铁水用预熔渣真空脱硫脱磷处理的研究

开展了铁水用石灰基预熔渣进行同时脱硫脱磷真空处理研究，试验结果表明，随着石灰基预熔渣中CaO含量增加，脱磷率和脱硫率均增大；随着渣中CaF2含量的增加，脱硫率呈下降趋势，脱磷率先下降而后出现上升情况；真空处理平均脱硫率为68．83％，平均脱磷率为78．46％，分别比常压处理平均脱硫率高26．95％，平均脱磷率低10．18％，但终点[P]含量接近，为冶炼低硫低磷钢提供优质铁水。     

中磷铁水同时脱磷脱硫实验室研究

针对w([P])在0.33%~0.44%的中磷铁水,在1 350℃条件下采用喷吹法对同时脱磷脱硫渣系进行了优化试验。结果表明:CaO过剩系数、氧化剂过剩系数和w(CaF_2)/w(CaO)对脱磷的影响不大,但对脱硫影响显著。综合考虑脱磷率、脱硫率和渣量,最佳渣剂组成为CaO过剩系数45%,氧化剂过剩系数15%,w(CaF_2)/w(CaO)为0.5;用B_2O_3代替CaF_2,须将w(B_2O_3)/w(CaO)控制在0.20以上。     

不锈钢喷粉吹氧法铁水脱磷工艺

为了满足生产超低磷钢的预脱磷要求,对不锈钢铁水脱磷工艺进行介绍。在45 t钢包中进行石灰喷粉+吹氧的工业试验,结果表明,在铁水脱硅期达到预期效果(铁水w([Si])≤0.1%)后,铁水脱磷期可实现平均脱磷率大于88%。根据试验数据,分别回归出脱硅期和脱磷期的脱磷率、磷分配比的计算公式。通过添加萤石能够获得较好的铁水脱磷效果,随着铁水硅含量变化,铁水温度、吨钢耗氧量、石灰消耗量、炉渣碱度的增加,铁水的脱磷率明显增加。炉渣w((TFe))的增加对铁水脱磷率的影响不显著。研究认为,目前采用的石灰喷粉+吹氧冶炼进行铁水脱磷处理是行之有效的不锈钢铁水脱磷方法。     

复吹转炉双联工艺冶炼X80管线钢脱磷试验研究

结合某厂生产X80管线钢实际状况,对复吹转炉双联工艺的炼钢脱磷过程进行试验,研究转炉炉渣碱度和氧化性对脱磷的影响。结果表明：在铁水磷含量为0.118%和0.116%,脱磷炉和脱碳炉终点渣碱度CaO/SiO₂分别为1.6～2.0、3.3～4.1,T.Fe含量分别为10%～15%、20%～35%的条件下,脱磷炉脱磷率最高达50.85%,平均为38.35%,终点脱磷率最高为95.69%,平均为94.88%,冶炼终点钢水磷含量控制在0.007%以下,最低0.005%,满足X80管线钢生产要求。     

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。     

基于高FeO转炉渣的钢液脱磷行为

 为了研究在转炉冶炼中高FeO转炉渣条件下钢液的脱磷行为,采用双联法在某钢厂300 t脱磷转炉上展开高氧化性转炉渣脱磷工业试验。通过理论分析并结合XRD、拉曼光谱分析等手段,研究了脱磷温度、转炉渣矿相结构以及终渣成分等因素对高FeO转炉渣条件下钢液的脱磷的影响。通过热力学公式计算发现,脱磷转炉最佳理论脱磷温度约为1 675 K。对比分析了不同脱磷效果的转炉渣的矿相结构,结果表明,2CaO·SiO₂和3CaO·P₂O₅矿相结构有利于脱磷反应的进行,3CaO·SiO₂对脱磷效果的影响不明显;Si—O—Si键和[FeO₄]键特征峰面积越大,Q0和Q2单元特征峰面积越小,脱磷效果越好。最后研究了脱磷炉钢液脱磷率≥60%时终渣成分的最佳控制工艺参数,碱度R为1.05～1.30,w([FeO])为33%～37%,w([MgO])≤3.0%,w([MnO])为4.3%～5.4%。本研究可以为钢铁企业采用双联法开发超低磷钢提供理论依据和技术指导。     

鞍钢100t复吹转炉生产工艺实践

结合鞍钢100t顶底复吹转炉的改造情况,分析、对比了转炉顶吹和复吹两种工艺。结果显示,采用复吹后,终点[C]含量降低,供氧强度每炉降低82m^3,脱P、脱S率分别提高6．2％和16．0％,渣中TFe下降5．68％,喷溅次数降低了15．1％,提高了金属的收得率。     

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％。     

天铁热轧180t转炉少渣低温高效脱磷冶炼工艺

为优化转炉冶炼工艺,进行了180 t顶底复吹转炉的少渣低温高效冶炼试验,实现前期渣碱度平均为1.91,前期脱磷率平均为56.25%,后期渣碱度平均为3.02,终点脱磷率平均大于90%,过程石灰、白云石消耗分别降低30%、20%以上。得出冶炼前期碱度为1.5~2.0,熔池温度为1350~1400℃更有利于铁水磷的脱除;随终点出钢温度与终渣碱度的提高,终点出钢磷质量分数增加;分析前期的快速化渣有利于铁水磷更多地脱除到前期渣中;冶炼后期的少渣操作容易造成“返干”,是影响后期冶炼效果的关键因素。     

Study on Kinetic Model for Dephosphorization of High-Phosphorus Hot Metal Pretreatment

Focused on the hot metal pretreatment process in the torpedo-car and based on the powder injection metallurgy principle, a kinetic model for dephosphorization of high-phosphorus hot metal pretreatment was developed. The validity of this model was verified by comparison between the experimental results in laboratory and the calculated results. The influences of dephosphorization capacity of molten slag and technological conditions on the dephosphorization efficiency were calculated by applying the model. The results show that lower temperatures are favorable to dephosphorization, CaO content in slag should be controlled at about 50%, suitable initial phosphorus content in the hot metal with higher phosphorus contents is about 0.35% by comprehensively considering various factors, slag systems of higher iron oxide content and higher basicity have higher capacity of dephosphorization.     

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%。     

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。     

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。     

超低磷钢的冶炼工艺

从脱磷反应机理出发，分析了脱磷反应热力学与动力学，重点讨论了铁水同时脱硫、脱磷、工艺，转炉铁水脱硅、脱硫、脱磷预处理工艺以及超低磷钢生产工艺流程。     

石灰基预熔渣真空精炼超低硫低磷中碳钢的试验研究

精炼45钢(0．46C)时真空和石灰基预熔渣可提高CaO-CaF2-Fe2O3渣系的脱硫能力及石灰的利用率，改善石灰渣系的脱磷效果，使硫含量从0．031％降到0．0024％以下，磷含量从0．040％降到0．020％以下。     

铁水用复吹转炉脱磷脱硫预处理的热模拟研究

通常的铁水预处理是铁水罐或鱼雷车内进行。近年来，日本一些钢厂利用转炉作为铁水脱磷脱硫专用预处理炉。１００ｋｇ试验复吹转炉铁水预处理结果：脱磷率达到９２．０％，脱硫率达到４７．９％。处理时间仅１９ｍｉｎ。与通常的铁水预处理工艺相比，显示了本工艺具有脱磷硫效果好，处理时间短的特点。     

180t复吹转炉单渣法深脱磷工艺的研究

通过研究180 t复吹转炉单渣深脱磷工艺,确定实际铁水条件下吹炼制度、造渣制度、温度制度等影响转炉脱磷效果的关键控制参数,并通过优化出钢模式、采用低磷合金及顶渣改质等控制回磷措施,实现了复吹转炉单渣法出钢平均ω[P]为0.007 9%,成品平均ω[P]为0.008 4%的目标。     

Dephosphorization stability of hot metal by double slag operation in basic oxygen furnace

Double slag process was adopted to produce low-phosphorus steel from middle-phosphorus hot metal.To achieve a stable dephosphorization operation,conventional process was modified as follows:the blowing time was extended by approximately 1min by reducing the oxygen supply flow rate;calcium ferrite pellets were added to adjust the slag composition and viscosity;the dumping temperature was lowered by 30-50°C by the addition of calcium ferrite pellets during the double slag process to prevent phosphorus in the slag from returning to the molten steel;and the bottom-blown gas flow was increased during the blowing process.For 40 heats of comparative experiments,the rate of dephosphorization reached 91% and ranged between 87% and 95%;the phosphorus,sulfur,manganese,and oxygen contents calculated according to the compositions of molten steel and slag as well as the temperature of molten steel at the end-point of the basic oxygen furnace process were similar to the equilibrium values for the reaction between the slag and the steel.Less free calcium oxide and metallic iron were present in the final slag,and the surface of the slag mineral phase was smooth,clear,and well developed,which showed that the slag exhibited better melting effects than that produced using the conventional slag process.A steady phosphorus capacity in the slag and stable dephosphorization effects were achieved.     

CaO—Fe2O3—CaF2铁水预处理脱磷熔剂的研究

在实验室小型实验炉内进行了铁水预处理脱磷的实验研究,渣的主要组元为CaO-Fe2O3-CaF2,研究了铁液中原始硅含量对脱磷率的影响。同时实验研究添加Na2CO3、BaO和助熔剂CaCl2对脱磷率的影响。     

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。