转炉双渣法炼钢少渣冶炼
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第三十六页,课件共有50页
3、少渣冶炼的关键技术
▪ 图7和图8分别为氧枪枪位和炉渣FeO含量 对脱磷阶段结束[P]含量的影响,可以看到, 采用较低枪位和高强度供氧,由于熔池搅拌 显著加强,尽管炉渣FeO含量降低至9.5%附 近,脱磷效率非但没有降低,反而有较大幅 度的提高。
第十七页,课件共有50页
2、双渣法少渣冶炼原理
▪ ②终渣碱度高、自由CaO含量高而不外排;排出的前期 渣中自由CaO含量低(前期造的低碱度渣 ),而节省了 CaO用量 ;
▪ ③传统工艺出钢后会有钢水留在炉内,一部分会随炉 渣倒出,而采用少渣冶炼工艺,吹炼终点不倒渣,因 而可以提高钢水收得率。
第十八页,课件共有50页
1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 马钢在120t转炉上进行少渣冶炼,用生白云石代替 部分石灰和镁球。
▪ 钢研总院研究对300t转炉的前期渣打水后返回使用, 每炉次加入3~6t返回渣,每炉可节约0.7~1t石灰。
▪ 鞍钢鲅鱼圈研究含磷钢冶炼,不加石灰而只加轻烧白 云石。
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2、双渣法少渣冶炼原理
第四页,课件共有50页
1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 上个世纪的50--70年代,中国一些转炉钢厂在铁水硅、 磷含量高时,为了降低石灰消耗,减少吹炼过程喷溅, 改善脱磷效果,曾采用过出钢后留渣或“留渣--双渣” 炼钢工艺。后来,随着高炉生产水平提高(铁水硅含量 降低),高磷铁矿石用量减少(铁水磷含量降低),以 及顾忌留渣造成铁水喷溅的安全隐患,留渣或“留渣-双渣”炼钢工艺就不推荐采用了。
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 已经发表文章的单位(不完全统计)及生产转炉的 容量:
▪ 首钢京唐300t转炉 ;鞍钢260吨转炉 ;首钢迁安210t转炉; 沙钢180t转炉;酒钢120t转炉;日照120t转炉;马钢120t 转炉 ;莱钢120t转炉;首钢首秦100t转炉;湘钢80t转炉; 首钢长治80t转炉
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 脱磷阶段高效脱磷工艺技术 ▪ 采用少渣冶炼工艺,由于所留炉渣中已含1.5%以上
的P2O5,而且为使炉渣流动性良好以快速足量倒渣, 脱磷阶段必须采用较低碱度渣系,脱磷阶段脱磷难 度显著加大。而如果在脱磷阶段不能够充分脱磷, 势必加重脱碳阶段的负担,严重时会造成终点钢水 [P]不合格而必须进行后吹、补吹。
转炉双渣法炼钢少渣冶炼
第一页,课件共有50页
目录
▪ 1、转炉双渣法少渣冶炼现状 ▪ 2、双渣法少渣冶炼原理 ▪ 3、少渣冶炼的关键技术 ▪ 4、锰在渣-钢间的分配及钢水
残锰最大化
第二页,课件共有50页
1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 2001年新日铁发表文章介绍了其开发的少渣 冶炼新工艺--- MUCR转炉炼钢工艺。
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 北科大何肖飞等对少渣炼钢的前期渣进行了 研究,发现当前期渣碱度在1.2~1.8范围内 时,其半球点温度基本上在1380度以下,渣 中游离CaO含量在0.7%左右。
▪ 迁钢210t转炉的前期渣倒渣量可达8t,首秦 100t转炉的前期渣倒渣量可达可达5t。
为使炉渣全部熔化(均匀液相),炉渣二元碱 度须控制在1.3以下。考虑到渣中还含有 MnO、 MgO等能够适当扩大该三元系液相区范围,因 此为使炉渣充分熔化,炉渣碱度不应超过1.5。
第二十五页,课件共有50页
R=1.5左右
第二十六页,课件共有50页
3、少渣冶炼的关键技术
▪ 后面的图为1400℃下CaO-SiO2-FeO系黏度值 (Pa·s),可以看到,在脱磷阶段炉渣FeO 含量在9%~15%范围内,当碱度在0.82~1.5 范围时,炉渣具有较低的黏度(0.2~0.4 Pa·s ),而当碱度超过1.5时,等黏度线变 得密集,黏度值随碱度增加而快速提高,炉 渣流动性显著变差。
▪ 近年来,新日铁陆续报道了MUCR工艺应用 的相关情况,在大分、八幡、室兰、君津等 钢厂采用,产钢量占新日铁总产钢量55%左 右,转炉炼钢石灰消 耗 减少了40% 以上。
第三页,课件共有50页
1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ MUCR工艺将转炉冶炼分为2个阶段,在第 1阶段主要进行脱硅、脱磷,结束后倒出部 分炉渣,然后进行第2阶段吹炼,吹炼结束 后出钢但将炉渣保持在炉内,下一炉在炉内 留渣情况下装入废钢、铁水,然后进行第1 和第2阶段吹炼,并以此循环往复。
▪ 渣量减少必然带来钢铁料消耗减少,日照钢铁的消 耗从1080kg/t钢降到了1053kg/t钢,减幅达27kg/t钢。
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 对于转炉吹炼前期渣的操作控制也进行了研究,北京 科技大学的王新华等在首钢迁安210t转炉上试验,脱 磷阶段采用低碱度(R=1.3~1.5)和低MgO质量分数 (≤7.5%)的渣系,能够形成流动性良好和适度泡沫 化的炉渣,解决了脱磷阶段结束难以快速足量倒渣和 渣中金属铁含量高这两大问题。
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2、双渣法少渣冶炼原理
▪ 由于上一炉的炉渣可以被下一炉再利用,因而能 够大幅度减少炼钢石灰、白云石等原材料消耗和 炼钢渣的产出量。
▪ 由以上介绍可知少渣冶炼有如下3个优点:
▪ ①减少了转炉排出渣量,就减排了渣中的铁,因此 可以降低钢铁料消耗;但没有减少排磷量,前期渣 中排出。
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 近年来在北京科技大学王新华教授的带领下,“转炉 双渣法炼钢少渣冶炼”作为十二五期间推广技术,大 规模地开展了工业试验和推广工作,对许多关键技术, 如液态渣固化、脱磷阶段炉渣碱度、供氧参数、脱磷 工艺、倒渣控制等,以首钢迁安和京唐为中心,进行 了深入的研究。操作方法已经成熟。
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前期渣和终点渣中各微区的P含量 与其微区中Ca含量的关系
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转炉钢渣背散射图像中的微区形象
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3、少渣冶炼的关键技术
一 炉 的 操 作 过 程
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 脱磷阶段炉渣流动性控制与足量倒渣 ▪ 采用少渣冶炼工艺,脱磷阶段结束后能否快速倒出足量的炉
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 鞍钢在260吨转炉上进行少渣冶炼,前期放 渣时熔渣碱度控制在1.5~2.0,终渣碱度控 制在2.8~3.2,效果是石灰单耗小于25kg/t钢, 轻烧白云石单耗小于15 kg/t钢。
▪ 本钢研究得出,少渣冶炼的前期脱磷率可高 达50~60%。
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第三十四页,课件共有50页
3、少渣冶炼的关键技术
▪ 采用少渣冶炼工艺在吹炼前期脱磷阶段高效脱磷的关键
是:①加强金属熔池搅拌,促进熔池内部[P]向渣/铁界 面传输;②通过调整供氧或加入铁矿石、氧化铁皮 等提高渣中氧化铁活度。
▪ 为此开发了脱磷阶段高效脱磷技术,主要特点是:
▪ 1)氧枪枪位较常规工艺吹炼前期枪位降低100~ 200mm,供氧强度控制在3.0m3/(min·t)以上。
2、双渣法少渣冶炼原理
▪ 根据我们最近对前期渣和终点渣中微区P分布的研究结果 可以确认,不同温度下炉渣中微区磷含量的最高点与Ca 含量的关系不同,前期低温渣中,微区里磷含量的最高 点在Ca=15%的附近,而终点渣中,微区里磷含量的最高 点在Ca=35%的附近。可见前期渣必须要把渣碱度减低到 1.5左右才可能最大程度地吸收铁水中的磷。
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 后面的图为迁钢公司210t转炉和首秦公司 100t转炉采用少渣冶炼工艺,脱磷阶段结束 后倒渣量与炉渣碱度的关系。可以看到,倒 渣量随碱度降低而增加,当脱磷阶段炉渣碱 度控制在1.5左右时,迁钢210t转炉倒渣量可 大于8.0t,首秦100t转炉倒渣量可多于5.0t, 这个量能够保证少渣冶炼工艺顺利稳定运行。
▪ 由此可见,少渣
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 主要相关经济技术指标:
▪ 有些转炉已经达到了日本MUCR工艺操作的水平,如 首钢迁钢公司210t转炉和首秦公司100t转炉取得了炼 钢石灰消耗减少47%以上,轻烧白云石消耗减少55% 以上,渣量降低30%以上的效果。
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 为了使炉渣具有良好的流动性,还须对MgO含量进 行严格控制。后面的图为210t转炉脱磷阶段结束时倒 渣量与渣中MgO含量的关系,当将MgO含量控制在 7.5%以下时,倒渣量可在8t以上,能够满足少渣冶炼 工艺稳定运行的要求,为此规定对脱磷阶段炉渣 MgO含量按低于7.5%控制。这一MgO含量控制目标 低于常规工艺初期渣的MgO含量控制目标值,采用 后并未发现对炉龄有不利影响。
3、少渣冶炼的关键技术
▪ 能否快速倒出足量的脱磷炉渣,主要取决 于炉渣流动性控制,为此须做到:①炉渣 充分熔化,不含未溶石灰颗粒以及MgO、 2CaO·SiO2等高熔点析出相;②炉渣具有 较低的黏度;③适当提高脱磷阶段温度。
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 从CaO-SiO2-FeO相图可以看到,在少渣冶炼工 艺脱磷阶段炉渣中FeO含量范围在9%~15%,
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 2)针对低枪位、高供氧速率吹炼引起的渣中FeO 含量降低的问题,增加了铁矿石加入量和加入批次,
以在加强熔池搅拌同时,使渣中能够保持足够的FeO含
量。
▪ 3)采用添加小粒石灰,合理控制炉渣碱度和MgO 含量(防止碱度、 MgO含量过高)等方法,加快 脱磷阶段渣料熔化,促进脱磷反应。
渣具有重要意义。如倒渣量不足,会出现:①炉内渣量逐炉 蓄积,碱度不断增加,倒渣愈加困难的情况,最后导致少渣 冶炼无法接续,循环被迫停止;②炉渣流动性会逐炉变差, 渣中裹入金属铁珠量大,钢铁料消耗增加;③倒渣困难会增 加冶炼时间,炉内渣量波动也会对吹炼过程控制稳定性造成 很大影响。
第二十三页,课件共有50页
第六页,课件共有50页
1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 国内已经发表的工业试验和生产的报告有20余篇,基本 反映了该炼钢方法的技术操作特点。从已发表的报道来 看,值得注意的有以下2点。
▪ (1)转炉容量:80t~300t,表明少渣冶炼生产的规模
大
▪ (2)讨论内容:操作技术;经济效益;前期渣特 点,形成了完整的工艺方法
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2、双渣法少渣冶炼原理
▪ 上一炉的终渣之所以能够用于下一炉的前期脱磷,是 由于上一炉终渣在高温下的脱磷能力低,以致渣中含 磷量远低于前期低温时的平衡值,且含有大量的氧化 铁,从而在下一炉吹炼初期低温下有较高的脱磷能力。 在操作上,当下一炉温度上升至对脱磷不利之前,将 炉渣部分倒出,等于倒出了一部分磷,再加入渣料造 渣进行第2阶段吹炼到终点,炉内的磷远远少于原有 的量。
第三十一页,课件共有50页
第三十二页,课件共有50页
3、少渣冶炼的关键技术
▪ 采用了以上所述较低碱度和MgO含量渣系后, 基本上解决了倒渣这一影响少渣冶炼工艺稳 定运行的关键难题。迁钢210t转炉脱磷阶段 倒渣量在6.0~12.5t(铁水[Si]含量变化影 响),倒渣时间在4.0~5.0min;首秦100t转 炉脱磷阶段倒渣量在4.0~8.0t,倒渣时间在 3.0~4.5min。
▪ 双渣法过去主要用来冶炼高硅、高磷铁水,或者在铁水 硅、磷不高时要冶炼低磷钢或超低磷钢。双渣法之所以 能够在吹炼前期造渣倒掉,吹炼中期再造渣,减少了总 渣量也能够达到单渣法吹炼大渣量的那种脱磷效果,原 因就在于利用了脱磷与温度的关系和基本原理。
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2、双渣法少渣冶炼原理
▪ 由(2)式可知,温度对脱磷反应的影响非常显著,当温 度由1680℃降低至1350℃时,脱磷反应平衡常数可大幅 度增加6个数量级。少渣冶炼的基本原理便是利用了转 炉冶炼前期温度低这一有利于脱磷反应的热力学条件, 将上炉终渣用于下炉吹炼初期脱磷,并在温度上升至对 脱磷不利之前,将炉渣部分倒出,然后再加入少量渣料 造渣进行第2阶段吹炼进一步脱磷。
3、少渣冶炼的关键技术
▪ 图7和图8分别为氧枪枪位和炉渣FeO含量 对脱磷阶段结束[P]含量的影响,可以看到, 采用较低枪位和高强度供氧,由于熔池搅拌 显著加强,尽管炉渣FeO含量降低至9.5%附 近,脱磷效率非但没有降低,反而有较大幅 度的提高。
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2、双渣法少渣冶炼原理
▪ ②终渣碱度高、自由CaO含量高而不外排;排出的前期 渣中自由CaO含量低(前期造的低碱度渣 ),而节省了 CaO用量 ;
▪ ③传统工艺出钢后会有钢水留在炉内,一部分会随炉 渣倒出,而采用少渣冶炼工艺,吹炼终点不倒渣,因 而可以提高钢水收得率。
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 马钢在120t转炉上进行少渣冶炼,用生白云石代替 部分石灰和镁球。
▪ 钢研总院研究对300t转炉的前期渣打水后返回使用, 每炉次加入3~6t返回渣,每炉可节约0.7~1t石灰。
▪ 鞍钢鲅鱼圈研究含磷钢冶炼,不加石灰而只加轻烧白 云石。
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2、双渣法少渣冶炼原理
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 上个世纪的50--70年代,中国一些转炉钢厂在铁水硅、 磷含量高时,为了降低石灰消耗,减少吹炼过程喷溅, 改善脱磷效果,曾采用过出钢后留渣或“留渣--双渣” 炼钢工艺。后来,随着高炉生产水平提高(铁水硅含量 降低),高磷铁矿石用量减少(铁水磷含量降低),以 及顾忌留渣造成铁水喷溅的安全隐患,留渣或“留渣-双渣”炼钢工艺就不推荐采用了。
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 已经发表文章的单位(不完全统计)及生产转炉的 容量:
▪ 首钢京唐300t转炉 ;鞍钢260吨转炉 ;首钢迁安210t转炉; 沙钢180t转炉;酒钢120t转炉;日照120t转炉;马钢120t 转炉 ;莱钢120t转炉;首钢首秦100t转炉;湘钢80t转炉; 首钢长治80t转炉
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 脱磷阶段高效脱磷工艺技术 ▪ 采用少渣冶炼工艺,由于所留炉渣中已含1.5%以上
的P2O5,而且为使炉渣流动性良好以快速足量倒渣, 脱磷阶段必须采用较低碱度渣系,脱磷阶段脱磷难 度显著加大。而如果在脱磷阶段不能够充分脱磷, 势必加重脱碳阶段的负担,严重时会造成终点钢水 [P]不合格而必须进行后吹、补吹。
转炉双渣法炼钢少渣冶炼
第一页,课件共有50页
目录
▪ 1、转炉双渣法少渣冶炼现状 ▪ 2、双渣法少渣冶炼原理 ▪ 3、少渣冶炼的关键技术 ▪ 4、锰在渣-钢间的分配及钢水
残锰最大化
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 2001年新日铁发表文章介绍了其开发的少渣 冶炼新工艺--- MUCR转炉炼钢工艺。
第十页,课件共有50页
1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 北科大何肖飞等对少渣炼钢的前期渣进行了 研究,发现当前期渣碱度在1.2~1.8范围内 时,其半球点温度基本上在1380度以下,渣 中游离CaO含量在0.7%左右。
▪ 迁钢210t转炉的前期渣倒渣量可达8t,首秦 100t转炉的前期渣倒渣量可达可达5t。
为使炉渣全部熔化(均匀液相),炉渣二元碱 度须控制在1.3以下。考虑到渣中还含有 MnO、 MgO等能够适当扩大该三元系液相区范围,因 此为使炉渣充分熔化,炉渣碱度不应超过1.5。
第二十五页,课件共有50页
R=1.5左右
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 后面的图为1400℃下CaO-SiO2-FeO系黏度值 (Pa·s),可以看到,在脱磷阶段炉渣FeO 含量在9%~15%范围内,当碱度在0.82~1.5 范围时,炉渣具有较低的黏度(0.2~0.4 Pa·s ),而当碱度超过1.5时,等黏度线变 得密集,黏度值随碱度增加而快速提高,炉 渣流动性显著变差。
▪ 近年来,新日铁陆续报道了MUCR工艺应用 的相关情况,在大分、八幡、室兰、君津等 钢厂采用,产钢量占新日铁总产钢量55%左 右,转炉炼钢石灰消 耗 减少了40% 以上。
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ MUCR工艺将转炉冶炼分为2个阶段,在第 1阶段主要进行脱硅、脱磷,结束后倒出部 分炉渣,然后进行第2阶段吹炼,吹炼结束 后出钢但将炉渣保持在炉内,下一炉在炉内 留渣情况下装入废钢、铁水,然后进行第1 和第2阶段吹炼,并以此循环往复。
▪ 渣量减少必然带来钢铁料消耗减少,日照钢铁的消 耗从1080kg/t钢降到了1053kg/t钢,减幅达27kg/t钢。
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 对于转炉吹炼前期渣的操作控制也进行了研究,北京 科技大学的王新华等在首钢迁安210t转炉上试验,脱 磷阶段采用低碱度(R=1.3~1.5)和低MgO质量分数 (≤7.5%)的渣系,能够形成流动性良好和适度泡沫 化的炉渣,解决了脱磷阶段结束难以快速足量倒渣和 渣中金属铁含量高这两大问题。
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2、双渣法少渣冶炼原理
▪ 由于上一炉的炉渣可以被下一炉再利用,因而能 够大幅度减少炼钢石灰、白云石等原材料消耗和 炼钢渣的产出量。
▪ 由以上介绍可知少渣冶炼有如下3个优点:
▪ ①减少了转炉排出渣量,就减排了渣中的铁,因此 可以降低钢铁料消耗;但没有减少排磷量,前期渣 中排出。
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 近年来在北京科技大学王新华教授的带领下,“转炉 双渣法炼钢少渣冶炼”作为十二五期间推广技术,大 规模地开展了工业试验和推广工作,对许多关键技术, 如液态渣固化、脱磷阶段炉渣碱度、供氧参数、脱磷 工艺、倒渣控制等,以首钢迁安和京唐为中心,进行 了深入的研究。操作方法已经成熟。
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前期渣和终点渣中各微区的P含量 与其微区中Ca含量的关系
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转炉钢渣背散射图像中的微区形象
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3、少渣冶炼的关键技术
一 炉 的 操 作 过 程
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 脱磷阶段炉渣流动性控制与足量倒渣 ▪ 采用少渣冶炼工艺,脱磷阶段结束后能否快速倒出足量的炉
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 鞍钢在260吨转炉上进行少渣冶炼,前期放 渣时熔渣碱度控制在1.5~2.0,终渣碱度控 制在2.8~3.2,效果是石灰单耗小于25kg/t钢, 轻烧白云石单耗小于15 kg/t钢。
▪ 本钢研究得出,少渣冶炼的前期脱磷率可高 达50~60%。
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 采用少渣冶炼工艺在吹炼前期脱磷阶段高效脱磷的关键
是:①加强金属熔池搅拌,促进熔池内部[P]向渣/铁界 面传输;②通过调整供氧或加入铁矿石、氧化铁皮 等提高渣中氧化铁活度。
▪ 为此开发了脱磷阶段高效脱磷技术,主要特点是:
▪ 1)氧枪枪位较常规工艺吹炼前期枪位降低100~ 200mm,供氧强度控制在3.0m3/(min·t)以上。
2、双渣法少渣冶炼原理
▪ 根据我们最近对前期渣和终点渣中微区P分布的研究结果 可以确认,不同温度下炉渣中微区磷含量的最高点与Ca 含量的关系不同,前期低温渣中,微区里磷含量的最高 点在Ca=15%的附近,而终点渣中,微区里磷含量的最高 点在Ca=35%的附近。可见前期渣必须要把渣碱度减低到 1.5左右才可能最大程度地吸收铁水中的磷。
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 后面的图为迁钢公司210t转炉和首秦公司 100t转炉采用少渣冶炼工艺,脱磷阶段结束 后倒渣量与炉渣碱度的关系。可以看到,倒 渣量随碱度降低而增加,当脱磷阶段炉渣碱 度控制在1.5左右时,迁钢210t转炉倒渣量可 大于8.0t,首秦100t转炉倒渣量可多于5.0t, 这个量能够保证少渣冶炼工艺顺利稳定运行。
▪ 由此可见,少渣
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 主要相关经济技术指标:
▪ 有些转炉已经达到了日本MUCR工艺操作的水平,如 首钢迁钢公司210t转炉和首秦公司100t转炉取得了炼 钢石灰消耗减少47%以上,轻烧白云石消耗减少55% 以上,渣量降低30%以上的效果。
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 为了使炉渣具有良好的流动性,还须对MgO含量进 行严格控制。后面的图为210t转炉脱磷阶段结束时倒 渣量与渣中MgO含量的关系,当将MgO含量控制在 7.5%以下时,倒渣量可在8t以上,能够满足少渣冶炼 工艺稳定运行的要求,为此规定对脱磷阶段炉渣 MgO含量按低于7.5%控制。这一MgO含量控制目标 低于常规工艺初期渣的MgO含量控制目标值,采用 后并未发现对炉龄有不利影响。
3、少渣冶炼的关键技术
▪ 能否快速倒出足量的脱磷炉渣,主要取决 于炉渣流动性控制,为此须做到:①炉渣 充分熔化,不含未溶石灰颗粒以及MgO、 2CaO·SiO2等高熔点析出相;②炉渣具有 较低的黏度;③适当提高脱磷阶段温度。
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 从CaO-SiO2-FeO相图可以看到,在少渣冶炼工 艺脱磷阶段炉渣中FeO含量范围在9%~15%,
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 2)针对低枪位、高供氧速率吹炼引起的渣中FeO 含量降低的问题,增加了铁矿石加入量和加入批次,
以在加强熔池搅拌同时,使渣中能够保持足够的FeO含
量。
▪ 3)采用添加小粒石灰,合理控制炉渣碱度和MgO 含量(防止碱度、 MgO含量过高)等方法,加快 脱磷阶段渣料熔化,促进脱磷反应。
渣具有重要意义。如倒渣量不足,会出现:①炉内渣量逐炉 蓄积,碱度不断增加,倒渣愈加困难的情况,最后导致少渣 冶炼无法接续,循环被迫停止;②炉渣流动性会逐炉变差, 渣中裹入金属铁珠量大,钢铁料消耗增加;③倒渣困难会增 加冶炼时间,炉内渣量波动也会对吹炼过程控制稳定性造成 很大影响。
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1、转炉双渣法少渣冶炼现状
▪ 国内已经发表的工业试验和生产的报告有20余篇,基本 反映了该炼钢方法的技术操作特点。从已发表的报道来 看,值得注意的有以下2点。
▪ (1)转炉容量:80t~300t,表明少渣冶炼生产的规模
大
▪ (2)讨论内容:操作技术;经济效益;前期渣特 点,形成了完整的工艺方法
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2、双渣法少渣冶炼原理
▪ 上一炉的终渣之所以能够用于下一炉的前期脱磷,是 由于上一炉终渣在高温下的脱磷能力低,以致渣中含 磷量远低于前期低温时的平衡值,且含有大量的氧化 铁,从而在下一炉吹炼初期低温下有较高的脱磷能力。 在操作上,当下一炉温度上升至对脱磷不利之前,将 炉渣部分倒出,等于倒出了一部分磷,再加入渣料造 渣进行第2阶段吹炼到终点,炉内的磷远远少于原有 的量。
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3、少渣冶炼的关键技术
▪ 采用了以上所述较低碱度和MgO含量渣系后, 基本上解决了倒渣这一影响少渣冶炼工艺稳 定运行的关键难题。迁钢210t转炉脱磷阶段 倒渣量在6.0~12.5t(铁水[Si]含量变化影 响),倒渣时间在4.0~5.0min;首秦100t转 炉脱磷阶段倒渣量在4.0~8.0t,倒渣时间在 3.0~4.5min。
▪ 双渣法过去主要用来冶炼高硅、高磷铁水,或者在铁水 硅、磷不高时要冶炼低磷钢或超低磷钢。双渣法之所以 能够在吹炼前期造渣倒掉,吹炼中期再造渣,减少了总 渣量也能够达到单渣法吹炼大渣量的那种脱磷效果,原 因就在于利用了脱磷与温度的关系和基本原理。
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2、双渣法少渣冶炼原理
▪ 由(2)式可知,温度对脱磷反应的影响非常显著,当温 度由1680℃降低至1350℃时,脱磷反应平衡常数可大幅 度增加6个数量级。少渣冶炼的基本原理便是利用了转 炉冶炼前期温度低这一有利于脱磷反应的热力学条件, 将上炉终渣用于下炉吹炼初期脱磷,并在温度上升至对 脱磷不利之前,将炉渣部分倒出,然后再加入少量渣料 造渣进行第2阶段吹炼进一步脱磷。