转炉深脱磷反应机理

转炉深脱磷机理：

1.转炉脱磷热力学分析

1.1气体与金属间的反应

磷的气体与钢水的反应可用下式表示：

1/2 P2(g)=[P]

Lg(ap/p pc)=8240/T -0.2

ΔG= -157700+ 5．4T

e p=0．054

式中，钢水中磷的浓度用质量分数表示，磷的活度基准取亨利定律，由此可知钢水中的磷对于亨利定律呈正偏差。

1.2熔渣与钢水之间的反应

高炉冶炼过程是不能脱磷的，矿石中的磷几乎全部进入生铁，致使生铁的含磷量有时高达0．1—2．0％。生铁中的磷主要是在炼钢时氧化作用下去除。

磷和氧的亲和力虽比铁和氧的亲和力大，但在炼钢温度下，铁液的磷不能仅依靠氧化的作用除去，因为氧化生成的P205气态（[P]+5[O]=P205(g))。

可是，当有碱性氧化物出现时，磷氧化形成的P205能与之结合，成为稳定的磷酸盐的标准生成焙(2[P]+5[0]+3(MO)=M3P208(s))，可以大致估计它们的稳定性。

在炼钢的熔渣制度下，FeO和CaO是生成稳定磷酸鼎的最主要的氧化物。氧化铁的脱磷反应为：

2[P]+8(FeO)=3FeO·P205(s)+5[Fe]

或2[P]+8[O]+3[Fe]=3 FeO·P205 (s)

LgK=Lg（1/[%P]^2[%O]^8）=84200/T-31.1

但是，磷酸铁只能在较低的温度(1400-1500。C)下才能稳定存在。在温度升高时，熔渣碱度提高，3FeO·P205可转变为较稳定的3CaO·P205(或4CaO·P205)。所以脱磷主要是依靠磷酸钙的形成。

（1）分子理论的脱磷反应

脱磷反应是界面反应，由下列反应组成

5(FeO)=5[O]+5[Fe]

2[P]+5[0]=(P205)

(P205)+4(CaO)=(4CaO·P205)

综合得：

2[P]+5(FeO)+4(CaO)=4CaO·P205+5[Fe]

LgK=Lg （a (4Ca0·P205)/[%P]^2 a FeO^5·a CaO^4）=40067/T-15.06

式中：K------------------脱磷反应的化学平衡常数：

T------------------钢水温度。

由上式计算的K值如下：

T ℃ 1400 1500 1600

K 7.8×10^8 3.5×10^7 2.1×10^6

可见，随温度升高，K值显著减小，因为ΔH°= -384KJ/mol,以上反应是强放热的。

由于熔渣中4CaO·P205的浓度很低故式(5)中的a4caO P205可代之以X4CaO·P205或XP205，NN4CaO·P205与P205的摩尔分数相同：a FeO可由Ca0-Si02-FeO渣_系的FeO活度曲线查出。

a CaO=X CaO=ΣX CaO-2X SiO2-4X P205-X Fe3O4

于是，磷的分配比可用下式表示：

L p=w(P）%/w[%P] ^2%

从而可得出脱磷的条件：

L p越大说明脱磷能力越强，脱磷越完全。

影响脱磷反应的因素主要是炼钢熔池温度，炉渣成分和金属液的成分。

（1）炼钢温度的影响。脱磷反应是强烈放热反应，如熔池温度降低，脱磷反应的平

衡常数K p增大，L p增大，因此从热力学观点，低温脱磷比较有利。但是低温

不利获得流动性良好的高碱度炉渣，因此，熔池温度必须适当，才能获得最好

的脱磷效果。

（2）炉渣成分的影响。主要表现为炉渣碱度和炉渣氧化性的影响。P2O5属于酸性氧化物，CaO,MeO等碱性氧化物降低它的活度，碱度越高，渣中CaO的有

效浓度越高，K p越大，脱磷越完全。但是，碱度并非越高越好，加入过多的石

灰，化渣不好，炉渣变黏，影响流动性，对脱磷反而不利。

（3）熔渣中（FeO）含量对脱磷反应具有重要作用，渣中（FeO）是脱磷的首要因素。

因而磷首先氧化生成P2O5，然后再与CaO作用生成3CaO·P2O5或4CaO·P2O5。

作为磷的氧化剂，（FeO）可增大a FeO，而作为碱性氧化物可降低γP205，因此，

随着炉渣（FeO）含量增加，L p增大，促进了脱磷，但作为炉渣中的碱性氧化

物，（FeO）脱磷能力远不及（CaO）的浓度，这样会使炉渣的脱磷能力下

降。

（4）金属成分的影响。首先钢液中应有较高的[O]，如果钢液中[Si] [Mn] [Cr] [C]含量高，则不利于脱磷，因此，只有与氧结合能力高的元素含量降低时，

脱磷才能顺利进行。此外，钢液中各元素含量对[P]的活度有影响，但通常

影响不太大。

总之，脱磷的条件为：高碱度，高（FeO）含量（氧化性），良好的流动性熔渣，充分的熔池搅动适当较低的温度和大渣量。除此之外，要保证钢液脱磷效果，还必须防止回磷现象。所谓回磷现象，就是磷从熔渣中又返回到钢液中。成品钢中磷含量高于终点磷含量也属于回磷现象。熔渣的碱度或氧化亚铁含量较低，或石灰化渣不好，或温度过高等，均会引起回磷现象。出钢过程中，由于脱氧合金加入不当，或出钢下渣，或合金中磷含量较高等因素，也会导致成品钢中磷高于终点[P]含量。由于脱氧，炉渣碱度，（FeO）含量降低，钢包内有回磷现象，反应式如下：2（FeO）+[Si]=（SiO2）+ 2[Fe]

（FeO）+[Mn]=（MnO2）+ [Fe]

2（P2O5）+ 5[Si]=5（SiO2）+4[P]

（P2O5）+ 5[Mn]=5（MnO2）+2[P]

3（P2O5）+ 5[Al]=5（Al2O3）+6[P]

采取避免钢水回磷的措施：挡渣出钢，尽量避免下渣；适当提高脱氧前的炉渣碱度；出钢后向钢包渣面加一定量石灰，增加炉渣碱度；尽可能采取钢包脱氧，而不采取炉内脱氧；加入钢包改质剂。

2脱磷反应的动力学分析

炼钢时，磷元素的反应主要在熔渣金属液之间进行，可用液液相反应的双膜理论模型来研究这些反应的动力学。但由于这些反应是高温（1550一1650℃)下的电化学反应，其反应速率远大于组分在两相内的扩散速率，所以扩散往往成为整个反应过程速率的限速环节。因此，应着重讨论传质对反应速率的影响。

2．1脱磷动力学的研究基础

化学动力学的基本任务主要有两项：一是要了解反应的速度，了解各种因素对反应速度的影响，从而给人们提供选择反应的条件，掌握控制反应进行的主动权，使化学反应按我们所希望的速度进行。另一个基本任务是研究反应历程。所谓反应历程就是反应究竟按什么途径，经过那些步骤，才转化为最终产物。从而为人们进行过程控制提供方便的条件，为进行科学化的研究和管理提供基础。

2.2温度对反应速度的影响

阿累尼乌斯公式反映了反应速度与温度之间的关系：

K=Ae^-E/RT

式中E、A都是反应常数。

由阿累尼乌斯公式可知，温度越高，则K值越大，而K值越大反应速度越快，所以说，高温有利于加快反应速度。

2.3 化能对反应速度的影响

在阿累尼乌斯经验公式中，常数的数值对反应速度的影响很大。值越小时，反应速度越

大。阿累尼乌斯公式提出的活化能的概念对此进行了解释。分子相互作用的前提条件是它们必须互相接触，实际的反应并不是所有接触得分子都进行反应，只有少数能量较大的分子碰撞后才能其作用。使寻常的分子变为活化分子所需的最小能量就称为活化能。这种解释对基元反应才具有明确的物理意义，而绝大多数反应都是非基元反应，因此直接出实验数据得到的活化能只是表观活化能，实际上是组成该非基元反应的各基元反应的活化能的代数和。

活化能可由速度常数的实验值，作图或直接计算求得。

氧气顶吹转炉脱磷影响因素分析及操作工艺的优化_郭云飞

檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻殤殤殤殤分析探讨氧气顶吹转炉脱磷影响因素分析及操作工艺的优化郭云飞（炼钢厂）摘要：对30t 氧气顶吹转炉脱磷过程的影响因素作了分析，在脱磷反应热力学和动力学分析的基础上，从磷在炼钢过程中的氧化还原反应原理出发，寻找出影响氧气顶吹转炉脱磷的因素，结合实际生产，提出了优化顶吹转炉脱磷工艺的操作方法，解决生产中出现的磷高问题。关键词：顶吹转炉脱磷工艺钢水回磷炉渣碱度 Analysis on Dephosphorization Factors of LD Converter and Optimized Operation Guo Yunfei （Steel-making Plant ） Abstract ：By analyzing affecting factors during the dephosphorization of 30t LD converter．The factors affecting dephos-phorization are found based on the thermodynamics and kinetics of dephosphorization reaction as well as the principle of redox reaction of phosphorus in steel-making process．The operation method of optimizing dephosphorization of LD con-verter is put forward to solve production problems． Key words ：LD converter ；dephosphorization process ；rephosphorization of molten steel ；slag basicity 前言转炉炼钢厂建于1971年，目前有公称容量30吨的氧气顶吹转炉三座，具备年产钢240万余吨，平均冶炼周期不到22分钟，具有冶炼速度快、周期短的特点。近年来，用户对低磷钢的需求大大增加，对钢中磷的质量分数提出了很高的要求，炼钢厂目前冶炼的钢种要求磷含量低于0．025%占30%左右；个别钢种如ER70S －6焊丝系列及HO8MnA 焊条系列要求磷含量低于0．020%以下。磷对大多数钢种是有害元素，它能使加工性能与使用性能恶化。一般钢种成品要求含磷量≤ 0.040%，优质钢种含磷量要求≤0．010% 0.030%，理论上钢中含磷量达到0．01%时就会对钢的性能起负面影响［1］。炼钢过程中的磷是由金属料和造渣材料带入，其含量均高于成品钢的要求。因此，脱磷是炼钢过程的基本任务之一。在炼钢过程中，磷是一个多变的元素，在转炉内既可以氧化，又可以还原，出钢后还要发生回磷现象。本文研究钢水中磷的氧化以及钢包内钢水回磷的机理，从磷在炼钢过程中的氧化还原反应原理及工人的操作失误出发，寻找出影响氧气顶吹转炉脱磷及回磷的因素，结合实际生产，摸索出一套有效的预防措施，解决生产中出现的磷高问题。1炼钢过程中磷的氧化还原在炼钢温度下，［P ］和［O ］相平衡的P 2O 5的分

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。

氧气转炉留渣-冶金之家

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年来发展迅速，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。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、倒渣控制等基本没有报道。 20世纪50～70年代，中国一些转炉钢厂在铁水硅、磷质量分数高时，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(铁水硅质量分数降低)，高磷铁矿石用量减少(铁水磷质量分数降低)，以及顾忌留渣造成铁水喷溅安全隐患，留渣或“留渣+双渣”炼钢工艺没有在更大规模推广采用。近年来中国国内钢厂开始试验采用“留渣+双渣”转炉炼钢工艺，其中首钢在其迁钢公司5座210t复吹转炉和首秦公司3座100t复吹转炉大规模采用了该工艺方法，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。 1 首钢采用“留渣+双渣”炼钢工艺情况首钢迁钢公司第一和第二炼钢分厂共拥有5座210t顶底复吹转炉，氧枪采用5孔喷头，马赫数为2.0，供氧强度在3.3～3.4m3/(min·t)范围，年产钢810万t，主要产品包括汽车、家电用冷轧钢板、电工钢板、管线钢板、容器板、造船板等。首秦公司拥有3座100t顶底复吹转炉，氧枪采用4孔喷头，马赫数为2.0，供氧强度在3.6～3.8m3/(min·t)范围，年产钢260万t，主要生产优质中厚板(管线、造船、桥梁、高层建筑、海洋平台用钢板等)。如图1所示，迁钢公司和首秦公司采用的氧气转炉“留渣+双渣”炼钢工艺主要包括以下环节： ①转炉冶炼结束出钢后将炉渣留在炉内；②采用溅渣护炉将部分炉渣溅至炉衬表面加以固化，再补加一定量石灰、白云石对炉底液态渣进行固化；③对炉渣固化加以确认，然后装入废钢、铁水；④进行第1阶段吹炼(脱磷阶段)，结束后倒出炉内60%左右炉渣；⑤进行第2阶段(脱碳阶段)吹炼，结束后出钢，但将炉渣留在炉内，进入下炉次冶炼并以此循环往复。

转炉脱磷及深脱磷

精心整理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%，所以超法，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 ），“三 25%，运送给第二炼钢厂。脱磷转炉指标：吹炼时间为8min；冶炼周期为22Min;废钢比为10%（加轻废钢）；出铁温度为1350；渣量为40kg/t。脱碳转炉指标：吹炼时间为14min；冶炼周期为30Min;锰矿用量为15kg/t （Mn回收率：30%~40%）；渣量为20kg/t（以干渣方式回收）。

1.3住友金属和歌山制铁所住友金属和歌山制铁所粗钢产能390万吨。炼钢生产采用SRP法，100%铁水经转炉脱磷。该厂脱磷转炉与脱碳转炉设在不同跨，脱磷转炉和脱碳转炉的吹炼时间9~12min，转炉炼钢的冶炼周期在20min以内。一个转炉炼钢车间供钢水给三台连铸机，是目前世界上炼钢生产节奏最快的钢厂。SRP法优点是： IF钢由于神户制钢生产的高碳钢比例较大，转炉的脱磷负荷大，铁水脱磷，脱硫预处理用H炉（专用转炉），处理过程分两步：首先在高炉出铁沟用喷吹法对铁水进行脱硅处理，用撇渣器去除脱硅渣后，将铁水在兑入H炉进行脱磷，脱硫。脱磷时，喷吹石灰系渣料，同时顶吹氧气；脱磷后，在喷入苏打粉系渣料脱硫。经预处理的铁水再装入另一座转炉进行脱碳。

莱钢转炉脱磷优化生产工艺措施

莱钢转炉脱磷优化生产工艺措施摘要：通过对现有装备和工艺技术能力进行系统分析，莱钢炼钢厂通过完善与优化转炉护炉技术、推广应用连铸新技术和新工艺、在铁水预处理、转炉、二次精炼、等方面的先进工艺技术，保证了炼钢生产的稳定运行。关键词：转炉品种结构工艺优化 1、前言高效转炉工艺技术主要以保证质量为前提，以高作业率为基本手段来实现高质量、低成本。实现转炉的高效生产不仅需要科学管理，更重要的是持续不断的技术改造创新，采用优质耐材和先进工艺、生产设备技术，以不断提高转炉脱磷工艺技术装备水平。莱钢炼钢转炉系统经过近年来改革和发展，坚持走引进、消化、吸收、再创新的道路，在品种、质量等方面有了质的飞跃，而且自主开发集成了多项关键技术。目前，莱钢炼钢系统主要包括转炉炼钢和电炉炼钢，转炉炼钢现有3座50t转炉、1座60t转炉，5座120t转炉，相应配套小方坯连铸机、带钢坯连铸机、矩形坯连铸机、异型坯连铸机、板坯连铸机，生产能力为1 000万t/a。莱钢炼钢厂针对实际生产中存在的薄弱工艺环节，对现有设备工艺进一步优化改造，提高了生产装备水平，完善炼钢新工艺、新技术，进一步发挥了转炉的潜能，提高了质量，降低了成本。 2、依靠技术创新，提升工艺水平自金融危机以来。全球钢铁消费需求不断下滑，国内钢企面临日益严峻的增支减利和结构优化调整压力。为了更好地生存与发展，坚持以效益为中心，以技术创新为手段，立足于自主开发，加快新技术和新工艺的集成应用，大力发展循环经济，挖掘节能降耗潜力；同时加大高端新产品开发力度，提高产品质量，改善品种结构，积极应对市场变化。莱钢炼钢系统充分发挥广大工程技术人员的聪明才智，大力开展技术攻关，提升工艺技术水平，促进了生产顺行，改善了产品质量，降低了生产成本。特别是在炼钢系统，不断开发和应用新技术、新工艺，依靠技术进步和创新，工艺降本增效和新产品开发工作取得了显著成效。 3、转炉炼钢工艺过程在转炉炼钢过程中，通过氧枪向熔池内吹入氧气，与铁水中的碳、硅、磷、硫等元素反应生成炉渣、废气等，同时释放热量使熔液的温度升高，进而得到所需的钢种。该过程的原料包括：主原料(废钢和铁水)和辅原料(氧气、石灰、铁矿石、白云石等)，最后的温度和成分(主要指熔池碳含量)要求合格的钢水。在吹炼之前，由静态模型对整个炼钢过程需要的氧气量做出估算，吹炼进行到该值的86％左右时，进行第一次副枪检测，然后将检测到的熔池碳含量、熔池温度与本

转炉炼钢造渣工艺及效果评价

转炉炼钢造渣工艺及效果评价摘要：本文简要介绍了炼钢造渣工艺和钢水脱磷情况，针对炼钢前期脱磷存在的问题，提出了改善造渣操作、降低钢中含磷量的一些技术措施，并对改进造渣工艺后的脱磷效果作出评价。关键词：转炉炼钢造渣脱磷磷是钢中常存杂质元素之一。在大多数情况下，磷对钢的质量是有害的，含磷量高时，钢材会形成“冷脆”。所以炼钢最重要的任务之一是在供氧时间内造成具有一定碱度、流动性适中的炉渣，从而把钢中的磷等杂质降低到合适的范围。我根据转炉炼钢造渣与脱磷的原理，提出了改善炼钢厂炼钢造渣与脱磷的一些措施。一、炼钢成渣原理造渣是转炉中主要工艺操作之一，控制成渣过程的主要目的是快速成渣。吹炼初期影响石灰溶解的主要原因是在液体炉渣和石灰的界面上首先生成高熔点的2CaO?SiO2，当SiO2含量超过25%时，石灰溶解速度下降，这可能是2CaO?SiO2硬壳生成所致。因此为了加速石灰溶解，必须加入能急剧降低2CaO?SiO2，熔点的溶剂，如矿石、萤石等，形成炉渣。二、炼钢厂造渣操作与脱磷效果现状 1.造渣料与加入量的确定。目前炼钢厂常用的炼钢造渣原料有石灰和矿石。炼钢厂由于金属料装入量波动较大，检测手段不完善，炼钢过程控制还停留在经验控制上，没有计算机辅助计算，监控石灰、矿石加入量主要是炼钢工凭经验判断炉内情况后视炉内温度与渣况加入，未按有关公式事先计算。 2.炉渣碱度取前期、终点渣样分析结果。 3.造渣操作存在的问题与脱磷效果。（1）造渣材料单一，缺乏化渣助熔剂。（2）第一批料加入太晚，加入量太少，没有加入化渣剂。

（3）前期起渣时间太晚，炉渣碱度低，脱磷效果差。三、炼钢造渣工艺的改进 1.造渣料的确定。石灰的加入量:石灰的加入量必须根据铁水成分、重量，炉渣碱度及吹炼的钢种对磷中、硫的要求，由下列计算公式确定: 石灰的加入量=×R×G铁水×1000 式中：2.14：SiO2/Si=60/28=2.14，G铁水：铁水重量，单位：t，%CaO有效=%CaO石灰―R×%SiO2石灰。根据高炉铁水含量及其变化情况，当Si≤0.8%时，R取3.5，石灰加入量控制在900―1200g；当Si＞0.8%时，R取3.0，石灰加入量控制在1200―1500Kg。作为助熔剂的矿石，其加入量要根据炉内温度和造渣情况而定，一般控制在金属装入量的2―5%。炼钢厂转炉金属装入量在20―21吨，矿石加入量应控制在200―400kg范围。 2.造渣料的加入时间。渣料的加入数量和时间对化渣速度有直接的影响。具体加入时间、数量参考如表。在正常的情况下，第一批渣料是在开吹的同时加入第二批料的加入时间一般在硅锰氧化基本结束后，第一批料已基本熔化好，碳焰初起时加入较为合适，第二批料应分小批料多次加入。分小批多次加入对石灰的熔化有利。最后一批料必须在终点拉碳前加完，否则渣料来不及熔化就要出钢，这样对钢质量不利。转炉一般规定终点前3―4分钟加完最后一批渣料。第二批料加得过早或过晚对冶炼都不利，加得过早，炉内温度过低，第一批渣料还没有完全化好，又加冷料，渣料就更不易熔化了，有时还会造成石灰结坨，影响炉温的提高。加得过晚，正值碳的激烈氧化期，FeO低，当第二批渣料加入后，不仅渣料不易熔化，容易产生金属喷溅，而且由于炉温的降低，抑制了碳的氧化，当炉温再度提高后，就会造成大喷溅。四、提高脱磷效果 1.脱磷反应原理。磷在钢液中能够无限溶解，而它的氧化物P2O5在钢中的溶解度很小，因此要去除钢中的磷，首先必须使磷氧化，并使氧化产物能够进入炉渣，其次要把磷

脱磷转炉系统设备使用、操作规程-终稿

版权所有泰山不锈钢厂 5 脱磷转炉设备使用操作规程 1.使用者应具备的基本素质和技能 1.1.转炉炉长、一助手、炉前工必须经过岗前培训，考核合格后，持证上岗。 1.1.1.掌握转炉顶底复吹冶炼工艺的理论知识和操作技能。 1.1. 2.掌握转炉系统设备的原理、性能、结构。做到“三好”（管好、用好、修好）、“四会”（会使用、会保养、会检查、会排除故障）、“四懂”（懂原理、懂结构、懂性能、懂用途）。 2.应遵守的制度、规程、纪律 2.1.实行定人、定机，凭证使用，不准非岗位人员操作使用设备。 2.2.严格遵守开炉条件确认制度。（操作之前必须确认：转炉倾动连锁、氧枪系统连锁、供氧系统参数检测、控制、底吹系统的检测、控制和连锁、原材料系统的检测、控制和连锁、汽化冷却系统检测、控制和连锁、烟气净化系统检测、控制和连锁、煤气回收系统的检测、控制与连锁等正常，满足安全生产要求） 2.3.严格遵守设备安全操作、维护规程和工艺技术规程、工艺制度（装料制度，供氧制度，造渣制度，温度制度，终点控制及合金化制度），做到标准化作业。 2.4.发现异常要立即按操作程序采取措施，自己不能处理的应及时通知调度及维修人员，组织有关人员进行检查，处理。 2.5. 严格遵守交接班制度（准确了解上班生产情况，存在问题及时处理，掌握炉子、原料、氧枪、铁水、各连锁等情况，参加班前会，传达清楚本班生产任务和安全注意事项，进行设备点检和条件确认。做到七不交接五不走，认真填写交接班记录）。 2.6.严格落实炉型、炉衬维护制度。 2.7.严禁转炉超装、超负荷和带病运转。 2.8. 氧枪操作就是调节氧压和枪位，根据技术规程确定的冶炼操作方式进行操作，底吹经调试确定供气模型后，运行为自动控制，主要操作是监控、以据故障处理程序处理异常情况。在生产过程中，不准随意调整氧枪、底吹等工艺参数定值和连锁条件，不准随意取消安全装置与连锁，如需调整，必须由工艺技术科转炉工艺员提出申请、由安全科、设备科专业负责人会审确定，审批后，安排专业人员实施调整，并做好记录建档。

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、（Fe O）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、（Fe O）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(Fe O)=5[O]+5[Fe] 2[P]+5[O]=(P 2O 5 ) (P 2O5)+4(C aO)=(4Ca O.P 2 O 5 ) 2[P]+5(F eO)+4(Ca O)=(4C aO.P 2O 5 )+5[Fe] lg K=lg(a 4C a O.P2O5)/{[%P]2.a5 F e O .a4 C a O } =(%C a4.P 2 O 9 ).r C a4 .P 2 O 9 /{[P]2.f2 P [%Fe O]5.r5 F e O .(%Ca O)4.r4 C 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 =(%P 2 O 5 )/[%P]2 表示炉渣的脱磷能力。由（1）式可得： L P =(%P 2 O 5 )/[%P]2=K.(Fe O)5.(%C aO)4.f2 p .r5 F e O. r5 C a O /r C a4P2O9 (2)

转炉脱磷热力学及双渣操作分析(精)

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. 1547008 lg 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。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 [][] 5 5 2 2

[硅铁,济钢,低温]济钢低温低硅铁水脱磷的工艺实践

济钢低温低硅铁水脱磷的工艺实践【摘要】针对转炉冶炼低温低硅铁水终点磷含量偏高的现象，从冶炼前期成渣条件、氧枪吹炼枪位等几方面因素对脱磷的影响进行了分析。通过改善化渣条件、采取留渣操作和低温操作等相应措施，有效降低了终点钢水中的磷含量。【关键词】转炉；低温低硅铁水；脱磷【Abstract】Aiming at the phenomenon that high phosphorus content exist at the endpoint of smelting low silicon hot metal at low temperature in converter，we analysis a few factors which influence dephosphorization， such as the condition of early stage of the smelting slag， lance position of oxygen lance blowing gun. By improving the condition of slag and taking slag operation and low temperature operation， we reduced phosphorus content in the end of molten steel effectively. 【Key words】Converter；Low silicon hot metal at low temperature；Dephosphorization 低温低硅铁水的入炉给转炉操作带来了极大的困难，具体表现在炉渣化不透，中期返干严重，终点磷易出格，从而增加了后吹或点吹概率，影响着钢水的质量及转炉的寿命，增加了原料消耗，对降低成本非常不利。低温低硅铁水的冶炼还容易粘氧枪、烟道以及炉口，大大增加了工人的劳动强度，严重时甚至会打乱铸机节奏，造成被迫性停浇，产生生产事故。为了解决这一生产难题，济钢炼钢厂210炼钢车间根据实际生产条件，通过原因分析、大量实践摸索，指定了一系列工艺优化措施，化渣效果得到改善，有效地解决了脱磷困难及粘枪的问题。 1 生产概况 2 磷高主要原因分析 2.1 化渣不良转炉冶炼过程发生在钢渣间的脱磷反应主要是[1]： 4（CaO）+5（FeO）+2[P]=（4CaO?P2O5）+5[Fe]+Q（1）有利于脱磷的条件为：低温、高碱度、高（FeO）、大渣量、良好的炉渣流动性。脱磷反应是强放热反应，在影响脱磷的诸多因素中，温度表现得尤为明显，控制好温度是脱磷的关键[2]。同时，炉渣良好的流动性对提高渣钢接触面积，促进脱磷具有积极的作用。而脱磷的最佳时期是冶炼前期，而能否尽快形成具有一定流动性和碱度的初期渣尤其关键。但成渣的条件必须有充分的搅拌、适当高的熔池温度，这是促进脱磷反应的动力学条件。没有足够的温度，渣子不能熔化，即使能够熔化，如果温度不够高，渣子的流动性不好，仍

转炉留渣操作技术

转炉留渣操作技术 1 前言氧气顶吹转炉留渣操作在20世纪80年代初期就已经提出，由于没有掌握留渣后操作安全规律，在兑铁时时常出现大喷，因此，留渣操作一直没有得到推广应用，但氧气顶吹转炉留渣操作可以大大降低钢铁料消耗、节约石灰，在转炉吹炼初期可以快速成渣，而且是高碱度氧化渣，有利于提高生产率，我们知道，钢铁料消耗占转炉生产成本80％左右的水平，因此，留渣操作具有显著的经济效益，特别是对于我们某厂公司，铁水资源不足的钢厂效益更是立竿见影，所以，只要从理论上找出留渣后兑铁发生大喷的根本原因，从操作上找出切实可行的规避措施，留渣操作从可持续发展和循环经济的层面上是大有可为的。2转炉留渣操作的可行性某厂二炼钢铁水成分如下：铁水平均温度1250～1300℃冶炼终渣成分为：CaO：52％、MgO：8％、Si02：10％、FeO：18％。兑铁时发生喷溅的主要原因是在兑铁瞬间，铁水中的碳和钢渣中的FeO发生激烈的C-O反应，生成的CO气体急剧膨胀，把铁水和钢渣带出炉口，因此，只有解决兑铁时的C-O激烈反应，才能避免大的喷溅。 3留渣操作的特点由于炼钢生产节奏快，一炉钢在冶炼过程中，其吹炼时间只有十几分钟，也就是说要在十几分钟的吹氧时间内形成具有一定碱度、良好流动性、合适且

TFe和MgO含量正常泡沫化的炉渣，以保证冶炼成分和温度同时双命中的钢水，并减少对炉衬的侵蚀，留渣操作贯穿于炼钢整个冶炼周期，主要是靠所留炉渣的物理热和炉渣化学性能，使其具有迅速参与反应、并促进前期炉渣的快速形成、提高去除P、S的效率、节省石灰用量。 3.1有利于去磷在氧气顶吹转炉中，磷的氧化是在炉渣-金属界面中进行的，其反应式为：生成的磷酸铁在高温下极其不稳定，它可以重新分解生成P2O5，而P2O5是不稳定的化合物，因此，仅靠生成P2O5。不能去除磷，但P2O5是酸性化合物，若用碱性化合物与其结合生成稳定的化合物可以去除。研究认为，在碱性渣中P2O5与CaO形成稳定的(CaO)x P2O5型的化合物，其中x为3或4，因此，操作中需加入石灰，使其生成稳定的化合物3CaO· P2O5。或4CaO·P2O5存在于渣中，才能有效去磷，其反应为：从式中可以看出脱磷的条件，(1)提高CaO含量即提高炉渣碱度，(2)提高炉渣氧化性，即FeO含量，(3)降低熔池温度。以上分析可以说明，留渣操作对脱磷是有利的，因为(1)冶炼初期熔池温度比较低，碱度一般在1.8～2.2之间，且渣中含有一定的FeO，满足脱磷的热力学条件，(2)留渣操作可以使初期成渣速度更快、流动性好，满足脱磷的动力学条件。 3.2提高钢水收得率一般转炉终渣FeO含量在15％左右，渣中游离的铁渣按8％计算，每炉留渣

脱磷转炉本体(包括氧枪)操作规程

脱磷转炉本体(包括氧枪)操作规程目录1总则 1.1使用范围 1.2结构简述 1.3设备性能 2安装、试车技术要求 2.1安装要求 2.2试车要求 3自动控制 4操作程序 5开新炉操作 5.1开新炉前检查 5.2开新炉 6安全检查 6.1运行中 6.2运行中紧急停车 7设备点检交接班制度

1总则 1.1适用范围本规程使用于泰山不锈钢厂脱磷转炉维护和检修， GOR转炉本体与此相同，亦可参照使用。 1.2结构简述泰山不锈钢厂60t转炉为锥球形，其溶池由倒圆锥台体和球缺体组合而成，既炉身与炉底分离式。其转炉本体主要包括：炉壳装配、托圈装配、倾动装置、游动端轴承、驱动端轴承、炉体支撑装置及驱动端轴承润滑配管、游动端轴承润滑配管、炉体底吹气配管等部分。 1.2.1炉壳装配炉壳装配主要由炉体、铸造炉口、挡渣板、吊座、斜楔等组成。转炉炉体由炉底、炉身、及炉帽三部分组成，转炉炉底为可拆卸式活炉底，炉底与炉身由T 型销钉固定，炉帽与炉身的外壳为一个整体，炉体为球面三点支撑，炉体主要采材质为16MnR。炉帽上设有出钢口，为保护炉帽减小变形，在炉帽外壳钢板上焊有环形散状挡渣板，可避免喷溅物直接粘附在炉帽外壳钢板上，同时也可保护炉体和托圈。 1．2.2托圈与耳轴托圈与耳轴用于支撑转炉炉体和传递倾动力矩。托圈断面为矩形箱体结构，托圈中部辅之以钢管，既增加了托圈的强度，又有利于冷热气体的流通交换，降低热应力。托圈与耳轴为过盈配合，轴向销加法兰联结，托圈主要材质为16Mn,耳轴主要材质42CrMo。由于耳轴受

热会产生轴向伸长和翘起变形，因此驱动侧、游动端耳轴轴承选用调心圆柱滚子轴承，且游动端轴承座为铰接连接。耳轴轴承采用干油润滑，润滑脂为中极压锂基润滑脂。 1.2.3倾动装置倾动装置主要由右侧驱动、左侧驱动、一二次减速机、扭力杆装置、主令控制器装配、润滑系统等组成。倾动装置能够旋转±360°，以满足兑铁水、加废钢、取样、测温、出钢、倒渣、喷补炉等工作，并与炉下钢包车、烟罩等设备有连锁装置。一次和二次减速机部用中极压工业齿轮油润滑，一次减速机油池润滑，二次减速机喷油润滑，必须保证各油路畅通，调节给油指示器，使各部润滑油量满足要求。转炉倾动速度为无级调速，以满足各项工艺操作要求。在出钢、倒渣、人工取样时，转炉要平稳缓慢的倾动，以免钢渣猛烈晃动，甚至喷出炉口。当空炉或从水平位置竖起时，应采用较高的速度，以减少辅助时间。当接近预定位置时，采用低速运行，以使转炉定位准确，操作灵活。当四台电机中的一台发生故障时，其它三台电机仍可工作8小时；当两台电机发生故障时，其它两台电机仍可正常冶炼一炉。 1.2.4炉体支撑装置炉体支撑装置形式为螺栓带销球面支撑。整个支撑装置有两部分组成：一是托圈上三个互成120°的球铰装置与炉壳上部的支撑法兰组成倾动承载部分，承受炉体在垂直位置和倾动过程的载荷，其中位

转炉炼钢工艺流程

转炉炼钢工艺流程这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化(FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种

转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成：（1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；（3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3～5min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）；（4）3～5min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，停吹）；（5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；（6）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。上炉钢出完钢后，倒净炉渣，堵出钢口，兑铁水和加废钢，降枪供氧，开始吹炼。在送氧开吹的同时，加入第一批渣料，加入量相当于全炉总渣量的三分之二，开吹3-5分钟后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。如果炉内化渣不好，则许加入第三批萤石渣料。吹炼过程中的供氧强度：

铁水除磷

铁水预处理脱磷技术一铁水预处理脱磷的意义、背景、基本情况 1.1磷是绝大多数钢种中的有害元素，容易在晶界偏析,引起钢的低温脆性和回火脆性。近年来, 随着科学技术的迅速发展, 用户对钢质量的要求不断提高。例如, 对于低温用钢、海洋用钢、抗氢致裂纹钢和部分厚板用钢,除了要求极低的硫含量以外, 也要求钢中的磷含量< 0.101 %或0.1005 %。此外, 为了降低氧气转炉钢的生产成本和实行少渣炼钢, 也要求铁水磷含量<0.1015 %。因此, 80 年代以来许多冶金工作者致力于研究铁水的预处理脱磷问题, 开发了各种处理方法。铁水预脱磷处理可以分为氧化脱磷和还原脱磷,目前,各钢厂普遍采用氧化脱磷工艺。脱磷方法根据脱磷剂不同分为SARP法、铁水罐法、ORP法、转炉法和NRP法等。常用的两类: 一种是在盛铁水的铁水包或鱼雷车中进行脱磷; 另一种是在转炉内进行铁水脱磷预处理。这两种方法在工业上均得到了实际应用。 1.2在铁水预处理脱磷发展初期，是有许多专家学者持反对意见的。其原因如前所述，转炉具有较好的脱磷条件，铁水脱磷多一个工艺环节没有必要。但是后来实行的结果证明，实行铁水预处理脱磷具有一系列优点。 (1)降低铁水中的磷含量，减轻转炉负担，缩短转炉冶炼周期，提高转炉产量。同时可以减少转炉渣量，节省转炉造渣成本。 (2)可以冶炼低磷钢种，提高钢种规格，提高钢的质量。 (3)可以使高炉原料放宽，特别是可以使用磷含量高的铁矿石。这对于当前优质铁矿石资源越来越紧张、价格越来越高的形势下，更具有实际且重要的意义。 1.3铁水预处理脱磷的粉剂为：CaO42％-Fe2O346%-CaF212%。这一配比使最基本的配比，一般情况下还加入Al2O3，以减少CaF2的用量，此时的配比为：CaO40％-Fe2O344%-Al2O310％-CaF26%。用量大约为吨铁水35公斤。铁水预处理脱磷在鱼雷罐车或铁水包内进行，用浸入式喷枪喷吹粉剂，载气是空气或富氧空气，脱磷过程中伴随着一定的温降，加上脱硫时的温降使铁水降温的幅度较大，如铁水的温度低于某一温度时，影响转炉的吹炼。这是铁水预处理过程中需要重视的问题。解决的办法之一是缩短吹炼时间、增加氧气的用量，在采用钝化石灰后，使喷吹比较顺利，可以缩短处理时间。铁水预处理脱磷过程中会形成大量的渣，这些渣进入转炉会影响转炉的造渣和冶炼，所以必须设立扒渣站。铁水预处理脱硅、脱磷是氧化的过程，脱硅脱磷后铁液中C、Si、Mn含量大幅度降低，特别是铁水中的硅已氧化完。这给转炉冶炼带来一定的困难，因为转炉造渣需要一定量的酸性物质SiO2，才能使加进去的渣料主要是CaO快速溶解。现在经过铁水预处理之后，转炉的功能由原来主要是脱磷脱碳变为主要是脱碳，转炉的功能简化了，吹炼时间缩短了，渣量减少了。这可以提高生产效率，对环保也有利。

降低钢铁料消耗实践.

降低钢铁料消耗实践在炼钢生产中，钢铁料成本占炼钢生产总成本的80％以上，因此抓好钢铁料成本是控制炼钢生产成本的关键。为进一步减少钢铁料消耗，改进转炉原料结构和炉前冶炼工艺，采用少渣炼钢工艺，减少喷溅,降低吹损,减少倒渣带钢等措施来降低钢铁料消耗，有效地降低了钢铁料消耗，增加了企业经济效益。 1 影响钢铁料消耗的主要原因氧气顶吹转炉的吹损用下式表示：吹损＝（装入量—出钢量）/装入量×100％影响钢铁料消耗的主要因素包括原料中杂质元素化学损失、烟尘损失、炉渣中铁的损失、喷溅及倒渣带钢造成的铁耗等。为了减少转炉吹损，降低钢铁料损耗，应采取合理的原料结构，合适的装入制度以及合适的造渣工艺并稳定转炉操作实现。 2 降低钢铁料消耗工艺措施 2.1 优化入炉原料结构在合适的用量范围内，通过增加矿石用量，可有效增加钢水量，从而降低钢铁料消耗，因此在实际炉料结构中可采用增大入炉原料中铁水比例，降低废钢铁块消耗，增加矿石消耗的工艺措施。济钢第一炼钢厂2002年与2001年吨钢入炉原料对比情况见表1。表1 2002年与2001年吨钢入炉原料对比 kg 年份铁水废钢铁块矿石 2002年979.6 29.2 91.4 40.0 2001年942.1 65.8 101.1 26.4 对比37.5 -36.6 -9.7 13.6 济钢所用各种矿石的原料成分及价格见表2。在单炉矿石用量为1500kg时使用不同种类矿石的使用效果见图1。

图1 三种矿石使用效益对比图表2 各种矿石原料成分及价格 % 种类TFe Fe 2O 3 SiO 2 价格/元·t-1 黑旺矿43.5 62.1 13.0 162 澳矿65.0 92.0 3.0 297 球团矿65.0 92.0 3.0 400 实际生产中，由于黑旺矿中SiO 2 含量较高，因此即便造渣料加入总量相同情况下，使用黑旺矿产生渣量也较多，造成渣中铁耗也较高，同时由于黑旺矿块度较大，在转炉吹炼过程中往往熔化不好，既降低了使用效果，又不利于转炉化渣。球团品位高，含氧量相应较高，有利于减少供氧消耗，同时又为熟料，有利于转炉化渣，但由于价格较高，使用成本较高。对于澳矿，其品位较高，块度也合适，其主要成分为赤铁矿，有利于矿石还原，增加矿石还原和提高吹炼节奏，同时使用效益也最高。通过统计计算，进行成本分析比较，品位高的矿石不仅Fe的回收率高，有利于冶炼操作，而且经济效益可观。因此，在2002年生产中大量采用了进口澳矿，从使用情况和使用经济效益情况看均取得良好的效果。为了尽量增加矿石用量，提高矿石还原效果和减少吹炼过程中矿石加入量过多对冶炼稳定的影响，在实际生产中，对矿石加入工艺进行了调整。配合留渣操作，转炉溅完渣后直接将2/3左右的矿石加入炉内后再装铁，在装铁和废钢过程中搅拌以促进部分矿石的还原。在保证化渣效果和避免喷溅原则下尽量保证剩余矿石早加和均匀加入，以保证矿石化渣还原时间和效果。吹炼中期采用分批少量加入控制，避免吹炼中期加入量集中造成的喷溅；吹炼后期严禁加矿石，避免矿石加入过晚造成熔化还原效果差和炉渣氧化性强对脱氧合金化的影响。 2.2 改进造渣工艺，减少炉渣铁耗 2.2.1 炉渣量分析根据实际造渣料加入情况与炉渣成分，进行渣量推算如下：化验炉渣成分：CaO 50%，MgO 9%，SiO 2 17%，TFe 14% 钢铁料装入量：铁水41.5t，废钢4.5t

转炉脱磷和深脱磷

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。第二炼钢厂有3座250t顶底复吹转炉；采用传统‘三脱’工艺（NRP），“三脱”处理能力420玩吨/年。该厂统计的生产数据表明，铁水罐内脱磷处理周期长，产能低；LD—NRP技术与常规冶炼技术相比，每吨钢的成本降低5美元左右。此外，JFE京滨炼钢厂的两座330t转炉也采用双联法炼钢。 1.2住友金属鹿岛制铁所住友金属鹿岛制铁所有两个炼铁厂，第一炼铁厂3座250t转炉，采用该公司发明的SRP法（双联法）炼钢，第二炼钢厂2座250t转炉，采用常规冶炼工艺。第一炼钢厂一座转炉脱磷，另两座转炉脱碳（二吹一），脱磷铁水富余25%，运送给第二炼钢厂。脱磷转炉指标：吹炼时间为8min；冶炼周期为22Min;废钢比为10%（加轻废钢）；出铁温度为1350；渣量为40kg/t。