脱磷转炉吹炼各阶段碳
转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型的研究
转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型的研究
本文在探讨转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型这一课题上，采用相应的理论与方法，进行实质性的研究，以下为研究内容：
一、脱磷原理
1.1 基本原理
脱磷是指通过控制钢水的外部条件，如温度和含氧量，来通过催化、吸收、溶解等捕猎惰性气体硫气、氮气和磷气等来控制钢的含磷量的过程。
1.2产物的特点
脱磷控制的特征表现在钢中：能够改善钢的组织，增强钢各类性能。
此外，在循环利用时能够降低使用成本等，可以节约大量能源，以及节约原材料，节约环境资源。
二、吹氧原理
2.1基本原理
吹氧是指通过在转炉内注入氧气，改变熔炼中炉温、熔炼介质和各种杂质等，从而改变冶炼过程中的微观结构，改善钢液表面及内部性能的一种方法。
它的具体操作有保温、抽渣、预压力氧化等。
2.2产物的特点
吹氧这种技术有以下优点：促进了钢水的清洁化，达到精炼的目的；能够提高钢的物理力学性能；可以增强钢的抗蚀性，延长使用寿命，降低成本，更可以减少污染，改善周围环境。
三、在未来研究方向
未来研究将重点关注以下几个方面：一是通过对转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型的进一步研究，完善控制入炉材料和排放检测。
二是将脱磷和吹氧的技术结合在一起，实现高效减污，提高入炉材料和钢水的质量。
三是重点研究不同材料的脱磷和吹氧技术，提高技术水平，以实现更有效的节能降耗、污染减排和优化产品。
转炉炼钢流程中的脱磷工艺
磷 在渣． ％Ｐ
：
ａ￣
７ Ｃ ． ・ ｙ４ ａ Ｑ ） （ ＯＰ ０ ２
欲提 高熔 渣 的脱磷 能力 ，必须增 大Ｋ 、 ｐ ａｅ、ａａ、ｆ］口 Ｆ ０ ｃｏ ｔ 降低１ Ｃ ．Ｏ） 由止 可 失 ｐ ， Ｐ ５ （ Ｏ２ ， ４ 匕 ｌ Ｊ 利 于脱磷 反应 的基 本热 力学 条件 ， 即低温 ， 高 氧化 性 、高碱度 的炉 渣 【 ３ 。 １ 低温 度 ：脱磷 反应 是强 放热 反应 ， ） ＫＤ 温 度 升 高 而 急 剧 减 小 。 在 １０ ￣ 随 ４ ０Ｃ、
３ 高碱 度 ： 中的酸 性氧化 物如 ＳＯ２ ） 渣 ｉ 对脱 磷 不利 ， 高熔渣 碱 度是 提 高脱磷 率 的 提 有 效 途 径 ，增 加 渣 中 碱 性氧 化物 Ｃ Ｏ的 比 ａ 例 ，可 以增大 ａ ，降低 丫ＣＯ ２５ ｃｏ （ａ．ｏ） ４ Ｐ ，使得三 ｐ 增 大 。 熔渣碱 度 应控 制在 合适 的范 围 ， 但 碱 度过 高 时渣 的流 动性差 而 不利 于脱磷 。 ４ 大 渣 量 ：在 钢渣 成 分 一 定 的情 况 ） 下 ，增 大渣 量意 味着稀 释 了Ｐ０５ ２ 的浓度 ， 所 以增 加渣 量 可增 大脱磷 量 【。 ｏ Ｊ 脱 磷 反应 是 典型 的渣 界 面 反应 ，渣 钢 的形 成 速 率对 脱 磷 有 关 键影 响 。熔 渣 形成 后 ，在渣 钢 界面上 的磷 的氧 化速 率很 快 ， 脱 磷速 率 由界 面两侧 的传 质控 制 ， 即反钢 液 中 【］ Ｐ 的传 质 和渣相 中 的（２ ） Ｐｏ５的传质 。 磷反 脱 应 在相 界面 进 行 ， 炉渣 的状 态和 流动 性及其 与 铁 水 的接触 时 间 ，搅 拌程 度 等 动 力 学条 件 ，明显地 影响着 传质 速度 ， 从而 影 响脱磷 反应 的速度 。 当热 力学条 件 发生 不利 的变化 时 ，如温 度升 高 、（ｅ ） Ｆ Ｏ 降低 等原 因，都会 发 生 回磷 。在满足 热力 学条 件 的 同时 ． 还必 须 创 造 良好 的脱 磷 反 应 的动 力 学 条 件 ， 因 此 ， 于脱 磷 反应 的动力 学 条件 是确 保脱磷 利 过 程 中渣 有 良好 的流 动性 ， 并在 脱磷 前期加 强熔 池 的搅 拌 。
转炉连续脱磷脱碳工艺的开发2001-7-31
分类号:B J84世界金属导报/2001年/07月/31日/第006版/转炉连续脱磷脱碳工艺的开发廖建国1.前言随着对洁净钢需求量的扩大,以铁水预处理为基础的多段组合精炼得到迅速发展。
但是,在使用铁水罐车或铁水包作预处理容器的情况下,由于必须在低温下进行脱磷脱碳精炼,因此存在着转炉热浴度不足、废钢添加量受限制等实质性问题。
另外,在使用转炉进行预处理时,虽然可以提高转炉的热浴度,但必须同时使用两座转炉作为脱磷炉和脱碳炉。
新日铁公司开发了一种能用一座转炉进快速脱磷脱碳的新的精炼工艺(M U R C:M u l t i-R e f i n i n g C o n v e r t e r)。
本文就M U R C法的概况和8t试验转炉的实验结果进行介绍。
2.M U R C法的概况M U R C法就是在同一座炉子中对铁水同时进行连续脱S i、脱P处理和脱碳处理的工艺,其中包括了在处理过程中倾动炉子进行中间扒渣的工序。
由于预先装入废钢,因此M U R C法能在高氧化性气氛下进行操作,而且由于是在同一座转炉中进行处理,因此能保持转炉的热浴度。
另外,利用转炉的强搅拌和高速吹氧的特性,在高氧位势下对低碱度渣进行快速脱磷精炼的同时,由于将脱碳渣全部留在炉内就装入下一炉的铁水,因而可有效地用于脱磷精炼,由此能实现石灰单耗最低的精炼,大幅度减少炉渣的产生量。
3.实验方法使用8t试验转炉进行实验。
先在每t铁水中装入0~180k g的废钢,然后装入用别的感应熔化炉熔化的铁水5~7t。
先用氧枪进行顶吹氧,并加入规定的废钢进行脱硅、脱磷处理,然后倾动炉子,从炉口扒出炉渣,将炉子竖直后再进行顶底吹氧,经脱碳精炼后出钢。
在对脱碳炉渣进行热循环操作的情况下,可将炉渣全部剩留在炉内就装入下一炉铁水。
脱硅脱磷处理时的顶吹氧流量以1000N m~3/h为标准,还有部分以400N m ~3/h和1500N m~3/h为标准进行实验。
底吹气体只使用N_2,其流量标准分别为200N m~3/h和350N m~3/h。
炼钢工艺流程图
炼钢⼯艺流程图炼钢⼯艺流程1炼钢⼚简介炼钢⼚主要将铁⽔冶炼成钢⽔，再经连铸机浇铸成合格铸坯。
现有5座转炉，5台连铸机，年设计⽣产能⼒为500万吨，现年⽣产钢坯400万吨。
其中炼钢⼀分⼚年⽣产能⼒达到240万吨；炼钢⼆⼚年⽣产能⼒为160万吨。
2炼钢的基本任务钢是以Fe为基体并由C、Si、Mn、P、S等元素以及微量⾮⾦属夹杂物共同组成的合⾦。
炼钢的基本任务包括：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧去除有害⽓体和夹杂，提⾼温度，调整成分，炼钢过程通过供氧造渣，加合⾦，搅拌升温等⼿段完成炼钢基本任务，“四脱两去两调整”。
3氧⽓转炉吹炼过程氧⽓顶吹转炉的吹氧时间仅仅是⼗分钟，在这短短的时间内要完成造渣，脱碳、脱磷、脱硫、去⽓，去除⾮⾦属夹杂物及升温等基本任务。
由于使⽤的铁⽔成分和所炼钢种的不同，吹炼⼯艺也有所区别。
氧⽓顶吹转炉炼钢的吹炼过程，根据⼀炉钢吹炼过程中⾦属成分，炉渣成分，熔池温度的变化规律，吹炼过程⼤致可以分为以下3个阶段：（1）吹炼前期。
（2）吹炼中期。
（3）终点控制。
炼好钢必须抓住各阶段的关键，精⼼操作，才能达到优质、⾼产、低耗、长寿的⽬标。
3.1装⼊制度装⼊制度是保证转炉具有⼀定的⾦属熔池深度，确定合理的装⼊数量，合适的铁⽔废钢⽐例。
3.1.1装⼊量的确定装⼊量是指转炉冶炼中每炉次装⼊的⾦属料总重量，它主要包括铁⽔和废钢量。
⽬前国内外装⼊制度⼤体上有三种⽅式：（1）定深装⼊；（2）分阶段定量装⼊；（3）定量装⼊3.2.2装⼊次序⽬前永钢的操作顺序为，钢⽔倒完后进⾏溅渣护炉溅渣完后装⼊废钢，然后兑⼊铁⽔。
为了维护炉衬，减少废钢对炉衬的冲击，装料次序也可以先兑铁⽔，后装废钢。
若采⽤炉渣预热废钢，则先加废钢，再倒渣，然后兑铁⽔。
如果采⽤炉内留渣操作，则先加部分⽯灰，再装废钢，最后兑铁⽔。
3.2供氧制度制订供氧制度时应考虑喷头结构，供氧压⼒，供氧强度和氧枪⾼度控制等因素。
3.2.1氧枪喷头转炉供氧的射流特征是通过氧枪喷头来实现的，因此，喷头结构的合理选择是转炉供氧的关键。
转炉脱磷、造渣工艺
是中期是碳剧烈氧化期，不能变化太快，抑制脱碳反应
突然温度降低，防止喷溅。据上所述，碳的大量氧化，
低磷，在因钢为坯中复的杂偏零析件度要很求大，钢而板在很α和高γ的固塑溶体性内。的IF扩钢散速度 却[很P小]＜，0使.0它15不%容易均匀化。因此，按照用途不同对钢中磷含
量有严格要求：
东大冶金
1. 脱P反应
1. 脱P反应
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2[P]+5[O]= P2O5 2[P]+5(FeO)=(P2O5)+5Fe 3(FeO)+(P2O5)=(3FeO·P2O5) （聚磷酸铁）
EMTI
Shenyang NEU Metallurgical Technology Corporation Limited
技术精益求精 · 创新永无止境
转炉脱磷、造渣工艺
沈阳东大冶金科技股份有限公司
东大冶金110004
磷在钢中以[Fe2P]形式存在，也可以用[P]表示。磷虽然能
前期渣中的(FeO)含量对脱磷反应的进行有重要 作用，这是因为：
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东大冶金
3. 氧气转炉各期脱磷
.cn , 110004
影响前期脱磷的主要因素是碱度。而高的(FeO)含量 只是一个不可缺少的条件——也是在操作上前期快速成渣 的手段。换言之，就是控制喷枪，使(FeO)在10~15%左 右。炉渣前期 碱度为1.5左右，碱度提高更有利于脱磷,但 因前期温度低，客观上不可能造成高碱度炉渣。并且在此 (FeO)含量范围，碱度在0.82~1.5范围内，炉渣具有较低 的粘度，而碱度高于1.5时，粘度值随碱度增加而快速提 高，炉渣流动性显著变差，不利于脱磷。总之，通常必须 根据铁水条件把前期渣碱度控制在1.5左右；而（FeO） 在10~15%左右或更高些。
转炉炼钢工艺简介
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萤石作用及要求
• 作用
造渣加入萤石可以加速石 灰的溶解，萤石的助熔作 用是在很短的时间内能够 改善炉渣的流动性，但过 多的萤石用量，会加剧炉 衬的损坏，并污染环境。
• 质量要求 • CaF2≥75%， SiO2≤23%，S≤0.20%， P≤0.08%，H2O≤3.0% • 粒度：5-60mm
渣量=（石灰+镁球或熟白）×（2-3）
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铁水成分及温度影响
• Mn的影响 • 锰是弱发热元素，铁水中Mn氧化后形成的(MnO)可促 进石灰溶解，加快成渣；减少氧枪粘钢，终点钢中余 锰高，能够减少合金用量，利于提高金属收得率；锰 在降低钢水硫含量和硫的危害方面起到有利作用。 Mn/Si的比值为0.8～1.00时对转炉的冶炼操作控制最 为有利。当前使用较多的为低锰铁水，一般铁水中 [Mn]=0.20％～0.40％。
6.设备少，投资节省。
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炉顶料仓 振动给料器 电子称 带式运输机 密封料仓 传动机构 实 心 轴
汽包 氧 枪 风 机 不 回 收 时 放 空 回收煤气 进入煤气柜
烟 道
文氏管 脱水器
溜 槽
洗 涤 塔
沉淀池
电动机 渣 罐 转 炉 吸 滤 池
水封逆止阀 送往高炉利用
支架Hale Waihona Puke 氧气顶吹转炉工艺流程示意图
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二 、转炉炼钢用主要原材料
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2.1装料制度：废钢量的确定
• 热量来源于：
• 转炉炼钢不需要外来热源；
铁水物理热及元素氧化化学热。 铁水及废钢的合理配比须根据炉子的热平衡计算确定。 • 硅的作用 优点：因发热量大，增大废钢加入量，一般铁水中Si增 加0.1%，废钢比增大1%。 缺点：增大渣量，侵蚀炉衬一般控制在0.3－0.5％。
吹炼过程中的脱磷和脱硫
吹炼过程中的脱磷和脱硫摘要：炼钢过程中的脱磷及脱硫所必须具有的条件、影响它的因素。
1前言炼钢过程中，脱碳是至关重要的，对于铁水中。
含有的有害元素S、P的去除则更为重要。
虽然近年来铁水预处理技术有很大的发展，减轻了转炉炼钢过程中的脱磷和脱硫任务但是在吹炼过程中硫、磷的去除仍应该引起我们的高度重视，否则会影响的质量。
2吹炼过程中的脱磷磷是易氧化元素，在转炉吹炼前期发生氧化反应：2[P]+5(FeO)=(P2O5)+5Fe然后，再于渣中的（CaO）反应，生成稳定的化合物(P2O5)＋n（CaO）=n（CaO. P2O5）冶炼中磷的氧化去除反应为：2[P]+5(FeO) ＋n（CaO）= n（CaO. P2O5）+5Fe式中n为3或4，炉渣中的（FeO）和（CaO）越多，越利于磷的去除。
吹炼达到终点时由于钢水温度升高，钢液中含碳量不同，对渣中（FeO）含量有影响。
因而影响终点磷含量。
在工业生产中，为了减少回磷现象，通常的办法是保证冶炼后期炉渣为高碱度，并化好渣，适当保持一定的（FeO）含量，以便稳定去磷效果。
为了去磷，吹炼过程中，应根据去磷的热力学条件，首先要搞好前期渣，尽快形成高氧化性的炉渣，以利于前期低温去磷。
而在吹炼后期要控制好炉渣碱度和渣中的（FeO），以利于后期高温、高碱度、高（FeO）脱磷。
当脱磷反应达到平衡时，用浓度来表示的平衡常数为：Kp= (P2O5)/[p]2(FeO)5(CaO)4常用磷在炉渣和金属中的分配比来表示脱磷能力，其表示方法很多。
常用L p=(P2O5)或Lp= (P2O5)/ [p].Lp越大，炼钢过程中脱磷能力也越大。
平衡常数和温度的关系：Lg=51875/T-33.16从脱磷反应的反应式、平衡常数及温度关系，可知影响脱磷的因素有：2.1炉渣碱度的影响。
由分配比公式可知：渣中的CaO越高，分配比越高，脱磷能力就越强。
CaO的脱磷作用在于：它能使P2O5生成稳定的磷酸钙。
100t顶底复吹转炉冶炼过程矿相及硫磷变化规律解析
100t顶底复吹转炉冶炼过程矿相及硫磷变化规律解析赵斌;吴伟;吴巍;崔怀周;汪成义;王天明【摘要】研究了某钢厂100 t顶底复吹转炉炼钢过程中熔池金属成分、炉渣成分、温度的变化以及熔池脱碳、脱磷、脱硫的情况,检测了炉渣的成分变化和岩相结构.试验结果表明,吹炼终点时脱磷、脱硫反应偏离平衡值较远,转炉炼钢平均脱磷率为87%,平均脱硫率为30%.[C][O]积为0.0045,降碳速度为0.429 %/min,熔池平均升温速度为33.46 ℃/min,每增加1%质量分数的碳,钢水温度提高76.87 ℃.该厂炉龄大于5000炉,导致碳氧积升高,从而影响了碳氧反应的动力学条件.炉渣碱度的变化对转炉脱磷率没有明显影响.增加初期烧结矿平均用量,提高前期化渣速度,可避免后期炉渣返干.%The variation of the composition of melt,slag and the temperature,the reaction of decarburization, dephosphorization and desulfurization of molten pool in a 100 t top and bottom combined with blown converter in a steel plant were studied. The composition changeand petrographic structure of the slag were examined. The experimental results showed that the dephosphorization and desulfurization reactions were far from the equilibrium value at the end of the blowing finish. The average dephosphorization rate was 87%,and the average desulfurization rate was 30%. The product of [C] and [O] was 0.004 5,the rate of carbon reduction was 0.429 %/min, the average heating rate of molten pool was 33.46 ℃/min, the additon of each 1% C (by mass) increased the temperature of molten steel by 76.87℃. The campaign life of the plant exceeded 5 000 heats, so the product of carbon and oxygen increased, thereby affecting the dynamic conditions of carbon oxygen reaction. Thechange of slag basicity has no obvious influence on dephosphorization rate. The increase in the average amount of presintering can improve the early slagging speed, avoiding slag redried during post blowing period.【期刊名称】《上海金属》【年(卷),期】2018(040)003【总页数】6页(P73-78)【关键词】顶底复吹转炉;钢水;炉渣;岩相分析【作者】赵斌;吴伟;吴巍;崔怀周;汪成义;王天明【作者单位】钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081;钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081;钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081;钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081;钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081;钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081【正文语种】中文在钢铁行业产能过剩的大环境下，为降低生产成本，提高产品竞争力，很多钢铁企业在综合考虑自身工艺水平及设备环境条件下，开发高效、低成本、精准控制的转炉洁净钢生产工艺技术，在铁水预处理、转炉“双渣法”和“双联法”脱磷的基础上，希望在转炉内将磷含量控制在合理的水平，因此研究高效、低成本精准控制的转炉洁净钢生产工艺技术十分必要。
转炉脱磷及深脱磷
转炉脱磷工艺近年来，随着我国钢材的发展，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。
下面是关于国内外对超低磷钢的生产研究。
以及现场的一些主要工艺过程。
一国际上对超低磷钢的研究日本发明的转炉脱磷工艺主要方法有：JFE的LD-NRP法，住友金属的SRP法，神户制钢的H炉，新日铁的LD-ORP法和MURC法。
其操作方式住友有两种，第一种是采用两座转炉双联作业，一座是脱磷，另一座接受来自脱磷炉的低磷铁水脱碳，即“双联法”，典型的双联法工艺流程为：高炉铁水—铁水预处理—转炉脱磷—转炉脱碳—二次精炼—连铸;第二种是在同一座转炉上进行铁水脱磷和脱碳，类似传统的“双渣法”。
德国发明的转炉脱磷工艺：TBM工艺（蒂森底吹技术)目前双联法是生产超低磷钢的最先进转炉炼钢法，其主要优势是：炉内自由空间大，允许强烈搅拌钢水，顶吹供氧，高强度底吹，不需要预脱硅，废钢比较高，炉渣碱度比较低，渣量低，处理后铁水温度较高（1350），脱磷效率明显提高。
1转炉脱磷新工艺1.1JFE福山制铁所福山制铁所，有两个炼钢厂（第二炼钢厂和第三炼钢厂）。
该制铁所是日本粗钢产量最好的厂家。
第三炼钢厂有2座320T的顶底复吹转炉，采用LD-NRP工艺（双联法），一座转炉脱磷，另一座转炉脱碳，转炉脱磷能力为450万t/a。
该厂1999年开始全量铁水转炉脱磷预处理。
转炉脱磷指标：吹炼时间为10分钟，废钢比为7%~10%；氧气流量为30000立方米/h，底吹气体为3000立方米/h；石灰消耗为10~15kg/t。
转炉脱碳指标：炉龄低于脱磷转炉，转炉在炉役前期用于脱碳，炉役后期用于脱磷，炉龄约7000炉；石灰消耗5~6kg/t。
转炉炼钢脱磷工艺理论与实践
转炉炼钢脱磷工艺理论与实践摘要：中国的钢铁生产领先于世界，现在正是处在从钢铁大国到强国的高速发展阶段，许多炼钢技术在国际上拥有领头地位。
判断钢铁品质好坏关键指标就是其中的磷含量。
脱磷效果是否良好决定了产钢是否符合标准。
本文主要介绍转炉炼钢厂脱磷工艺的原理，并融合炼钢实际操作对脱磷工艺中的注意事项进行详细介绍。
关键词：转炉炼钢；磷含量；炉外脱磷前言：全球使用范围最广的金属材料就是钢铁，是现代建筑不可或缺的生产材料。
钢材加工有冷热加工两种，按照途可将钢铁分为结构钢，工具钢，特种钢，专业钢等，加工方法。
因为生产方式的多样化就对非金属元素的要求非常严格，其中主要为磷元素，它的含量是钢材质量是否达标的重要指标。
恰当的磷含量能增加钢的强性，但对于大部分的钢来说，磷都是一个有危害的元素，高磷量会使钢的可塑性减弱，可焊性和冲击韧性变低。
有研究表明，在钢水凝固过程中，磷的偏析集中在晶界，从而引起钢在低温环境下的脆性，将这种现象叫做“冷脆” 。
磷含量对钢的影响是如此之大，以至于即使极少的磷（0.01％）也会引发钢的低温脆性。
所以要求普通钢的磷含量小于0.04%。
像寒冷地区的钻井平台，船舶，钢轨，钢制轴承零件，液化气管道等要求钢的磷含量应小于0.03％。
脱磷反应是转炉炼钢过程中重要的物理化学反应，也是转炉炼钢的基本任务之一。
本文依据最常用的转炉炼钢工艺介绍脱磷工艺原理，并与实际情况相融合表明脱磷工艺中的注意事项。
1磷的来源与存在形式铁矿石含大量磷，磷在高炉炼铁中几乎都进到了铁水里，铁水中磷的含量和铁矿石中磷的含量成正比，冶炼的生铁中磷含量可达2.0%以上。
此外，在炼钢过程中加入铁合金也会带来许多磷。
磷在铁水中大多以元素形式存在，一小部分为磷化物。
2 转炉炼钢脱磷原理与条件2.1 转炉炼钢脱磷原理在转炉吹炼过程中，铁水中的磷被氧化成P 2O 5变成炉渣。
P 2O 5是一种酸性含氧物质，能和炉渣中的碱性含氧物质FeO 、CaO 、 MnO 、MgO 等形成磷酸盐化合物。
炼钢工论述题
3．脱磷的基本条件是什么？写出化学反应式。
答案：在炼钢条件下，P不可能被氧直接氧化而去除，只有在经的氧化物(P2O5)与(CaO)相结合，生成稳定的复杂化合物，才能有效的去除。根据lgKp＝(P2O5)/[P]2(FeO)5(CaO)4式看出影响因素有：(1)炉渣碱度：提高R可以提高脱P效果，但若R过高，由于炉渣变粘，不利于脱P。(2)(FeO)的影响：增加渣中FeO含量，提高脱P能力。(3)温度的影响：脱P反应是一个强放热反应，适当降低温度有利于脱P。(4)渣量：增大渣量可以使钢中P含量降低。(5)炉渣粘度：脱P是钢渣界面反应，降低炉渣粘度有利于脱P反应的进行。
10．简述成渣过程对高炉冶炼过程的影响。
答案：成渣过程是矿石软化粘结、形成软熔层和转变位液相渣滴落的过程.对高中下部的顺行和冶炼过程有重大影响。
初渣形成时期由于矿石软熔性能的差异,受软熔带形成的位置、软熔层的厚度和软熔带的形状影响,对炉况顺行及煤气流动阻力损失与分布会产生巨大影响。
造渣过程的稳定性十分重要,成渣过程的变化轻则影响炉况的顺行和煤气流的分布,重则造成炉况难行和下部崩、悬料现象的发生。
答案：氧气顶吹转炉炼钢过程中碳氧反应主要是在三相乳化液中进行，速度很快，这是转炉炼钢的特点之一，在转炉炼钢过程中的脱碳过程大致分为三个变化期。第Ⅰ期(硅锰氧化期)，脱碳反应速度随着吹炼的进行而不断加快。因为此期温度低、硅锰含量高，而且硅、锰与氧的亲和力大，所以此期以硅、锰的氧化为主，同时通过氧化放出热量使熔池的温度逐渐上升，而脱碳速度随着温度的上升和硅锰含量的下降而逐步提高；第Ⅱ期(碳氧化期)脱碳速度稳定，因为此期的熔池温度已提高到1450℃以上，硅、锰已被大量氧化，熔池内硅、锰所剩无几，此时碳处于活泼状态，加之由于碳氧反应产生的沸腾引起的强烈搅拌形成的乳浊液，更使脱碳速度大为加快，所以此期主要是碳的氧化，其反应速度快而稳定，脱碳速度大小取决于供氧强度；第Ⅲ期(冶炼后期)碳的氧化速度呈直线下降，因为此时碳经过第Ⅱ期的剧烈反应后已经下降到较低的水平，到达反应界面的碳大为减少，使脱碳反应变得困难，脱碳速度下降。此期中，脱碳速度取决于碳的多少。
第三章转炉炼钢工艺1
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氧气顶吹转炉炼钢工艺简介
温度变化：
吹炼过程中金属升温大致分三阶段： 第一阶段升温速度很快，第二阶段升温速度趋于缓
慢，第三阶段升温速度又加快。 出钢温度约1650~1680℃。
根据熔体成分和温度的变化，吹炼过程可分为三期： 硅锰氧化期（吹炼前期）、碳氧化期（吹炼中 期）、碳氧化末期（吹炼末期）。
①（一次反应区）主要是直接氧化反应：
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[C]+ 1/2{O2} = {CO} {CO}+1/2{O2} = {CO2} [Si]+ 1/2{O2 } = {SiO} {SiO} + 1/2{O2 } =(SiO2) [Mn]+ 1/2{O2 } =(MnO) {Mn}+ 1/2{O2 } =(MnO) [P]+ 1/2{O2 } ={PO} 2{PO}+3/2{O2}=(P2O5) [Fe]+ 1/2{O2 } =(FeO)
LD的传氧机理:是以间接氧化为主。
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转炉炼钢供氧制度
C-O反应速度： 转炉炼钢C-O反
应消耗 O2>70%，贯 穿于炼钢过程 的始终。
有效控制C-O反 应是冶炼的关 键。
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转炉炼钢供氧制度
二.乳化和泡沫现象
由于氧射流对熔池的强烈冲击和C-O 反应产物CO气 泡的沸腾作用，使熔池上部金属、熔渣和气体三 相剧烈混合，形成了转炉内发达的乳化和泡沫状 态。
供氧制度：是指根据生产条件确定恰当的供氧强 度，选择和确定喷头结构、类型和尺寸，制定 合 理的氧枪操作方法。
当氧枪的结构、类型和尺寸确定后，吹炼过程中 能调节的供氧参数是枪 位和工作氧压。
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转炉炼钢供氧制度
1.供氧压力
转炉冶炼预脱磷与“全三脱”铁水少渣技术
86Metallurgical smelting冶金冶炼转炉冶炼预脱磷与“全三脱”铁水少渣技术吴东阳（唐山中厚板公司，河北 唐山 063000）摘 要：我公司对转炉炼钢中铁水预脱磷及三脱冶炼工艺不断进行技术优化，改变了原有转炉投加废钢尺寸，底吹枪数和排布，预脱磷率可高达70%。
后期经过冶炼进行脱硫，脱硫和脱硅处理，减少了中点温度钢水炉渣量。
转炉炼钢通过采用留渣操作，少渣冶炼技术，自动化终点命中率可达到90%以上，大幅度提升了炉龄。
同时各种冶炼辅料实现了循环利用。
，钢种质量进一步提高，超低磷与超低硫钢中（S ＋P ＋N）元素质量分数可稳定控制在0.009 5%以下。
关键词：转炉炼钢；脱磷；脱硫；脱硅；少渣中图分类号：TF713 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）14-0086-2收稿日期：2020-07作者简介：吴东阳，男，生于1992年，河北唐山人，本科，助理工程师，研究方向：冶金工程，炼钢。
随着钢材市场形势的日益严峻，对钢材质量提出了更高的要求，同时各冶金企业为了大幅降低冶炼成本，在转炉炼钢工艺过程中采取三托脱生产工艺模式，即在转炉炼钢过程中完成脱硅，脱硫和脱磷。
细化了单体设备功能，也为后期洁净钢铁生产奠定了基础。
1 炼钢工艺简介该炼钢系统主要配备4套KR 脱硫设备，2套300t 脱磷转炉，3套300t 脱碳转炉，2套300t CAS 精炼炉，1套带两站的LF 精炼炉和2套两站的转炉。
RH 精炼炉，2个2个双线高速连铸机，每个150 mm，2个双线高速连铸机，用于板坯1,650 mm。
这样的生产工艺模式产品包括了热轧冷轧生产的汽车板和家电板，同时也为高强度管线钢提供钢水原料。
在生产工艺过程中，利用钢水包多功能化的特点，取消了中间鱼雷罐倒罐站，可有效避免铁水温度降低，同时也避免了粉尘飘洒起到了良好的环保作用，在这一过程中，脱硫过程已在高温热力学条件下进行。
在转炉冶炼初期，要充分利用大反应空间和剧烈搅拌进行铁水的脱硅和脱磷反应。
转炉炼钢工艺流程
转炉炼钢工艺流程
炼钢是现代钢铁行业中至关重要的环节之一，而转炉炼钢工艺是其中一种主要
的炼钢方法。
转炉炼钢是利用转炉进行钢水冶炼的工艺过程，其主要特点是生产能力大、生产成本低、生产效率高等优点，因而在钢铁行业中占有重要地位。
在转炉炼钢工艺流程中，首先需要准备炼钢原料。
炼钢原料一般包括废钢、生铁、废钢等，各种原料按一定比例经过预处理后，被送入转炉进行炼钢。
转炉通常由熔炼室和吹氧室组成，熔炼室用于炉内的熔炼过程，吹氧室则用于吹送氧气进入转炉，与炉内的金属物质进行反应。
在转炉炼钢的过程中，主要分为三个阶段：氧吹阶段、脱碳阶段和保温混炼阶段。
首先是氧吹阶段，主要是将转炉内的废钢等原料加热至熔化状态，同时通过吹送氧气，将废钢中的杂质氧化，从而提高钢水的纯度。
接着是脱碳阶段，通过加入适量的脱碳剂，将炼钢中的碳含量控制在一定范围内，以满足钢材的力学性能要求。
最后是保温混炼阶段，主要是控制转炉内的温度和成分均匀性，确保生产出合格的钢水。
转炉炼钢工艺流程的优点在于生产效率高、产品质量稳定、生产能力大等，被
广泛应用于钢铁行业的生产中。
然而，转炉炼钢过程中也存在一定的问题与挑战，例如转炉炼钢比较耗能，废气排放量较大等环境问题，因此随着环保意识的提高，炼钢行业也在不断探索新的炼钢技术与工艺。
总的来说，转炉炼钢工艺是钢铁生产中一种重要的炼钢方法，其工艺流程复杂，涉及多方面的技术知识与操作技巧。
随着科技的进步和环保意识的提高，转炉炼钢工艺也在不断创新与改进，以满足不断提高的生产需求和环保要求。
案例警示教育暨安全经验分享之八转炉喷溅事故
事故案例警示教育暨安全经验分享之八转炉喷溅事故转炉喷溅事故喷溅是顶吹转炉吹炼过程中经常见到的一种现象。
但其危害也是不容忽视的。
严重的喷溅会引发事故，危及人身和设备安全。
因此加强冶炼喷溅的控制应该作为炼钢单位的一个重要课题来攻关。
本期事故案例是贵港钢铁集团有限公司炼钢厂“3.18”转炉喷溅事故。
一、事故经过：2012年3月18日13时左右，贵港钢铁集团有限公司炼钢厂2号转炉在氧枪检修结束恢复生产准备工作过程中，转动转炉时发生高温熔渣喷溅事故，造成1人重伤经抢救无效死亡，3人轻微伤的事故。
二、事故原因：（一）直接原因贵港钢铁集团有限公司炼钢厂炉长叶松生对炉内进水后没有进行确认是否蒸发完，进行摇炉作业，炉内底部高温钢渣随着炉子摇动而翻出遇水，导致水迅速汽化体积急剧膨胀，高温钢渣与气浪从炉口喷出，喷出的钢渣击中刚好走过过渡跨的连铸机长张尤勇。
造成“3.18”高温熔渣喷溅伤害事故的发生。
（二）间接原因1、贵港钢铁集团有限公司炼钢厂厂长助理张尤灿，对现场工作缺乏检查指导，不能及时发现存在的违章行为并加以制止，明知炉内有积水，缺乏岗位应有管理技能，指示炉长叶松生倒渣并处理炉口渣，对异常状态下的现场安全警戒不到位。
造成“3.18”高温熔渣喷溅伤害事故的发生。
2、贵港钢铁集团有限公司炼钢厂厂长刘振球，炼钢厂主要负责人，未能根据转炉生产过程中存在的危险因素及时组织修订安全操作规程，现有的操作规程没有明确氧枪漏水时心须更换后才能继续作业；炉内积水异常情况的应急处置方案不健全；且2号转炉炉前没有设活动挡火门。
造成“3.18”高温熔渣喷溅伤害事故的发生。
3、贵港钢铁集团有限公司安全管理存在漏洞，岗位操作规程不健全，教育培训工作薄弱，导致员工对炉内积水的应急处置程序不熟，炉内积水的处置措施执行不到位。
造成“3.18”高温熔渣喷溅伤害事故的发生。
三、事故性质贵港钢铁集团有限公司“3.18”高温熔渣喷溅伤害事故，是一起责任单位安全管理存在漏洞，安全措施不力；责任人指挥不当、违规操作导致的生产安全责任事故。
转炉炼钢脱磷影响因素的分析
转炉炼钢脱磷影响因素的分析任茂勇【摘要】磷在钢中作为一种有害元素,必须在冶炼过程中将其去除.脱磷是转炉冶炼最重要的任务之一.低磷钢的冶炼对转炉冶炼工艺提出了更为严格的要求.在理论分析的基础之上,通过对实际生产中数据的汇总,分析了温度、炉渣碱度、碳含量、炉渣氧化性、留渣操作及双渣操作等因素对转炉脱磷效果的影响,为提高天钢转炉的脱磷效果提供了参考.结果表明,保持相对较低的熔池温度、造高碱度的炉渣、保持一定的炉渣氧化性以及留渣和双渣操作等,都有利于脱磷反应的进行.【期刊名称】《天津冶金》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】3页(P1-3)【关键词】转炉;脱磷;碱度;炉渣;氧化性【作者】任茂勇【作者单位】天津钢铁集团有限公司炼钢厂,天津 300301【正文语种】中文磷是钢中的有害元素之一，只有在极特殊的钢中才作为有用的元素加入[1]。
磷使钢具有冷脆性，增加钢对脆性断裂的倾向。
另外，磷对钢的焊接性能也有不利影响，其夹杂物在钢中的偏析度较大，而且偏析度很难消除。
对于高级别钢需要将磷含量控制在很低水平。
由于炼铁过程为还原性气氛，几乎没有脱磷能力，因此脱磷是炼钢过程中的重要任务之一[2]。
随着石油、天然气、汽车、电子等工业的发展，用户对钢材质量的要求越来越高。
很多优质钢种都要求磷含量低于0.015%，一些特殊用途的钢种甚至要求磷含量在0.005%以下。
深化脱磷已经成为很多冶金企业急需解决的问题[3]。
高炉冶炼不能控制铁水的含磷量，矿石中的磷几乎全部进入铁水中，致使铁水的含磷量高达0.1%以上。
而从脱磷的热力学和动力学条件来看，转炉炼钢有着巨大的优势，因此目前许多厂家的脱磷任务还主要是在转炉冶炼过程中完成的。
本文通过对转炉冶炼过程中脱磷反应机理分析和实际生产中部分炉次的数据进行汇总，分析得出转炉冶炼脱磷的影响因素，为提高产品质量提供参考。
在转炉冶炼过程中，熔池的成分、温度以及炉渣的成分变化都有一些基本规律。
探析转炉脱磷影响因素及其工艺发展
探析转炉脱磷影响因素及其工艺发展1 概述磷、硫是钢铁冶炼中常见的杂质元素，其中磷元素是炼钢过程中必须考虑并加以控制的元素。
在绝大多数钢种中磷是有害元素，为提高钢的纯净度，必须尽量降低钢液中的磷含量。
通常认为，磷在钢中以[Fe2P]或[Fe3P]的形式存在，为方便起见，本文均用[P]表示。
由于炼铁过程为还原性气氛，炼铁原料中的磷几乎全部进入铁水中，而转炉以其自身的氧化性和炉渣特点为脱磷创造了良好的环境，有着较好的脱磷效果，能达到85%，钢中的磷主要是在转炉冶炼过程中被去除的，因此转炉终点磷控制直接影响产品磷含量。
由于脱磷反应是在钢-渣界面进行的，因此控制和调整好转炉内炉渣的成分和性质是转炉脱磷的重要条件，其中炉渣碱度、炉渣氧化性和炼钢熔池温度是影响脱磷的主要因素。
本文将重点分析转炉脱磷的影响因素和国内外转炉脱磷工艺的发展情况。
2 转炉脱磷的热力学理论分析转炉脱磷反应是在金属液与熔渣界面上进行的，针对脱磷的热力学平衡，国内外学者均做了研究，其主要的化学反应方程式如下：钢液/熔渣界面反应：（1）熔渣中的反应：（2）式（1）+式（2）得：（3）从反应式可以看出，反应在相界面上进行，在高氧化铁的条件下，磷可以得到有效的去除。
在炼钢的熔渣制度下，（P2O5）并不稳定，必须和碱性氧化物结合才能被脱除，而FeO和CaO是生成稳定磷酸盐的最主要的氧化物。
吹炼前期，生成的（P2O5）主要与（FeO）生成较稳定的（3FeO·P2O5）（）。
但碳氧反应的进行，吹炼温度不断上升，在1400℃～1620℃时，（3FeO·P2O5）逐渐分解，使磷又回到钢液当中。
为了有效地彻底脱磷，必须用石灰造高碱度钢渣，使磷在高碱度下生成更稳定的磷酸盐渣3CaO·（P2O5）或4CaO·（P2O5），其中4CaO·（P2O5）（）更稳定，3CaO·（P2O5）次之，但通常达到平衡时的反应产物是4CaO·（P2O5）。
4、转炉炼钢工艺制度(下)
六、温度制度
在吹炼一炉钢的过程中，需要正确控制温度。
温度制度主要是指炼钢过程温度控制和终点温
度控制。
转炉吹炼过程的温度控制相对比较复杂，如 何通过加冷却剂和调整枪位，使钢水的升温和 成分变化协调起来，同时达到吹炼终点的要求， 是温度控制的关键。
热量来源：铁水的物理热和化学热，它 们约各点热量来源的一半。 热量消耗：习惯上转炉的热量消耗可分 为两部分，一部分直接用于炼钢的热量， 即用于加热钢水和炉渣的热量；一部分未 直接用于炼钢的热量，即废气、烟尘带走 的热量，炉口炉壳的散热损失和冷却剂的 吸热等。
双渣留渣法：将双渣法操作的高碱度、高氧 化铁、高温、流动性好的终渣留一部分在炉内， 然后在吹炼第一期结束时倒出，重新造渣。此 法的优点是可加速下炉吹炼前期初期渣的形成， 提高前期的去磷、去硫率和炉子热效率，有利 于保护炉衬，节省石灰用量。采用留渣操作时， 在兑铁水前首先要加废钢稠化冷凝熔渣，当炉 内无液体渣时才可兑入铁水，以避免引发喷溅。
加速渣料的熔化
加速石灰溶解的措施 1）适宜的炉渣成分 渣中的（FeO）是石灰溶解的基本熔剂，原因在于： （1）（FeO）可与CaO及2CaO· SiO2作用生成低熔点的盐，能有效 地降低炉渣的粘度，改善石灰溶解的外部传质条件； （2）（FeO）是碱性氧化渣的表面活性物质，可以改善炉渣对石 灰的润湿性，有利于熔渣向石灰表面的孔中渗透，增大二者之间的 接触面积； （3）Fe2+及O2-的半径是同类中最小的，扩散能力最强； （4）有足够的（FeO）存在时，可以避免石灰表面生成C2S而有 利于石灰的溶解。 因此，吹炼操作中应合理地控制枪位，始终保持较高的 （FeO）含量。(MnO)对石灰溶解的影响与（FeO）类似，生产中可 在渣料中配加适量锰矿。
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《脱磷转炉吹炼各阶段碳、磷和温度的关系》试验方案数据采集
Ⅰ、计划试验5炉，对数据进行采集、总结。
Ⅱ、准备
一、原料准备：
1、铝粒：准备铝粒20粒以上，以备取样时使用；
（1）、责任人：赵刚
（2）、完成时间：2008年4月20日前完成；
二、工具准备
1、样勺：共准备4个，赵刚负责，2008年4月20日前完成；
2、样模：共准备3个，赵刚负责，2008年4月20日前完成；
Ⅲ、热平衡参数表
终点目标：
1、终点碳：0.06 ％
2、终点温度：1660℃.
Ⅳ、试验过程数据
1、试验炉次使用全铁块
三、辅料条件
根据炼钢厂现有条件，记录试验炉次使用石灰的主要指标，试验时石灰、白云石现场取样10Kg（备检），赵刚负责。
4、污泥球
1、枪位：前期枪位值：900±50mm；
2、压力：0.9±0.05Mpa;
3、流量：10000-12000m3/min;
4、底吹流量：
采用F模式，总流量设定值1080Nm3/h,倒炉，测温，兑铁时，总流量控制在540 Nm3/h，四炉支管流量平均。
预案：若实验时，碰到转炉内兑入回炉钢，底吹采用C模式，总流量设定值220Nm3/h,倒炉，实际总流量可控制在320 Nm3/h左右，四炉支管流量平均在80 Nm3/h。
5、加料方案：
5、取样（要求：取样保证准确，不和别的钢样、渣样掺混，做好标识）
取样由乔春刚负责，化验及结果由亓传军负责
五、出钢操作
1、出钢时间：
（1）、要求≥2分30秒
（2）、试验炉次实际出钢时间：
2、挡渣：前期挡渣塞，出钢挡渣球；
3、下渣量：
（1）、要求钢包内渣层厚度≤50mm，（2）、试验炉次实际渣层厚度：。