复吹转炉深脱磷技术在国内的应用与发展

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1、复吹转炉深脱磷技术在国内的应用与进展朱英雄】，钟良才I,萧忠敏2(1.东北大学钢铁冶金研究所,辽宁沈阳110004；2.武汉钢铁喋团)公司研究院,湖北武汉430080)摘要：国内钢厂采川复吹转炉深脱磷上要工艺冇单渣法(冶炼低碳钢)、单炉新双渣法、两炉双联法。采川的前期脱磷工艺参数是：适当降低供氧强度、大幅度捉高底吹供气强度、适当延长脱磷期时间、熔池温度控制在磷、碳氧化反应转化温度之卜-、控制适当的炉渣碱度和T.Fe含暈，复吹转炉的脱磷效果明显。冶炼低碳钢时，终点钢水负P)可控制到0.0048%〜0.0080%，冶炼屮、高碳钢时，终点钢水e(P)可控制到0.01%的水平，达到深脱

2、磷的目的。关键词：复吹转炉；深脱磷；单渣法；单炉新双渣法；两炉双联法脱磷、脱硫是炼钢丄艺的匝要任务。采用铁水预处理脱硫或者钢水炉外精炼脱硫技术后,脱硫不再成为难题，能够满足任何钢种对硫含量的要求。尽管采用铁水预处理或者复吹转炉传统工艺进行脱磷，但都未能达到最优化操作工艺和低能耗、稳定的深脱磷目标。21世纪以來，我国开展了复吹转炉深脱磷工艺路线研究与应用，在不同吨位、不同钢种、新建厂与老厂等复吹转炉上，采用单渣法、双渣法、双渣留渣法、单炉新双渣法、两炉双联法等全面深入开展深脱磷工艺技术的研究打应用，取得r很人的迹展。木文总结和分析r近儿年来国内相关钢厂根据各口的牛产条件，采用单渣

3、法、单炉新双渣法、两炉双联法深脱磷工艺技术和应用简况，供有关钢厂采用复吹转炉冶炼低磷和超低磷钢时参考、借鉴。1深脱磷的基础理论分析众所周知，复吹转炉传统脱磷工艺主要依靠高碱度、高氧化性、人渣量的炉渣进行脱磷。但是要想深脱磷，首先必须按照铁水屮硅、镒、磷、碳等元素的先后氧化顺序，创造条件使铁水中的磷能够被大量氧化进入炉渣，才能达到深脱磷目标。在冶炼过程屮，复吹转炉熔池中磷与硅、镒以及碳等同吋发生氧化反应，但是硅、镒、碳等氧化反应对磷的氧化反应均有不同程度的限制作用。冶炼前期低温阶段，铁水中硅、猛氧化的自由能绝对值AG。分别高于磷的70%和30%左右叫铁水屮硅、镒的质童分数，一般分

4、别高于磷的4和3倍左右。无论是对氧亲和能力，还是含暈，硅、猛两元素都比磷大很多，因此，在冶炼前期低温的环境里，铁水中磷的氧化受到硅、猛氧化的限制。只方铁水中硅被氧化到例(Si)<0.1%时，即转炉吹氧约4min后，磷才右机会开始被人量氧化⑵。但是,由于硅、镭等氧化放热使熔池温度很快升高，当升高到超过磷、碳氧化的转化温度以后，脱磷反应乂被碳的氧化反应限制。其原因是随着温度升高，诙液中碳的氧化口由能AG。绝对值比磷逐渐增大；特别是当硅、镒氧化结朿时，熔池co(C)^3.0%〜3.5%,高于负P)的29〜34倍之多，无论对氧的亲和能力，还是含最多少，碳元素都比磷人很多。因此，在冶炼中

5、、后期钢中磷的氧化反应完全被碳的氧化反应所抑制，甚至还有被还原的对能。由上述理论分析町知，在复吹转炉吹炼前期的低温阶段冇利丁•脱磷氧化反应的热力学条件下，脱磷反应受到硅、猛氧化反应的影响，磷的氧化量仅占30%〜40%。衣熔池温度升高的小、后期阶段不利脱磷氧化的热力学条件下，又受到碳的氧化反应的影响，磷的氧化几乎停ll

6、3

7、oIII此可见，在复吹转炉传统的脱磷冶炼工艺过程小，很难把铁水屮磷含暈脱到极低的水平。只有按照元索氧化先后的规律，抓住冶炼前期硅、镒元索氧化完毕与中期碳元索氧化开始前之间的契机，优化脱磷各项工艺参数，使铁水屮磷人暈的被氧化进入炉渣屮，为深脱磷创造条件；在同一个

8、冶金容器一复吹转炉熔池里，在温度这一热力学条件上，脱磷与脱碳是相互矛盾的。如果创造条件将二者氧化反应按照先后顺序进行，或者分别在不同的冶金容器进行处理，即分而炼之，排除或减少干扰脱磷氧化反应的因素，就能够达到深脱磷的目的。2目前国内深脱磷工艺路线研究与应用在20世纪末期，曾经采用铁水罐和鱼雷罐等设备进行脱硅、脱磷的铁水预处理工艺以及复吹转炉采用传统的双渣法或双渣留渣法等冶炼I】艺进行脱磷操作,在实际应用中均収得了一定的效果。但是由丁-铁水预处理设备容量小、冶金反应动力学条件差、生产效率低、消耗高、环境污染以及脱磷效杲还未达到深脱磷口标,无法满足低成木、人批量的生产低磷含量的洁净

9、钢种的要求，逐渐被新的深脱磷工艺取代。21I比纪以来，国内冶金工作者经过学习、研究、开发初步形成复吹转炉深脱磷工艺。日前，国内钢厂复吹转炉采用深脱磷工艺有：冶炼低碳钢的单渣法、单炉新双渣法、两炉双联法。2.1冶炼低碳钢的单渣法深脱磷工艺采用单渣法深脱磷工艺主要是冶炼低碳钢为主，以鞍钢180t复吹转炉⑷为代表的脱磷工艺，要求冶炼终点钢水cy（P）＜0.008%。其单渣法深脱磷工艺参数如表1所示。表1被钢1801复吹转炉单渣法深脱磺工艺参数前期冶炼时间/min前期供血强度/适济剂加Atf/（kg