超低磷工业纯铁生产实践

基于太钢工业纯铁磷含量控制现状,为解决磷含量偏高的问题,采用转炉“双渣”操作,比常规工艺脱磷率提高2%～5%。采用钢包炉脱磷,渣中FeO含量达到30%以上。相比常规工艺,炉渣氧化性更强、碱度更高,高氧化性、高碱度炉渣为脱磷提供了良好的热力学条件。采用转炉“双渣”与钢包炉脱磷相结合的工艺,在超低磷工业纯铁生产中取得了良好的效果。     

EAF-LF炼钢流程中钢水回磷的热力学分析

本文对钢水回磷进行了热力学计算和分析。得知EAF-LF炼钢流程中钢水回磷的根本原因是熔池温度升高，炉渣氧化性减小和炉渣碱度降低，并针对宝山钢铁股份有限公司150t：EAF炉治炼钢管钢过程，定量计算了熔池温度，炉渣氧化性及炉渣碱度变化对钢水回磷量的影响。计算结果表明，在LF精炼的热力学条件下，渣中无磷存在：EAF下渣量及铁合金种类对LF精炼钢水回磷量也有影响，EAF每下渣100kg，钢水增磷0.00032%，锰铁合金的增磷作用大于硅铁合金，每加入1kg/t锰铁合金使钢水增磷不少于0.0002%。由计算及分析可知，为防止钢水回磷必须密切关注EAF终点升温过程，严格控制EAF下渣量并采用低磷锰铁合金。     

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。     

低碱度渣铁水预处理脱磷研究

低碱度渣铁水预处理脱磷的一个主要特点是形成高氧势、低碱度炉渣.实验选用炉渣碱度1.3～1.8,(ω)(TFe)为20%～25%,底搅强度大于0.20 m3/(min·t),对4.0%(ω)(C)-(0.1%～0.3%)(ω)(P)-0.4%(ω)(Si)的铁水进行铁水脱磷预处理.实验表明,低碱度渣能稳定获得200左右的脱磷分配比,脱磷率大于90%.同时对供氧参数和底吹强度对低碱度渣脱磷的影响进行了相应的讨论.     

电炉炼钢中的氧化脱磷

本文主要介绍了电炉炼钢中的氧化脱磷的基本原理。从热力学和动力学两个方面探讨了影响氧化脱磷的几个主要因素：熔池温度、炉渣碱度、炉渣氧化性及量等。分析了炼钢现场熔化渣碱度与脱磷率的关系，氧化初始湿度和脱碳量与脱磷平均速度的关系。     

钢包铸余渣作为转炉脱磷助熔剂理论及实践

针对铝酸钙系精炼钢包铸余渣代替萤石作为转炉助熔剂对脱磷效率的影响,首先利用Factsage热力学软件对比计算分析了Al2O3、CaF2作为转炉炉渣助熔剂,对脱磷产物活度及磷容量的影响规律,并在实验室硅钼炉上对脱磷效率影响规律进行了对比研究。在此基础上,研究了精炼钢包铸余渣代替萤石的替代比例及应用效果。结果表明,分别以Al2O3、CaF2作为转炉脱磷助熔剂时,二者对炉渣碱度的控制要求相当;CaF2的助熔能力明显强于Al2O3,而Al2O3能降低脱磷产物的活度,增加炉渣磷容量,相比CaF2对脱磷反应具有热力学优势;w((Al2O3))为5.0%～9.0%的炉渣达到的脱磷效率,与w((CaF2))为3.0%～6.0%时相当;用武钢铝酸钙系钢包精炼铸余渣代替萤石作为转炉炼钢脱磷助熔剂,其与萤石的替换比例为2.5∶1,冶炼过程炉渣熔化良好,转炉终点钢水脱磷率提高3.0%左右。     

转炉气化脱磷炉渣留渣吹炼成渣路线理论分析

转炉渣作为炼钢工艺的副产品,具有极大的综合利用潜力,但磷元素富集限制了在炉内循环利用。基于溅渣护炉过程中进行熔渣气化脱磷操作,在实验室开展焦炭还原转炉渣气化脱磷热态试验。研究结果表明：留渣碱度在2.81～3.71时,气化脱磷渣的磷分配比随炉渣碱度的升高而增大;留渣的FeO质量分数在16%～28%时,随着FeO含量的增加,气化脱磷渣的磷分配比增大。气化脱磷渣具备一定的脱磷能力,在脱磷阶段的理论成渣路线应遵循高FeO含量,碱度先由高到低,然后缓慢增加,成渣过程中理论渣系控制在R=1.55～3.17,w(FeO)=28%～46%。采用该成渣路线进行生产实践,终点钢水磷质量分数降低了0.006百分点,钢铁料消耗降低了4 kg/t,渣料消耗降低了4.6 kg/t,既保证了高效脱磷,又降低了冶炼成本。     

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。     

转炉脱磷的影响因素及方法

本文主要阐述了转炉炼钢中影响脱磷的主要因素以及脱磷的方法,通过脱磷的基本理论反应分析了炉渣碱度、氧化性及温度对脱磷的影响,说明合理的碱度、氧化性、温度相搭配能更有好的促进脱磷反应的进行,借此引出脱磷的3种主要方法 :单渣法、双渣法及双联法。分析了它们各自的优缺点,根据磷含量要求不同的钢种选择合适方法。     

高级别管线钢超低磷控制研究

对高级别管线钢超低磷生产工艺进行热力学计算,研究了转炉脱磷并控制增硫和LF脱硫并控制回磷的条件。当100 t转炉终点氧为0.055%时,在炉渣碱度大于4.5、(FeO)≤20%,渣中的硫、磷分别≤0.036 5%、1.18%情况下可控制转炉终点钢中硫磷≤0.004%。得到0.004%和0.006%钢中磷的精炼工艺条件为:精炼渣碱度5.5～6、(Al₂O₃)分别小于18.8%和21.0%、(FeO)分别大于1.72%和1.28%、(P₂O₅) ≤0.012%。     

转炉造渣操作及其对脱磷的影响

从氧气顶吹转炉脱磷的热力学分析人手,探讨了冶炼过程中炉渣碱度、（FeO）含量对脱磷的影响、回磷的原因、影响因素及防止措施等,指出造渣过程应将炉渣碱度和（FeO）含量控制在合理范围内,同时必须应重视钢水的回磷问题。     

低碳易切削钢LF炉精炼渣控制工艺

与还原渣相比,易切削钢LF精炼渣具有控氧、低脱硫率、低脱磷率的冶金功能特点。该类渣中须保持一定比例的FeO、MnO,低碱度,渣量适当并能充分吸附钢中A12O3、硅酸盐夹杂物。合适的精炼渣成分(质量分数,%)为:CaO 30~40,Al2O310~25,FeO 2~6,MnO 10~25,SiO210~20,MgO 4~8。该精炼渣的平均脱硫率为11.7%,平均LP为0.56;钢中B类夹杂物为0~1.0,C类夹杂物为0~1.5。     

CaO-SiO2-Fe2O3-MnO2-MgO-P2O5系熔剂对钢液脱磷、回磷的实验研究

在１８５３Ｋ的温度下,利用ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＦｅＯ３－ＭｎＯ２－ＭｇＯ－Ｐ２Ｏ５系熔剂,对钢液进行脱磷、回磷实验,研究熔剂碱度ＣａＯ／ＳｉＯ２和氧化性（Ｆｅ２Ｏ３＋ＭｎＯ２）对钢液脱磷、回磷的影响,研究得出,防止钢液回磷的先决条件是：控制熔剂碱度和氧化性大于其临界值。实验发现,用适量ＢａＯ取代ＣａＯ基熔剂中的ＣａＯ,可有效控制钢液的回磷。     

钢水化学加热法硅发热剂的应用

在16kW立式二硅化钼棒炉内对钢水化学加热法进行了热模拟，共研究了以硅钙钡作为发热剂时，钢水顶渣碱度对钢水质量和钢包耐火材料侵蚀的影响，结果表明，钢中元素含量基本不变时，夹杂物没有明显增加，提高顶渣碱度可以有效防止回磷、回硫，并具有脱磷和脱硫的效果，且顶渣对铜包耐火材料的侵蚀并不严重。     

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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.     

Al2O3 -SiO2 -CaO精炼渣系对55SiCrA弹簧钢夹杂物形态控制的影响

在实验室采用Al₂O₃坩埚硅钼管式炉研究了(/%)38.5～45.8CaO-38.2～42.0SiO₂-8～15Al₂O₃-8MgO精炼渣系的成分和碱度(1.0～1.2)对55SiCrA弹簧钢(/%:0.53C、1.50Si、0.70Mn、0.69Cr、0.008P、0.003S、0.005Als)中夹杂物形态的影响,并用Factsage热力学软件对夹杂物成分进行热力学计算和分析在三元相图中的分布。结果表明,夹杂物中Al₂O₃含量随精炼渣中Al₂O₃含量的增加而增加,当渣碱度为1.2,Al₂O₃为8%时钢中夹杂物分布在Al₂O₃-SiO₂-MnO相图低熔点区域,夹杂物中Al₂O₃含量为30%～40%。热力学计算表明,渣碱度1.0～1.2时,对应的钢中Als为0.008%与试验结果吻合。因此用1.0～1.2低碱度和≤8%Al₂O₃精炼渣可控制弹簧钢中的夹杂物形态。      

120t转炉高磷铁水冶炼高碳低磷钢生产实践

针对莱钢用高磷铁水冶炼高碳低磷钢容易出现终点碳过低和终点磷超标的问题,通过将脱磷渣碱度控制在1.5左右,实行双渣留渣工艺,提高前期底吹强度改善动力学条件,使用无氟化渣剂和增上滑板挡渣优化挡渣效果等措施,实现了高磷铁水冶炼低磷钢的高效生产。其中,终点磷质量分数可稳定控制在0.010%以下,脱磷率由89.80%提高到94.67%,终点碳质量分数控制在0.15%以上,钢水氧化性降低,钢包渣厚降低了40mm,精炼成白渣时间减少,满足了高碳低磷钢洁净度的要求,取得了良好的经济效益。     

Double Slag Operation Dephosphorization in BOF for Producing Low Phosphorus Steel

A study on the production of low phosphorus steel by double slag operation in 210 t converter was carried out. A phosphorus content of less than 0.005% (mass percent) was obtained before tapping. About 80% phosphorus could be removed by the first slag after 5 min. High Fe³⁺ content and high basicity in the first slag were in favor of dephosphorization. On the other hand, Fe³⁺ content had less effect on dephosphorization during second slag treatment. In the second slag period, the fraction of dephosphorization increased with the increase of basicity up to a basicity of 6. Further increase of basicity of the second slag had very little effect on dephosphorization. The tapping temperature had great impact on dephosphorization. It was impossible to get phosphorus less that 0. 005% when the tapping temperature was higher than 1 943 K. The optimum operation conditions were suggested. On the basis of these conditions, the amount of the second slag and the effect of the remaining first slag were estimated.     

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...