攀钢半钢冶炼热补偿工艺开发及应用

摘要：针对攀钢半钢冶炼热源不足带来的问题,通过分析转炉热补偿技术优缺点,提出在提钒转炉出半钢时加入硅铁对半钢进行化学热补偿的增硅热补偿工艺,解决了增硅后预处理脱硫渣 铁难分离的问题。结果表明,半钢增硅热补偿新工艺减少半钢温降5℃,降低兑铁时碳烧损0.06%,使得半钢碳质量分数平均提高了0.16%,温度平均提高5.3℃,半钢质量更为稳定。新工艺应用后,攀钢中高碳钢转炉终点钢水碳质量分数由原来的0.05%提高到0.12%,终点钢水碳质量分数在0.07%～0.15%的比例由原来的32.2%大幅度提高到92.4%。该工艺在降低转炉冶炼成本的同时,提高了钢水质量,同时减少了烟尘排放量,具有明显的经济效益和环保效益。     

攀钢半钢冶炼热补偿工艺开发及应用

针对攀钢半钢冶炼热源不足带来的问题,通过分析转炉热补偿技术优缺点,提出在提钒转炉出半钢时加入硅铁对半钢进行化学热补偿的增硅热补偿工艺,解决了增硅后预处理脱硫渣-铁难分离的问题。结果表明,半钢增硅热补偿新工艺减少半钢温降5℃,降低兑铁时碳烧损0.06%,使得半钢碳质量分数平均提高了0.16%,温度平均提高5.3℃,半钢质量更为稳定。新工艺应用后,攀钢中高碳钢转炉终点钢水碳质量分数由原来的0.05%提高到0.12%,终点钢水碳质量分数在0.07%～0.15%的比例由原来的32.2%大幅度提高到92.4%。该工艺在降低转炉冶炼成本的同时,提高了钢水质量,同时减少了烟尘排放量,具有明显的经济效益和环保效益。     

大型转炉优化造渣工艺提高脱磷的效果

 针对转炉冶炼存在的转炉前期化渣速度慢,冶炼终点钢水、炉渣氧化性高,终点磷含量控制不稳定等问题,利用炉渣熔化性测定、热力学平衡计算、炉渣矿相分析的方法研究了260 t转炉造渣、供氧工艺。结果表明,转炉初期渣熔化温度为1 330 ℃,不利于转炉前期化渣;终渣熔化温度为1 200 ℃,不利于转炉后期的炉衬维护;终点钢水磷含量与渣钢间磷平衡值差距较大,说明转炉吹炼终点动力学条件不足;炉渣中游离氧化钙含量较高,有部分未熔化的石灰。通过优化转炉渣料加入顺序和数量,强化转炉终点氧枪枪位控制、底吹搅拌等技术措施,可获得较高的转炉终点脱磷率和渣-钢间磷分配比,使终点渣-钢间磷含量更接近平衡;终点炉渣发育良好,游离氧化钙含量适中。     

转炉冶炼低磷洁净钢的工艺开发和实践

 转炉具备冶炼低磷钢的生产能力,但生产超低磷9Ni钢,转炉脱磷工艺仍然是主要难点和研究重点。分析了钢水温度、炉渣碱度、FeO和渣量等对转炉脱磷的影响规律,并结合现场工装设备条件,对转炉双联法、三渣法、双渣法3种脱磷模式进行试验对比。双联脱磷工艺半钢温降大、单炉周期长、生产组织难度大,三渣法操作过程复杂、终点磷控制优势不明显。双渣法冶炼周期短,通过优化转炉脱磷工艺,实现了采用双渣法冶炼工艺生产超低磷钢,简化了超低磷钢转炉冶炼流程,提高了生产效率。研究了转炉脱磷主要工艺参数,分析得出采用脱碳氧枪喷头时,供氧流量按脱碳吹炼流量的83.5%控制,可达到良好的脱磷效果并减少铁水碳的烧损;脱磷期半钢碳含量不宜控制过低,半钢碳质量分数为3.0%～3.5%时能保证前期的脱磷效果和脱碳期的热量。脱磷期温度控制在1 300～1 350 ℃,脱磷率较高也有利于炉渣熔化。炉渣碱度为1.8～2.2时,可保证较高的脱磷率和化渣效果。一次倒渣量40%以上,脱碳期终点温度按1 590～1 610 ℃控制,终渣FeO质量分数不小于20%,终渣碱度大于6,转炉终点磷质量分数可降低到0.002%以下。采用下渣检测系统和滑板挡渣操作,严格控制下渣量,出钢采用磷含量低的合金,炉后钢水增磷可控制在小于0.000 5%。通过工业试验,实现了铸机成品磷质量分数小于0.002%。     

120 t顶底复吹转炉终点碳含量控制对钢水脱磷的影响

研究了120 t转炉在终点钢水平均温度1630℃,平均终渣碱度4.0时,终点[C]（0.029%~0.176%）对终点[P]和磷分配比的影响。34炉次冶炼结果表明,终点出钢磷含量随着碳含量的减小而降低,当碳含量低于0.06%时,有利于实现磷含量低于0.005%出钢;随着终点碳含量的降低,渣钢间的磷分配比增大,炉渣脱磷能力增强;在同等工艺条件下,终点碳含量越低,供氧时间越长,吹氧和碳氧反应对熔池的搅拌作用有利于进一步脱磷。     

低磷低硅铁水180 t复吹转炉冶炼高磷钢的工艺优化

在统计分析了转炉前期炉渣碱度和钢水温度,终点炉渣碱度、终渣全铁含量和终点钢水温度对脱磷率影响的基础上,优化了0.29%Si,0.085%P铁水180t复吹转炉的高磷钢冶炼工艺。200炉冶炼结果表明,通过使用低枪位使钢水快速脱碳升温,控制前期炉渣碱度≥2.2、终点炉渣碱度2.8~3.2,终点炉渣全铁含量≤17%,转炉出钢温度1 650~1 680℃,可控制脱磷率≤60%,终点钢水磷含量均值为0.035%。     

100t 转炉留渣双渣法冶炼高硅高磷铁水试验

针对钢厂铁水硅和磷含量较高的特点,采用转炉留渣双渣冶炼工艺以获得稳定的铁水脱磷率。吹炼3 min后加入石灰和污泥球等造渣材料,供氧强度0～3 min时为2.5m³/（t·min）,3～4.5 min时为3.2m³/（t·min）,温度控制在约1320℃。转炉一次倒渣后,继续吹炼,加入后期造渣料,待一氧化碳体积分数稳定时,适当提高氧枪枪位,促进化渣,并进行终点碳控制。试验结果表明:脱磷期铁水平均脱磷率为58.09%,脱碳期钢水平均脱磷率为85.56%;当半钢温度为1320℃炉渣碱度为2.0,炉渣TFe含量为18%时,在脱磷期能获得较好的铁水脱磷效果;当转炉钢水一倒温度为1580℃,终渣碱度为3.5,炉渣TFe含量为20%时,在脱碳期能够获得较好的脱磷效果;转炉终点[P]_e/[P]_r为0.90;试验中得到脱磷期和脱碳期炉渣的岩相组成适合铁水脱磷。     

低锰钢冶炼工艺开发与应用

工业纯铁要求钢中锰含量控制在0.005%以内,为了研究低锰钢冶炼工艺,对脱锰反应的热力学和动力学条件进行了分析。研究表明,钢水温度越低、炉渣氧化性越高、钢水氧含量越高、炉渣中氧化锰含量越低则锰的氧化反应越容易进行。当铁水锰含量在0.040%~0.055%时,将转炉吹炼后钢水终点碳含量控制在0.025%~0.035%,终点温度控制在1620℃以下,可将钢水残锰含量降低到0.04%~0.08%。钢水脱锰率随着转炉渣量的增加而升高。转炉出钢过程中不对钢水进行脱氧处理,钢包中的钢水和炉渣保持较高氧化性,在LF精炼处理过程中,可以使钢中锰含量平均降低32%,降幅为0.01~0.04个百分点。采用转炉和LF炉联合脱锰工艺,可稳定地将钢中锰含量降低到0.05%以内。     

120t复吹转炉双渣法脱磷工艺的试验研究

对韶钢120 t复吹转炉双渣法冶炼低磷钢工艺进行了试验研究.结果表明,当转炉冶炼条件满足:铁水磷含量为0.13!,半钢炉渣碱度控制在2.0左右,TFe含量控制在15!左右,半钢倒渣量40!~60!的工况条件下,半钢平均脱磷率可达56!,最高达75!,冶炼终点钢水平均磷含量控制在0.011!,平均脱磷率为91.73!,满足了低磷钢生产要求.     

轴承钢LF炉外精炼控制回磷的研究

为了更好降低钢中回磷量,结合现场试验计算得出转炉出钢至精炼结束钢水回磷量、合金及辅料带入钢液的磷含量和转炉的下渣量,检测分析了各阶段炉渣成分和温度对精炼回磷的影响。结果表明:合金回磷和下渣回磷在总回磷中占主导地位,采取使用低磷合金及减小下渣量能有效减少总回磷量。转炉终点温度控制在1 620℃左右,终渣FeO含量达到15%以上,可降低转炉出钢下渣引起的回磷。精炼过程中合理控制炉渣碱度,控制前期精炼渣FeO含量在0.25%~0.45%,可以有效抑制钢液回磷。     

转炉CaO渣系加锂云母矿冶炼超低磷钢的热力学分析和工业试验

通过共存理论计算和热力学分析得出添加锂云母矿形成的CaO-MgO-FeO-Li₂O-Na₂O-K₂O-SiO₂-P₂O₅复合脱磷渣的渣-钢磷分配比Lp明显高于CaO-MgO-FeO-SiO₂-P₂O₅基本渣系,并确定锂云母矿的加入最佳时期是转炉吹炼前期。10炉120 t转炉冶炼的超低磷钢的结果表明,与未加锂云母矿的炉次相比,加锂云母矿可以使半钢[P]快速降低至0.044%以下,并且半钢脱磷率和磷分配比Lp分别从40.62%和13.13提高到67.71%和36.89,使转炉平均终点脱磷率和磷分配比Lp分别从92.35%和130.7提高到94.85%和191.9,转炉终点[P]可以控制在0.005%~0.007%,[P]的命中率100%,此复合渣系满足超低磷钢生产要求。     

转炉炼钢少渣冶炼技术的探索实践

介绍转炉少渣冶炼、炉渣热循环利用实践.可分两个阶段,脱碳出钢留渣、冶炼中期脱磷倒渣留渣与脱碳出钢留渣同时进行（留渣＋双渣）.脱碳留渣冶炼,通过出钢后倒渣、调渣过程控制,抑制留渣造成吹炼前期的喷溅.留渣冶炼使吨钢石灰消耗降低28.6％.“留渣＋双渣”试验,控制转炉前期炉渣碱度及全铁,选择合适脱磷渣倒炉点及温度,保证前期渣脱磷率和泡沫化,最终前期脱磷率大于60％,排渣率大于50％.“留渣＋双渣”技术,吨钢石灰消耗降低46.9％.     

100t转炉用含钛铁水冶炼高碳钢的留渣+单渣操作实践

针对100t转炉用含钛铁水冶炼高碳钢的前期成渣难于熔化、脱磷率低的问题,分析了含钛铁水转炉炼钢的成渣过程和炉渣的物理特性,开发了留渣+单渣工艺技术。循环利用终点炉渣,充分发挥渣中10%～13%FeO高（FeO）含量的特点,快速把含钛铁水冶炼前期的CaO-TiO₂-SiO₂三元渣系转变为CaO-TiO₂-SiO₂-FeO四元渣系,脱除钢中大部分磷。控制终渣碱度大于3.2、（TiO₂）含量小于5%,使转炉出钢[C]≥0.20%、[P]≤0.014%,转炉炼钢脱磷率达到88%～92%,石灰消耗下降到28 kg/t钢。     

Decomposition,Reduction and Dissolution Mechanism of Calcium Sulfate in Iron Oxide Dust Pellet

Iron oxide dust generated during oxygen blowing in the BOF process contains a high content of iron. This iron oxide dust can be used as a material of iron source in the BOF slag reduction process or as de‐siliconisation flux or dephosphorization flux of hot metal pretreatment. One of the most practical uses of iron oxide dust is recycling as a form of pellets in the BOF considering easy application and the amount that can be recycled. In the process of making iron dust pellets cement is used as a binder that contains a lot of calcium sulfate. This calcium sulfate is reduced and dissolved in the molten metal during refining in the BOF. If the oxygen content in slag and molten steel is high enough, the reduced sulfate cannot be dissolved into molten metal and it can be removed as SO_x gas. The behaviour of calcium sulfate has been studied using of 50kg high frequency induction furnace and industrial‐scale plant tests were carried out at a 300ton BOF. The results show that for low carbon steels the evaporation of decomposed sulfate increases with increasing oxygen content in the slag while for high carbon steels the decomposed sulfate is reduced into the molten metal.     

天铁热轧180t转炉少渣低温高效脱磷冶炼工艺

为优化转炉冶炼工艺,进行了180 t顶底复吹转炉的少渣低温高效冶炼试验,实现前期渣碱度平均为1.91,前期脱磷率平均为56.25%,后期渣碱度平均为3.02,终点脱磷率平均大于90%,过程石灰、白云石消耗分别降低30%、20%以上。得出冶炼前期碱度为1.5~2.0,熔池温度为1350~1400℃更有利于铁水磷的脱除;随终点出钢温度与终渣碱度的提高,终点出钢磷质量分数增加;分析前期的快速化渣有利于铁水磷更多地脱除到前期渣中;冶炼后期的少渣操作容易造成“返干”,是影响后期冶炼效果的关键因素。     

优质高碳钢高拉碳前期脱磷过程控制

在分析了复吹转炉脱磷的热力学与动力学条件的基础上，利用复吹转炉吹炼前期（0～8min）低温的有利条件实现钢-渣充分脱磷、倒掉脱磷渣后进行少渣冶炼、高碳下出钢。以实现复吹转炉吹炼前期高效脱磷，吹炼前期的脱磷率达到75%-93％。     

宝钢含锌尘泥的循环利用工艺简介

对宝钢的含锌尘泥(转炉二次粉尘、电炉粉尘和高炉瓦斯泥)的厂内循环利用进行了研究,通过将含锌尘泥分别应用于铁水三脱、转炉造渣和电炉造泡沫渣工艺对循环利用工艺进行了试验,具体如下:将转炉二次粉尘和电炉粉尘的混合物取代烧结矿粉作为铁水脱磷剂,通过改善流动性,达到了与烧结矿粉相当的脱磷效果,在三脱处理中粉尘中的锌和铅含量得到了明显的富集,为下一步回收处理打下了基础.将转炉二次粉尘和电炉粉尘的混合物通过添加一定量生白云石和锰矿加工成冷压块,在转炉吹炼前期加入,促进了石灰的溶解,改善了前期化渣,提高了脱磷率,LT压块和矿石的耗量减少.造渣剂加入没有引起钢水的增硫明显,粉尘造渣剂的加入对钢水和炉渣成分没有影响.将高炉瓦斯泥通过添加一定量生石灰和生白云石并加工成冷压块后,在电炉熔炼期加入,强化泡沫渣操作,减少金属损失和碳粉用量.瓦斯泥压块加入后对钢水、炉渣成分和电炉的粉尘不会产生明显影响.