《低磷钢冶炼工艺》ppt课件

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1、低磷钢冶炼工艺7/17/20211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7/17/20212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(

2、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。7/17/20213低磷钢冶炼工艺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；一、转炉脱磷的基本理论7/17/20214低磷钢冶炼工艺脱磷

3、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：7/17/20215低磷钢冶炼工艺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；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，也可以增大自

4、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；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，导致增大；脱磷的热力学条件7/17/20216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

5、。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。7/17/20217低磷钢冶炼工艺二、转炉脱磷新工艺7/17/20218低磷钢冶炼工艺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，

6、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。日本“单枪、双渣”工艺---MURC法7/17/20219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。7/17/202110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

7、、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。7/17/202111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。7/17/202112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

8、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