低碱度脱磷渣在转炉少渣冶炼中的作用

以SGRS工艺为基础,研究了低碱度脱磷渣在转炉少渣冶炼中的作用.根据少渣冶炼物料平衡原理,脱磷阶段结束炉渣碱度控制越低,相当于转炉回收利用的Ca O量越多,能够实现的钢液去Si量也越多.同时实验结果表明,随着脱磷渣碱度的降低,炉渣的熔化性能逐渐改善,带来脱磷阶段结束转炉倒渣量不断增加以及脱磷渣金属铁含量不断降低的有益效果.当脱磷渣碱度在1.2~1.8范围时,脱磷渣半球点温度基本控制在1 380℃以内,脱磷渣中的游离Ca O质量分数控制在0.7%左右的较低水平,同时转炉脱磷阶段结束转炉倒渣量基本可控制在8 t(210 t转炉)或5 t(100 t转炉)以上.     

转炉留渣脱磷工艺实践

介绍了某炼钢厂40t顶吹转炉的留渣操作工艺。从转炉脱磷的热力学和动力学理论两方面进行了分析,并针对性地制定了转炉吹炼过程去磷的有效措施,包括采用转炉留渣操作提高前期去磷效果、提高炉渣碱度等。实践证明,实施留渣操作对转炉冶炼时的脱磷十分有利,脱磷率由80.1%提高到89.9%,还可以降低石灰及钢铁料消耗,提高炉龄,取得了显著的经济效益。     

京唐公司转炉双联冶炼工艺及技术指标

阐述了京唐公司转炉双联工艺及其优势,重点就转炉双联法与常规冶炼主要技术指标进行了对比分析,分析结果显示：采用转炉双联冶炼法时脱磷率为92.86%,采用常规冶炼法转炉脱磷率为88.4%,转炉双联工艺脱磷效果明显。脱磷炉终渣中平均TFe含量是8.27%,脱碳炉终渣中平均TFe含量是18.92%,常规转炉终渣中平均TFe含量是18.98%,转炉双联冶炼过程不仅铁损低,而且金属料消耗少。辅原料消耗上转炉双联法白灰和轻烧白云石的用量比传统冶炼法分别减少9.7 g/t钢、9.3 g/t钢。转炉双联法和常规冶炼法终点钢水平均碳氧积分别为0.0023和0.0024,控制水平较好。     

济钢210吨转炉低磷钢冶炼工艺研究

本文在脱磷理论分析基础上,通过对济钢210吨顶底复吹转炉冶炼X80、X90等高级别管线钢的工艺研究,通过优化转炉供氧和加料工艺,合理控制熔池温度上升,提高了转炉的脱磷率,转炉终点磷含量稳定达到0.010%以下,部分炉次达到0.006%以下。     

转炉铁水预处理脱磷实验研究

首钢京唐公司采用转炉铁水预处理脱磷工艺作为洁净钢生产平台,通过前期58炉冶炼实验,摸索出一套适和京唐公司生产实际的操作工艺,并在造渣制度、吹炼模式、温度控制等方面取得了重大突破,实现了稳定、高效生产低磷钢、超低磷钢的目标.脱磷炉终点磷的质量分数平均为0.017%,碳的质量分数为3.69%,脱磷炉终点平均温度为1350℃,并有10炉钢的脱磷炉终点磷的质量分数小于0.015%,最低为0.008%,达到了生产超低磷钢的预脱磷要求.对实验中影响脱磷效果的因素,如铁水硅含量,脱磷炉终点温度、终点碳含量、终渣碱度和氧化性等,进行了深入研究.分析表明当铁水硅的质量分数小于0.45%时,可以达到比较好的脱磷效果;脱磷炉的脱磷效果随终点温度的升高而逐渐变差,但为保证脱碳炉有足够的热量,脱磷炉终点温度控制范围为1350～1380℃;脱磷炉合理的碳含量范围应该在3.3%～3.8%之间;碱度控制在1.8～2.2即可满足脱磷炉的脱磷效果;通过增加矿石加入量,保持较高枪位可以提高冶炼过程渣中(FeO)含量,提高脱磷炉的脱磷效率.     

转炉铁水预处理脱磷的基础理论分析

通过对转炉铁水预处理脱磷过程中选择性氧化的热力学和动力学分析,并结合首钢京唐公司300 t脱磷转炉的生产数据,研究熔池中铁、硅、锰、碳、磷的氧化过程,讨论影响磷在渣铁间分配比以及脱磷速率的主要因素.研究表明,将转炉铁水预处理温度控制在较低范围内（1 300～1 350 ℃）,选择具有合适碱度（1.7～2.5）和成渣快的造渣工艺,并结合高的底吹搅拌强度（≥0.2 Nm3/(t·min)）,这是实现脱磷保碳、提高脱磷速率、加快生产节奏的有效途径.     

复吹转炉冶炼中磷铁水炉渣控制的试验研究

在实验室25kg顶底复合吹转炉上进行了中磷铁水(0.5—1.0％[P])脱磷试验。以块状石灰和铣皮为造渣剂,釆用双渣不留渣法操作,研究了冶炼中炉渣成分及温度对脱磷的影响,并提出了合适的炉渣成分及温度控制。     

转炉留渣-双渣操作前期脱磷影响因素

为实现转炉高效脱磷同时减少渣料(主要是石灰)消耗,对国内某钢厂的80 t转炉进行了留渣-双渣操作试验。通过引入经验公式对前期脱磷的影响因素进行了热力学计算,并与现场实验结果进行了对比,得出转炉吹炼前期脱磷较佳的工艺条件:炉渣碱度R控制在1.2~1.8左右,一次倒渣温度控制在1 325~1 355℃,渣中FeO质量分数控制在15~17%。统计生产数据表明,留渣-双渣操作比单渣操作,石灰加入量每吨钢减少6.9 kg。     

基于多功能转炉炼钢法的连续循环冶炼过程

为了研究脱碳渣在脱磷期的重新利用,基于多功能转炉炼钢法进行连续循环冶炼实验.实验发现：脱磷阶段渣中较低的FeO含量、吹炼5 min左右,[ C]≥2.8%的条件下,可实现转炉熔池内铁液[ P]≤0.025%的脱磷效果,并对低( FeO)含量炉渣的脱磷可行性进行热力学计算;随着循环的进行,石灰加入量逐渐降低,由65 kg·t-1降低至31 kg·t-1,转炉冶炼终点钢水[ P]量由0.018%降低至0.005%,2~4炉后达到平衡状态;在循环过程中,脱磷阶段结束倒出炉渣60~80 kg·t-1,整个循环结束一次性倒出剩余全部炉渣120~130 kg·t-1,平均渣量为83 kg·t-1左右,较普通工艺的120 kg·t-1渣量有大幅度减少.     

脱磷转炉脱磷渣FeO预报模型

为提高"全三脱"工艺脱磷转炉的脱磷效率、降低钢铁料的消耗,基于氧平衡机理模型,采用Levenberg-Marquardt神经网络优化算法,建立了脱磷转炉脱磷渣FeO预报模型。将氧平衡机理模型计算的氧化物(FeO,CaO,SiO_2,MgO,MnO,P_2O_5,Al_2O_3)质量和出钢温度作为输入项导入神经网络工具箱,训练成误差最小化的网络。结果表明,FeO预测值与实测值相对误差在10%以内的炉次达到85%。建立的模型具有较高的预报命中率,可为现场生产提供理论依据。     

BaO-CaO基精炼渣对含铬铁水的氧化脱磷

在氩气保护气氛的MoSi2炉内,进行了BaO-CaO基精炼渣对不同初始碳含量的含铬铁水氧化脱磷实验研究.实验结果发现,含铬铁水的初始碳质量分数在3%-4%时,脱磷效果最好,在1 500℃时,脱磷率可达60%以上;氧化脱磷温度对脱磷率影响显著,随着温度的升高,脱磷率显著下降,脱磷温度宜控制在1 500-1 550℃;含铬铁水几乎没有铬损,初始碳含量较高的炉次出现了增铬现象.     

Slag formation path during dephosphorization process in a converter

The slag formation path is important for efficient dephosphorization in steelmaking processes. The phosphorus capacity and the melting properties of the slag are critical parameters for optimizing the slag formation path. Regarding these two factors, the phosphorus par-tition ratio was calculated using the regular solution model (RSM), whereas the liquidus diagrams of the slag systems were estimated using the FactSage thermodynamic package. A slag formation path that satisfies the different requirements of dephosphorization at different stages of dephosphorization in a converter was thus established through a combination of these two aspects. The composition of the initial slag was considered to be approximately 15wt%CaO–44wt%SiO2–41wt%FeO. During the dephosphorization process, a slag formation path that fol-lows a high-iron route would facilitate efficient dephosphorization. The composition of the final dephosphorization slag should be approxi-mately 53wt%CaO–25.5wt%SiO2–21.5wt%FeO. The composition of the final solid slag after dephosphorization is approximately 63.6wt%CaO–30.3wt%SiO2–6.1wt%FeO.     

出钢过程钢水净化工艺优化研究

介绍了转炉在出钢过程强化钢水净化的工艺,实验结果表明:该工艺能在较短时间内降低钢水及熔渣氧化性,利用出钢过程良好的动力学条件进行脱硫,从而提高了LF精炼炉的精炼效果,显著提高了钢水纯净度.通过对工艺的优化和完善,可使部分钢种不经LF炉处理也能满足品种钢性能的要求,进而缓解LF炉作业压力,减少了LF增碳增硅的几率,提高了低碳低硅钢的成分命中率.     

新型精炼合成渣的高效脱硫研究

本文开发了一种预熔型精炼合成渣,具有高碱度低熔点的特性,实验室条件下,平均脱硫率为84.5%.在工业实验中,根据钢种出钢要求,设计了分钢种的加料方案.实验结果表明,本精炼渣可以达到100%出钢化渣率,精炼时间缩短了11min.与原工业渣系相比,使用本精炼渣后,VD前钢中氧和氮含量分别降低了7×10-6和12×10-6,VD后钢中氧和氮含量分别降低了5×10-6和15×10-6.脱硫率也得到了大幅提高,从电炉出钢至VD后吊包的脱硫率为92%,最低硫含量达到30×10-6.     

合成精炼渣对钢水脱磷作用的研究

采用CaO-Al2O3-MgO-BaO-CaF2渣系,在实验室内依据冶金热力学和动力学理论进行热模拟实验,对不同量的原料配比进行了精炼渣的脱磷实验,系统的分析了初始磷含量、碱度、光学碱度、BaO、CaF2等因素对脱磷能力和脱磷反应速率的影响。研究表明,BaO部分取代CaO时,脱磷率高,碱度小于30,光学碱度小于0.9,CaF2在16%-18%,脱磷率高。     

高磷铁水脱磷渣枸溶性

参照实际转炉脱磷炉渣,配制了不同F、P2O5、FeO和MgO含量及碱度的渣样,用化学分析方法测试了不同组分对渣中磷的枸溶率的影响规律.结果表明:当脱磷渣中含有F时,P主要与F形成氟磷灰石,使得磷的枸溶率随渣中F含量的升高而急剧降低,当不含氟时枸溶率可达92.5%,当氟质量分数达到0.5%时枸溶率已降低到50%以下;随碱度增加,由于渣中Ca2+含量增加,破坏了硅氧网络结构,使得枸溶率有所上升;渣中MgO含量升高,由于Mg2+在熔融冷却过程中会抑制β--Ca3(PO4)2晶体的析出,而β--Ca3(PO4)2中磷不易为质量分数为2%的柠檬酸液溶出,而使枸溶率有所升高;随渣中P2O5含量升高,由于P5+与O2-形成络离子,P5+位于O2-密集形成的间隙中,不易溶出,使得枸溶率有所下降;渣中FeOn升高,枸溶率随之降低.     

低温低碱度脱磷渣中磷的富集行为

At low basicity and low temperature, the dephosphorization behavior and phosphorus distribution ratio (L_P) between slag and molten steel in the double slag and remaining slag process were studied with a 180 t basic oxygen furnace industrial experiment. The dephosphorization slags with different basicities were quantitatively analyzed. At the lower basicity range of 0.9–2.59, both L_P and dephosphorization ratio were increased as the basicity of dephosphorization slag increased. Dephosphorization slag consisted of dark gray P-rich, light gray liquid slag, and white Fe-rich phases. With increasing basicity, not only did the morphologies of different phases in the dephosphorization slag change greatly, but the area fractions and P₂O₅ content of the P-rich phase also increased. The transfer route of P during dephosphorization can be deduced as hot metal → liquid slag phase + Fe-rich phase → P-rich phase.