基于转炉CaO-SiO2-FeO-10%MgO渣系脱磷行为

 基于CaO-SiO2-FeO-10%MgO渣系,从热力学角度对渣钢界面的脱磷行为进行分析,归纳出磷分配比与钢液温度、碳质量分数以及炉渣成分间的表达式,并在此基础上绘制出了CaO-SiO2-FeO-10%MgO渣系的等磷分配比线,同时分析了转炉终渣氧化性、碱度以及温度对磷分配比的影响情况。研究结果表明,转炉吹炼过程磷分配比是钢液温度、碳质量分数和炉渣成分的函数,通过与实际生产数据进行验证,发现其与实际结果吻合良好。基于该预测公式,在其他条件不变情况下,随着炉渣FeO质量分数增加,磷分配比[LP]先增加后减小,当终渣FeO质量分数为18%左右时达到最大值;随着终渣碱度的增加,渣钢间磷分配比增加,当终渣超过4.0时,磷分配比增加不再明显。     

顶底复吹转炉冶炼低碳钢的工艺研究

以实际生产数据为依据,分析研究涟钢1座100 t顶底复吹转炉冶炼低碳钢08Al(%:≤0.08C、0.17～0.37Si、0.25～0.65Mn、≤0.030P、≤0.030S、0.015～0.65Als)的工艺。发现其冶炼后期底吹强度足,导致部分钢水过氧化,实际终点碳氧浓度积与理论的平衡值有一定偏差;转炉终渣碱度在4～5时,磷、硫在渣-钢间的分配系数最大,脱磷、脱硫效果最好,其终点[C]高,(FeO)低,炉渣氧化性低,不利于脱磷但利于脱硫;冶炼终点钢水温度越低,[C]越高,钢水、炉渣氧化性越低,钢水中残锰含量越高。     

EAF电弧炉冶炼洁净钢的终点控制技术

对电弧炉冶炼过程熔池的C-O反应进行了理论分析,并分析了终点[C]对钢材全氧含量及脱氧剂消耗量的影响。结果表明:提高终点碳有利于降低钢中的氧含量,减少脱氧剂的消耗量,从而提升钢液的洁净度;基于长期工业实践,总结出了在电炉冶炼过程中脱磷、降氧,控制下渣量、出钢温度、炉渣氧势等工艺技术,实践表明能有效提升钢液洁净度。     

100t复吹转炉终点温度控制对脱磷的影响

针对转炉高温脱磷困难的问题,根据某厂100 t转炉脱磷试验,研究了转炉终点温度控制对脱磷的影响及高温条件下增强转炉脱磷能力的措施。结果表明:随着出钢温度的升高,转炉渣-金磷分配比降低,炉渣脱磷能力变差,钢液磷含量增加。低温是转炉深脱磷的重要条件,出钢温度低于1 620℃时,即使碱度控制在3.0左右,也能实现磷含量低于0.01%出钢。通过提高炉渣碱度,增强炉渣固磷能力;降低渣中P_2O_5含量,增大炉渣磷容量;或增加炉渣FeO增强熔池氧化性和炉渣脱磷能力,均可显著降低高温对脱磷的不利影响,为出钢温度要求较高的低磷钢生产工艺参数控制提供了重要参考。     

复吹转炉“留渣 双渣”脱磷工艺试验

摘要：在国内某转炉钢厂采用“留渣 双渣”工艺技术进行脱磷工艺试验。结果表明：随着转炉前期脱磷率不断升高,终点脱磷率不断提高。铁水硅含量对前期脱磷率的影响最大。根据铁水成分,在冶炼前期适当降低供氧强度、降低气固氧比、加入适量石灰及烧结矿,均有利于前期脱磷率的提高。在一倒时每吨钢液加入4~8kg石灰,不影响出钢温度,可提高一倒-终点阶段脱磷率,同时可提高终点脱磷率。从终点的控制效果可知,终点炉渣碱度应保持不小于3.0,炉渣中FeO质量分数在16%~20%,并适当降低终点出钢温度在1610~1630℃,有利于终点脱磷率的提高。通过加强熔池搅拌,促进钢渣反应趋于平衡,有利于终点磷分配比提高,从而可进一步提高终点脱磷率。     

超低碳钢150 t转炉冶炼过程超低硫的控制和工艺实践

结合转炉超低硫钢研发试验及生产实际,分析了转炉原材料中硫含量分布,得出铁水及带渣量、废钢、石灰占转炉入炉原料总硫质量分数的70%以上;研究了150 t顶底复吹转炉碳氧积对终渣（FeO）的影响,吹炼时间（0~15 min）、炉渣综合碱度R（2~4）和（FeO）(15%~25%)以及转炉钢水终点温度（1640~1700℃）对渣-钢硫分配比L_S=（S）/[S]的影响。20炉无取向硅钢AGW600生产结果表明,当转炉终点碳氧积控制在0.002 8以内,二元碱度3.2~3.7、转炉钢水终点温度1675~1710℃、渣中（FeO）不超过20%,渣-钢硫分配比L_S达7.0,钢水终点[C]为0.025%~0.048%,[S]为0.0024%~0.005 7%,钢材的[C]为0.0012%~0.0029%,[S]为0.0022%~0.0047%。     

IF钢碳含量不稳定因素分析

针对攀钢IF钢RH处理过程终点碳含量偏高及不稳定的问题,对IF钢生产工艺过程进行了跟踪调查.结果表明:RH处理前钢水[C]及a[O]、真空度、脱碳时间、钢包耐火材料及合金增碳等是影响IF钢碳含量偏高及不稳定的主要因素.RH进站[C]含量高于0.045%,终点碳含量与进站碳含量成正比关系;最小真空度越低,脱碳时间越长,终点碳含量就越低.为保证攀钢IF钢碳含量合格,应将RH进站钢水碳含量控制在0.030%～0.045%、a[O]控制在(500～700)×10-6,加强设备监控与维护以维持足够的深真空时间和进一步降低真空度.为减少RH处理后期钢液增碳,在保证真空室不结冷钢的前提下应使用渣线部位不含碳的钢包及低碳合金.     

90t顶底复吹转炉冶炼低碳钢效果分析

本文以实际生产数据为依据，重点对转炉炼钢厂1#顶底复吹转炉进行分析研究，当转炉冶炼低碳钢时，研究结果表明： a．由于过氧化现象比较严重，1#转炉的终点碳氧浓度积与理论的平衡值有一定偏差，主要原因在于冶炼后期底吹强度不够大，导致部分钢水过氧化 b．终渣碱度在4～5范围内时，磷、硫在渣-钢间的分配系数最大，脱磷、脱硫效果最好。超出这个范围，碱度无论升高或降低，脱磷效果都变差； c．终点[C]高时，炉渣中（FeO）低，炉渣氧化性低，不利于脱磷； d．终点[C]高时，炉渣中（FeO）低，炉渣氧化性低，利于脱硫； e．冶炼终点钢水温度越低、[C]越高，钢水、炉渣氧化性越低，钢水中残锰含量越高。     

单渣法转炉终渣理化性质对脱磷的影响研究

在转炉利用单渣法冶炼HRB500E钢种的过程中,转炉终渣的性质对终点钢液磷含量有着直接的影响。以单渣高拉碳低磷冶炼工艺生产HRB500E钢种得到的转炉终渣为研究对象,通过采用XRD、SEM、EDS及热力学软件Factsage8.1,结合高温熔点实验研究了转炉渣的矿相结构、熔化温度和黏度等理化性质对转炉脱磷的影响。研究结果表明：终渣中的硅酸二钙相和磷酸三钙相有利于脱磷反应的进行;终渣的黏度随着温度的升高而降低,降低终渣的黏度和熔化温度有利于脱磷反应的进行;将终渣碱度控制在2.8～2.9,w(FeO)控制在15.9%～18.3%,终渣的熔化温度控制在1 357℃以下,可以实现终点出钢w(P)<0.020%,终点脱磷率大于82%。     

260 t转炉留渣双渣法冶炼低磷IF钢的半钢控制实践

针对260 t转炉冶炼低磷IF钢时存在温度、磷和氧含量很难同时命中的问题,采用了留渣双渣的冶炼工艺,通过合理控制留渣量、一次倒渣温度和一次倒渣时间等措施后,冶炼低磷IF钢转炉终点磷含量低于0.012%,终点氧值降低了0.011 2%,提高了钢水质量。     

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。     

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。     

120 t转炉半钢炼钢去磷保碳工艺的生产试验

针对攀钢转炉半钢冶炼中高碳钢增碳法增加成本降低钢水质量问题,采取了半钢增硅化学热补偿工艺,并根据对转炉脱磷热力学以及钢渣中磷富集规律,得出炉渣中磷的主要富集相为硅酸二钙。采用快速成渣、降低出钢温度等技术措施后,增加了炉渣中富磷相的比例,提高了脱磷效果。试验结果表明,新的热补偿工艺在提高半钢热源的同时,使得炼钢转炉成渣时间由4.1 min缩短到2.5 min,试验炉次转炉终点钢水碳含量平均为0.18%,温度平均为1653℃,炉渣TFe含量平均降低2.81个百分点,终点磷含量均控制在0.015%以内。     

湘钢冶炼临氢用12Cr2MolR钢的生产实践

当临氢用12Cr2Mo1R钢采用转炉+LF脱磷工艺时,转炉终点控制[P]<0.010%,[O]>0.06%,LF平均脱磷率73%。通过LF扒渣后钢水平均返磷率为28%,中间包[P]稳定控制在0.005%以下,较"留渣+双渣"工艺平均[P]降低了0.001%,吨钢生产成本降低了约30元,磷的控制不再是生产和低磷钢品种升级的限制性环节。     

转炉生产低磷钢的脱磷反应热力学

 为实现磷质量分数小于0.010%的低磷钢批量生产,系统研究了转炉脱磷反应热力学。分析了影响转炉渣-金间磷分配比LP的主要因素,研究了P2O5活度系数和脱磷反应氧分压的定量确定方式,以及碳、磷选择性氧化问题。研究结果表明：LP主要受氧分压、P2O5活度系数和温度的影响;P2O5活度系数采用修正的柯热乌罗夫规则离子溶液模型计算较为准确;脱磷反应氧分压受炉渣氧分压控制,炉渣氧分压主要取决于钢中碳含量、炉渣碱度和温度。对传统复吹转炉生产磷质量分数小于0.010%低磷钢的工艺条件是：终渣碱度w(CaO)/w(SiO2)≥3.0,终渣w(MgO)≤9.0%,终点碳w(［C］)≤0.065%,终点温度控制在1873～1923K范围。     

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RH oxygen top- blowing for raising temperature should be avoided to improve the cleaniness of IF steel as far as possible, which made the end point temperature of converter higher and then dephosphorization in converter became difficult. Thermodynamics and dynamics of dephosphorization process in converter were calculated to study the relationship of phosphate partition ratio to compositions of molten steel, slag, temperature in molten steel based on slag- remaining and double slag process. Through changing the first deslagging time and the composition of slag,then serial sampling from molten steel and slag in industrial production experiments, the behavior of phosphorus in molten steel was studied and then the main measures obtaining higher phosphate partition ratio in slag- remaining and double slag process are: small- sized scrap or thin steel sheet should be used to increase FeO content in slag and prevent molten steel temperature increase when oxygen blowing in converter begins. Slag with high phosphorus content should be poured when amount of oxygen blowing reachs 40% of the total; FeO content in slag should be increased to assure the mobility of slag and then reduce rephosphorization from slag to steel when amount of oxygen blowing is greater than 40% and less than 80% of the toal; the end- point slag with 4. 0 basicity and 18 mass%-20 mass% FeO content and molten steel temperature should be controlled.     

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%。     

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%。