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。     

优质高碳钢高拉碳前期脱磷过程控制

在分析了复吹转炉脱磷的热力学与动力学条件的基础上,利用复吹转炉吹炼前期（0～8min）低温的有利条件实现钢-渣充分脱磷、倒掉脱磷渣后进行少渣冶炼、高碳下出钢。以实现复吹转炉吹炼前期高效脱磷,吹炼前期的脱磷率达到75%-93％。     

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%。     

承钢150吨转炉低磷钢冶炼工艺研究

利用副枪设备在转炉炼钢过程中连续取样测温的方法对转炉脱磷工艺进行研究,在冶炼低磷钢种时,通过在转炉吹炼中期约6 min时进行倒前期渣操作能有效的控制钢水磷含量;并通过出半钢脱磷、渣洗等手段对转炉脱磷进行有效的补充来实现钢水磷含量的稳定控制。     

复吹转炉冶炼82B脱磷工艺研究与实践

在分析了复吹转炉脱磷的热力学与动力学条件的基础上,通过延长吹炼前期温度在1 400～1 500℃的冶炼时间,实现钢—渣充分脱磷、前期双渣后进行少渣冶炼、出钢碳按0.15%～0.40%控制,实现了复吹转炉吹炼前期高效脱磷,为82B系列产品批量生产提供了质量保证。     

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%。     

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。     

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。     

中高磷铁水双联炼钢在莱钢120t转炉的实践研究

分析了转炉脱磷工艺原理,研究了复吹转炉双渣法冶炼中高磷铁水的工艺方案,并进行了工业现场试验.试验结果表明,半钢终点温度控制在1 340～1 400℃,终点碳控制在3.0％以上,解决了半钢配加硅铁等发热元素的问题,优化了中高磷铁水双联冶炼方案.     

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。     

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5渣系脱磷影响因素的研究

为了提高转炉渣中CaO的利用率,降低转炉渣的碱度,通过试验研究了CaO粒度、粒状CaO的加入比例、温度和保温时间对含磷富集相的影响。结果表明,适当增大CaO的粒度有利于2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体的形成;当渣中粒状CaO的含量较低时,增加粒状CaO的加入比例,可促进渣中大颗粒固溶体的形成并减少渣中磷的含量,但当粒状CaO的含量较高时,2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体生成量减少;适当提高温度有利于脱磷反应的进行;随反应时间的延长,2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体的粒径增大,而且固溶体中磷的含量也不断增加。     

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。     

低氧分压条件下CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系热力学性质的研究

以促进2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5固溶体生成的非均相脱磷工艺被视为未来实现转炉少渣冶炼的重要手段,但目前相关渣系热力学性质的研究较少,不能为合理解释非均相渣脱磷的机理提供理论依据.为此,本文利用FactSage热力学软件绘制了低氧分压(1mPa)条件下CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系及其子体系的热力学相图,分析了不同温度下相平衡关系及液相线的变化规律.研究结果表明:升高温度可使体系中液相区及Ca_3(PO_4)_2初晶区的范围扩大,但会导致α'-Ca_2SiO_4的初晶区缩小以及Ca_2Fe_2O_5等物相的消失;降低氧分压可使体系的液相区缩小,并向高FeO的方向收缩;CaO-SiO_2-P_2O_5(10%)-FeO体系中存在较大的α'-Ca_2SiO_4与Ca_3(PO_4)_2共存区,尤其是α'-Ca_2SiO_4,Ca_3(PO_4)_2与Ca_2Fe_2O_5的三相共存区可极大地促进2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5固溶体的生成.     

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。     

MgO和MnO对CaO-SiO2-Fe2O3-P2O5渣的物相影响

转炉渣中的磷主要存在于n2CaO·SiO2-3CaO·P2O5（以下简记为nC2S-C3P）固溶体的富磷相中。为了深入理解转炉渣的物相,便于有效富集钢渣中的磷,研究MgO和MnO含量的变化对CaO-SiO2-Fe2O3-P2O5渣中nC2S-C3P固溶体的磷含量及渣结晶物相的影响,并对其进行热力学分析。结果表明：在CaO-SiO2-Fe2O3-P2O5四元渣系中加入少量MgO或MnO,可以在一定程度上提高nC2S-C3P固溶体中的磷含量;继续提高MgO或MnO含量,固溶体中的磷含量不再发生变化。随着MgO或MnO的加入,富铁相增多,有利于钢渣的磁选分离。     

钢液氧势对钢液脱磷及回磷转变的影响

在模拟转炉出钢渣和钢液组成的基础上，采用添加Li2O的CaO-Li2o-SiO2-MnO2-MgO-P2O5-Al2O3-CaF2系还原性熔剂，对不同氧势钢液进行脱磷及回磷转变实验，测定钢液氧势变化对脱磷及回磷转变的影响。同时分别用Si，Mn对钢液脱氧，以控制钢液达不到氧势。     

硫含量对KR脱硫渣中硫赋存状态的影响

KR脱硫渣中的CaO是转炉冶炼工艺中重要的造渣原料,将其回用于钢铁冶炼工艺可降低冶金企业的CaO原料消耗,减少企业KR脱硫渣堆积量,节约企业冶炼的经济成本.KR脱硫渣中的2CaO·SiO2 (C2S)在转炉脱磷冶炼过程中可与炉渣中的磷形成稳定的2CaO· SiO2-3CaO· P2O5固溶体,提高磷在渣中的稳定性.将K...     

转炉脱磷渣物相结构对脱磷的影响

通过采用热力学软件 Factsage 6.4、SEM、EDS、XRD,并结合红外和拉曼实验手段分析研究了一次倒渣和终点炉渣物相结构.结果表明：一倒渣和终渣的黏度均随着温度的升高而降低.温度相同时,一倒渣的黏度较高,但熔点低于终渣.低温时形成的液相较多,更有利于脱磷反应的进行.炉渣 Si、Ca、P 元素富集的区域,形成的矿相主要为2CaO?SiO2-3CaO?P2 O5固溶体相,对脱磷较为有利;而 Fe、Mn、Mg 和 O 元素富集的区域,形成的物相主要为铁氧化物和RO相,炉渣脱磷能力脱磷较差.红外和拉曼分析结果表明：一倒渣和终渣都形成SiO4四面体单元,一倒渣主要以Si-O-Si键为主,而终渣主要以P-O-P键为主.硅酸盐网状结构单元结构越多,对脱磷越有利.     

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3脱磷渣系中组元活度的计算

2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5含磷固溶体的生成可提高转炉液相渣的脱磷能力,减少渣量.但目前CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3渣系中各组元活度的变化规律尚不明确,无法为分析含磷固溶体的形成机理提供理论依据.为此,本文依据分子离子共存理论建立了熔渣组元的活度模型,分析了不同条件下组元活度的变化规律.结果表明:随渣中Al_2O_3含量的增加,2CaO·SiO_2、3CaO·P_2O_5、3FeO·P_2O_5的活度逐渐降低;随着碱度的增大,3CaO·P_2O_5的活度升高,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5的活度则呈先升高后降低的趋势;随着渣中FeO含量的增加,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5及CaO·Al_2O_3的活度逐渐增大,并在w(FeO)为15%时达到最大值,之后逐渐降低;升高温度会导致CaO、3CaO·SiO_2的活度增大,2CaO·SiO_2的活度降低.     

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。