转炉出钢回磷成因分析及预防措施
(完整word版)转炉脱磷效果影响因素分析
转炉脱磷效果影响因素分析徐文静摘要:从氧气顶吹转炉脱磷的热力学分析入手,探讨了冶炼过程中温度、炉渣碱度、(FeO)对磷含量的影响,回磷的原因、影响因素及防止措施等,指出应控制炉渣碱度、终点温度、(FeO)在合理范围内,应重视钢水回磷问题。
关键词:磷;碱度;温度;回磷1 前言炼钢生产中的脱磷效果,主要是指成品钢中含磷量的高低,而成品钢中含磷量的多少,主要取决于转炉冶炼终点的磷含量和出钢过程的回磷量。
下面从这两个方面入手对转炉脱磷效果进行分析。
2 冶炼过程中磷含量的控制2.1脱磷的基本反应脱磷反应是在钢—渣界面进行的,按炉渣分子理论的观点,由下列反应组成:5(FeO)=5[O]+5[Fe]2[P]+5[O]=(P2O5)(P2O5)+4(CaO)=(4Ca O.P2O5)2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4Ca O.P2O5)+5[Fe]l gK=l g(a4C a O.P2O5)/{[%P]2.a5F e O.a4C a O}=(%C a4.P2O9).r C a4.P2O9/{[P]2.f2P[%FeO]5.r5F e O.(%Ca O)4.r4C a O}=40067 /T-15.06 (1)式中K—脱磷反应的化学平衡常数;T—钢水温度。
为了分析方便,以脱磷的分配比:L P=(%P2O5)/[%P]2表示炉渣的脱磷能力。
由(1)式可得:L P=(%P2O5)/[%P]2=K.(FeO)5.(%CaO)4.f2p.r5F e O.r5C a O/r C a4P2O9(2)可见,要提高炉渣的脱磷能力,必须增大K.(FeO)5.(%Ca O)4.f2p和降低r C a4P2O9。
影响这些因素的有关工艺参数的改变,也就改变了钢中磷的分配。
2.2温度的影响利用(1)式,可以计算出不同温度下脱磷反应的化学平衡常数。
假定转炉冶炼终渣的化学成分不变,则可以计算出钢水终点磷含量与温度的对应关系:温度升高,K值显著减小,因此,低温对脱磷有利。
转炉出钢防止回磷的措施
2011年第3期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
转炉出钢防止回磷的措施
成品钢中磷的质量分数高于冶炼终点磷的质量分数,这种现象被称为回磷。
其原因:一是由
于合金带入的磷;二是钢水的回磷。
如果终点温度高,出钢过程下渣量多,并经过脱氧操作便会
造成回磷量增加。
分析转炉冶炼的全过程,得出具体影响回磷的主要因素是:
(1)出钢过程中下渣是回磷的主要原因,下渣量大,回磷就严重。
特别是出钢前下渣或出钢口
不圆造成出钢过程卷渣更为严重。
(2)出钢合金加入的操作不合理。
如出钢后期补加硅铁、碳粉等合金。
因为它们比较轻而浮在钢渣上面,直接与钢渣接触,硅铁、碳粉都非常容易与渣中FeO 反应,造成渣中FeO 急剧下降,而反应产物又降低了炉渣的碱度,从而大大增加了回磷。
(3)吹氩时,使用氩气压力过高,造成钢液--钢渣翻腾、卷渣,形成一种"渣洗"现象,也大大增加了回磷程度。
为此防止回磷的措施为:(1
)出钢要挡好渣,减少出钢过程的下渣量最为关键。
操作主要是出钢前戴挡渣帽,出钢过程中加镁质挡渣球,从而尽可能降低出钢下渣的量。
(2)严格出钢合金化操作的标准化和规范化,保证合金加入顺序及加入的时间。
保证到站成分的合格,杜绝出钢后期补加合金(如硅铁、碳粉等)。
(3)一旦炉渣过稀或下渣量大应及时向钢包内加石灰粉、萤石等,进行炉后脱磷,以减弱回磷反应的能力。
转炉出钢回磷成因分析及预防措施
转炉出钢回磷成因分析及预防措施杭钢转炉钢包回磷原因分析及应对措施探讨(杭钢转炉炼钢⼚炼钢车间夏官良)摘要:通过对钢包回磷的原因分析,找出影响钢包回磷程度的⼏个因素,并有针对性的提出了应对措施来指导实际⽣产,以此来减少因钢包回磷造成成分出格的现象。
关键字:钢包回磷影响因素措施1.现状随着杭钢转炉新品种开发及电炉钢品种转移的不断推进,对钢⽔中磷含量的控制要求也越来越严格,⽽转炉出钢的⽅式决定了在放钢过程中不可避免的会有炉渣进⼊到钢包中,从⽽引起钢包回磷。
据统计,2011年上半年杭钢转炉冶炼钢⽔磷成分出格复样、倒包补放共计近50炉次,其中精炼钢种因钢包回磷引起成分出格的情况占较⼤⽐例,为钢⽔成品磷含量的控制带来难度,成为了转炉新品种开发及量产⼯作的瓶颈。
图1-1、1-2为7⽉份抽取的54炉40Cr钢精炼前后钢⽔P成分⽐较,正常下渣量的情况下(⽬测渣厚<50mm),钢⽔经过精炼后平均回磷0.003%,下渣量较⼤时(⽬测渣厚>50mm),平均回磷0.007%。
2.分析2.1. 产⽣回磷的原因转炉炼钢⼯艺⼀般认为冶炼终点时脱磷反应已达到平衡。
但是,在出钢过程中向钢包内加⼊脱氧剂,使钢中的氧以及渣中(FeO)下降,脱氧产物(SiO2)、(Al2O3)等进⼊炉渣,使炉渣碱度降低,会打破脱磷反应的平衡状态,有助于(P2O5)的分解和还原,磷⼜重新进⼊到钢液。
回磷反应与下列各种反应有关:(1)渣中(FeO)与脱氧剂作⽤:2(FeO)+[Si]= (SiO2)+2[Fe] (FeO)+[Mn]=(MnO)+[Fe](2)炉渣与脱氧产物作⽤:2(3CaO.P2O5)+3(SiO2)=3(2CaO.SiO2)+2(P2O5)(3)渣中(P2O5)与脱氧剂的作⽤:(P2O5)+5〔Mn〕=5(MnO)+2〔P〕2(P2O5)+5〔Si〕=5(SiO2)+4〔P〕3(P2O5)+10〔Al〕=5(Al2O3)+6〔P〕(4)渣中(3CaO.P2O5)直接同脱氧剂作⽤:(3CaO.P2O5)+5[Mn]=2〔P〕+5(MnO)+3(CaO)2(3CaO.P2O5)+5[Si]=4[P]+5(SiO2)+6(CaO)3(3CaO.P2O5)+10[Al]=5(Al2O3)+6[P]+9(CaO)上述反应共同作⽤的结果,导致了钢⽔回磷的发⽣。
转炉回磷的处理
回磷的处理
炼钢过程回磷
(1)防止吹炼中期炉渣的回磷,主要是保持 (FeO)含量大于10%以上,防止炉渣返干。 (2)控制终点温度不能太高,并调整好炉渣成分, 使炉渣碱度保持在较高水平(2.6~2.8),以在 很大程度上防止或控制回磷的发生。
回磷的处理
出钢过程的回磷
(1)出钢前稠化终渣,出钢时挡渣出钢。
≤ 0.045
优质钢
≤ 0.035
高级优 质钢
≤ 0.025
超低磷 钢
≤ 0.005
脱磷方法
脱磷反应式:
2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO.P2O5)+5[Fe]
脱磷的条件:“三高一低”
(1)降低温度; (2)提高炉渣碱度; (3)增加炉渣氧化铁活度; (4)增加渣量。
回磷现象
吹炼中后期炉渣返干, 炼钢过程回磷 (FeO)含量减少; 温度偏高。
回磷
出钢带渣量多; 出钢过程回磷 炉渣碱度降低; [O]含量降低。
[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe]
2(P2O5)+5[Si]=4[P]+5(SiO2)
3(P2O5)+10[Al]=6[P]+5(Al2O3)
(2)出钢过程中向钢包中加入石灰/石灰粉,稠 化钢包内的炉渣,保持碱度。
挡渣出钢
挡渣出钢,可实现转炉冶炼终点少渣或无 渣出钢,可以减少回磷,提高合金元素回 收率;同时,有利于降低钢包耐火材料侵 蚀速度,明显地提高钢包寿命。
常用挡渣法-挡渣球
挡渣球,临近出钢结束时, 投到炉内出钢口附近,随钢 水液面的降低挡渣球下沉而 ,对绝大多数钢种而言,磷是一种有害元素, 它不仅恶化钢的焊接性能,而且显著降低钢的塑 性和韧性,尤其是在低温下钢的冲击韧性明显降 低,使钢产生“冷脆”现象,发生脆断。 回磷的危害:容易产生降级品,甚至废品,对技 术经济指标和经济效益产生巨大损失。
转炉冶炼回磷影响因素试验分析
转炉冶炼回磷影响因素试验分析李德军,于赋志,许孟春,吕春风,黄玉平,康伟(海洋装备金属材料及应用国家重点实验室,辽宁鞍山114009)摘要:为了分析转炉冶炼过程中的回磷情况,在对回磷的机理分析基础上对各影响因素进行了分析研究。
结果表明,回磷量控制在0.002%以内,钢包渣厚至少需控制在80mm 以内;硅锰铁的回磷最大,不能用于生产对磷含量要求严格的钢种;钢包加入2~3kg/t 钢白灰颗粒改质处理,回磷量可由原有的平均0.0018%降至平均0.0006%;停留时间15min 内回磷幅度比较大;碳含量<0.010%的低碳钢,出钢温度控制在(1685±5)℃比较合适。
关键词:转炉冶炼;回磷;影响因素中图分类号:TF704文献标识码:A文章编号:1006-4613(2020)04-0016-04Experimental Analysis on Factors of Influencing Rephosphorization in Smelting Process by ConverterLi Dejun ,Yu Fuzhi ,Xu Mengchun ,Lv Chunfeng ,Huang Yuping ,Kang Wei(State Key Laboratory of Metal Materials for Marine Equipment andApplication,Anshan 114009,Liaoning,China )Abstract :In order to analyze the situation on rephosphorization in smelting process by con ⁃verter,the factors for influencing rephosphorization were analyzed and studied based on the analy ⁃sis on the mechanism of rephosphorization.The study results demonstrated that the depth of ladle slag must be controlled to be within 80mm at least so as to control the quantity of rephosphoriza ⁃tion to be less than 0.002%and fero-manganese-silicon could not be applied to produce the steel grades whose content of phosphor was strictly controlled due to its largest quantity of rephosphos ⁃rization,however the quantity of rephosphosrization would be reduced from 0.0018%to 0.0006%on the average after 2to 3kg lime particles per tone steel was added into ladle for quality modi ⁃fication treatment.In addition the quantity of rephosphorization would increase greatly if the reten ⁃tion time was within 15minutes.At last it was appropriate for the molten steel with the content of carbon less than 0.010%to control its tapping temperature in the range of 1685±5℃.Key words :smelting by converter;rephosphorization;effect factor 钢中含磷量高时,会使钢的塑性和冲击韧性降低,并使钢的焊接性能与冷弯性能变差,这种现象低温时更加严重,通常称为“冷脆”,且其常常随着氧、氮含量的增高而加剧[1-3]。
影响转炉脱磷的因素分析
黑龙江冶金
Heilongjiang Metallurgy
Vol. 31 No. 1 March 2 0 1 0
影响转炉脱磷的因素分析
王凌川,李伯超,孙 光,侯海龙
( 黑龙江省冶金研究所,哈尔滨 150040)
摘 要: 本文主要从转炉脱磷的理论分析入手,探讨了炉渣碱度、FeO 的质量分数和冶炼过程温度对磷质量分 数的影响及回磷的原因、影响因素及防止措施等。同时本文指出应控制炉渣碱度、FeO、终点温度在合理范围 内,并应重视钢水回磷问题。 关键词: 脱磷; 碱度; 温度
我们 选 取 操 作 平 稳,副 枪 一 碳 在 0. 30% ~ 0. 40% 之间的数据作为研究对象,从其副枪温度 推断其过程 温 度,如 副 枪 一 温 度 高 则 其 过 程 温 度 肯定会高。副枪一温度和副枪二温度与脱磷率的 关系,选取的数据均是平均值,如表 1。
表 1 副枪温度与脱磷率关系图
( 3) 吹氩时,使用氩气压力过高,造成钢液— 钢渣翻腾、卷渣,形成一种“渣洗”现象,也大大增 加了回磷程度。 2. 3 防止回磷的措施
( 1) 出钢要挡好渣,减少出钢过程的下渣量最 为关键。现在 操 作 主 要 是 出 钢 前 戴 挡 渣 帽,出 钢 过程中加镁质挡渣球。从而尽可能降低出钢下渣 的量。
21产生回磷的原因冶炼终点一般认为脱磷反应已达到平衡在出钢过程中向钢包内加入脱氧剂将使钢中的氧以及渣中feo下降脱氧产物sio2a12o3进入炉渣使炉渣碱度降低从而打破了脱磷反应的平衡状态有利于po的分解和还原磷又重新进入22影响回磷的因素通过上面产生回磷原因的分析可以得出影响回磷的主要因素有
第 31 卷 第 1 期 2 011 年3 月
Analysis of the Factors Affecting Dephosphorization Converter
钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案
钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案钢铁零件磷化缺陷是钢铁制品表面处理过程中的一种常见问题。
磷化是通过对钢铁表面进行磷酸盐处理来提高其腐蚀抗性和润滑性。
然而,在磷化过程中,会出现一些缺陷,如不均匀磷化、磷化质量低劣、磷化层厚度不均等问题。
本文将重点讨论钢铁零件磷化缺陷的原因分析以及解决方案。
一、原因分析1. 前处理不当:前处理是钢铁磷化过程中的重要步骤,它会影响到后续磷化质量。
如果前处理不当,如清洗不彻底或清洗液过期,会导致表面极性不足,防锈效果降低,磷化效果也会受到影响。
2. 磷酸盐浓度不合适:磷酸盐溶液的浓度对磷化的效果有着很大的影响。
如果浓度过低,会导致磷化不彻底,磷化层厚度不均,磷化后表面容易生锈。
而浓度过高则会导致磷化剂的使用量增加,磷化质量降低,磷酸盐沉淀堵塞喷嘴等问题。
3. 磷酸盐处理时间过长:磷化处理时间的长短也会影响磷化层的均匀性和质量。
如果磷化时间过长,会导致表面结晶过度,出现磷化皮层厚度不均、磷化结晶不完整等缺陷。
5. 设备设施不足:磷化过程中,设备的自动化程度和设施的完善程度也会影响磷化质量。
如果设备不足或者过于陈旧,会导致工艺不稳定,磷化后表面质量不稳定等问题。
二、解决方案1. 加强前处理:在前处理过程中,应当使用专用清洗剂,充分清洗表面,确保表面无污垢和油脂。
并且,清洗剂的浓度和使用次数也要把握好,并及时更换和补充。
2. 控制磷酸盐浓度:在磷酸盐溶液配制时应该控制好浓度,浓度不宜过高或过低,最好依据工艺要求合理配制。
同时,应该定时检测溶液的浓度并进行调整,以免磷化质量受到影响。
3. 控制磷酸盐处理时间:磷酸盐沉积时间的长短会直接影响磷化层的质量,因此应该依照实际情况调整时间。
如果时间过长,应该考虑更换磷酸盐处理剂。
4. 控制磷酸盐处理温度:磷酸盐处理温度的控制也极为关键,在生产过程中应该随时监测温度,并进行适当调整。
在调整温度时,应该按照工艺条例和设备规范来操作,避免产生翻样或者温度不稳定的情况。
转炉脱磷的影响因素及方法
转炉脱磷的影响因素及方法作者:唐天合来源:《科学与技术》2018年第21期摘要:近些年,钢铁市场对于低磷钢以及超低磷钢等品种钢的要求越来越苛刻,尤其是对钢中磷含量要求也进一步提高,所以严格控制好钢水中磷的含量是转炉炼钢的关键,脱磷是碱性炼钢过程中的重要任务之一,对于大多数的钢种而言,磷是一种有害的元素,随着磷含量的增加会引起钢的“冷脆”现象,提高钢的韧脆转变温度,并使焊接性能降低,冷弯性能变差,此外,磷在钢锭中会产生严重的偏析行为影响钢的性能与质量,所以要在冶炼阶段严格控制好终点磷的含量,保证炼钢的正常进行,本文分别讲述了脱磷的影响因素以及脱磷的方法。
关键词:转炉脱磷;碱度;温度1.转炉脱磷工艺概述转炉脱磷工艺主要包括:SRP工艺、多功能转炉脱磷工艺、COMI炼钢工艺脱磷工艺以及复吹转炉深脱磷工艺,其中复吹转炉深脱磷工艺又包括两路双联工艺、单渣工艺以及单炉新双渣工艺。
在炼铁过程中,原料中的磷几乎全部浸入铁水中,转炉和炉渣为脱磷提供了良好的脱磷环境。
在转炉冶炼过程中,可以通过控制主要脱磷影响因素达到良好的脱磷效果。
通常在转炉脱磷初期阶段,溶池温度较低,磷含量较高,热力学条件较好,但是由于此阶段炉渣的流动性较弱、炉渣碱度较低,动力学条件较差,因此需要通过改善动力学条件来配合热力学条件来加速脱磷,即提高炉渣流动性、炉渣碱度等;在转炉脱磷处理后期,钢水磷经过前阶段的脱磷之后,磷含量降低,炉渣流动性较高,具备良好的动力学条件,然而溶池温度较高,热力条件较差,不利于脱磷的进行,此时可以通过提高炉渣的碱度来改善热力学条件。
2.转炉脱磷影响因素分析2.1温度的影响通常转炉脱磷中的“温度”专指“溶池温度”,一般情況下,需要从两方面考虑温度对转炉脱磷效果的影响。
一方面,当熔池温度较低时,从热力学原理上分析,低温将有助于脱磷反应正常进行,但是当温度过低时,石灰在表面容易形成一层冷凝外壳,并未熔化,并降低化渣速度和炉渣流动速度,碱度降低,最终降低脱磷反应速度;另一方面,熔池温度升高过程中也会对脱磷效果产生影响。
转炉出钢回磷控制与分析
转炉出钢回磷控制与分析作者:金辉来源:《科技视界》2017年第06期【摘要】通过对钢包钢水回磷原因的分析,找出炼钢生产影响钢包回磷的几个因素,并有针对性的提出了应对措施,以此来减少出钢回磷造成成分出格的现象。
【关键词】回磷;因素;枪位;渣料;挡渣0 前言鞍钢炼钢某厂是以生产重轨钢、高级硬线钢、石油管线钢、造船钢为主。
而重轨钢、高级硬线钢、石油管线钢对钢中磷的要求非常严格。
磷含量的多少直接影响钢材的质量和销售。
随着钢材市场竞争力的日趋激烈以及客户对质量要求的不断提高,对于上述钢种的质量要求也就更加苛刻,但在转炉冶炼时会发生成品钢中磷高于钢水终点磷即回磷,因此控制钢水出钢回磷是重要的一个环节,如何控制回磷也成为冶炼优质钢的瓶颈问题,炼钢某厂转炉出钢回磷要求为0.003%以下,出钢回磷大易造成钢水成份超标而翻钢水,不利于铸机大浇次生产控制,2016年6~12月钢种出钢回磷量为0.001%~0.005%之间,指标提升还有很大空间,控制好钢水出钢回磷也有利于大大降低炉体蚀损和减少补炉作业炉次,降低材料消耗。
1 回磷分析1.1 回磷的原因分析1.1.1 炼钢过程回磷转炉高碱度、高氧化性、大渣量和低温有利于熔池脱磷,但进入冶炼中期由于发生碳的激烈氧化,熔池迅速升温,渣中FeO含量明显降低,这对脱磷非常不利。
FeO含量降低致使石灰渣化不好而造成熔渣发粘,不利于钢渣之间充分反应,使不稳定的渣中P2O5返回到熔池中,使熔池磷的含量增加。
1.1.2 出钢过程回磷在出钢过程中向钢包内加入脱氧剂,使钢中的氧以及渣中(FeO)下降,脱氧产物(SiO2)、(Al2O3)等进入炉渣,使炉渣碱度降低,会打破脱磷反应的平衡状态,有助于(P2O5)的分解和还原,磷又重新进入到钢液。
回磷反应与下列各种反应有关:(1)渣中(FeO)与脱氧剂作用:(以硅脱氧为例)2(FeO)+[Si]=(SiO2)+2[Fe](2)炉渣与脱氧产物作用:2(3CaO.P2O5)+3(SiO2)=3(2CaO.SiO2)+2(P2O5)(3)渣中(P2O5)与脱氧剂的作用:2(P2O5)+5〔Si〕=5(SiO2)+4〔P〕(4)渣中(3CaO.P2O5)直接同脱氧剂作用:2(3CaO.P2O5)+5[Si]=4[P]+5(SiO2)+6(CaO)可见出钢脱氧及合金化操作不合理,导致了钢水回磷的发生。
转炉炼钢脱磷工艺的探讨
转炉炼钢脱磷工艺的探讨【摘要】本文从脱磷的热力学分析入手,对冶炼过程中温度、炉渣碱度、渣中(FeO),等对磷含量的影响进行了探讨。
同时探讨了回磷的原因、影响的因素和防止的措施。
【关键词】转炉炼钢;脱磷工艺;探讨磷在钢中是以【Fe3P】或【Fe2P】形式存在,一般以【P】表示。
磷含量高时,会使钢的朔性和韧性降低,即使钢的脆性增加,这种现象低温时更严重,通常把它称为“冷脆”。
且这种影响常常随着氧,氮含量的增加而加剧。
磷在连铸坯中的偏析仅次于硫,同时它在铁固溶体中扩散速度又很小。
不容易均匀化,因而磷的偏析和难消除。
由于炼铁过程为还原性气氛,脱磷能力较差。
因此脱磷是炼钢过程的重要任务之一。
在20世纪90年代中后期,为解决超低磷钢的生产难题,世界上各大钢厂都曾经进行过转炉铁水脱磷实验研究。
1、铁水预处理方法1.1喷吹苏打粉处理日本住友公司鹿岛厂开发的“住友碱精炼法”是成功用于工业生产的苏打精炼法。
工艺流程:从高炉流出的铁水先经脱硅处理,即将高炉铁水注入混铁车内,用氮气输送和喷吹烧结矿粉,喷入量为每吨铁水40公斤,最大供粉速度为每分钟400公斤,最大吹氧量为每分钟50立方米,脱硅量约为0.4%。
脱硅处理后的铁水硅含量可降到0.1%以下。
然后用真空吸渣器吸出脱硅渣,进行脱磷处理,以氮气为载气向铁水中喷入苏打粉,苏打粉用量为每吨18公斤,最大供粉量为每分钟250公斤,最大吹氧量为每分钟50立方米,处理后铁水中【P】≤0.001%,【S】≤0.003%,再用真空吸渣器吸出脱磷渣,并将其送到苏打回收车间,经水浸后可回收约80%的Na2O,最后将处理过的铁水倒入转炉冶炼。
1.2喷吹石灰系熔剂处理由于石灰系熔剂具有成本低,对环境污染小的优点,因此受到重视,并不断对其深入研究,以使其满足精炼铁水的需要。
工艺流程:向高炉铁沟中加入铁磷进行脱硅处理,加入量为每吨铁水27公斤,处理后铁水含硅量由0.5%降到0.15%,氧的利用率为80%-90%。
底吹转炉钢中磷含量的控制与减少方法
底吹转炉钢中磷含量的控制与减少方法磷是钢铁材料中常见的杂质之一,其含量对钢的性能有着重要影响。
高磷钢具有脆性、低韧性和低延展性等缺陷,因此在钢铁生产中,需要采取一系列控制和减少磷含量的方法,以确保钢材质量。
1. 原料选择与原料控制底吹转炉的钢铁生产涉及到多种原料,其中包括铁矿石、熔剂和还原剂等。
选择低磷含量的原料是降低钢中磷含量的第一步。
合理控制原料的选用,可以有效降低钢中的磷含量。
此外,还要确保原料的质量稳定,以减少外来杂质的进入。
2. 增加脱磷剂的使用量在底吹转炉生产过程中,加入适量的脱磷剂是有效减少钢中磷含量的重要手段。
常用的脱磷剂包括氧化镁、氢氧化钙和氧化铝等。
这些脱磷剂能够与钢中的磷形成化合物,从而使磷得到脱除。
在使用脱磷剂时,需要根据具体情况控制加入的量,以达到最佳脱磷效果。
3. 优化工艺参数底吹转炉钢的生产工艺参数对磷含量的控制也有着重要影响。
例如,适当增加转炉的吹氧量和吹氮量,可以提高钢中的氧化物和氮化物含量,从而促进磷的脱除。
此外,还可以调整转炉的炉温和炉压等参数,以提高磷的挥发性,降低磷在钢中的含量。
4. 加强渣中磷的脱除底吹转炉生产过程中,渣中的磷是主要的磷来源之一。
因此,加强渣中磷的脱除是降低钢中磷含量的关键。
可以采用增加碱度的方法,提高渣浆的脱磷能力。
此外,还可以选择适当的渣化学成分,以增加渣中的脱磷剂含量,提高脱磷效果。
5. 控制冶炼时间和速度底吹转炉生产过程中,冶炼时间和速度对磷含量的控制也是非常重要的因素。
过长的冶炼时间和过快的冶炼速度容易导致磷在钢中的分布不均,增加磷含量。
因此,需要合理控制冶炼时间和速度,以确保钢中磷含量的控制在可接受范围内。
总的来说,底吹转炉钢中磷含量的控制与减少需要从原料选择与原料控制、增加脱磷剂的使用量、优化工艺参数、加强渣中磷的脱除以及控制冶炼时间和速度等方面进行综合考虑和操作。
通过合理的措施和方法,可以有效降低钢中的磷含量,提高钢的质量和性能。
转炉脱磷分析及采取的措施2
转炉脱磷率影响因素及采取的措施2012年2月份以来,面对严峻的市场形势,公司为降本增效,在高炉开始配吃块矿,使铁水P 成份持续升高,目前铁水平均磷已升至0.093%,最高达0.100%。
随着铁水P 成份的不断升高,转炉的脱磷压力急剧上升,给转炉操作带来很大困难。
为此车间积极查找各种资料,开展了转炉脱磷过程及方法分析,寻找提高转炉脱磷率的有效方法。
转炉脱磷热力学分析FeO 和CaO 是生成稳定磷酸盐的最主要的氧化物。
在转炉炼钢中,我们以FeO 为氧化剂,以CaO 为磷氧化产物的稳定剂。
通常炼钢脱磷反应如下:1)在渣钢界面上][5][5)(5O Fe FeO += (1)2)在与渣相相邻的金属层中)(][5][252O P O P =+ (2)3)在与金属相相邻的渣层中)4()(4)(5252O P CaO CaO O P ∙=+ (3)总反应描述为[]()()()[]Fe O P CaO CaO FeO P 5445252+∙=++ 放热 (4)根据萨马林的数据(5)在式(5)中,氧化物和磷酸四钙的活度甩摩尔分数表示。
K p 随温度的升高急剧减小,在1673 、1773 和1873K 下。
K p 相应为7.8×108、3.5×107、2.1×106。
根据式(5) ,在金属与炉渣平衡的情况下,(6)由式(6)可见,促进炉渣对金属脱磷的热力学因素有:a.加人固体氧化剂(铁矿石、铁皮)或用高枪位向熔池吹氧以增大a (FeO )b.加入石灰和促进石灰在碱性渣中迅速溶解的物质以增大a (CaO ),亦即增大自由CaO (不与酸性氧化物结合的)的浓度;06.1547008lg lg 4)(5)()4(52-==∙T a a K a K CaO FeO p O P CaO p 4)(5)()4(52][%CaO FeO p O P CaO a a K a P ∙=c.用更新与金属接触的渣相的方法,亦即放渣和加入CaO 与FeO 造新渣的方法来减小)4(52O P CaO a ∙d.保持适当的低温,因为温度从1673 增到1873K ,使反应(4)的平衡常数K p 减小到1/370 。
转炉炼钢喷溅产生的原因分析和预防措施
仅供参考[整理] 安全管理文书转炉炼钢喷溅产生的原因分析和预防措施日期:__________________单位:__________________第1 页共6 页转炉炼钢喷溅产生的原因分析和预防措施一、产生原因转炉常见喷溅主要分为爆发性喷溅、泡沫性喷溅和金属喷溅。
1爆发性喷溅产生的原因熔池内碳氧反应不均衡发展,瞬时产生大量的CO气体,这是发生爆发性喷溅的根本原因。
碳氧反应:[C]+(FeO)={CO}+[Fe]是吸热反应,反应速度受熔池碳含量、渣中(TFe)含量和温度的共同影响。
由于操作上的原因,熔池骤然受到冷却,抑制了正在激烈进行的碳氧反应;供人的氧气生成了大量(FeO)并聚积;当熔池温度再度升高到一定程度(一般在1470℃以上),(FeO)聚积到20%以上时,碳氧反应重新以更猛烈的速度进行,瞬间排出大量具有巨大能量的CO气体从炉口排出,同时还挟带着一定量的钢水和熔渣,形成了较大的喷溅。
在熔渣氧化性过高,熔池温度突然冷却后又升高的情况下,就有可能发生爆发性喷溅。
2泡沫性喷溅产生的原因除了碳的氧化不均衡外,还有如炉容比、渣量、炉渣泡沫化程度等因素也会引起喷溅。
在铁水Si、P含量较高时,渣中SiO2、P2O5含量也高,渣量较大,再加上熔渣中TFe含量较高,其表面张力降低,阻碍着CO气体通畅排出,因而渣层膨胀增厚,严重时能够上涨到炉口。
此时只要有一个不大的推力,熔渣就会从炉口喷出,熔渣所夹带的金属液也随之而出,形成喷溅。
同时泡沫渣对熔池液面覆盖良好,对气体的排出有阻碍作用。
严重的泡沫渣可能导致炉口溢渣。
显然,渣量大时,比较容易产生喷溅;炉容比大的转炉,炉膛空间也大,相对而言发生较大喷溅的可能性小些。
第 2 页共 6 页3金属喷溅产生的原因当渣中TFe含量过低,熔渣粘稠,熔池被氧流吹开后熔渣不能及时返回覆盖液面,CO气体的排出带着金属液滴飞出炉口,形成金属喷溅。
熔渣“返干”也会产生金属喷溅。
可见,形成金属喷溅的一些原因与爆发性喷溅正好相反。
炼钢转炉喷溅现象的成因分析和预防措施 论文
炼钢转炉喷溅现象的成因分析和预防措施0 引言喷溅是氧气顶吹转炉吹炼过程中经常发生的一种现象,通常人们把随炉气携走、从炉口溢出或喷出炉渣和金属的现象称为喷溅。
在整个炼钢过程中,氧枪枪位是一个非常重要的参数,它直接关系到炼钢过程中的脱碳、造渣、升温以及喷溅的发生,因此,必须很好地控制氧枪的枪位,使炼钢过程得以平稳进行。
在转炉炼钢整个炉役中,随着炼钢炉次的增加,炉衬由于受到侵蚀不断变薄,炉容不断增大,因此,每隔一定炉次对熔钢液面进行测定,根据装入制度(定深装入或定量装入)及测定结果确定氧枪高度,而在两次测定期间,氧枪高度保持不变。
同时,在具体每一个炉次中,按照吹炼的初期、中期和末期设定若干不同高度,而在每一时间段内,其高度是不变的。
由于在转炉炼钢过程中要向炉内分期分批加入造渣剂、助熔剂(初期)等造渣材料和冷却剂(末期),使炉内状况发生变化,相当于加入一个扰动,同时在不同阶段,渣的泡沫程度及粘度也不同,而目前的固定氧枪高度吹炼不能及时适应这些情况,从而使炉内的反应及退渣不能平稳地进行。
造渣是转炉炼钢过程中的一项重要内容,渣的好坏直接关系到炼钢过程能否顺利进行,有时甚至造成溢渣或喷溅,从而降低钢的收得率以及粘枪,因此要尽量避免溢渣和喷溅。
另一方面,固定枪位的吹炼模式也无法适应铁水、废钢、造渣材料等化学成分变化引起反应状况的不同。
针对转炉炼钢过程中固定枪位所存在的问题,我们采用模糊控制的方法使氧枪枪位根据炉内的具体情况进行连续调节,同时针对转炉炼钢是一炉一炉进行的,炉和炉之间既不完全相同又有联系的特点,采用自学习技术确定每一炉次氧枪的枪位,使转炉炼钢过程平稳进行,从而提高碳温命中率。
1 供氧制度对转炉喷溅的影响1.1喷头结构氧枪喷头的设计取决于炉子的大小。
多孔氧枪喷头的设计便于分散氧气流股,增加和熔池的接触面积,使氧气逸出更均匀,吹炼过程更平稳。
因此,和单孔喷头相比,多孔喷头具有可以提高供氧强度和冶炼强度,增大冲击面积,利于成渣,操作平稳,不易喷溅等优点。
电炉炼钢过程中磷出格的探讨与预防
或2 E p ] +5 ( F e O ) +4 ( C a O ) ( 4 C a O ・ P 2 O 5 )+5 E F e ]
=
渣 中的 ( P 2 0 5 ) 和( 3 F e 0・ P 2 0 5 ) 都不 稳定 , 二者 在 炼钢 过程 中会 随着熔 池温 度 的升 高 而逐渐 分 解 , 使
2 0 1 3 年5 月 第 二 期
冶金
电炉 炼 钢 过 程 中磷 出格 的 探 讨 与 预 防
叶红标 马 军
( 杭 J ' l 钢铁 集 团公 司 电炉炼钢 有 限公 司 杭t , 1 1 3 1 0 0 2 2 ) 摘 要: 脱磷 是 E A F炉 的重要任 务之 一 , 生产 中会 遇 到磷 出格 的倒 包或 改钢 种 事 故 , 针 对 生 产 中出现 的磷 出格 事故 , 分析 原 因, 寻找 对策 , 为今后 的生产做 指 导 , 以避免 类似 事故 的重复发 生。
关键 词 : 脱磷 ; z a出格 ; 泡 沫渣 ; 分析
( P 2 0 5 ) +3 ( F e O) =( 3 F e 0。 P 2 0 5 )
0 前 言
脱磷 是炼 钢 的重 要 任 务 之 一 。 由于 脱 磷 的热 力学 特性 , 脱 磷 过 程 直 接 关 系 到 炼 钢 过 程 的 各 方
生 提供参 照 。
磷, 要 处 在 一定 的氧 化 氛 围里 , 也 即炉 渣 要 有 一定 的氧化性 ; 要 使 脱 磷 形 成 稳 定 的 产 物—— 磷 酸 钙 , 进入 炉渣 中 , 就 需要 有 C a O与 不稳定 的氧化 产 物结 合, 也 即 渣 中需 要 一 定 的碱 度 ; 又 由于 脱磷 反应 是 放 热反 应 , 随着 炉 膛 内温 度 的升 高 , 对 脱磷 速率 有 着严 重 的影 响 , 也 即脱磷 要在 一定 的温度 下 才 能顺 利 的进行 。
钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案
钢铁零件磷化缺陷原因分析及解决方案一、引言钢铁零件磷化是一种在金属表面形成磷化物层的表面处理方法,以增加金属零件的耐腐蚀性和耐磨损性。
在实际生产中,磷化过程中常常出现各种缺陷,例如磷化膜不均匀、脱落等问题,直接影响产品的质量和使用寿命。
对钢铁零件磷化缺陷进行原因分析及解决方案研究具有重要意义。
二、磷化缺陷的原因分析1. 清洗不彻底在进行磷化处理之前,钢铁零件需要经过清洗工艺,以去除表面的油污和杂质。
如果清洗工艺不彻底,表面残留的油污和杂质会影响磷化膜的质量,导致磷化缺陷的产生。
2. 磷化溶液浓度不合适磷化溶液的浓度对磷化膜的形成有重要影响。
如果磷化溶液的浓度过高或过低,都会导致磷化膜的质量不稳定,出现不均匀或者薄膜的情况。
3. 磷化时间过长或过短磷化时间过长会导致磷化膜厚度过厚,容易脱落;而磷化时间过短则会导致磷化膜质量不达标,容易出现裂纹和缺陷。
4. 磷化温度控制不当5. 材料质量不合格钢铁材料的化学成分和组织结构对磷化膜的形成也有重要影响。
如果材料质量不合格,比如含有过多的杂质或者未经过适当的热处理,都会导致磷化膜质量不稳定,容易出现缺陷。
三、磷化缺陷的解决方案1. 优化清洗工艺在磷化处理之前,要确保对钢铁零件进行充分的清洗,去除表面的油污和杂质。
可以采用多道清洗工艺,比如碱洗、酸洗和漂洗,确保表面的清洁度达到要求。
磷化溶液的浓度一般在1%~5%之间,要根据具体情况进行调整。
可以使用化学分析方法对磷化溶液的浓度进行监测和控制,确保磷化膜的质量稳定。
在选材时,要选择质量稳定的钢铁材料,并对材料进行适当的热处理。
可以采用化学成分分析和金相组织观察等方法,确保材料质量达标。
四、结论钢铁零件磷化缺陷是一个复杂的问题,需要从清洗工艺、磷化溶液浓度、磷化时间和温度、材料质量等多个方面进行综合考虑和分析。
通过优化清洗工艺、控制磷化溶液浓度、合理控制磷化时间和温度、优化材料质量等措施,可以有效地减少钢铁零件磷化缺陷的产生,提高产品质量和使用寿命。
钢水磷高防范措施
钢水磷高防范措施
1.进一步提高碱度,有利于抑制钢水回磷,或者在出钢过程中加入Na20、Ba0等高碱度化合物可提高精炼渣碱度,从而减少回磷。
因为,在现有工艺条件下,碱度在4以下时,炉渣碱度每降低0.1,钢水平均回磷量为0.001%,碱度在4以上时,随碱度的升降,钢水回磷几乎为0%。
在冶炼CSP钢时炉后加石灰,碱度几乎在4以上,所以碱度不是引发该流程钢水回磷的根本原因。
2.为防止或者减少转炉内回磷,渣的必须足够的碱度,应该保持在4.0左右,过高的碱度只能防止回磷,但限制了脱磷的动力学条件,使渣的脱磷效果减弱。
3.合金回磷主要是发生在硅锰合金上,HRB335、HRB400和
Q345B等钢种合金回磷量平均0.0033%,CSP钢合金回磷几乎为0%;
4.方坯下渣回磷量平均为0.0035%,CSP钢在出钢过程中加入石灰及其他精炼材料,渣的碱度比较高,所以在出钢过程中几乎不回磷,当下渣量比较多可以多加石灰提高碱度抑制回磷.
5.LF回磷量与精炼时间、温度及下渣的多少有关,在强还原气氛中只有渣的碱度达到4.0以上及减少下渣量,才能减少回磷。
底吹转炉钢中磷化物夹杂物的来源与去除技术
底吹转炉钢中磷化物夹杂物的来源与去除技术磷化物夹杂物是底吹转炉钢中常见的夹杂物之一,它对钢的力学性能和加工性能有着重要影响。
因此,研究和探索底吹转炉钢中磷化物夹杂物的来源与去除技术对于提高钢的质量和性能具有重要意义。
一、底吹转炉钢中磷化物夹杂物的来源1. 原料来源:底吹转炉钢中磷化物夹杂物的主要来源之一是原料中的含磷氧化铁。
底吹转炉在冶炼过程中使用回转炉渣进行脱磷,但渣中难免存在一定量的磷化铁,这些磷化铁经过还原反应后会形成磷化物夹杂物。
2. 合金和添加剂:底吹转炉冶炼过程中使用的合金和添加剂中也可能含有磷,这些含磷合金和添加剂在冶炼过程中添加到钢中后,未能完全溶解,从而形成磷化物夹杂物。
3. 冶炼条件:底吹转炉冶炼过程中的温度、压力、气氛等参数的不稳定性也可能导致磷化物夹杂物的形成。
例如,在冶炼过程中温度过高、还原能力不足、氧气过量等条件下,磷可能与铁发生反应形成磷化物。
二、底吹转炉钢中磷化物夹杂物的去除技术1. 优化冶炼工艺:通过优化底吹转炉的冶炼工艺参数,如控制冶炼温度、气氛调节、还原剂的添加等,可以有效降低磷化物夹杂物的形成。
合理的冶炼工艺能够提高钢液的还原能力,从而减少磷化物的生成。
2. 采用磷化物夹杂物控制技术:采用化学添加剂和合金加入等技术手段,可以有效地控制底吹转炉钢中磷化物夹杂物的生成和发展。
例如,可以加入亚铬酸钠、钾铁氰化物等添加剂,通过与磷化物发生反应形成不溶于钢中的沉淀,从而将磷化物夹杂物去除。
3. 使用过滤方法:通过底吹转炉钢液的过滤处理,可以有效去除磷化物夹杂物。
过滤方法主要包括陶瓷过滤、砂芯过滤和滤渣过滤等技术。
这些过滤方法能够在钢液中去除大部分的磷化物夹杂物,提高钢的质量。
4. 采用精炼技术:底吹转炉钢中磷化物夹杂物的去除还可以采用精炼技术,如LF精炼炉和VD/VOD精炼炉等。
这些精炼设备能够通过钢液的搅拌和透气作用,将磷化物夹杂物从钢液中去除。
5. 渣溢法:通过底吹转炉钢冶炼过程中的渣溢方法,可以有效控制磷化物夹杂物的形成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
杭钢转炉钢包回磷原因分析及应对措施探讨
(杭钢转炉炼钢厂炼钢车间夏官良)
摘要:通过对钢包回磷的原因分析,找出影响钢包回磷程度的几个因素,并有针对性的提出了应对措施来指导实际生产,以此来减少因钢包回磷造成成分出格的现象。
关键字:钢包回磷影响因素措施
1.现状
随着杭钢转炉新品种开发及电炉钢品种转移的不断推进,对钢水中磷含量的控制要求也越来越严格,而转炉出钢的方式决定了在放钢过程中不可避免的会有炉渣进入到钢包中,从而引起钢包回磷。
据统计,2011年上半年杭钢转炉冶炼钢水磷成分出格复样、倒包补放共计近50炉次,其中精炼钢种因钢包回磷引起成分出格的情况占较大比例,为钢水成品磷含量的控制带来难度,成为了转炉新品种开发及量产工作的瓶颈。
图1-1、1-2为7月份抽取的54炉40Cr钢精炼前后钢水P成分比较,正常下渣量的情况下(目测渣厚<50mm),钢水经过精炼后平均回磷0.003%,下渣量较大时(目测渣厚>50mm),平均回磷0.007%。
2.分析
2.1. 产生回磷的原因
转炉炼钢工艺一般认为冶炼终点时脱磷反应已达到平衡。
但是,在出钢过程中向钢包内加入脱氧剂,使钢中的氧以及渣中(FeO)下降,脱氧产物(SiO2)、(Al2O3)等进入炉渣,使炉渣碱度降低,会打破脱磷反应的平衡状态,有助于(P2O5)的分解和还原,磷又重新进入到钢液。
回磷反应与下列各种反应有关:(1)渣中(FeO)与脱氧剂作用:
2(FeO)+[Si]= (SiO2)+2[Fe] (FeO)+[Mn]=(MnO)+[Fe]
(2)炉渣与脱氧产物作用:
2(3CaO.P2O5)+3(SiO2)=3(2CaO.SiO2)+2(P2O5)
(3)渣中(P2O5)与脱氧剂的作用:
(P2O5)+5〔Mn〕=5(MnO)+2〔P〕2(P2O5)+5〔Si〕=5(SiO2)+4〔P〕3(P2O5)+10〔Al〕=5(Al2O3)+6〔P〕
(4)渣中(3CaO.P2O5)直接同脱氧剂作用:
(3CaO.P2O5)+5[Mn]=2〔P〕+5(MnO)+3(CaO)
2(3CaO.P2O5)+5[Si]=4[P]+5(SiO2)+6(CaO)
3(3CaO.P2O5)+10[Al]=5(Al2O3)+6[P]+9(CaO)
上述反应共同作用的结果,导致了钢水回磷的发生。
2.2.影响回磷的因素
2.2.1出钢过程下渣
钢包回磷的过程是炉渣中的(P2O5)分解还原的产物进入到钢水中的过程,出钢下渣越多,则回磷越多。
杭钢转炉炼钢厂采用挡渣出钢,挡渣过程分两次:第一次是出钢口塞挡渣塞防止前期下渣(当终点炉渣泡沫化严重,须大角度出钢时,防止前期下渣尤为重要);第二次是挡渣车投掷挡渣锥防止后期下渣。
在实际操作中,放钢结束后未塞挡渣塞的情况较为普遍,而由于挡渣工操作水平、挡渣锥质量、投掷时机等因素造成到后期挡渣不命中的情况也屡屡发生,导致了钢包下渣过多,到精炼工序后钢水回磷严重。
另外,出钢口维护不到位,产生形变,出钢过程中钢水涡流卷渣也会增加钢包中渣量,并对挡渣锥挡渣的效果产生不良影响。
2.2.2 出钢脱氧及合金化操作不合理
出钢脱氧及合金化操作不合理。
诸如出钢后期补加硅铁、碳化硅等。
由于此类合金比较轻而浮在钢渣上面,直接与钢渣接触,硅铁、碳化硅、碳粉都非常容易与渣中(FeO)反应,造成渣中(FeO)急剧下降,而反应产物又降低了炉渣的碱度,由此增加了钢水回磷的可能性。
杭钢转炉出钢合金化操作方式较为合理,合金基本在出钢3/4前加完,放钢过程中由此原因造成成分出格的现象并不多见。
但是,杭钢转炉钢中占近75%产量的钢要经过LF钢包精炼处理,在精炼工艺中先采取喂铝线进行脱氧,为炉渣中(P2O5)的还原反应提供了有利条件。
因此,下渣回磷造成成分出格的现象主要存在于精炼钢种的生产。
2.2.3 钢包底吹氩压力过高造成卷渣
钢包底吹氩有利于均匀钢水成分,帮助有害夹杂上浮,但过高的吹氩压力会引起钢液——钢渣的翻腾,为钢包回磷的过程提供了动力学条件,形成一种“渣洗”现象,从而加深回磷程度。
杭钢转炉出钢过程采用全程吹氩,为保证钢水成分均匀及配碳操作到位,要求出钢过程大流量吹氩搅拌。
如果下渣量过大,大流量吹氩操作无疑会成为回磷的有利因素。
3.措施
3.1 严格控制下渣量
通过对钢包回磷的原因以及影响因素的分析可见,减少钢包回磷的主要任务是严格控制钢包中的下渣量。
3.1.1 规范挡渣操作
规范挡渣操作的内容主要有两点,一是要求现场操作人员充分认识到前期挡渣的重要性,每炉钢放出后,应及时将挡渣塞堵上出钢口,放钢前如果发现出钢口处挡渣塞提前掉落,必须用新挡渣塞将出钢口堵牢后再进行放钢操作,防止前期下渣;二是稳定挡渣操作人员业务水平。
杭钢转炉投掷挡渣锥的工作是由厂外单位承包的,具有人员操作水平参差不齐,人员流动性强的特点,该特点影响了挡渣效果的好坏。
为此,应要求承包单位加强对挡渣人员的管理和培训,保证挡渣操作的稳定。
3.1.2加强出钢口的维护及更换工作
出钢口状况不佳,会导致放钢过程钢水卷渣,同时也会影响到放钢后期投掷
挡渣锥挡渣的成功率。
挡渣失败后,为了防止下渣量过大,实际操作中会提前将转炉复位,导致钢水出不尽,影响到钢水收得率。
下表3-1为杭钢转炉炼钢厂2011年一季度各炉座挡渣情况统计表:
表3-1
3.1.3 尝试新的挡渣工艺
杭钢转炉现在使用的是挡渣车投掷挡渣锥挡渣。
该方法挡渣需要专门设备,要有专人操作,对操作水平要求高。
在投掷挡渣锥过程中,多次试探出钢口位置时,锥部会对出钢口附近的炉衬产生撞击损坏,影响挡渣效果;由于挡渣车需要专人操作,挡渣效果也会受操作人员水平的制约;如果挡渣锥的质量不稳定,投入后无法到达挡渣位,也会影响到挡渣效果。
由此可见,仅挡渣一个环节就存在众多不确定因素,要提高挡渣的效果是很有难度的。
目前杭钢1#转炉采用了在线下渣检测系统,通过远红外检测装置分析出钢水中钢渣含量,准确判断出挡渣时间,并发出警报提醒操作工实施挡渣操作。
杭钢1#转炉使用该设后,对其准确度进行了试验验证,采用检测系统时,所测炉数的75%其渣厚在30mm以下;平均渣厚比人工经验判断少9.89mm,减少幅度为30.64%。
试验数据见表3-2、3-3。
表3-2
表3-3
从使用情况来看,该设备检测准确度高,报警及时,为现场操作提供了便利。
如果将该设备与气动挡渣设备配套使用,挡渣过程全程自动控制,则可避免因人为因素造成的挡渣失败的可能性。
气动挡渣是根据下渣检测设备或人工手动指令信号,驱动挡渣机上的挡渣塞头对出钢口进行机械封闭,同时塞头端部喷射出高压气流阻止转炉渣流出,将炉渣留在炉内,出钢口封闭后,转炉向上倾斜,气缸将旋转臂自动打开,挡渣用喷吹气体自动切断。
目前,包钢制钢二部转炉生产现场使用下渣检测和气动挡渣设备完全取代了传统的和高成本的其他挡渣设备,挡渣成功率达到98%以上,受到高压气流冲击的出钢口寿命与以前相比基本没有变化,钢包中渣层厚度由原来的平均68mm减少到现在的平均48mm。
采用了该设备后,钢包中渣量减少,为下道工序创造了好的条件,提高了冶炼钢种的命中率,更重要的是降低了挡渣费用,产生了直接的经济效益。
3.2 调整LF工艺方案
转炉出钢下渣不可避免,当钢包中渣量过大时,则需要采取有针对性的措施进行补救。
由于杭钢转炉厂房内部布局紧凑,安装专门设备对钢包进行捞渣的可能性不大,只能在现有设备和工艺条件下寻求解决方案。
杭钢转炉炼钢厂LF精炼工序操作流程是,放出钢水到等待工位—→喂铝线—→精炼工位—→加石灰—→通电—→加石灰—→通电—→钙处理。
当转炉出钢下渣过多,在精炼工位直接先喂入铝线或铝锰铁进行脱氧,钢包渣中(P2O5)被还原进入钢水,且脱氧剂被氧化的产物会降低钢包渣的碱度,更有利于回磷反应的进行。
如果将工序操作流程调整为放出钢水到精炼工位—→加石灰—→等待工位—→喂铝线—→精炼工位—→通电—→加石灰—→通电—→钙处理,则可在发生因炉渣脱氧回磷反应前提高钢包渣碱度,有效抑制(P2O5)还原反应的进行。
调整后的流程可能会延长精炼工序作业时间,所以当钢包下渣量大时可按该流程操作。
3.3根据钢包下渣情况调整吹氩压力
在出钢过程中保证大流量的吹氩搅拌,出钢结束后,如果钢包中下渣多,应将吹氩压力控制在较低的范围,防止卷渣回磷。
4. 结论
影响钢包回磷的因素有出钢下渣、脱氧及合金化操作不合理、钢包吹氩压力大造成卷渣等,只有结合杭钢转炉冶炼实际情况,严格控制钢包中下渣量、调整精炼工序操作流程、根据钢包下渣情况调整吹氩压力等措施有针对性的减小钢包回磷的程度,保证钢水中磷含量控制在钢种要求的范围内。