转炉脱磷热力学及双渣操作分析(精)
炼钢过程脱磷的热力学分析
![炼钢过程脱磷的热力学分析](https://img.taocdn.com/s3/m/c927ff0a580102020740be1e650e52ea5418ce5c.png)
炼钢过程脱磷的热力学分析
炼钢过程脱磷的热力学分析主要是通过对焙烧、吹氩和炼钢过程中物理和化学变化的综合考虑来研究这些过程的能量平衡。
由于炼钢的过程的理论模型比较复杂,所以从热力学的角度来考虑,只能讨论金属分子在焙烧过程和炼钢过程中的变化。
从物理化学角度来看,焙烧过程只是微量元素的迁移,而吹氩过程中,除了微量元素外,可能还有大量P、S、Si和C的迁移。
这些元素的迁移可能会改变焙烧中的能量平衡,因此实
际上,吹氩后的炼钢过程中的能量平衡不仅受到焙烧过程的影响,也受到吹氩过程的影响。
焙烧过程中,恒定的温度和压力的变化,会对P、S、Si和C的转化率以及它们之间的相
互作用产生影响。
在考虑热力学水平,脱磷也受到焙烧中的物理化学变化的影响,这种影响是由Fe含量和温度、压力、硫氧化物含量共同决定的。
在炼钢过程中,脱磷受反应条件的影响较大,除了对钢水中物理状态和化学状态的影响外,钢水温度和溶液温度、过渡时间、硅含量和风速等因素都可能对脱磷产生影响。
未熔化的硅的稳定性会影响脱磷的效果,即当熔化度较低时影响脱磷的效果会比较大。
从热力学的角度看,脱磷的热力学变化取决于焙烧、吹氩和炼钢过程中的反应物的热力学特性以及反应条件的变化。
所以,要准确评估脱磷的效果,就必须对焙烧、吹氩和炼钢过程进行准确的热力学分析,这样才能明确炼钢过程中脱磷需要哪种物理和化学变化以及这些变化产生的能量变化等。
炼钢过程脱磷的热力学分析
![炼钢过程脱磷的热力学分析](https://img.taocdn.com/s3/m/cbb5944226284b73f242336c1eb91a37f111328d.png)
炼钢过程脱磷的热力学分析炼钢过程中,脱磷是非常重要的一步,因为磷素是一种有害的杂质,会对钢的质量和性能产生不利影响。
磷素会增加钢的脆性,使其在低温下易于断裂,同时还会降低钢的延展性和冲击韧性。
因此,脱磷是炼钢过程中必不可少的一环。
脱磷的热力学分析可以帮助我们理解和优化脱磷过程。
在炼钢过程中,主要的脱磷方法包括碱炼法、氧化炼法和电渣炼法。
其中,氧化炼法是最常用的方法,下面我们来对氧化炼法的热力学进行分析。
在氧化炼法中,常用的氧化剂包括氧气、空气和固体氧化剂。
以氧气为例,脱磷的反应可以用以下化学方程式表示:2P+5O2→P4O10(1)P4O10+6CaO→2Ca3(PO4)2(2)式(1)代表磷的氧化反应,式(2)代表磷酸钙形成的反应。
在这两个反应中,磷的氧化程度从P到P4O10,再变为P2O5,最后生成磷酸钙。
其中,P4O10和P2O5可以溶解在二氧化碳气氛中形成的酸性溶液中,然后和石灰石反应生成磷酸钙。
脱磷的热力学过程可以通过计算热力学平衡常数来评估。
在上述反应中,P4O10和P2O5的生成可以用热力学平衡常数来表征。
根据热力学原理,反应的平衡常数K与反应物和生成物的标准自由能变化ΔG0之间满足以下关系:ΔG0 = -RTlnK其中,R为气体常数,T为绝对温度。
根据这个关系,我们可以计算出反应的平衡常数K,从而了解反应的进行方向和程度。
另一个重要的热力学参数是标准反应焓变ΔH0。
ΔH0表示单位摩尔物质在标准状态下发生反应时的热变化。
通过计算ΔH0,我们可以了解反应放热或吸热的程度。
此外,脱磷过程还受到温度、压力和氧气活度等因素的影响。
温度的升高有利于增强反应速率,但同时也会增加能耗。
压力的升高可以促进气体的溶解,从而有利于反应进行。
氧气的活度是决定反应速率的关键因素之一总结起来,脱磷过程的热力学分析可以帮助我们理解和优化炼钢过程。
通过计算热力学平衡常数和标准反应焓变,可以评估脱磷反应的进行方向和程度。
转炉炼钢双渣法操作探究
![转炉炼钢双渣法操作探究](https://img.taocdn.com/s3/m/2ee308316bd97f192379e910.png)
转炉炼钢双渣法操作探究作者:沈铁成王林舒遗一来源:《中国新技术新产品》2010年第01期摘要:本文通过磷在渣-钢间分配比关系分析,在对重钢80吨转炉现有工艺条件下通过生产实践摸索,转炉采用双渣法操作获得良好的脱磷效果,为开发新产品奠定了基础。
关键词:双渣操作;脱磷;终点控制1前言转炉炼钢生产中,转炉炉内脱磷的问题一直受到各炼钢厂的高度关注。
当铁水[P]超过0.12%时,单渣法脱磷就比较困难;当铁水磷含量超过0.12%的情况下,铁水中的[Si]达到了0.5%及以上,会增加转炉脱磷的难度。
因此,通过对影响转炉脱磷的因素进行分析研究,采用双渣法操作取得了良好的脱磷效果。
2转炉炼钢脱磷机理转炉炼钢脱磷是把氧化生成物迁移到渣中来完成的。
其主要的化学反应式如下:通常认为参加脱磷反应的还有CaO以及MgO,在这里CaO和MgO含量表现在影响的数值上。
由(2)式可知,增加脱磷依靠降低温度,增加渣钢系统的氧化性a[O]和降低反应产物P2O5在渣中的活度[1]。
取上述反应之和,则脱磷反应可写为:3 转炉双渣法操作脱磷效果的影响3.1 重钢双渣法操作的过程控制情况在保证前期炉渣尽快化好的前提下,一次倒渣前采用高碱度、高氧化性和低温度的方式。
但是由于铁水硅含量较高达到0.5%,造成一次倒渣时碱度较低、温度较高,见表1。
从实际倒渣情况来看,一次倒渣后仍有少部分未倒尽的炉渣,这就要求我们必须加强终点控制。
为此,终点按照脱磷热力学条件进行控制(终点炉渣成分及温度控制见表2),以此降低转炉回磷。
3.2 温度对磷在渣-钢间的分配比影响从脱磷反应的热力学条件可知,脱磷反应的平衡常数K越大,磷在渣-钢间的分配比Lp越大。
温度对Lp的影响是通过对K的作用实现的。
K随反应温度的降低而增大,即低温有利于脱磷,同时,低温还会导致降低,也有利于脱磷。
由表1、2所列数据作出的转炉终点温度对磷在渣-钢间的分配比LP的影响的理论和实际关系图如图1所示。
碱性氧气炼钢过程磷、硫去除热力学
![碱性氧气炼钢过程磷、硫去除热力学](https://img.taocdn.com/s3/m/c4b33e3c43323968011c9256.png)
碱性氧气转炉转炉炼钢过程脱磷、脱硫热力学从铁水中去除杂质元素是碱性氧气转炉炼钢非常重要的功能,早期炼钢,少数研究者对铁水氧化脱磷进行了研究,近来一些作者研究了不同参数对磷分配比的影响,与早期报道有所不同。
另一方面,对氧气炼钢过程脱硫研究较少。
这可能是由于氧气炼钢过程中脱硫能力较弱,且铁水预处理和钢包精炼炉内脱硫在工业上的成功应用。
此外,通常认为炼钢过程中硫只是以硫化物形态脱除到渣中的。
然而,最近的研究表明,在氧化的条件下,碱性氧气转炉炼钢过程中,大量硫也会以硫酸盐形态脱除到渣中。
带有高硫高炉渣的情况下,因为增加了顶吹氧气转炉(BOF)的硫负荷,炼钢过程中硫的分配变得更加重要。
在氧化精炼过程中,硫在渣中的化学属性经历了一个由硫化物逐渐转化为硫酸盐的过程。
前言任何炼钢工艺过程,脱除铁水中的杂质元素是非常重要的功能。
严格控制杂质含量对生产优质钢来说是很重要的。
磷、硫是最普遍遇到的杂质元素,众所周知磷在钢中会引起冷脆,硫引起热脆,且增加钢结构的腐蚀速率。
目前,深冲薄带、汽车外壳、石油天然气输送管道用钢,降低磷含量已成为极为严格的要求。
表1概括了磷、硫含量对钢性能的影响。
炼钢初期,少数研究者对铁水氧化脱磷进行了研究,近来一些作者研究了不同参数对磷分配比的影响,与早期报道有所不同。
另一方面,之前对氧气炼钢过程脱硫研究较少。
这可能是由于氧气炼钢过程中脱硫能力较弱,且铁水预处理和钢包精炼炉内脱硫在工业上的成功应用。
但是带有高硫高炉渣的情况下,因为增加了顶吹氧气转炉(BOF)的硫负荷,炼钢过程中硫的分配变得更加重要。
通常认为炼钢过程中硫只是以硫化物形态脱除到渣中,然而,最近的研究表明,碱性氧气转炉炼钢过程中,大量硫也会以硫酸盐形态脱除到渣中。
过去数十年的报道中称,因为低磷、低硫铁矿石和焦炭的短缺,炼钢原料中残余的磷、硫含量在逐步增加,因此炼钢工作者期望获得低磷、硫含量的产品,面临着艰难挑战。
背景本文所讨论的研究,是首次在塔塔钢铁公司炼钢厂(Tata),与印度科学院、KTH 技术学院共同实验开展的范例,Tata钢铁公司用高炉、碱性氧气转炉(BF-BOF)路线生产钢水,所用的原料富含磷,因此,铁水中的磷含量达到了0.2-0.25%,对生产低磷钢极为不利。
氧气转炉“留渣+双渣”炼钢工艺技术分析
![氧气转炉“留渣+双渣”炼钢工艺技术分析](https://img.taocdn.com/s3/m/d7a78f7348d7c1c708a145dd.png)
渣进 行 固化 处理 ,在 完成 固化 工作 之后 , 即 可将 铁水 与废 钢装 入其 中 ,开展 脱磷 吹 炼 ,这 一步 骤完 成后 即可 开展 倒渣 工作 , 并 步入 到脱 碳环 节 中 ,结 束 出钢与 留渣 工 作 ,循 环往 复 。该种 工艺 利用 了热 力学 原 理 ,在 炼终 点 ,温度 非 常高 ,此 时钢水 中 基 本上 没有 磷 ,不会 进行 脱磷 反应 ,在炉 中 留出一 定量 的终 渣 。在 进行 下一 吹炼 工 作 时 ,温度 也是 较低 的 ,但是 钢水 中 已经 有 大量 的磷 ,此 时炉 渣有 开始 能够 脱磷 , 在 吹炼 工作 的进 行下 ,在 温度 升高 之后 , 即 可在脱 磷 不利 的状 态下 将炉 渣倒 出 ,再 进行 脱碳 吹炼 ,这一 工艺 将上 炉 留渣原 理 充分 利 用起来 ,能够 减少 白云石和 石灰 的
中 ,一般 不会 由于倒 渣损 失钢 铁料 量 ,该 之 后 ,必 须要及 时将 炉 渣倒 出 ,而采 用快
种工 艺 的优势是 非常 显著 的。 速 足量倒 渣工 艺 即可完成 这一 目的。 2 “ 留渣 + 双渣 ”炼 钢 工艺 开 发 与 使 2 - 3 S G R S 3 2 艺磷 控制 方式 。与一 般 的
氧气转炉“留渣+ 双渣” 炼钢工艺技术研究
![氧气转炉“留渣+ 双渣” 炼钢工艺技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/7a45f1aebe1e650e53ea9933.png)
氧气转炉“留渣+双渣〞炼钢工艺技术研究王新华1,朱国森2,李海波2,吕延春2(1.北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;2.首钢技术研究院,北京100043)摘要:首钢迁钢公司和首秦公司大规模采用了“留渣+双渣〞转炉炼钢新工艺,大幅度减少了炼钢渣量和石灰、白云石消耗。
文章介绍了其中所开发的3项重要技术:①脱磷阶段采用低碱度(w(CaO)/w(SiO2)∶1.3~1.5)和低MgO质量分数(≤7.5%)渣系,形成流动性良好和适度泡沫化炉渣,解决了脱磷阶段结束难以快速足量倒渣和渣中金属铁质量分数高这两大问题;②针对脱磷阶段底吹搅拌弱问题,采用了低枪位和高供氧强度吹炼方法,利用顶吹氧气流加强金属熔池搅拌,获得了良好脱磷效果;③通过加快生产速度,特别是对“炼钢-精炼-连铸〞生产合理组织调配,在转炉冶炼时间增加大约4min情况下,钢产量并没有减少。
关键词:转炉炼钢;少渣;石灰消耗;脱磷;炉渣中国钢铁工业近20年来开展迅速,对国民经济快速增长发挥了重要作用,但在节省资源、能源和减少炉渣等固体废弃物排放等方面,目前面临着巨大的压力和挑战。
以占中国产钢量90%以上氧气转炉炼钢为例,每年生产约6.2亿t粗钢,要产生6000万t以上炉渣,消耗3100万t以上石灰和700万t以上轻烧白云石,而用于生产炼钢石灰和轻烧白云石的石灰石与生白云石矿产均为重要的不可再生资源。
2001年Ogawa等[1]报道了新日铁开发的MURC转炉炼钢新工艺及其在8t转炉的试验情况,该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,结束后倒出局部炉渣,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。
近年来,新日铁陆续报道了MUCR工艺相关情况[2-10],新日铁公司的大分、八幡、室兰、君津等钢厂采用了该工艺,产钢占新日铁总产钢量55%左右,转炉炼钢石灰消耗减少40%以上,但对其中许多关键技术,如液态渣固化、脱磷阶段炉渣碱度、供氧参数、脱磷工艺、倒渣控制等根本没有报道。
顶吹转炉脱磷热力学分析和工艺优化
![顶吹转炉脱磷热力学分析和工艺优化](https://img.taocdn.com/s3/m/b3e51ef5866fb84ae55c8d76.png)
顶吹转炉脱磷热力学分析和工艺优化磷在大多数钢中都是有害元素,脱磷是转炉炼钢的主要任务,本文从热力学角度入手,分析了顶吹转炉炼钢脱磷的影响因素,提出了优化转炉脱磷的措施,对强化顶吹转炉炼钢脱磷、提高钢材质量有重要意义。
标签:顶吹转炉;脱磷;措施1 前言磷在钢中(除炮弹钢、耐蚀钢以外)是有害元素,易使钢发生“冷脆”现象,尤其在高碳钢中更是明显,其原因是由于磷元素富集在铁素体晶界上形成“固溶强化”的作用,造成晶粒间的强度提高,从而产生脆性。
除此之外,磷含量越高越容易在结晶边界析出磷化物,降低钢的冲击值[2]。
因此,控制顶吹转炉炼钢过程中的脱磷反应是控制回磷和提高钢材质量重要而复杂的工作。
2 脱磷的热力学分析2.1 温度由上可知,温度越高。
K值越小,因此,低温对脱磷有利。
但需要指出的是,提高熔池温度,会使磷的分配比降低,对磷从金属向炉渣的转移不利。
但温度升高降低了炉渣的粘度,加速了石灰的熔解,从而有利于磷从金属向炉渣的转移。
理论研究表明,最有效的脱磷有一个最佳的温度范围(1450~1500℃)。
这就要求冶炼初期,要根据铁水温度采用不同的操作制度。
铁水温度低(1250℃以下),要采用低枪位操作以提高熔池温度,加速石灰的熔解,迅速形成初期渣,充分利用前期炉渣FeO高、炉温低的优势,快速脱磷。
若铁水温度特别高(大于1350℃),冶炼初期要适当采用高枪位操作,并加入部分矿石,抑制炉温的快速升高,同时也有利于石狄的溶解,延长冶炼在低温区(1500℃以下)的运行时间。
实践证明,尽管冶炼终点温度高,会降低磷在钢一渣中的分配比,但脱磷的关键仍然是冶炼过程渣特别是终渣的控制。
也就是说温度的影响不如(FeO)和(Cao)显著。
2.2 炉渣碱度因为CaO是使aP205降低的主要因素,增加(CaO)达到饱和含量可以增大aCa0,亦即增加自由CaO(不与酸性氧化物结合)的浓度,会使(P205)提高或鋼中[P]降低。
但渣中(CaO)过高,将使炉渣变稠,同样不利于脱磷。
转炉留渣双渣工艺前期脱磷热力学及实践
![转炉留渣双渣工艺前期脱磷热力学及实践](https://img.taocdn.com/s3/m/5759fb13f68a6529647d27284b73f242336c31eb.png)
转炉留渣双渣工艺前期脱磷热力学及实践摘要:为实现转炉留渣+双渣工艺吹炼前期一次倒渣的高效脱磷,应用正规离子溶液模型对脱磷反应热力学规律进行了计算,分析了影响转炉的渣-金间磷的主要因素;同时,对热力学计算和现场试验结果进行了对比分析,转分配比LP炉吹炼前期脱磷较佳的工艺控制条件是:炉渣碱度R控制在1.5左右,一次倒渣温度控制在1330 - 1360℃,渣中(FeO)控制在16~17%。
在冶炼过程中,铁水的成分和温度的稳定性对留渣+双渣工艺过程操作顺利控制影响较大。
关键词:留渣+双渣脱磷正规离子溶液模型1 前言转炉冶炼可分为单一转炉冶炼(单渣法、双渣法)和两座转炉联合冶炼的所谓双联法两类工艺方法。
针对超低磷要求的钢种,冶金学者对采用传统双渣脱磷工艺(造两次渣)的一次倒渣(以下简称“一倒”)条件和操作要求等进行了较详细的研究[1~3]。
传统双渣法脱磷效果好,易于实现超低磷的要求,但石灰等辅料和钢铁料消耗大,成本高。
双联法广泛应用于日本的钢铁企业,能够降低原辅料的消耗,但需额外增加专门用于脱磷的转炉,脱磷后出铁加大了铁水温降,且其铁水相当于半钢,给后续冶炼与造渣工艺增加负担[4~6]。
我国提钒炼钢为了实现有价元素钒的富集,也采用双联法。
近年来,面对竞争激烈的市场环境,国内许多钢铁企业[7-9]开始试验研究留渣+双渣工艺。
然而,在低碱度渣脱磷研究结果相对较少且尚难以统一[10~11],所以有必要利用热力学理论对其进行热力学分析,特别是应进行铁液低碱度渣脱磷的热力学平衡实验(本文不详细平衡实验研究),为脱磷工艺研究提供指导。
留渣+双渣工艺的思想源自于双联工艺,出钢后,留下一部分或全部的上一炉含一定量氧化铁的高碱度终渣,溅渣护炉确认炉渣固化后,兑入铁水进行吹炼,在吹炼到一定程度后将首批渣尽可能倒尽;然后,重新造渣吹炼进入脱碳期。
留渣+双渣工艺的优点是加速吹炼前期初渣形成,利用低温阶段快速脱磷,同时通过高碱度终渣热态循环以利用,实现降低石灰和钢铁料消耗的效果。
转炉炼钢脱磷工艺分析
![转炉炼钢脱磷工艺分析](https://img.taocdn.com/s3/m/ca25e49ba0116c175e0e4810.png)
II
第三章 试验方案的设计.............................................................................................................. 27 3.1 沙钢双渣脱磷的现状........................................................................................................ 27 3.1.1 双渣操作的好处......................................................................................................... 27 3.1.2 沙钢双渣脱磷情况.....................................................................................................27 3.1.3 脱磷的效果及回磷问题............................................................................................ 28 3.2 目前存在的问题................................................................................................................. 29 3.2.1 前期脱磷结果............................................................................................................. 29 3.3 影响前期脱磷的主要因素............................................................................................... 30 3.3.1 钢水中硅的氧化......................................................................................................... 30 3.3.2 前期渣碱度的控制.....................................................................................................30 3.3.3 倒前期渣时间的控制................................................................................................ 31 3.4 180t 转炉冶炼终点脱磷情况.......................................................................................... 32 3.4.1 增碳剂加入量的控制................................................................................................ 32 3.4.2 冶炼终点脱磷情况.....................................................................................................32 3.5 180t 转炉冶炼工艺改进方案.......................................................................................... 32 3.5.1 冶炼前期控制............................................................................................................. 33 3.5.2 冶炼终点控制............................................................................................................. 33 结论..............................................................................................................................................35 参考文献..................................................................................................................................... 36 致 谢....................................................................................................................................... 37
转炉脱磷及深脱磷
![转炉脱磷及深脱磷](https://img.taocdn.com/s3/m/cbe161fb941ea76e58fa041e.png)
转炉脱磷工艺摘要磷是有害元素,对于高级别钢,除需要硫含量很低外,还需要磷含量控制在很低的水平。
由于炼铁过程为还原性气氛,脱磷能力较差,脱磷是炼钢过程中的重要环节之一。
本文主要从转炉冶炼的双渣法双联法进行分析,探讨了冶炼过程中温度、炉渣碱度、铁水中Si含量、(FeO)对P含量的影响,回磷的原因、以及两种冶炼方法脱磷效率的对比,针对鞍钢三炼钢的转炉炼钢冶炼数据分析了两种方法在温度、炉渣碱度、铁水中Si含量、(FeO)对P含量的影响,并对转炉脱磷现状进行了分析。
结果表明,双联法在脱磷方面优越与双渣法,效果显著,工艺简单,渣量减少,为生产超低P钢创造了优越的条件。
关键词:转炉,脱磷,双渣法,双联法AbstractPhosphor is one of the elements destroying the properties of steel product.Besides the low content of sulphur,it needs low phosphor for high quality steel.Since the ironmaking process is reduction atmosphere,the ability for dephosphorization is poor,thus dephosphorization during the steelmaking becomes the main step.This research mainly analyzed the Double Slag Process and the Deplexing process of converter, discussed the impact of smelting temperature, slag basicity, hot metal Si content and (FeO) on phosphorus content and the reason of rephosphorization as well as the comparison of the two methods on the efficiency of dephosphorization. In this research, we have looked into the figure of No. 3 Steelmaking Plant of An Steel Corporation to analyze the effect of smelting temperature, slag basicity, hot metal Si content and (FeO) and current situation of converter dephosphorization. The result indicates the advantage of Deplexing Process over Double Slag Process, which is effective, easy and produces less slag. Thus it provided superb conditions to produce lowest phosphorus steel.Key words :converter dephosphorization the Double Slag Process the Deplexing process of converter目录一国内外转炉深脱磷发展现状 (1)1.1国际上对超低磷钢的研究 (1)1.2我国国内对超低磷钢的研究以及这方面的探索 (7)二转炉深脱磷机理: (9)2.1转炉脱磷热力学分析 (9)2.1.1气体与金属间的反应 (9)2.1.2熔渣与钢水之间的反应 (10)2.2脱磷反应的动力学分析 (14)2.2.1脱磷动力学的研究基础 (14)2.2.2温度对反应速度的影响 (14)2.2.3 化能对反应速度的影响 (15)三实验现状 (15)3.1鞍钢第一炼钢生产工艺 (15)3.2 实验方案 (17)3.2.1双炼法 (17)3.2.2 双渣法脱磷过程分析及工艺要点 (21)3.3 实验结果分析 (26)3.3.1 双渣法数据处理 (32)3.3.2双联法转炉脱磷数据处理 (39)四结论 (45)近年来,随着我我国钢材的发展,对低磷钢的生产要求越来越高,对高级别钢特别是低磷钢的需求大大增加,这些产品对钢中磷的质量分数提出了很高的要求,大多要求磷含量低于0.015%;低温用钢管、特殊深冲钢、镀锡板要求钢中磷低于0.010%;一些航空、原子能、耐腐蚀管线用钢要求磷低于0.005%,所以超低磷钢将成为以后发展的主要方向。
转炉脱磷造渣工艺课件
![转炉脱磷造渣工艺课件](https://img.taocdn.com/s3/m/8aca160f33687e21af45a9cb.png)
2.3 温度的影响
脱磷反应是放热反应:
3FeO+P2O5=3(FeOO5
△H=-384KJ/mol △H=-678KJ/mol
故低温对去磷有利,实际炼钢过程中,为保
证去磷应抓住前期早化渣,低温去磷,中期温度 不过高,终点应采用下限温度出钢。
2. 影响脱磷的因素分析 2.4 渣量的影响
综氧上气所转述炉,初为期了,含使硅脱量磷高反,应吹进炼初行期完脱全磷,时必间要后移, 需将的铁热水力含学硅条量件降至是0:.10炉%渣~0的.15碱%度时,较P大才(能R=大3量~4氧)化。 铁水,中碳氧的化影铁响含:量较高((FeO)≈15~20%),熔
池温度合适(不过高),适当的渣量。
在氧气转炉冶炼过程中,主要的反应是2[C]+O2=2CO ,在冶炼初期,T<1470℃,磷可以优先氧化,当T> 1470℃,碳开始大量氧化,若想磷与碳同时氧化或优先氧 化应优先形成碱性氧化渣。
去P的基本条件:高(FeO)、高(CaO) 高碱度,大渣量和较低温度及良好搅拌的 动力学条件。
2. 影响脱磷的因素分析
2.1熔渣碱度的影响
从CaO-然Fe而O,-SCiOaO2-的含 P2O5系渣量同过含高磷将铁使液炉的渣变平黏 衡试验及,生这产并研不究利中于均脱可磷。 发现,增熔加渣渣碱中度C的aO影或响石还可 灰 量的或用使量钢以碱会中由度提[P图C]高a降2O.P2低/2S得O,iO到5的如2证越含图明高,, 2.1所示。磷(分图配2比.1越是大。 1600℃条件下的情况。如 果温度高于1600℃,则曲
增加渣量可以降低钢中[P],因渣的增加意味着P2O5 浓度的稀释,从而使Ca3P2O8的含量也相应地减小,所 以对脱磷有利。但是渣量大会使铁损和热损失增大。一 般渣量≈10~15%,在保证去磷条件下,采用最小渣量。
转炉炼钢双渣法操作
![转炉炼钢双渣法操作](https://img.taocdn.com/s3/m/fcd5aed833d4b14e85246862.png)
展。
转炉炼钢生产 中,转炉炉 内脱磷的问题一直受 到各炼钢厂的高度关注。当铁水[] P 超过 0 2 .1%时, 单 渣法 脱 磷 就 比较 困难 ;当铁 水磷 含 量超 过 0 1 . 2 %的情 况下 ,铁水 中 的[ ] 到 了 O.5 s达 i %及 以上 ,会 增 加转 炉 脱 磷 的难 度 。因此 ,通 过 对影 响转 炉脱 磷 的 因素 进 行 分析 研 究 ,采 用 双渣 法 操作 取 得 了 良好 的脱 磷效 果 。
《 科技信息 》
在 钢 渣 深加 工 工 艺 技 术方 面 ,宝钢 在 国 内率先
研发 了年产 l 0万 吨钢渣 磨 细深加 工生 产线 和钢 渣特
-
k , d:炉炼 钢 双渣法 操 作
种混 凝 土试 验 生产 线 ,实 现 了钢 渣 微粉 替 代 水 泥 的 产业化。此外 ,宝钢还在钢渣微 晶玻璃 、钢渣余热 回收 、钢 渣 粉 绿 色应 用 、钢 渣 特种 型砂 应 用 、钢 渣 混 凝 土应 用 、钢 渣 透水 混 凝 土等 方 面进 行 了研 究 和 探 索 ,为钢 渣 未来 的 高附 加值 利 用 奠定 了基 础 。随 着 宝钢 环境 经 营战 略 的确立 ,宝钢 还将 陆续 启 动一 、 二炼 钢 渣 处 理 改造 、宝 钢 发展 公 司 钢渣 产 业 化等 项
量 。 以上几 方 面影 响 因素存 在 相互 影 响的关 系 。 在 冶炼 前 期 ,根据 转炉 内的化学 反应情 况 ,【 、 s 】
[ ] 0的反 应 为主 要反应 。 Mn和【] 由于【] 0的反 应为 放 S与[]
技术 发展 的前 沿 和热 点 。 传 统 的轧 后 冷却方 式 ( 在 加 速冷 却 和 直 接淬 火 )的基 础 上 ,已经 开 发 出 实用 化 的 超 快 速 冷 却 和 再 加 热 装 置 等 新 型 在 线 热 处 理 设 备 ,因而 可 以涵 盖 从 加 速冷 却 的低冷 速 到 直接 淬 火 的高 冷 速 的全 部 冷 速 范 围 。各 种 控制 方 式 的 开始 点
转炉脱磷热力学及双渣操作分析
![转炉脱磷热力学及双渣操作分析](https://img.taocdn.com/s3/m/130ba98c02d276a200292e43.png)
转炉脱磷热力学及双渣操作分析一、转炉脱磷的冶金条件众所周知,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+∙=++ (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:1)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 )2)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;3)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 ∙4)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 。
应当指出,上述关于温度对脱磷影响的结论,仅仅是从热力学观点看是正确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 ∙=的,为了加速脱磷必须有适当的高温,因为高温可以迅速生成高碱度铁质炉渣,和保证得到均质流动的炉渣使传质过程加速。
氧气转炉炼钢前期高碳脱磷热力学分析
![氧气转炉炼钢前期高碳脱磷热力学分析](https://img.taocdn.com/s3/m/4cf03a0e16fc700abb68fcd2.png)
第 20 卷 第 1 期 1999
上海冶金高等专科学校学报
J ournal of Shanghai College of Metallurgy
Vol. 20 , No. 1
C,%
PO 2 , Pa α(P 2O 5)
1. 5
1
0. 5
0. 2
4. 92 ×10 - 10 1. 11 ×10 - 9 4. 00 ×10 - 9 2. 70 ×10 - 8
3 . 89 ×10 - 16 2. 97 ×10 - 15 7 . 33 ×10 - 14 8. 68 ×10 - 12
[ %P] =
α1 2 ( P 2O 5)
K1P 2 P5O 2 4 f P
(4)
铁碳合金熔体氧化脱磷反应的特点如下.
1) 对氧化脱磷而言 ,只要体系中的氧位高于临界氧位就能进行氧化脱磷反应 ,提高氧位有利于脱磷 ,降
低平衡磷含量. 然而 ,采用高拉碳或半拉半增的工艺中 ,必须在高碳的条件下脱磷 ,氧位越高 ,碳含量就越低 ,
表 1 碳 —氧平衡值
(7) ~ (11) 计算可得与碳含量平衡的氧位 (见表 1) . 由此可见 ,当碳含量[ C ] ≥0. 5 %时 , PO2 ≤4. 00 ×10 - 9 Pa.
C,% O,% PO2 , Pa
1. 5
1. 0
0. 5
0. 2
1. 19 ×10 - 1 1. 71 ×10 - 1 3. 57 ×10 - 1 8. 93 ×10 - 1
log k P
=
热力学分析炼钢过程的脱磷反应在渣
![热力学分析炼钢过程的脱磷反应在渣](https://img.taocdn.com/s3/m/f3c8fdc6998fcc22bdd10d13.png)
θ θ 3 2 当T= 987~1155K vi (H m, H ) = 6800 207 . 07 T 5 . 13 10 T T m,298 i ,生成物
当 T 1155K 时, vi ( H m,1155 H m,298 ) i ,生成物=252800 J mol1
θ θ
13
当T=1691~1933K
θ θ + 135.06T 4.2510-3 T 2 10.63105 T 1 vi (H m,T H m,298 )i,生成物=444040
当 T 1691K 时, vi ( H m,1691 H m,298 ) i ,生成物=685190 J mol
当T=298~987K
θ θ 60480 + 180.29T 11.0710-3 T 2 17.24105 T 1 vi (H m,T H m,298 )i,生成物=-
当 T 987K 时, vi ( H m,T H m,298 ) i ,生成物= 129980 J mol1
θ θ θ θ θ θ vi (H m,1000 H m,298 )i,反应物=(H m,1000-H m,298 )TiCl4 +2(H m,1000-H m,298 ) Mg
=131.27 kJ mol
1
θ θ θ θ θ θ vi (H m,T H m,298 )i,生成物=(H m,T-H m,298 )Ti+2(H m,T-H m,298 ) MgCl 2
θ θ H m,1155 H m,298 =25360 J mol 1
1
θ θ 3 2 (H m, H ) = 1320 19 . 83 T 3 . 95 1Байду номын сангаас T (1155~1933K) T m,298 Ti
马钢转炉双渣法脱磷工艺生产实践
![马钢转炉双渣法脱磷工艺生产实践](https://img.taocdn.com/s3/m/322e4ac627fff705cc1755270722192e45365875.png)
马钢转炉双渣法脱磷工艺生产实践王步更;汤演波;李杰;夏云进;王国梁【摘要】The production practice of double-slag dephosphorizing process of the 70 t converter at Masteel’s No.3 steelmaking and rolling works is introduced, which has showed that good dephosphorizing effect can be obtained if the slag basicity is controlled at 1.5~2.0,ω(FeO) content in slag at 10%~15% and the first turning-down temperature at1400~1450 ℃during the dephosphorizing stage, and dephosphorizing rate can reach more than 90% if the final slag basicity is controlled at 3.8~4.2, ω (FeO) content from 20% to 25% and steel temperature within 1650 ℃ during the decarbonization stage. After adopting the double slag method, lime consumption has been reduced by about 20 kg per ton of steel and iron and steel material consumption reduced by 4~6 kg per ton of steel, achieving good economic and environmental benefit.%主要介绍了马钢第三钢轧总厂70 t转炉炼钢双渣法脱磷工艺生产实践,实践结果表明,在脱磷阶段,控制熔渣碱度在1.5~2.0,渣中棕(FeO)含量在10%~15%,一倒温度在1400~1450℃,可以获得较好的脱磷效果;在脱碳阶段,终渣碱度控制在3.8~4.2,棕(FeO)含量控制在20%~25%,出钢温度控制在1650℃以内,脱磷率可达90%以上。
转炉造渣操作及其对脱磷的影响
![转炉造渣操作及其对脱磷的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/92168116ff00bed5b9f31ddf.png)
转炉造渣操作及其对脱磷的影响任海军李军辉( 杭州钢铁集团公司转炉炼钢厂 310022 )摘要: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。
关键词脱磷;热力学;炉渣碱度;回磷炼钢生产中的脱磷效果主要是指成品钢中能够达到的最低含磷量。
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,而冶炼过程脱磷的效果又取决于炉渣的物理性质和化学性质。
现从以下几个方面分析转炉炉渣对脱磷的影响。
1 造渣操作1.1 成渣原理俗话说炼钢先炼渣,所以造渣是转炉炼钢生产中主要的工艺操作之一。
由于顶吹转炉的吹炼时间很短,快速成渣就成为顶吹转炉炼钢的核心问题之一,炉渣不仅要满足炼钢的要求,而且应该对炉衬的侵蚀最小。
因此,在吹炼过程中炉渣必须遵循“早化、化透、作黏、挂上”八字方针的原则。
从CaO-FeO-SiO2三元相图1600℃等温图中可知,在吹炼初期影响石灰溶解的主要原因是,石灰在渣化过程中,其表面会形成质地致密、高熔点的2CaO·SiO2,阻碍着石灰进一步渣化。
若渣中有足够的FeO,可使2CaO·SiO2解体,其成分点移至液相区,或是当SiO2含量超过25%时,石灰溶解有所下降。
为了加速石灰溶解,可以加入能急剧降低2CaO·SiO2熔点的溶剂如铁矿石、萤石或少量的MgO等。
这几种物质都能够扩大CaO—FeO—SiO2三元相图液相区,对成渣有利。
1.2 造渣料的确定石灰的加入量必须根据铁水的成分和重量、炉渣碱度及吹炼的钢种对磷、硫的要求,由下列计算公式确定:石灰加入量= 2.14*[Si%]x R x G x l000/有效CaO (1) 式中2.14—— SiO /Si=60/28=2.14;G ——铁水量,t;有效CaO%——CaO石灰%一R×SiO%;R ——炉渣碱度。
转炉双渣法少渣炼钢工艺新进展及操作优化探析
![转炉双渣法少渣炼钢工艺新进展及操作优化探析](https://img.taocdn.com/s3/m/35050c19e97101f69e3143323968011ca300f70e.png)
转炉双渣法少渣炼钢工艺新进展及操作优化探析摘要:转炉双渣少渣炼钢工艺是减少转炉冶炼渣量的一种炼钢工艺,通过减少渣料加入,不仅是为了脱P、脱S,也是为了保护炉衬、覆盖钢液、减少金属喷溅的作用,也所以进行该工艺操作之前,铁水需要经过预处理。
当前使用工艺是铁水的脱硅、脱磷、脱硫三脱处理之后转炉冶炼,一种方式是转炉双联法。
从工艺上来看这两种方式都需要进行铁水预处理,或者是处理转炉工艺改造。
因此技术推广受到一定的限制。
因此,双渣法工艺的使用,不仅仅可以降低冶炼过程中渣的消耗量与降低生产成本,也可以实现品质提升。
关键词:转炉;双渣法;炼钢;优化近年来很多用户对优质钢材需求量不断上升,出现越来越多的工种,在炼钢方面要求含有较低的杂质元素含量,达到以最低成本实现转炉冶炼净钢,这是当前炼钢工艺研究的重点。
如日本使用转炉“双联法”操作工艺,该工艺对设备要求高,要求在同一座转炉上,进行铁水脱磷、脱碳吹炼的操作工艺,类似传统双渣法。
该工艺还可以将残渣遗留在炉内进行下一次的脱磷,被认为是最洁净的工艺路线。
1.双渣法少渣炼钢工艺1.1 工艺发展现状2009年,新日铁开发出 MURC 转炉双渣工艺,根据研究工艺进行试炼,在工业上取得了成功,但是由于各种原因,对这一方面的报道非常少。
2012年,首钢开发出 SGRS 转炉“留渣 + 双渣”,在技术上取得了成功,在冶炼方面取得了显著效果。
鞍山钢铁企业在2013年,开始开发“留渣 + 双渣”工艺,将该工艺进行试验后,技术逐步熟练,且将其运用在大吨位转炉上。
2009年,新日铁的MURC(Multi-Refining Converter)双渣脱磷工艺在当时的占比就达到53%。
国内的钢铁企业,使用比较成熟的首钢“留渣+双渣”炼钢工艺,可生产出优质的中厚板、管线、桥梁以及高层建筑生产建设所需要的超低磷钢种。
在早期,MURC工艺可实现全连铸作业,2002年,该技术工艺逐步渠道传统的钢包脱P工艺,在操作之前可进行铁水的预处理,从工艺操作上来看,提高了产品质量与生产效率,生产成本也随之降低。
- 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)。
转炉脱磷热力学及双渣操作分析一、转炉脱磷的冶金条件众所周知, 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 += (12在与渣相相邻的金属层中 (][5][252O P O P =+ (23 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+∙=++ (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:1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 2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;3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 ∙4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 。
应当指出, 上述关于温度对脱磷影响的结论, 仅仅是从热力学观点看是正确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 aaK a P ∙=的,为了加速脱磷必须有适当的高温,因为高温可以迅速生成高碱度铁质炉渣, 和保证得到均质流动的炉渣使传质过程加速。
我们引入脱磷指数 L P —熔渣的脱磷在渣—铁间的分配比作为衡量熔渣的脱磷能力的大小,其值越大则表明熔渣的脱磷能力越大。
L P 可由如下反应式推得2[P]+5[O]=(P 2O 5 (7[][]552252525252o f P f Na a a K o P O O P P P O P p P ⋅⋅⋅=⋅=γ (8(][52P O P L P =(9从平衡常数 K p 和 L P 的比较中可看出, L p 在一定程度上反映了 K p 的大小或炉渣脱磷能力的大小。
而从 K p 值和 L P 值的比较中可得,影响脱磷指数 L P 的因素是很多的, 其中最主要的因素是炉内铁液温度 (影响 K p 值、炉渣碱度和渣中(FeO 的活度(影响γ(P 2O 5和α[O]。
1. 温度对脱磷的影响温度对脱磷指数 L P 的影响是通过降低温度使 K p 增大来实现的,脱磷是一个强放热反应,升高温度 K p 值减小,因此低温有利于脱磷, 但同时炉内铁水温度还要满足渣料熔化的要求。
由脱磷方程得到:LgK=40067/T-15.06 (10 由上式计算得 K 值如下:t℃ 1400 1500 1600 K 7.8×108 3.5×107 2.1×106可见, 随着炉内铁液温度降低, K p 值明显上升, 换句话说, 温度每降低 100℃, Kp 值就升高一个数量级。
由此可见, 转炉脱磷的冶炼过程温度控制尽可能的低一点,对脱磷的热力学条件是十分有利的。
上图为双渣法转炉炼钢的一倒温度与一倒 P 分配系数的关系,当温度上升, 磷在渣钢之间的分配比上升,直到 1350℃~1400℃之间时,分配比达到顶点, 当温度再升高,磷在渣钢之间的分配比下降。
另外,温度的继续升高,使 C-O 反应进入快速反应阶段,也影响到脱 [P]效果。
因此, 选择 1350℃~1400℃作为转炉脱磷一倒温度是最为合理的。
从热力学条件来看, 降低温度有利于去磷反应的进行。
但是应该辨证地看待温度的影响,尽管升高温度会使去磷反应的平衡常数 Kp值减小,然而与此同时, 较高的温度会使炉渣的黏度下降,加速石灰的成渣速度和渣中各组元的扩散速度,强化了磷自金属液向炉渣的转移,其影响可能超过 Kp值的降低。
当然,温度过高时 Kp 值的降低将起主导作用会使炉渣的去磷效率下降钢中含磷量升高。
因此将温度控制在一个合适的范围内, 保证石灰基本熔化并使炉渣有较好的流动性,对脱磷过程最为有效。
通过对出钢温度和成品 P 进行分析:从上表可以看出:降低出钢温度可以有效地降低成品 P 含量。
鉴于铁水 P 的不断升高,为确保品种钢进站和成品 P 含量满足要求,建议厂部下调现行钢种作业指导书的氩前温度 20-30℃。
2. 炉渣碱度的影响一般高碱度、高氧化铁的炉渣能使磷呈现强烈的氧化趋势 (P 2O 5 , 并与 (CaO 结合成稳定的磷酸钙。
因此增加渣中(CaO 可以增大 aO C a ,降低五氧化二磷的活度系数 52O P ,磷在渣铁间的分配比 L P 提高。
但在转炉脱磷吹炼前期,为了保证终点有较高的[C ],温度一定不能超过 1400℃,而在这样的温度下,液态渣的碱度不可能高。
同时片面追求高碱度, 则渣中固相比例上升, 反而影响了脱磷的效果,所以对于脱磷吹炼前期过程的炉渣碱度控制在 1.5-2.0为宜。
3. 炉渣(FeO 影响炉渣的氧化铁含量越高,磷在渣铁间的分配比 LP 越大。
反应式中[O ]的高低实际上是由熔渣中 FeO 的活度 FeO a 决定。
因此, 要提高磷在渣铁间的分配比 LP ,必须提高熔渣 FeO 的活度。
在低温、低碱度条件下, (FeO 的活度系数变化不大,增加渣中 (FeO的浓度是增大 FeO a 的主要手段,且(FeO 含量高可以增加熔渣的流动性,对脱磷的动力学条件也是很有好处的。
碱度一定的条件下,渣中 (FeO含量较低时,磷在钢渣之间的分配系数 Lp 随着渣中 (FeO含量的增高而增高, 而且在 (FeO含量 =16%时达到最大值, 在进一步提高时Lp 反而下降。
这是因为, (FeO是去磷反应的氧化剂, 同时它还能加速石灰熔化成渣和降低炉渣的黏度。
但是,如果渣中 (FeO的浓度过高,会使渣中 (CaO 浓度下降,导致渣中不稳定的(3FeO ·P 2O 5增多,稳定的(4FeO ·P 2O 5 减少,反而使炉渣脱磷的效果降低。
4. 渣量的影响随着脱磷反应的进行,渣中(P 2 O5的浓度的不断升高,炉渣脱磷效果逐渐降低,在一定的条件下,增大渣量的必然回使渣中(P 2 O5的浓度降低,破坏磷在钢、渣间分配的平衡性, 促进脱磷反应的继续进行, 使钢中的磷含量进一步降低。
所以炉内渣量的多少,决定着钢液的脱磷程度。
基本原理是,即在保证炉内渣量合适的条件下, 增加了炉渣的总量,可以提高炉渣的去磷率。
5. 炉渣黏度的影响因为炼钢溶池中的脱磷反应主要是在炉渣与金属液两相的界面上进行的, 所以反应速度与炉渣黏度有关。
通常情况下,炉渣黏度愈低,反应物(FeO 向钢、渣界面的扩散转移速度就愈快,反应产物(P 2 O5离开界面溶入炉渣的速度也愈快。
因此,在脱磷所要求的高碱度条件下,应及时加入稀渣剂(莹石改善炉渣的流动性,以促进脱磷反应的顺利进行。
但必须注意,所加稀渣剂不能过量,否则炉渣黏度过低,将严重侵蚀炉衬, 不仅会将的炉衬的使用寿命, 而且还使渣中 MgO 含量增加, 稀渣剂的作用消失后炉渣反而变得更稠。
6. 入炉铁水 Si 的影响进炉铁液成分对脱磷过程没有直接影响, 但在冶炼过程中铁液中某些元素的氧化产物对炉渣的性质有影响。
如铁水中含硅量过高, 影响炉渣碱度, 所以不利于脱磷,在吹炼初期,由于金属中硅的迅速被氧化,渣中含有大量的(SiO 2, 不利于迅速提高炉渣碱度,因此通常要限制铁水中的含硅量。
且[Si ]高增加渣量容易引起大喷溅,造成大量的金属料消耗,严重时还会使转炉停吹,败坏生产节奏。
二、关于脱磷的一些资料查询为参考同行们对转炉脱磷的一些研究及成果, 共阅读了关于脱磷方面的文献 90余篇,并对其中十四篇实用性较强的进行了归纳总结如下1、造渣操作及其对脱磷的影响 . 沈克强 . 冶金丛刊。
总 185期 .2010年 2月1 炉渣碱度控制在 2.8— 3.5范围内, 且具有合适的终点温度, 就能满足冶炼一般钢种的脱磷问题。
2 脱磷反应的关键是过程渣要化透和有适当的 FeO 含量,并不是片面地追求高碱度。
2、脱磷冶炼工艺研究 . 李涛,许晓东 . 钢铁 . 第 37卷增刊 .2002年 10月80t 转炉冶炼工艺改进方案针对 72A 等高碳钢中磷含量高的问题,结合三炼钢目前的转炉冶炼控制水平,提出了双渣操作和终点低拉增碳相结合的冶炼工艺。
2.5.1 冶炼前期控制在配料合理的前提下, 控制好前期枪位是决定脱磷效果的重要因素, 其前期枪位控制如图 5所示, 前期渣倒渣时间控制在开吹 4min-4.5min , 这段时间可分为三个阶段, 一是化渣阶段, 即配料时需一次性加人较大量白灰, 使初渣碱度控制在 2.7-2.9范围, 同时加人 1000--1500吨 /炉矿石, 用以降低炉渣粘度, 实现大渣量,并且采用高枪位操作,在短时间内化好渣,提高渣中 FeO 含量;二是强烈脱磷阶段, 即当转炉炉口喷出物不带铁粒, 呈片状且挂在炉壁时, 说明炉渣已经化好,此时需降枪操作,强烈搅拌熔池,使钢液与渣子充分接触,这样才能起到良好脱磷效果,同时随着脱磷反应的进行,渣中 (FeO逐渐降低;三主要是倒前期渣,由于前一阶段降枪操作,钢中碳、渣中(FeO随着脱磷的进行大量降低,但炉渣碱度始终是逐渐升高的, 此时的炉渣粘度低, 流动性不好, 为了便于多倒渣, 提高枪位操作, 适量提高渣中 (FeO, 同时加人 100-300kg 萤石来改善炉渣流动性, 倒出大量炉渣,提高前期脱磷率。
3、双联炼钢过程脱磷工艺的研究 . 陈嘉颖 . 上海大学 . 硕士学位论文1对转炉双联冶炼过程, 1400℃、碱度 1.0-1.5左右能为脱磷提供较好的热力学条件。
2在转炉脱磷脱碳少渣双联冶炼实际操作中应当注意石灰熔化的动力学条件。
脱磷期不需要加入大量石灰, 且应努力促使石灰熔化, 尽量减少其结团。
对一钢不锈钢工程转炉双联冶炼的情况, 可以向脱磷转炉加入脱碳转炉的返回渣替代石灰,以提高成渣速度并降低渣料成本。
4、制度影响转炉深脱磷实验研究 . 炼钢 . 第 25卷第 6期 . 2009年 12月1 在实验室条件下, 对等同转炉后期条件的钢水进行深脱磷, 可获得 82%以上的脱磷率及 w([P]<0.0030%(最低可达 0.0005% 的极低磷水平;2 根据实验分析, 转炉后期进行深脱磷的造渣制度:R=3.2~4.0; 渣量在 6.2~8. 4 kg/t; w(FeO=25.0%~30.0%;5、高碳钢高拉碳前期脱磷过程控制 . 刘跃,刘浏,佟溥翘,赵继宇,吴建鹏,李小明,王国平 . 炼钢 . 第 22卷第 2期 . 2006年 4月试验方案在复吹转炉吹炼前期 (0~480 s ,采用低温(≤ 1380℃、较强底吹搅拌(在标准状态下底吹搅拌强度为每分钟每吨钢 0.10~0.15m 3 , 中等炉渣碱度 (2.0~2.5 和适度炉渣氧化性(TFe≤ 15% 的丁艺控制原则, 对铁水进行少渣脱磷预处理。