低磷钢冶炼..
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1.3加强对熔池的搅拌,如保持合适的枪位,增加底吹或侧吹气体进 行搅拌等。
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低磷钢冶炼工艺
二、转炉脱磷新工艺
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低磷钢冶炼工艺
日本“单枪、双渣”工艺--- MURC法
日本的多功能转炉法(MURC法)脱硅、脱磷、脱碳工序集中在转炉
内进行,而且2002年1月以后,将脱碳渣热循环到脱磷工序,由此,可
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低磷钢冶炼工艺
脱磷反应方程式
磷是易氧化的元素,在转炉冶炼前期发生氧化反应 2[P]+5(FeO)=(P2O5)+5Fe 然后再与渣中(CaO)反应,生成稳定化合物 (P2O5)+n( CaO )=n( CaO )·(P2O5) 冶炼中磷的氧化去除反应为: 2[P]+5(FeO)+n( CaO )=5Fe+n( CaO )·(P2O5)+Q 式中n一般取4,炉渣中FeO和 CaO 越多,即越有利于去磷。 在金属和炉渣平衡的情况下:
磷在钢中的作用
磷在大多数钢中是有害元素: 它能够引起钢的“冷脆”;使钢材的塑性和冲击韧性降低;使钢的 焊接性能和冷弯性能变差;磷在钢中偏析很大且不易消除。 磷做为合金元素也能够改善钢的某些性能: 易切削钢:利用磷能够改善钢的塑性; 高磷薄板钢:利用叠轧时不易粘合的性能; 炮弹钢:利用磷的脆性; 高导磁电工钢:利用耐腐蚀性及提高导磁率; 耐大气、海水腐蚀用钢:利用耐腐蚀性能;
低磷钢冶炼工艺
低磷钢冶炼工艺
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低磷钢冶炼工艺
一、转炉冶炼的基本理论 二、转炉脱磷新工艺
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低磷钢冶炼工艺
低磷钢冶炼是高难度、高附加值产品的生产 平台
进入20世纪90年代,洁净钢生产成为炼钢技术发展的核心之一,采用新工
艺尽可能降低钢中杂质元素的含量特别是磷、硫的含量和非金属夹杂物的含量 是洁净钢冶炼工艺研究的主要内容。高级优质钢对钢中磷含量的要求越来越严
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低磷钢冶炼工艺
MURC法工艺流程
采用MURC工艺后,能大规模、廉价地生产低磷钢、超低磷钢,脱硅、脱磷处理 的时间大幅度缩短,能减少在鱼雷车中进行铁水预处理的比例。其结果是提高鱼 雷车的周转率、改善转炉铁水的装入温度,从而能使用更多的废钢、提高Mn的 还原率,大幅度降低炉渣发生量。
( 4 CaO
P 2O5 );
4)保持适当的低温,因脱磷反应是个放热反应,温度升高时Kp降低,导 致 [ p] 增大;
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低磷钢冶炼工艺
脱磷的动力学条件
脱磷能力表示方法:
分配比:LP=(%P2O5)/[%P]或(%P2O5)/[%P]2或(%P)/[%P] 动力学条件: 1.1迅速造成有利于脱磷的熔渣:碱度在3.0-4.0之间,(FeO)在 15%-20%,渣量相对较大的熔渣。这样可以增大LP。 1.2保持熔渣具有较好的流动性,使炉渣泡沫化,增大渣钢之间的反 应界面。
[ p]
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K
P
( 4CaO
( FeO) (CaO )
5
P2O5)
低磷钢冶炼工艺
脱磷的热力学条件
1)加入固体氧化剂(铁矿石、铁皮)或用高枪位向溶池吹氧以增 ( FeO) ;
2)加入石灰或促进石灰在碱性渣中迅速的溶解的物质可以增大(CaO) ,也
可以增大自由CaO的浓度; 3)用更新与金属接触的液相的方法,即放渣和加入CaO与FeO造新渣的方 法来减小
降低生产成本。新日铁君津制铁所第二炼钢厂和大分厂炼钢车间采用 MURC法炼钢。目前,采用MURC法炼钢可以生产出成品磷含量小于
150ppm的低磷钢和成品磷含量小于80ppm的超低磷钢。
MURC法的工艺流程如下:转炉装入铁水后,顶吹氧气进行高速脱 硅、脱磷操作,然后进行中间排渣,将脱硅、脱磷过程中生成的炉渣 从转炉中倒掉,最后对炉内留下的铁水直接进行脱碳吹炼。
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低磷钢冶炼工艺
日本“双枪、双联”工艺
二十世纪八十年代日本几大钢铁公司开发应用了混铁车、铁 水罐脱磷技术,九十年代初又开始开发转炉脱磷技术,当时称为专用 炉脱磷、H炉脱磷等,如新日铁在名古屋厂试验,住友在鹿岛厂、川 崎制铁在水岛厂试验等。到九十年代末,转炉脱磷技术日趋成熟,各 大公司全面推广应用,纷纷取代混铁车和铁水罐脱磷技术,尤其是新 日铁君津厂,它原是混铁车脱磷ORP技术的开发者,在九十年代末短 时间内把两个炼钢厂的混铁车脱磷都改为转炉脱磷。1999年投产的住 友和歌山新炼钢厂专门建了一个转炉脱磷车间,由脱磷转炉专向脱碳 转炉提供脱磷铁水。现在日本住友金属和歌山厂、川崎制铁水岛厂、 NKK福山厂以及新日铁室兰厂等均采用转炉双联法冶炼工艺进行大规 模生产。典型的转炉双联法工艺流程为高炉铁水→铁水脱硫预处理→ 转炉脱磷→转炉脱碳→二次精炼→连铸。 2018年9月25日
格,特别是对于低温用钢、海洋用钢、抗氢致裂纹钢(用作长期外界作业的重轨、
天然气、石油输送管道以及石油精炼设备等)要求w(P)小于0.01%或0.005%。 极低磷钢一般指钢中w(P)≤50×10-6的钢,冶炼极低磷钢要从炼钢工艺的各个 环节入手,尽可能降低钢中的磷含量。
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低磷钢冶炼工艺 一、转炉脱磷的基本理论
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低磷钢冶炼工艺
3.转炉“双渣法”冶炼工艺(双枪、双渣) 双枪、双渣法其工艺原理和工艺特点与单枪、双渣法相同,只是 在转炉冶炼的脱磷阶段采用专用脱磷氧枪,进行高效快速脱磷,在中
间排渣时快速更换成常规氧枪,然后进行脱碳精炼。该法与单枪、双
渣法相比能够提高脱磷效率、缩短吹炼时间、降低渣料消耗和炉渣发 生量。
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低磷钢冶炼工艺
[3] 转炉双渣法相关技术的研究:
1)底吹工艺技术。 2)脱碳工序锰矿熔融还原工艺。 3)超低磷的分析技术。 4)中间排渣技术。
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低磷钢冶炼工艺
4.转炉“双联法”冶炼工艺(双枪、双联)
二十世纪九十年代日本学者提出了“分阶段精炼”的工艺思想,并付 之于实践,不断改进完善这一新工艺流程。使传统的转炉炼钢过程(即在 同一座转炉内进行脱磷、脱硫、脱碳、提温和精炼等)逐步转向单一化, 即将冶炼过程分为几个功能阶段,一个冶炼设备进行单一功能的操作成为 炼钢生产的发展方向。这种发展带来的好处是:可提高钢水的质量,缩短 转炉冶炼周期,降低原材料的消耗和能耗,每一设备的生产操作单一,有 利于冶炼过程的控制和管理。转炉“双联法”冶炼正是基于此背景发展起 来的一项炼钢新技术,该工艺核心是将转炉冶炼功能分为脱磷和脱碳两部 分,两座转炉分别进行脱磷和脱碳操作。