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%。     

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。     

300 t复吹转炉冶炼X80管线钢磷含量控制

 通过对首钢京唐公司生产的X80管线钢复吹转炉炼钢过程磷质量分数的控制研究,从热力学上分析了炼钢终点渣钢间磷分配比较低的原因,同时给出了转炉终渣成分的调节方向,以及要得到相应脱磷率和终点磷分配比时转炉渣加入量的最佳值。研究结果表明,在现有工艺条件下,转炉炉渣中MgO质量分数偏高,导致终渣熔点较高,而转炉终点渣熔点较高又是转炉磷分配比实际值与理论值差距较大的主要原因。通过计算,在现有工艺水平下,转炉渣的加入量应控制在43~60 kg/t(钢)较为合适。     

复吹转炉脱磷预处理工业试验

通过对首钢京唐钢铁联合有限责任公司300 t转炉脱磷现场工业试验,研究了复吹转炉脱磷预处理过程中半钢温度、炉渣氧化性、脱磷渣碱度、半钢w(C)/w(P)对脱磷效果的影响,研究表明:在半钢温度和脱磷渣碱度分别控制在1 290~1 310℃和1.9~2.5的条件下,半钢终点平均w(P)=0.026%,且w(P)0.030%的比例能够达到81.01%,与优化前相比,半钢平均磷含量和磷合格率都有明显改善。     

120t复吹转炉双渣法脱磷工艺的试验研究

对韶钢120 t复吹转炉双渣法冶炼低磷钢工艺进行了试验研究.结果表明,当转炉冶炼条件满足:铁水磷含量为0.13!,半钢炉渣碱度控制在2.0左右,TFe含量控制在15!左右,半钢倒渣量40!~60!的工况条件下,半钢平均脱磷率可达56!,最高达75!,冶炼终点钢水平均磷含量控制在0.011!,平均脱磷率为91.73!,满足了低磷钢生产要求.     

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。     

转炉半钢冶炼脱磷技术研究

针对攀钢转炉半钢炼钢存在的成渣慢,脱磷率低,炉后回磷大的问题,通过对造渣工艺、供氧、复吹底部供气、终点控制等多方面技术的优化,提高了转炉脱磷率。生产实践表明,采用转炉单渣法冶炼平均脱磷率达到了90%以上,转炉终点磷可稳定控制在0.007%以下,炉后回磷在0.003%以下,满足了成品[P]≤0.010%的低磷钢的生产需求。     

120t转炉半钢炼钢去磷保碳工艺的生产试验

针对攀钢转炉半钢冶炼中高碳钢增碳法增加成本降低钢水质量问题,采取了半钢增硅化学热补偿工艺,并根据对转炉脱磷热力学以及钢渣中磷富集规律,得出炉渣中磷的主要富集相为硅酸二钙。采用快速成渣、降低出钢温度等技术措施后,增加了炉渣中富磷相的比例,提高了脱磷效果。试验结果表明,新的热补偿工艺在提高半钢热源的同时,使得炼钢转炉成渣时间由4.1 min缩短到2.5 min,试验炉次转炉终点钢水碳含量平均为0.18%,温度平均为1 653℃,炉渣TFe含量平均降低2.81个百分点,终点磷含量均控制在0.015%以内。     

100 t转炉冶炼钒钛铁水高效脱磷机理分析与生产实践

基于转炉出钢过程回磷机理分析与控制措施,通过现场取样、数据采集、模拟试验及利用FactSage软件分析了转炉冶炼过程脱磷机理,研究探讨了渣中FeO含量、TiO2含量、SiO2含量、终点温度、熔渣碱度、底吹搅拌对脱磷的影响.研究结果表明,结合首钢水城钢铁集团公司生产实践,控制终点温度在1630～1645℃、终渣FeO质量...     

低磷低硅铁水180 t复吹转炉冶炼高磷钢的工艺优化

在统计分析了转炉前期炉渣碱度和钢水温度,终点炉渣碱度、终渣全铁含量和终点钢水温度对脱磷率影响的基础上,优化了0.29%Si,0.085%P铁水180t复吹转炉的高磷钢冶炼工艺。200炉冶炼结果表明,通过使用低枪位使钢水快速脱碳升温,控制前期炉渣碱度≥2.2、终点炉渣碱度2.8~3.2,终点炉渣全铁含量≤17%,转炉出钢温度1 650~1 680℃,可控制脱磷率≤60%,终点钢水磷含量均值为0.035%。     

大型转炉炼钢脱磷的研究

利用副枪在吹炼过程取样测温的方法研究了大型转炉炼钢脱磷情况。适当控制炉渣的氧化铁和碱度可使吹炼终磷含量达到预定值。计算了吹炼终点渣－钢反应的平衡值，给出了终点钢水磷含量与影响脱磷反应工艺参数之间的回归方程。     

转炉预脱磷与“全三脱”铁水少渣冶炼技术

 京唐公司炼钢系统铁水转炉预脱磷及“全三脱”铁水少渣冶炼工艺不断进行技术优化,脱磷转炉通过优化废钢尺寸、底吹枪数量和排布,半钢脱磷率可达到70%;铁水经过脱磷转炉脱硅、脱磷后,温度和磷质量分数更加稳定,为脱碳转炉少渣冶炼、自动化炼钢终点双命中率的提高提供了先决条件;脱碳转炉通过采用留渣操作、少渣冶炼技术、溅渣护炉技术后,自动化命中率达到90%以上,炉龄达到7 000炉以上;炼钢车间内渣钢、除尘灰、氧化铁皮等含铁物料实现了自循环消耗。采用“全三脱”铁水冶炼工艺,钢种质量进一步提高,超低磷与超低硫钢中（S＋P＋N）元素质量分数可稳定控制在0.009 5%以下。     

低碳铝镇静钢转炉炼钢低温脱磷工艺

对转炉脱磷进行热力学与动力学分析,介绍了低碳铝镇静钢转炉低温脱磷生产工艺,对该生产工艺过程参数进行了统计分析,并对过程炉渣进行了SEM、EDS、XRD分析。结果表明:通过降低平均出钢温度至1 617℃,碱度控制在2.4～3.0,TFe质量分数控制在12%～15%,转炉后期脱磷效率大大加强,冶炼后期调渣后TSC阶段渣钢磷分配比在50～120之间,TSO阶段磷分配比在100～300之间。转炉终点炉渣中固磷矿相主要是15CaO·6SiO_2·P_2O_5,其中P_2O_5主要集中在块状2CaO·SiO_2～3CaO·SiO_2相中,而针状Fe-Mg-Mn的氧化物相中基本没有P_2O_5,冶炼后期通过适当延长低枪位-大氧气流量冶炼时间来回收渣中部分铁,对脱磷影响不大。     

马钢转炉双渣法脱磷工艺生产实践

主要介绍了马钢第三钢轧总厂70 t转炉炼钢双渣法脱磷工艺生产实践,实践结果表明,在脱磷阶段,控制熔渣碱度在1.5~2.0,渣中ω(FeO)含量在10%~15%,一倒温度在1400~1450℃,可以获得较好的脱磷效果;在脱碳阶段,终渣碱度控制在3.8~4.2,ω(FeO)含量控制在20%~25%,出钢温度控制在1650℃以内,脱磷率可达90%以上。采用双渣法工艺后,转炉石灰用量减少约20 kg/t钢,钢铁料消耗下降4~6 kg/t,具有良好的经济和环境效益。     

120吨复吹转炉冶炼低磷钢的生产实践

介绍了湘钢采用120 t复吹转炉生产低磷钢的新工艺,转炉终渣碱度控制在3.5-4.5,出钢温度控制在1605-1625℃,出钢w(O)控制在0.065％以上,可将转炉终点w(P)控制在0.011％以下,也可保证出钢后进一步脱磷效果.采用新工艺生产低磷钢,出钢后平均脱磷率51.2％,扒渣后平均返磷率34.6％,中间包w(...     

复吹转炉冶炼低磷钢试验研究

研究了复吹转炉铁水脱磷预处理,半钢倒渣后在同一转炉内进行少渣精炼冶炼超低磷钢的工艺。结果表明:在铁水磷含量0.13%条件下,半钢和终点渣碱度(CaO/SiO2)控制在2.0和3.6左右,TFe含量控制在18%左右,半钢倒渣量40%～60%,半钢脱磷率最高达65%,平均为50%,终点脱磷率最高98%,平均为94.6%,冶炼终点钢水磷含量控制在0.007%以下,最低0.003%,满足低磷钢生产要求。     

转炉双联炼钢工艺热态渣再利用脱磷的工业试验

通过对双联工艺生产汽车板中300 t脱磷转炉进行脱碳转炉热态渣循环工艺的研究,分析了热态渣循环利用过程对脱磷转炉脱磷效率以及辅料消耗的影响。结果表明,热态渣循环工艺能够充分利用脱碳转炉热态渣高CaO、低P_2O_5以及成渣快的特点,从而实现脱磷炉的高效脱磷。采用热态渣循环工艺以后,热态渣试验炉次钢种半钢终点磷质量分数平均降低0. 003 7%,平均脱磷率提升至63. 55%。试验炉次石灰使用量较常规炉次平均每炉降低2. 18 t。     

120 t转炉高效脱磷生产实践

为实现低磷钢批量生产,通过控制冶炼过程工艺参数并采取双渣法脱磷,使倒渣温度控制在1 350~1 400℃;冶炼时间控制在350 s;炉渣碱度控制在1.7~2.0,使前期脱磷率控制在70%以上。转炉终点平均出钢P含量由0.012%降低至0.009%,出钢温度由1 642℃提升至1 649℃,取得了良好的脱磷效果。     

100t复吹转炉终点温度控制对脱磷的影响

针对转炉高温脱磷困难的问题,根据某厂100 t转炉脱磷试验,研究了转炉终点温度控制对脱磷的影响及高温条件下增强转炉脱磷能力的措施。结果表明:随着出钢温度的升高,转炉渣-金磷分配比降低,炉渣脱磷能力变差,钢液磷含量增加。低温是转炉深脱磷的重要条件,出钢温度低于1 620℃时,即使碱度控制在3.0左右,也能实现磷含量低于0.01%出钢。通过提高炉渣碱度,增强炉渣固磷能力;降低渣中P_2O_5含量,增大炉渣磷容量;或增加炉渣FeO增强熔池氧化性和炉渣脱磷能力,均可显著降低高温对脱磷的不利影响,为出钢温度要求较高的低磷钢生产工艺参数控制提供了重要参考。     

转炉双渣法脱磷一次倒渣工艺研究

通过工业试验研究120 t顶底复吹转炉双渣法脱磷一次倒渣时的供氧制度、枪位控制和一次倒渣条件对脱磷的影响。结果表明最佳的一次倒渣工艺条件为:一倒吹氧时间和吹氧量应分别控制在390~420 s和2 300~2 400m~3;一倒温度、碱度、FeO以及P_2O_5含量分别控制为1 400~1 420℃、≥2.06、≥10.97%和2.54%~3.0%时,可以实现一倒钢液磷含量最低为0.032%,脱磷率最高为75.57%。