than 0.007% (mass percent), the double slag process has been optimized in basic oxygen furnace (BOF). Dephosphorization and decarburization arc performed in sequence in the same converter. Deslagging is conducted twice, each at the end of dephosphorization and decarburization, by tilting the BOF. Production was tested in a 180 t BOF. Mass percent of phosphorus in steel at BOF blow end has been made to as low as 0.0042% after optimizing operational parameters. Factors affecting dephosphorization performance were studied. Before intermediate deslagging, dephosphorization is determined by the mass transfer of phosphorus from metal/slag interface to bulk slag phase rather than equilibrium thermodynamic conditions. After intermediate deslagging, dephosphorization is determined by the equilibrium thermodynamic conditions such as slag composition and temperature.     

含钛铁水脱硫及转炉冶炼实践

分析了含钛铁水对铁水预处理脱硫、转炉冶炼操作的影响。通过采用渣铁分离剂、改进扒渣操作,有效降低了脱硫粉剂消耗和扒渣铁损;针对含钛铁水的转炉冶炼,采用双渣操作,通过控制放渣时机、炉渣碱度、放渣温度、放渣渣量等措施,显著提高了除钛效果;通过改进转炉热平衡计算方法,能够准确控制冶炼终点温度。工艺改进后,转炉冶炼终点的温度控制和成分控制基本达到冶炼普通铁水的控制水平。Ti和P含量分别为0．0026％和0．0091％,补吹率降到15．34％。     

大型转炉优化造渣工艺提高脱磷的效果

 针对转炉冶炼存在的转炉前期化渣速度慢,冶炼终点钢水、炉渣氧化性高,终点磷含量控制不稳定等问题,利用炉渣熔化性测定、热力学平衡计算、炉渣矿相分析的方法研究了260 t转炉造渣、供氧工艺。结果表明,转炉初期渣熔化温度为1 330 ℃,不利于转炉前期化渣;终渣熔化温度为1 200 ℃,不利于转炉后期的炉衬维护;终点钢水磷含量与渣钢间磷平衡值差距较大,说明转炉吹炼终点动力学条件不足;炉渣中游离氧化钙含量较高,有部分未熔化的石灰。通过优化转炉渣料加入顺序和数量,强化转炉终点氧枪枪位控制、底吹搅拌等技术措施,可获得较高的转炉终点脱磷率和渣-钢间磷分配比,使终点渣-钢间磷含量更接近平衡;终点炉渣发育良好,游离氧化钙含量适中。     

转炉双渣脱磷一次倒渣温度研究

 为实现复吹转炉双渣吹炼一次倒渣的高效脱磷,从脱磷热力学角度分析计算了一次倒渣的理论指导温度,提出了一次倒渣温度控制新模式。通过现场试验,研究了不同一倒温度控制下的脱磷情况。结果表明,将一次倒渣温度由1348℃提高到1427℃时,转炉一次倒渣半钢磷质量分数降低0.034%,脱磷率提高28%,磷分配比提高28,实现了半钢磷质量分数脱至0.025%,一次倒渣脱磷率达79%和渣金间磷分配比为61的脱磷效果。     

大型转炉复吹和溅渣工艺技术的研究

以国内260 t转炉为研究对象,分析转炉复吹改造前后的冶金效果,结果表明,通过改进底吹结构和工艺, 转炉终点钢水磷质量分数达到较低的水平,钢水中氧和炉渣中TFe质量分数有显著的降低。在整个炉役期间,钢 水中的碳氧积都能达到较低的水平。由于冶炼低碳钢较多,给炉衬的维护带来困难。研究表明,采用合理的溅渣 和调渣工艺,可保证转炉炉龄和底吹供气效果同步。     

转炉生产低磷钢的脱磷反应热力学

 为实现磷质量分数小于0.010%的低磷钢批量生产,系统研究了转炉脱磷反应热力学。分析了影响转炉渣-金间磷分配比LP的主要因素,研究了P2O5活度系数和脱磷反应氧分压的定量确定方式,以及碳、磷选择性氧化问题。研究结果表明：LP主要受氧分压、P2O5活度系数和温度的影响;P2O5活度系数采用修正的柯热乌罗夫规则离子溶液模型计算较为准确;脱磷反应氧分压受炉渣氧分压控制,炉渣氧分压主要取决于钢中碳含量、炉渣碱度和温度。对传统复吹转炉生产磷质量分数小于0.010%低磷钢的工艺条件是：终渣碱度w(CaO)/w(SiO2)≥3.0,终渣w(MgO)≤9.0%,终点碳w(［C］)≤0.065%,终点温度控制在1873～1923K范围。