轉(zhuǎn)爐脫磷造渣工藝課件

ShenyangNEUMetallurgicalTechnologyCorporationLimited技術(shù)精益求精·創(chuàng)新永無止境轉(zhuǎn)爐脫磷、造渣工藝EMTIShenyangNEUMetallurgicalTechno磷的危害

磷的危害磷在鋼中以[Fe2P]形式存在，也可以用[P]表示。磷雖然能提高鋼的強(qiáng)度，但隨著含磷量增加，鋼的塑性和韌性降低（特別是低溫沖擊韌性的降低），即使鋼的脆性增加，通常稱之為“冷脆性”。隨著C、N、O含量增加，磷的這種有害作用加劇。磷在鋼坯中的偏析度很大，而在α和γ固溶體內(nèi)的擴(kuò)散速度卻很小，使它不容易均勻化。因此，按照用途不同對鋼中磷含量有嚴(yán)格要求：普碳鋼：[P]≤0.045%優(yōu)質(zhì)碳素鋼：[P]≤0.035%高質(zhì)量：中厚板[P]＜0.010%作為復(fù)雜沖壓零件時(shí)必須把P、S含量控制的較低，因?yàn)閺?fù)雜零件要求鋼板很高的塑性。IF鋼[P]＜0.015%磷的危害

磷的危害磷在鋼中以[Fe2P]形式存在，也可以用[1.脫P(yáng)反應(yīng)1.脫P(yáng)反應(yīng)

2[P]+5[O]=P2O52[P]+5(FeO)=(P2O5)+5Fe3(FeO)+(P2O5)=(3FeO·P2O5)（聚磷酸鐵）

根據(jù)熱力學(xué)條件，此反應(yīng)在低溫（T＜1450℃）條件下是穩(wěn)定的，可以去P；在高溫（T＞1450℃）條件下，3FeO·P2O5不穩(wěn)定，因此在煉鋼高溫條件下，只有使（P2O5）生成更穩(wěn)定的化合物，即必須把3Fe2·P2O5轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的化合物：3CaO·P2O5或4CaO·P2O5，才能確保磷的去除。2[P]+8(FeO)=(3FeO·P2O5)+5Fe1.脫P(yáng)反應(yīng)1.脫P(yáng)反應(yīng)根據(jù)熱力學(xué)條1.脫P(yáng)反應(yīng)當(dāng)熔渣具有高堿度，因而含有大量游離CaO時(shí)，發(fā)生如下置換反應(yīng):(3FeO·P2O5)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)+3FeO如果與上述(2.1)方程加和，得:2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)+5Fe（聚磷酸鈣）2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5Fe（焦磷酸鈣）去P的基本條件：高(FeO)、高(CaO)高堿度，大渣量和較低溫度及良好攪拌的動(dòng)力學(xué)條件。1.脫P(yáng)反應(yīng)當(dāng)熔渣具有高堿度，因而含有大量游離CaO時(shí)，發(fā)2.影響脫磷的因素分析2.1熔渣堿度的影響

從CaO-FeO-SiO2-P2O5系渣同含磷鐵液的平衡試驗(yàn)及生產(chǎn)研究中均可發(fā)現(xiàn)，增加渣中CaO或石灰的用量會(huì)提高P2O5的含量或使鋼中[P]降低，如圖2.1所示。（圖2.1是1600℃條件下的情況。如果溫度高于1600℃，則曲線向右上方移動(dòng)，既堿度應(yīng)提高。）提高堿度對脫磷有利。圖2.1堿度和[FeO]對平衡[P%]的影響圖2.2堿度對磷分配比的影響

然而，CaO的含量過高將使?fàn)t渣變黏，這并不利于脫磷。熔渣堿度的影響還可以由圖2.2得到證明，堿度CaO/SiO2越高，磷分配比越大。2.影響脫磷的因素分析2.1熔渣堿度的影響2.影響脫磷的因素分析2.2FeO的影響FeO對脫磷反應(yīng)的影響比較復(fù)雜，因?yàn)樗c其他因素有著密切的聯(lián)系。當(dāng)其他條件一定時(shí)，在一定限度內(nèi)增加FeO將使LP增大。FeO不僅是金屬中磷的氧化劑，而且還能直接同P2O5結(jié)合成化合物3FeO·P2O5：但3FeO·P2O5在高溫時(shí)并不穩(wěn)定，所以僅靠3FeO·P2O5是起不到良好脫磷效果的。FeO有促進(jìn)石灰熔化的作用，但如FeO含量過高將稀釋CaO。因此FeO與爐渣堿度對脫磷的綜合影響是：堿度＜2.5時(shí)，增加堿度對脫磷影響大；堿度在2.5~4.0之間時(shí)，增加FeO對脫P(yáng)有利，但過高的FeO含量會(huì)使脫磷能力下降。3(FeO)+(P2O5)=(3FeO·P2O5)2.影響脫磷的因素分析2.2FeO的影響2.3溫度的影響脫磷反應(yīng)是放熱反應(yīng)：3FeO+P2O5=3(FeO)·P2O5△H=-384KJ/mol3CaO+P2O5=3(CaO)·P2O5△H=-678KJ/mol故低溫對去磷有利，實(shí)際煉鋼過程中，為保證去磷應(yīng)抓住前期早化渣，低溫去磷，中期溫度不過高，終點(diǎn)應(yīng)采用下限溫度出鋼。2.3溫度的影響脫磷反應(yīng)是放熱反應(yīng)：3FeO+P2O5=2.影響脫磷的因素分析2.4渣量的影響增加渣量可以降低鋼中[P]，因渣的增加意味著P2O5濃度的稀釋，從而使Ca3P2O8的含量也相應(yīng)地減小，所以對脫磷有利。但是渣量大會(huì)使鐵損和熱損失增大。一般渣量≈10~15%，在保證去磷條件下，采用最小渣量。2.影響脫磷的因素分析2.4渣量的影響2.5金屬成分的影響鐵水中[Si]的影響：

鐵水中硅含量過高對磷的氧化過程有重要影響，會(huì)奪取供入熔池更多的氧。會(huì)影響到爐渣堿度而不利于脫磷。氧氣轉(zhuǎn)爐初期，含硅量高，吹煉初期脫磷時(shí)間后移，需將鐵水含硅量降至0.10%~0.15%時(shí)，P才能大量氧化。鐵水中碳的影響：在氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，主要的反應(yīng)是2[C]+O2=2CO，在冶煉初期，T＜1470℃，磷可以優(yōu)先氧化，當(dāng)T＞1470℃，碳開始大量氧化，若想磷與碳同時(shí)氧化或優(yōu)先氧化應(yīng)優(yōu)先形成堿性氧化渣。綜上所述，為了使脫磷反應(yīng)進(jìn)行完全，必要的熱力學(xué)條件是：爐渣的堿度較大(R=3~4)，氧化鐵含量較高（(FeO)≈15~20%），熔池溫度合適（不過高），適當(dāng)?shù)脑俊?.5金屬成分的影響鐵水中[Si]的影響：3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷從開吹到總吹煉時(shí)間的30%~40%時(shí)間里，脫磷速度最大，速度值波動(dòng)在0.007%~0.021%P/min。在40%~85%的總吹煉時(shí)間內(nèi)，脫磷有些停滯甚至發(fā)生回升現(xiàn)象；在最后總時(shí)間15%的范圍內(nèi)，脫磷速度又有所提高，速度值約為0.002%~0.01%P/min。由此可見，前期具有較高的脫磷率，而前期最高可達(dá)60~80%，總的脫磷率90~95%。氧氣轉(zhuǎn)爐脫磷，大體上分為三個(gè)階段：圖4.1吹煉中鋼水及渣成分的變化（85t轉(zhuǎn)爐）3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷從開吹到總吹煉時(shí)3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.1吹煉初期11吹煉初期。熔池溫度較低，這是有利于去磷的一個(gè)方面。但是更重要的，是在熔池溫度逐漸提高的過程中，抓緊時(shí)機(jī)盡快在前期造成具有一定堿度和氧化鐵較高、流動(dòng)性好的爐渣。只有這樣才具備了從鐵水中快速脫磷的充分條件。一般說來，前期渣的脫磷效率是很高的，60~80%。前期渣中的(FeO)含量對脫磷反應(yīng)的進(jìn)行有重要作用，這是因?yàn)椋孩?FeO)高?？梢源罅可?FeO·P2O5，從而為生成3CaO·P2O5創(chuàng)造了必不可少的前提。②(FeO)有利于石灰的迅速熔化。有效地提高前期渣的堿度，為把3CaO·P2O5生成之后，穩(wěn)定在爐渣內(nèi)創(chuàng)造了必要的條件。③有利于泡沫渣的生成，使鐵水和爐渣更好地乳化。因而，增加鐵水和爐渣的接觸表面，當(dāng)然有利于脫磷。3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.1吹煉初期113.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷影響前期脫磷的主要因素是堿度。而高的(FeO)含量只是一個(gè)不可缺少的條件——也是在操作上前期快速成渣的手段。換言之，就是控制噴槍，使(FeO)在10~15%左右。爐渣前期堿度為1.5左右，堿度提高更有利于脫磷,但因前期溫度低，客觀上不可能造成高堿度爐渣。并且在此(FeO)含量范圍，堿度在0.82~1.5范圍內(nèi)，爐渣具有較低的粘度，而堿度高于1.5時(shí)，粘度值隨堿度增加而快速提高，爐渣流動(dòng)性顯著變差，不利于脫磷?？傊?，通常必須根據(jù)鐵水條件把前期渣堿度控制在1.5左右；而（FeO）在10~15%左右或更高些。123.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷影響前期脫磷的主要因素是3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.2吹煉中期

13此期，由于熔池溫度的提高，3(FeO)·P2O5在渣中更不穩(wěn)定；必須迅速將新生的3(FeO)·P2O5轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定的3CaO·P2O5。所以，渣中(CaO)的作用就顯得更重要了，這就要求我們逐漸提高爐渣堿度。然而，由于此期脫碳速度大，渣中(FeO)含量，降低到7~12%左右，渣子出現(xiàn)“返干”，產(chǎn)生回磷現(xiàn)象。這時(shí)的操作關(guān)鍵就是要控制渣中(FeO)含量，使它在10~12%或高一些。加入少量螢石等其它助熔劑、加入礦石、氧化鐵皮或適當(dāng)提高槍位，但是中期是碳劇烈氧化期，不能變化太快，抑制脫碳反應(yīng)突然溫度降低，防止噴濺。據(jù)上所述，碳的大量氧化，對脫磷是不利的。3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.2吹煉中期133.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷同時(shí)，也要看到脫碳作用對脫磷反應(yīng)的有利方面。其有利方面表現(xiàn)在：①由于脫碳反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈攪動(dòng)，使金屬粒子在渣中懸浮的數(shù)量大大增加。經(jīng)研究得出：吹煉前期渣中，金屬粒的含量約為10~20%。而中期則增加到40~70%，顯然，金屬與爐渣的接觸表面，中期比前期增大很多，有利于脫磷。例如，取樣分析熔池含[P]量為0.10%時(shí)，金屬小粒的含磷量為0.007~0.008%。②碳的氧化，提高了熔池溫度，雖然渣中(FeO)含量中期比前者減少了。但是溫度的提高有利于石灰熔化，提高爐渣堿度，而堿度的提高對脫磷的有利作用，抵消或超過了(FeO)降低及溫度提高對脫磷的不利作用。FeO降低會(huì)使渣返干，形成2CaO·SiO2?？傊?，吹煉中期，適當(dāng)掌握噴槍高度非常重要。如果控制不當(dāng)，此期不但不能脫磷，還可能出現(xiàn)回磷現(xiàn)象。143.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷同時(shí)，也要看到脫碳作用對脫磷反應(yīng)的有利3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.3吹煉末期15吹煉末期，盡管噴槍已降到較低位置，但這時(shí)渣中(FeO)還是很快地增加著。這一方面是由于脫碳速度下降。(FeO)在渣中的聚集量逐漸增加。另外這時(shí)熔池溫度也漸漸接近出鋼溫度。爐渣中石灰熔化速度加快，堿度又進(jìn)一步提高。這就是吹煉后期還能脫磷的原因。末期操作的關(guān)鍵是控制合適的終點(diǎn)溫度和爐渣成分。3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.3吹煉末期15綜上所述：從操作上看，前期的主要矛盾方面在于石灰的渣化，這就應(yīng)加強(qiáng)鐵水與爐渣間的攪動(dòng)，消除石灰結(jié)團(tuán)。中期在于爐渣“返干”的問題，關(guān)鍵是保證渣中(FeO)有合適的含量，必要時(shí)刻考慮補(bǔ)加些氧化鐵皮（最好在碳大量氧化，爐渣返干之前不久）。后期在于防止過高的終點(diǎn)溫度，加強(qiáng)爐內(nèi)攪拌。不言而喻，爐渣的成分和流動(dòng)性及泡沫程度是整個(gè)操作中的主要控制對象之一。小結(jié)綜上所述：從操作上看，前期的主要矛盾方面在于石灰的渣化，這就4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.1轉(zhuǎn)爐冶煉槍位變化對脫磷的影響開吹時(shí)稍低的氧槍槍位，可以使石灰分散避免結(jié)團(tuán)，增大石灰的表面積。另外，在低槍位下[C]-[O]反應(yīng)容易發(fā)生，因此低槍位可以增加對熔池的攪拌，O2流股在穿透時(shí)生成的氣泡與鋼液間的界面就是反應(yīng)界面，局部的[C]-[O]反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致(FeO)降低，因此，在開吹后，低槍位的時(shí)間不能太長，以避免渣中FeO被過分消耗，影響脫磷效果。合適的槍位，保持氧氣流股對熔池有一定的沖擊深度（L/L0=0.7~0.75）和沖擊面積，使生成的(FeO)和消耗的(FeO)處于平衡狀態(tài)，保持吹煉的穩(wěn)定。前期：若鐵水溫度低于1300℃，采用較低槍位，大供氧量，迅速提高溫度、化渣，促使脫磷；如果鐵水溫度高于1300℃，這時(shí)槍位可以提高。中期：為保持全程化渣，并根據(jù)爐內(nèi)化渣情況，從高槍位開始逐漸下降。后期：從低槍位上升達(dá)到最高槍位（化渣），然后迅速降槍（降低FeO）。4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.1轉(zhuǎn)爐冶煉槍位變化對脫4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.2爐渣控制對脫磷的影響18冶煉的前5min，有試驗(yàn)結(jié)果證明，堿度為1.40時(shí)，脫磷率達(dá)54.01%。因此，應(yīng)根據(jù)鐵水溫度，前期選擇相應(yīng)的堿度，達(dá)到最好的脫磷效果。如果從雙渣法工藝在前期后放渣的角度考慮，前期堿度控制為1.5左右為宜，如果不采用雙渣法工藝，也有許多鋼廠將前期堿度控制在1.8-2.0，也能起到良好的脫磷效果。爐渣堿度對鋼液脫磷的影響：

為提高前期脫磷效率，除了提高渣堿度及氧化性外，還應(yīng)創(chuàng)造脫磷良好的動(dòng)力學(xué)條件。4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.2爐渣控制對脫磷的影響4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制(FeO)對脫磷反應(yīng)的影響比較復(fù)雜，當(dāng)(FeO)很低時(shí)，石灰不能很好熔化，顯然不能脫磷。(FeO)過高，將稀釋(CaO)的濃度，降低了(CaO)的作用。(FeO)與堿度對脫磷的綜合影響是：堿度在2.5以下，增加堿度（加大石灰用量）對脫磷影響大。堿度在2.5~4.0時(shí)，增加(FeO)對脫磷有利。但過高的(FeO)反而使脫磷能力下降。FeO對鋼液脫磷的影響：實(shí)踐證明:當(dāng)冶煉終點(diǎn)溫度高（接近1700℃），會(huì)降低磷在鋼-渣中的分配比，所以控制適當(dāng)?shù)某鲣摐囟葘K點(diǎn)磷含量影響很大。脫磷的關(guān)鍵是冶煉過程造好渣，以及對終渣成分的控制。從脫磷角度來看，頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉末期堿度應(yīng)控制在3.5~4.0，末期渣（FeO）含量應(yīng)控制在20%左右，同時(shí)在冶煉末期要加強(qiáng)底吹強(qiáng)度，使鋼-渣反應(yīng)更充分，創(chuàng)造更適宜的脫磷動(dòng)力學(xué)條件，使復(fù)吹轉(zhuǎn)爐脫磷能力進(jìn)一步加強(qiáng)。4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制(FeO)對脫磷反應(yīng)的影響比4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.3鋼液溫度對脫磷的影響

脫磷是強(qiáng)放熱反應(yīng)（△H=384KJ/mol），溫度升高，KP值減小對脫磷不利，低溫KP值增大有利于脫磷。前期脫磷最好的溫度時(shí)1350~1420℃。但是同時(shí)爐內(nèi)鋼水溫度還要滿足渣料熔化及終點(diǎn)溫度控制的要求。理論研究表明，最有效的脫磷有一個(gè)最佳的溫度范圍（1350℃~1420℃）。這就要求冶煉初期，根據(jù)鐵水溫度采用不同的操作制度。鐵水溫度低（1300℃以下），要求低槍位操作以提高熔池溫度，加速石灰溶解，迅速形成初期渣，充分利用前期(FeO)高，鋼水溫度低的優(yōu)勢，快速脫磷。若鐵水溫度高（1300℃以上），冶煉初期采用高槍位操作，前期多加廢鋼或者加入礦石等，抑制爐溫快速升高，同時(shí)也有利于石灰的熔解。4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.3鋼液溫度對脫磷的影響4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制經(jīng)計(jì)算，脫磷反應(yīng)和脫碳的轉(zhuǎn)變溫度為1470℃，即1470℃以下是脫磷反應(yīng)為主，是脫磷反應(yīng)最好的溫度條件；1470℃以上脫碳反應(yīng)變得非?？焖俣种屏嗣摿追磻?yīng)的進(jìn)行。因此如何造好初期渣，提高吹煉前期爐渣脫磷率就顯得非常重要。當(dāng)然，脫磷反應(yīng)和脫碳反應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度只是表明，T＞1470℃時(shí)脫磷反應(yīng)變得緩慢了，并不是脫磷反應(yīng)停止。吹煉中期，隨著溫度升高，脫碳反應(yīng)加強(qiáng)，為了保證脫碳同時(shí)脫磷或不回磷，必須碳-溫協(xié)調(diào)，中期溫度控制1500℃~1600℃。隨著轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)溫度的升高，終點(diǎn)鋼水中的磷含量增大。例如出鋼溫度為1692℃，出鋼磷含量為0.009%；出鋼溫度為1606℃，出鋼磷含量為0.004%，所以采用下限出鋼溫度對脫磷有利。若需要高溫出鋼，必須滿足5.2節(jié)中提出爐渣堿度和(FeO)含量的要求，才能滿足終點(diǎn)磷含量要求。214.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制經(jīng)計(jì)算，脫磷反應(yīng)和5.回磷問題5.回磷問題22

在吹煉中期，常發(fā)現(xiàn)金屬中含磷量有少量增加現(xiàn)象：一般成品鋼中含磷量比終點(diǎn)鋼水含磷量高。這就是“回磷”造成的結(jié)果。終點(diǎn)后的回磷常常是成品鋼含磷量出格的主要原因。所以，在此我們簡單地討論一下終點(diǎn)后的回磷問題。5.回磷問題5.回磷問題22在吹5.回磷問題5.2回磷的原因回磷反應(yīng)如下：爐渣中(FeO)與脫氧劑作用：2(FeO)+8[Si]=(SiO2)+[Fe](FeO)+[Mn]=(MnO)+[Fe]爐渣與脫氧產(chǎn)物及鋼包內(nèi)襯(SiO2)作用：2(3CaO·P2O5)+3(SiO2)=3(2CaO·SiO2)+2(P2O5)爐渣中(P2O5)與脫氧劑作用：(P2O5)+[Mn]=5(MnO)+2[P]2(P2O5)+5[Si]=5(SiO2)+4[P]3(P2O5)+10[Al]=5(Al2O3)+6[P]爐渣中3CaO·P2O5直接與脫氧劑作用：(3CaO·P2O5)+5[Mn]=2[P]+5(MnO)+3(CaO)2(3CaO·P2O5)+5[Si]=4[P]+5(SiO2)+6(CaO)3(3CaO·P2O5)+10[Al]=6[P]+5(Al2O3)+9(CaO)在出鋼、脫氧過程中，如果“下渣”或最后覆蓋在鋼包上部的爐渣與熔化了的脫氧劑接觸，使?fàn)t渣也“部分脫氧”，渣中(FeO)降低；加入包內(nèi)合金帶入磷，這些都能導(dǎo)致回磷現(xiàn)象。5.回磷問題5.2回磷的原因回磷反應(yīng)如下：在出鋼、脫5.回磷問題圖6.1各個(gè)過程平均回磷率情況

對于走精煉流程，冶煉過程回磷情況如圖6.1所示。即轉(zhuǎn)爐出鋼到LF爐和LF爐還原精煉是回磷的主要原因。245.回磷問題圖6.1各個(gè)過程平均回磷率情況5.回磷問題5.3防止回磷的措施25為防止或減少回磷，通?？刹捎靡韵碌霓k法：①冶煉到終點(diǎn)時(shí)，向爐內(nèi)加入石灰，使?fàn)t渣稠化，以防出鋼時(shí)“下渣”；②快出完鋼，將要出渣時(shí)，向包內(nèi)加入石灰粉，以使包內(nèi)爐渣變稠并降溫，從而減弱爐渣的反應(yīng)能力；③采用擋渣出鋼，防止出鋼過程下渣；④嚴(yán)格選擇含磷低的脫氧劑。上述措施中關(guān)鍵是防止和減少出鋼時(shí)下渣。因此控制轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)入鋼包中是轉(zhuǎn)爐冶煉低磷鋼水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大量實(shí)踐證明：在冶煉低合金鋼、合金鋼鋼種（例如，硅鋼）時(shí)，由于加到包內(nèi)的合金量較多，回磷也比一般碳素鋼嚴(yán)重。我們在冶煉上述鋼種時(shí)，應(yīng)特別加以注意。5.回磷問題5.3防止回磷的措施25為防止或減少回磷6.轉(zhuǎn)爐造渣6.轉(zhuǎn)爐造渣煉鋼去磷的關(guān)鍵是快速形成堿性氧化渣，只有造好渣，才能煉好鋼。所謂成渣速度，就是石灰的熔化速度，既石灰的熔解是決定冶煉速率的關(guān)鍵因素。6.1成渣途徑成渣途徑包括鈣質(zhì)成渣和鐵質(zhì)成渣。鈣質(zhì)成渣：采取相對較低槍位操作，渣中的（FeO）含量下降得很快，當(dāng)含碳量接近終點(diǎn)時(shí)，通過底吹A(chǔ)r強(qiáng)攪拌或低槍位操作，渣中的含鐵量才回升。此成渣途徑適用于低磷鐵水的情況，采用它有益于延長爐襯的壽命，降低鋼鐵料消耗；但是鋼中[P]含量容易偏高。266.轉(zhuǎn)爐造渣6.轉(zhuǎn)爐造渣266.轉(zhuǎn)爐造渣鐵質(zhì)成渣過程：采用高槍位操作，渣中的(FeO)含量保持較高的水平，當(dāng)含碳量接近終點(diǎn)時(shí)，渣中的含鐵量才下降。此途徑適用于高磷鐵水的冶煉，它對爐襯的侵蝕嚴(yán)重，且(FeO)的含量高時(shí)，爐渣的泡沫化嚴(yán)重，易產(chǎn)生噴濺。加入白云石可以提高渣中(MgO)的含量，延長爐襯的壽命。一般根據(jù)冶煉情況，渣中的飽和(MgO)含量應(yīng)控制在8%~10%。采用白云石造渣應(yīng)注意加入的時(shí)間，防止?jié)q爐底和黏氧槍。鐵質(zhì)成渣有利于生產(chǎn)低磷鋼。276.轉(zhuǎn)爐造渣鐵質(zhì)成渣過程：采用高槍位操作，6.轉(zhuǎn)爐造渣6.2石灰在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐渣中的熔解

吹熔過程中向爐內(nèi)加入的造渣材料，主要是石灰(CaO)。因此，如何加速石灰的熔化過程，便成為“提前成渣”的關(guān)鍵問題。開始吹氧時(shí)，由于渣中的主要成分是SiO2、MnO、FeO，因而是酸性渣。加入石灰后，石灰的熔解速率可用下式來表示：J=K(CaO+1.35MgO-1.09SiO2+2.75FeO+1.9MnO-39.1)成渣時(shí)，雖然容易形成難熔渣2CaO·SiO2但由于FeO、MnO、MgO的存在可降低爐渣的黏度，破壞2CaO·SiO2的形成，石灰的熔化進(jìn)程被加速了。采用軟燒活性石灰、加礦石和螢石以及采取高槍位吹氧措施都可提高成渣的速率。286.轉(zhuǎn)爐造渣6.2石灰在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐渣中的熔解286.轉(zhuǎn)爐造渣要石灰快速熔解需要三個(gè)條件：熔劑（主要是(FeO)）、溫度和攪拌。譬如槍位過高，氧氣流股對熔池沒有足夠動(dòng)能，使得熔池得不到良好的攪拌作用，因而石灰塊內(nèi)部不易熔化。甚至容易結(jié)團(tuán)，渣子化不好，造成金屬液面沒有足夠的渣層覆蓋，或者有的部位渣層很薄，就容易產(chǎn)生金屬噴濺。如果槍位雖然高出合適的范圍，但是還有一點(diǎn)攪拌作用使渣子化好，此時(shí)渣中(FeO)往往過高，達(dá)到40~50%以上，或局部超過40~50%，就能導(dǎo)致嚴(yán)重的泡沫渣噴濺。因此較高的槍位就是要同時(shí)保持氧氣流股對熔池有一個(gè)合適的沖擊深度和沖擊面積，從而取得良好的化渣效果。296.轉(zhuǎn)爐造渣要石灰快速熔解需要三個(gè)條件：熔劑6.轉(zhuǎn)爐造渣我國某廠曾研究了煉鋼熔池中石灰的熔化過程。在扒渣時(shí)，用樣勺從爐渣的下層中取出了尚未熔化的石灰塊，觀察石灰塊的外表并分析它從外到內(nèi)各部分的化學(xué)成分，其結(jié)果如表6.1所示。表6.1未熔化石灰塊的外觀及化學(xué)成分306.轉(zhuǎn)爐造渣我國某廠曾研究了煉鋼熔池中石灰的熔化過程。在6.轉(zhuǎn)爐造渣由表可見：石灰塊的外層富有SiO2和FeO，那么整個(gè)吹煉過程中石灰是怎樣熔化的呢？開吹后不久。形成了含SiO2很高的初渣，在石灰塊附近很快生成了飽和正硅酸鹽（2CaO·SiO2）。我們從CaO-SiO2二元相圖中已經(jīng)知道，2CaO·SiO2的熔點(diǎn)很高（2130℃左右），因此2CaO·SiO2就在石灰塊表面凝固沉淀下來，這樣就在不同程度上于石灰的表面生成了一層“難滲透”的正硅酸鈣外殼。同時(shí)，F(xiàn)eO-CaO形成固溶體，也在石灰表面形成FeO-MnO-CaO固溶體的外殼。正硅酸鈣外殼有減慢FeO滲入石灰的作用，因而阻止石灰快速熔化。從CaO-FeO二元相圖得知，F(xiàn)eO有幫助石灰熔化的作用，但是，只有在(FeO)和（MnO）通過2CaO·SiO2外殼漸漸地滲入石灰內(nèi)部，與內(nèi)部的CaO形成固溶體后，石灰才能完全熔化。316.轉(zhuǎn)爐造渣由表可見：石灰塊的外層富有SiO2和FeO，6.轉(zhuǎn)爐造渣有人在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)于1600℃的條件下測定了各種成分的爐渣中的石灰熔化速度突然增加。于是認(rèn)為，在這個(gè)階段，石灰的熔化速度取決于石灰的反應(yīng)性。試驗(yàn)還表明，在石灰熔化速度增加的同時(shí)，石灰外層的正硅酸鈣外殼被“解開”了。FeO的這種作用，從CaO-SiO2-FeO三元相圖也能得到說明。所以一般說來，石灰熔化速度與下列因素有關(guān)：①爐渣成分，防止?fàn)t渣組成成分在“低溫”時(shí)進(jìn)入正硅酸鈣區(qū)，是造渣過程中應(yīng)該隨時(shí)注意的問題。②爐渣溫度。應(yīng)盡快提高爐渣溫度到合適的程度。③石灰的塊度。塊度大，則熔化慢。④石灰的反應(yīng)性。在操作合理的條件下，軟燒活性石灰能更快的熔化成渣。326.轉(zhuǎn)爐造渣有人在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)于1600℃的條件下測定了各種6.轉(zhuǎn)爐造渣石灰熔解延遲的原因，看來是與1600℃時(shí)的CaO-SiO2-FeO相圖有關(guān)的。圖6.11600℃時(shí)，CaO-SiO2-FeO系統(tǒng)的液相區(qū)從圖6.1可見：固體正硅酸鈣(2CaO·SiO2)和石灰(CaO)在三元相圖上占有一個(gè)很大的范圍。分同時(shí)在2CaO·SiO2和FeO這條直線下面的部，其爐渣成分是有利于脫磷、脫硫的。這就出現(xiàn)了一個(gè)困難。我們的目的就是既要盡量使?fàn)t渣成分在A點(diǎn)附近，又要在整個(gè)造渣過程中，隨時(shí)避開石灰被正硅酸鈣包住的危險(xiǎn)。因此，在生產(chǎn)操作中一定要注意控制好渣中(FeO)，特別是在碳大量氧化時(shí)，務(wù)必不要讓爐渣進(jìn)入正硅酸鈣難熔區(qū)內(nèi)。另外由于Al2O3，MnO，F(xiàn)e2O3能有效地?cái)U(kuò)大液相區(qū)。在生產(chǎn)中向爐內(nèi)加入鐵鱗，鐵釩土或螢石都能促進(jìn)石灰熔化。錳礦也可作為熔劑使用。336.轉(zhuǎn)爐造渣石灰熔解延遲的原因，看來是與1600℃時(shí)的C7.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例7.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例低溫（鐵水溫度1250℃左右）、低硅（[Si]≈0.2%）鐵水脫磷

7.1正常鐵水條件下轉(zhuǎn)爐造渣機(jī)理分析正常情況下鐵水一般[Si]含量在0.30~0.60%。吹煉前期為硅、錳氧化期，由于鐵水硅含量較高，前期一般持續(xù)3~5min。前期隨著氧氣的吹入，鐵水中的硅、錳首先氧化，形成大量的酸性渣，主要成分為二氧化硅和氧化錳。大量的酸性渣以及鐵氧化所生成的氧化鐵，與加入爐內(nèi)的石灰在氧氣流股的作用下混合在一起，液態(tài)的FeO、MnO、SiO2等氧化物一部分不斷向石灰表面擴(kuò)散，是石灰表面CaO熔解并通過兩相界面向渣中擴(kuò)散；另一部分沿石灰的空隙、裂縫和晶界向石灰內(nèi)部滲透，并形成儀容的固溶體和化合物。隨著硅錳氧化期的結(jié)束，第一批渣料已全部熔化，爐渣堿度達(dá)到1.5左右，為弱堿性渣。由于前期堿性渣的形成和低溫條件滿足了脫磷的熱力學(xué)條件，前期脫磷能力最大。低熔點(diǎn)的爐渣良好的流動(dòng)性，易導(dǎo)致爐渣從爐口溢出或噴出。347.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例7.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例347.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例吹煉中期，隨著硅、錳氧化的結(jié)束與鐵水溫度的上升，開始分批量加入二批渣料，這時(shí)碳的氧化已加劇，進(jìn)入了碳氧化期。由于此時(shí)脫碳速度很大，吹入的氧和爐渣中的氧化鐵都用來參加脫碳反應(yīng)，導(dǎo)致爐渣中氧化鐵含量逐漸降低，隨著氧化鐵濃度的降低，加入的二批渣料熔化速度降低，導(dǎo)致爐渣的熔點(diǎn)升高，爐渣變得黏稠而不活躍，流動(dòng)性降低。爐渣的主要礦相組成是黑褐色粒狀硅酸二鈣（2CaO·SiO2）；其次為鎂硅鈣石，其他為橄欖石和RO相。而當(dāng)時(shí)鋼水溫度最大1600℃，滿足不了硅酸二鈣的熔化要求。固態(tài)硅酸二鈣的存在阻礙了石灰的進(jìn)一步熔化，導(dǎo)致爐渣返干現(xiàn)象出現(xiàn)。適當(dāng)提槍及加入鐵皮球或燒結(jié)礦或加入螢石都能促進(jìn)石灰熔化，使渣熔化。隨著脫碳反應(yīng)的進(jìn)行，鋼液中碳含量逐漸降低，脫碳速度下降，渣中氧化鐵含量再次升高。同時(shí)，火焰趨向于向爐口收攏，進(jìn)入吹煉后期。此時(shí)形成的是具有較高氧化鐵的高堿度爐渣，爐渣堿度在3~4之間，該爐渣的形成促進(jìn)了吹煉后期，脫磷率大幅度提高。357.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例吹煉中期，隨著硅、錳氧7.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例7.2低硅鐵水條件下轉(zhuǎn)爐造渣機(jī)理分析當(dāng)鐵水[Si]含量小于0.2%時(shí)，我們習(xí)慣稱之為低硅鐵水。在硅、錳氧化期，由于鐵水硅含量較低，一般鐵水中的硅，錳氧化僅需1~2.5min。此時(shí)由于爐內(nèi)溫度較低，鐵大量氧化，爐渣中氧化鐵含量增加。同時(shí)吹入的氧氣較早的參與了脫碳反應(yīng)。熔化中的石灰因脫碳反應(yīng)提前，又使渣中氧化鐵含量降低，渣中氧化硅含量低，使石灰不易熔化，降低了前期脫磷效率。隨著鐵水溫度的上升，碳的氧化加劇，進(jìn)入碳氧化期。由于此時(shí)脫碳速度很大，吹入的氧和爐渣中的氧化鐵都用來參加脫碳反應(yīng)，使?fàn)t渣中氧化鐵含量達(dá)到最低值，但第一批渣料還沒有完全熔化，又加入了二批渣料，導(dǎo)致爐渣變得黏稠而不活躍，流動(dòng)性降低。此時(shí)易發(fā)生金屬噴濺造成粘氧槍、粘煙罩事故，同時(shí)爐襯因缺少了流動(dòng)性良好的高堿度爐渣保護(hù)，直接受到氧氣流股的沖刷，加快了爐襯損壞速度，增加耐火材料消耗。367.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例7.2低硅鐵水條件下轉(zhuǎn)爐造渣機(jī)理分析37.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例隨著脫碳反應(yīng)的進(jìn)行，鋼液中碳含量逐漸降低，脫碳速度減小，爐渣中氧化鐵開始回升，火焰趨向于向爐口收攏進(jìn)入吹煉后期。隨著脫碳速度的降低，熔池?cái)嚢枇p弱，此時(shí)熔化的石灰來不及與鋼水充分反應(yīng)就到達(dá)了吹煉終點(diǎn)。同時(shí)，由于渣量小，雖然終點(diǎn)形成的是含有一定量氧化鐵的高堿度爐渣，但脫磷能力并不高，易導(dǎo)致鋼水終點(diǎn)磷高。377.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例隨著脫碳反應(yīng)的進(jìn)行，鋼液7.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例7.3轉(zhuǎn)爐冶煉工藝的優(yōu)化通過對正常鐵水與低硅鐵水爐渣熔化過程和各反應(yīng)期爐渣組成的分析，認(rèn)為在現(xiàn)有裝備條件下，解決低硅鐵水冶煉首先要保證前期有快速足夠的熔劑來熔化第一批石灰，完成前期脫磷任務(wù)；其次進(jìn)入中期脫碳反應(yīng)速度，使氧化生成氧化鐵與爐料帶入的氧化鐵量與脫碳反應(yīng)消耗的氧化鐵量達(dá)到平衡，起到促進(jìn)二批渣料快速熔化和減輕爐渣返干程度的作用；吹煉后期要保證熔池有足夠的攪拌力和較大渣量，增加后期脫磷能力。為此，對渣料加入制度、氧槍槍位和氧壓控制制度等進(jìn)行優(yōu)化。387.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例7.3轉(zhuǎn)爐冶煉工藝的優(yōu)化387.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例（一）渣量加入制度的優(yōu)化1）渣料配置A）對于鐵水[Si]含量在0.20~0.30%時(shí)：①鐵水量增加，不加或少加冷卻劑；②采用活性石灰，嚴(yán)格控制石灰生燒率；③采用燒結(jié)礦、錳礦、鐵皮球、輕燒白云石等，其中兩種以上材料造渣；④適當(dāng)提高堿度R至3~4，以保證足夠的渣量。B）鐵水[Si]≤0.2%或更低,根據(jù)攀鋼“半鋼煉鋼”的經(jīng)驗(yàn):①采用多組元渣系，通過配加石英砂（或硅石、玄武巖）、錳礦、鐵皮球和輕燒白云石等熔劑，控制終渣R≈4~6，ω(MgO)≈6~8%，ω(MnO)≈2~3%，該爐渣熔點(diǎn)在1300℃左右，熔化速度較快；②鐵水量增加，不加冷卻劑；③采用活性石灰，嚴(yán)格控制石灰生燒率。397.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例（一）渣量加入制度的優(yōu)化397.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例2）加入量及加入次序前期加入的石灰控制在總加入量的3/5，確保爐渣堿度達(dá)到1.8~2.0；輕燒白云石第一批加入量為總加入量的1/2，總加入量要使終渣中MgO含量達(dá)到8~10%，以利于爐襯的維護(hù)。隨著前期石灰、輕燒的加入，小批量的加入氧化鐵皮球，以增加渣中低熔點(diǎn)物質(zhì)(FeO)含量，促進(jìn)石灰快速熔化。當(dāng)碳火焰出現(xiàn)后，預(yù)示著碳氧反應(yīng)加劇，這時(shí)根據(jù)終點(diǎn)鋼水溫度的要求情況確定小批量加入氧化鐵皮球數(shù)量，以阻止?fàn)t渣返干，并在確保爐渣具有良好流動(dòng)性的情況下，小批量加入剩余的渣料。（二）氧槍槍位及氧壓控制制度的優(yōu)化在保持原有氧槍噴頭參數(shù)不變的情況下，針對低硅鐵水冶煉的特點(diǎn)，整個(gè)吹煉過程采用“高-低-高-低”槍位操作。并且前期、中期槍位控制比正常鐵水吹煉槍位高100~200mm，氧壓比正常鐵水吹煉低0.05Mpa，以增加渣中（FeO），促進(jìn)快速化渣。后期為了加強(qiáng)熔池?cái)嚢?，均勻鋼水溫度、成分，使終渣做黏，槍位和氧壓按正常吹煉控制，當(dāng)火焰收縮進(jìn)爐口后，開始拉碳操作。407.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例2）加入量及加入次序407.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例7.4留渣操作為了加速冶煉前期初渣的形成以減少了酸性渣對爐襯的侵蝕和增大渣量，提高脫磷效率。采取終點(diǎn)倒?fàn)t時(shí)倒出約1/2的爐渣，剩余爐渣用來濺渣護(hù)爐，并將本爐濺渣后含有較高氧化鐵的高堿度爐渣留在爐內(nèi)供下一爐化渣用。通過采用濺渣后留渣操作，由于濺渣時(shí)吹氮的降溫作用，兌鐵時(shí)，不僅不會(huì)產(chǎn)生噴濺，由于留下的預(yù)熔渣促進(jìn)了前期快速形成一定堿度的爐渣，減少了酸性渣對爐襯的侵蝕，還增大了渣量，提高了脫磷效率。降低石灰消耗。因此留渣操作是解決低硅鐵水快速成渣可選擇方法之一。留渣操作加料及槍位控制:1)根據(jù)留渣量及物料平衡計(jì)算，按堿度R=1.8確定前期石灰加入量，按前期MgO≈6~8%確定輕燒白云石的加入量；根據(jù)熱平衡計(jì)算，確定造渣劑鐵皮球或燒結(jié)礦加入量；2)留渣操作，濺渣時(shí)必須先低槍，后高槍，且濺渣后立即傾爐，防止?jié)q爐底；3)裝料必須先加廢鋼，后兌鐵且開始兌鐵放慢，后正常兌入；4)供氧槍位可按正常槍位或降低100~200mm。417.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例7.4留渣操作412013-10-27請批評指正謝謝！EMTI

東大冶金2013-10-27請批評指正EMTI東大冶金激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的名言格言220、每一個(gè)成功者都有一個(gè)開始。勇于開始，才能找到成功的路。221、世界會(huì)向那些有目標(biāo)和遠(yuǎn)見的人讓路（馮兩努——香港著名推銷商）

222、絆腳石乃是進(jìn)身之階。223、銷售世界上第一號的產(chǎn)品——不是汽車，而是自己。在你成功地把自己推銷給別人之前，你必須百分之百的把自己推銷給自己。224、即使爬到最高的山上，一次也只能腳踏實(shí)地地邁一步。225、積極思考造成積極人生，消極思考造成消極人生。226、人之所以有一張嘴，而有兩只耳朵，原因是聽的要比說的多一倍。227、別想一下造出大海，必須先由小河川開始。228、有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦關(guān)終歸楚；苦心人，天不負(fù)；臥薪嘗膽，三千越甲可吞吳。

229、以誠感人者，人亦誠而應(yīng)。

230、積極的人在每一次憂患中都看到一個(gè)機(jī)會(huì)，而消極的人則在每個(gè)機(jī)會(huì)都看到某種憂患。231、出門走好路，出口說好話，出手做好事。232、旁觀者的姓名永遠(yuǎn)爬不到比賽的計(jì)分板上。

233、怠惰是貧窮的制造廠。234、莫找借口失敗，只找理由成功。（不為失敗找理由，要為成功找方法）235、如果我們想要更多的玫瑰花，就必須種植更多的玫瑰樹。236、偉人之所以偉大，是因?yàn)樗c別人共處逆境時(shí)，別人失去了信心，他卻下決心實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)。237、世上沒有絕望的處境，只有對處境絕望的人。238、回避現(xiàn)實(shí)的人，未來將更不理想。239、當(dāng)你感到悲哀痛苦時(shí)，最好是去學(xué)些什么東西。學(xué)習(xí)會(huì)使你永遠(yuǎn)立于不敗之地。240、偉人所達(dá)到并保持著的高處，并不是一飛就到的，而是他們在同伴們都睡著的時(shí)候，一步步艱辛地向上爬241、世界上那些最容易的事情中，拖延時(shí)間最不費(fèi)力。242、堅(jiān)韌是成功的一大要素，只要在門上敲得夠久、夠大聲，終會(huì)把人喚醒的。

243、人之所以能，是相信能。244、沒有口水與汗水，就沒有成功的淚水。245、一個(gè)有信念者所開發(fā)出的力量，大于99個(gè)只有興趣者。

246、環(huán)境不會(huì)改變，解決之道在于改變自己。247、兩粒種子，一片森林。248、每一發(fā)奮努力的背后，必有加倍的賞賜。249、如果你希望成功，以恒心為良友，以經(jīng)驗(yàn)為參謀，以小心為兄弟，以希望為哨兵。250、大多數(shù)人想要改造這個(gè)世界，但卻罕有人想改造自己。激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的名言格言43ShenyangNEUMetallurgicalTechnologyCorporationLimited技術(shù)精益求精·創(chuàng)新永無止境轉(zhuǎn)爐脫磷、造渣工藝EMTIShenyangNEUMetallurgicalTechno磷的危害

磷的危害磷在鋼中以[Fe2P]形式存在，也可以用[P]表示。磷雖然能提高鋼的強(qiáng)度，但隨著含磷量增加，鋼的塑性和韌性降低（特別是低溫沖擊韌性的降低），即使鋼的脆性增加，通常稱之為“冷脆性”。隨著C、N、O含量增加，磷的這種有害作用加劇。磷在鋼坯中的偏析度很大，而在α和γ固溶體內(nèi)的擴(kuò)散速度卻很小，使它不容易均勻化。因此，按照用途不同對鋼中磷含量有嚴(yán)格要求：普碳鋼：[P]≤0.045%優(yōu)質(zhì)碳素鋼：[P]≤0.035%高質(zhì)量：中厚板[P]＜0.010%作為復(fù)雜沖壓零件時(shí)必須把P、S含量控制的較低，因?yàn)閺?fù)雜零件要求鋼板很高的塑性。IF鋼[P]＜0.015%磷的危害

磷的危害磷在鋼中以[Fe2P]形式存在，也可以用[1.脫P(yáng)反應(yīng)1.脫P(yáng)反應(yīng)

2[P]+5[O]=P2O52[P]+5(FeO)=(P2O5)+5Fe3(FeO)+(P2O5)=(3FeO·P2O5)（聚磷酸鐵）

根據(jù)熱力學(xué)條件，此反應(yīng)在低溫（T＜1450℃）條件下是穩(wěn)定的，可以去P；在高溫（T＞1450℃）條件下，3FeO·P2O5不穩(wěn)定，因此在煉鋼高溫條件下，只有使（P2O5）生成更穩(wěn)定的化合物，即必須把3Fe2·P2O5轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的化合物：3CaO·P2O5或4CaO·P2O5，才能確保磷的去除。2[P]+8(FeO)=(3FeO·P2O5)+5Fe1.脫P(yáng)反應(yīng)1.脫P(yáng)反應(yīng)根據(jù)熱力學(xué)條1.脫P(yáng)反應(yīng)當(dāng)熔渣具有高堿度，因而含有大量游離CaO時(shí)，發(fā)生如下置換反應(yīng):(3FeO·P2O5)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)+3FeO如果與上述(2.1)方程加和，得:2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)+5Fe（聚磷酸鈣）2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5Fe（焦磷酸鈣）去P的基本條件：高(FeO)、高(CaO)高堿度，大渣量和較低溫度及良好攪拌的動(dòng)力學(xué)條件。1.脫P(yáng)反應(yīng)當(dāng)熔渣具有高堿度，因而含有大量游離CaO時(shí)，發(fā)2.影響脫磷的因素分析2.1熔渣堿度的影響

從CaO-FeO-SiO2-P2O5系渣同含磷鐵液的平衡試驗(yàn)及生產(chǎn)研究中均可發(fā)現(xiàn)，增加渣中CaO或石灰的用量會(huì)提高P2O5的含量或使鋼中[P]降低，如圖2.1所示。（圖2.1是1600℃條件下的情況。如果溫度高于1600℃，則曲線向右上方移動(dòng)，既堿度應(yīng)提高。）提高堿度對脫磷有利。圖2.1堿度和[FeO]對平衡[P%]的影響圖2.2堿度對磷分配比的影響

然而，CaO的含量過高將使?fàn)t渣變黏，這并不利于脫磷。熔渣堿度的影響還可以由圖2.2得到證明，堿度CaO/SiO2越高，磷分配比越大。2.影響脫磷的因素分析2.1熔渣堿度的影響2.影響脫磷的因素分析2.2FeO的影響FeO對脫磷反應(yīng)的影響比較復(fù)雜，因?yàn)樗c其他因素有著密切的聯(lián)系。當(dāng)其他條件一定時(shí)，在一定限度內(nèi)增加FeO將使LP增大。FeO不僅是金屬中磷的氧化劑，而且還能直接同P2O5結(jié)合成化合物3FeO·P2O5：但3FeO·P2O5在高溫時(shí)并不穩(wěn)定，所以僅靠3FeO·P2O5是起不到良好脫磷效果的。FeO有促進(jìn)石灰熔化的作用，但如FeO含量過高將稀釋CaO。因此FeO與爐渣堿度對脫磷的綜合影響是：堿度＜2.5時(shí)，增加堿度對脫磷影響大；堿度在2.5~4.0之間時(shí)，增加FeO對脫P(yáng)有利，但過高的FeO含量會(huì)使脫磷能力下降。3(FeO)+(P2O5)=(3FeO·P2O5)2.影響脫磷的因素分析2.2FeO的影響2.3溫度的影響脫磷反應(yīng)是放熱反應(yīng)：3FeO+P2O5=3(FeO)·P2O5△H=-384KJ/mol3CaO+P2O5=3(CaO)·P2O5△H=-678KJ/mol故低溫對去磷有利，實(shí)際煉鋼過程中，為保證去磷應(yīng)抓住前期早化渣，低溫去磷，中期溫度不過高，終點(diǎn)應(yīng)采用下限溫度出鋼。2.3溫度的影響脫磷反應(yīng)是放熱反應(yīng)：3FeO+P2O5=2.影響脫磷的因素分析2.4渣量的影響增加渣量可以降低鋼中[P]，因渣的增加意味著P2O5濃度的稀釋，從而使Ca3P2O8的含量也相應(yīng)地減小，所以對脫磷有利。但是渣量大會(huì)使鐵損和熱損失增大。一般渣量≈10~15%，在保證去磷條件下，采用最小渣量。2.影響脫磷的因素分析2.4渣量的影響2.5金屬成分的影響鐵水中[Si]的影響：

鐵水中硅含量過高對磷的氧化過程有重要影響，會(huì)奪取供入熔池更多的氧。會(huì)影響到爐渣堿度而不利于脫磷。氧氣轉(zhuǎn)爐初期，含硅量高，吹煉初期脫磷時(shí)間后移，需將鐵水含硅量降至0.10%~0.15%時(shí)，P才能大量氧化。鐵水中碳的影響：在氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，主要的反應(yīng)是2[C]+O2=2CO，在冶煉初期，T＜1470℃，磷可以優(yōu)先氧化，當(dāng)T＞1470℃，碳開始大量氧化，若想磷與碳同時(shí)氧化或優(yōu)先氧化應(yīng)優(yōu)先形成堿性氧化渣。綜上所述，為了使脫磷反應(yīng)進(jìn)行完全，必要的熱力學(xué)條件是：爐渣的堿度較大(R=3~4)，氧化鐵含量較高（(FeO)≈15~20%），熔池溫度合適（不過高），適當(dāng)?shù)脑俊?.5金屬成分的影響鐵水中[Si]的影響：3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷從開吹到總吹煉時(shí)間的30%~40%時(shí)間里，脫磷速度最大，速度值波動(dòng)在0.007%~0.021%P/min。在40%~85%的總吹煉時(shí)間內(nèi)，脫磷有些停滯甚至發(fā)生回升現(xiàn)象；在最后總時(shí)間15%的范圍內(nèi)，脫磷速度又有所提高，速度值約為0.002%~0.01%P/min。由此可見，前期具有較高的脫磷率，而前期最高可達(dá)60~80%，總的脫磷率90~95%。氧氣轉(zhuǎn)爐脫磷，大體上分為三個(gè)階段：圖4.1吹煉中鋼水及渣成分的變化（85t轉(zhuǎn)爐）3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷從開吹到總吹煉時(shí)3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.1吹煉初期54吹煉初期。熔池溫度較低，這是有利于去磷的一個(gè)方面。但是更重要的，是在熔池溫度逐漸提高的過程中，抓緊時(shí)機(jī)盡快在前期造成具有一定堿度和氧化鐵較高、流動(dòng)性好的爐渣。只有這樣才具備了從鐵水中快速脫磷的充分條件。一般說來，前期渣的脫磷效率是很高的，60~80%。前期渣中的(FeO)含量對脫磷反應(yīng)的進(jìn)行有重要作用，這是因?yàn)椋孩?FeO)高?？梢源罅可?FeO·P2O5，從而為生成3CaO·P2O5創(chuàng)造了必不可少的前提。②(FeO)有利于石灰的迅速熔化。有效地提高前期渣的堿度，為把3CaO·P2O5生成之后，穩(wěn)定在爐渣內(nèi)創(chuàng)造了必要的條件。③有利于泡沫渣的生成，使鐵水和爐渣更好地乳化。因而，增加鐵水和爐渣的接觸表面，當(dāng)然有利于脫磷。3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.1吹煉初期113.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷影響前期脫磷的主要因素是堿度。而高的(FeO)含量只是一個(gè)不可缺少的條件——也是在操作上前期快速成渣的手段。換言之，就是控制噴槍，使(FeO)在10~15%左右。爐渣前期堿度為1.5左右，堿度提高更有利于脫磷,但因前期溫度低，客觀上不可能造成高堿度爐渣。并且在此(FeO)含量范圍，堿度在0.82~1.5范圍內(nèi)，爐渣具有較低的粘度，而堿度高于1.5時(shí)，粘度值隨堿度增加而快速提高，爐渣流動(dòng)性顯著變差，不利于脫磷?？傊ǔ１仨毟鶕?jù)鐵水條件把前期渣堿度控制在1.5左右；而（FeO）在10~15%左右或更高些。553.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷影響前期脫磷的主要因素是3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.2吹煉中期

56此期，由于熔池溫度的提高，3(FeO)·P2O5在渣中更不穩(wěn)定；必須迅速將新生的3(FeO)·P2O5轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定的3CaO·P2O5。所以，渣中(CaO)的作用就顯得更重要了，這就要求我們逐漸提高爐渣堿度。然而，由于此期脫碳速度大，渣中(FeO)含量，降低到7~12%左右，渣子出現(xiàn)“返干”，產(chǎn)生回磷現(xiàn)象。這時(shí)的操作關(guān)鍵就是要控制渣中(FeO)含量，使它在10~12%或高一些。加入少量螢石等其它助熔劑、加入礦石、氧化鐵皮或適當(dāng)提高槍位，但是中期是碳劇烈氧化期，不能變化太快，抑制脫碳反應(yīng)突然溫度降低，防止噴濺。據(jù)上所述，碳的大量氧化，對脫磷是不利的。3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.2吹煉中期133.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷同時(shí)，也要看到脫碳作用對脫磷反應(yīng)的有利方面。其有利方面表現(xiàn)在：①由于脫碳反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈攪動(dòng)，使金屬粒子在渣中懸浮的數(shù)量大大增加。經(jīng)研究得出：吹煉前期渣中，金屬粒的含量約為10~20%。而中期則增加到40~70%，顯然，金屬與爐渣的接觸表面，中期比前期增大很多，有利于脫磷。例如，取樣分析熔池含[P]量為0.10%時(shí)，金屬小粒的含磷量為0.007~0.008%。②碳的氧化，提高了熔池溫度，雖然渣中(FeO)含量中期比前者減少了。但是溫度的提高有利于石灰熔化，提高爐渣堿度，而堿度的提高對脫磷的有利作用，抵消或超過了(FeO)降低及溫度提高對脫磷的不利作用。FeO降低會(huì)使渣返干，形成2CaO·SiO2?？傊?，吹煉中期，適當(dāng)掌握噴槍高度非常重要。如果控制不當(dāng)，此期不但不能脫磷，還可能出現(xiàn)回磷現(xiàn)象。573.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷同時(shí)，也要看到脫碳作用對脫磷反應(yīng)的有利3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.3吹煉末期58吹煉末期，盡管噴槍已降到較低位置，但這時(shí)渣中(FeO)還是很快地增加著。這一方面是由于脫碳速度下降。(FeO)在渣中的聚集量逐漸增加。另外這時(shí)熔池溫度也漸漸接近出鋼溫度。爐渣中石灰熔化速度加快，堿度又進(jìn)一步提高。這就是吹煉后期還能脫磷的原因。末期操作的關(guān)鍵是控制合適的終點(diǎn)溫度和爐渣成分。3.氧氣轉(zhuǎn)爐各期脫磷3.3吹煉末期15綜上所述：從操作上看，前期的主要矛盾方面在于石灰的渣化，這就應(yīng)加強(qiáng)鐵水與爐渣間的攪動(dòng)，消除石灰結(jié)團(tuán)。中期在于爐渣“返干”的問題，關(guān)鍵是保證渣中(FeO)有合適的含量，必要時(shí)刻考慮補(bǔ)加些氧化鐵皮（最好在碳大量氧化，爐渣返干之前不久）。后期在于防止過高的終點(diǎn)溫度，加強(qiáng)爐內(nèi)攪拌。不言而喻，爐渣的成分和流動(dòng)性及泡沫程度是整個(gè)操作中的主要控制對象之一。小結(jié)綜上所述：從操作上看，前期的主要矛盾方面在于石灰的渣化，這就4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.1轉(zhuǎn)爐冶煉槍位變化對脫磷的影響開吹時(shí)稍低的氧槍槍位，可以使石灰分散避免結(jié)團(tuán)，增大石灰的表面積。另外，在低槍位下[C]-[O]反應(yīng)容易發(fā)生，因此低槍位可以增加對熔池的攪拌，O2流股在穿透時(shí)生成的氣泡與鋼液間的界面就是反應(yīng)界面，局部的[C]-[O]反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致(FeO)降低，因此，在開吹后，低槍位的時(shí)間不能太長，以避免渣中FeO被過分消耗，影響脫磷效果。合適的槍位，保持氧氣流股對熔池有一定的沖擊深度（L/L0=0.7~0.75）和沖擊面積，使生成的(FeO)和消耗的(FeO)處于平衡狀態(tài)，保持吹煉的穩(wěn)定。前期：若鐵水溫度低于1300℃，采用較低槍位，大供氧量，迅速提高溫度、化渣，促使脫磷；如果鐵水溫度高于1300℃，這時(shí)槍位可以提高。中期：為保持全程化渣，并根據(jù)爐內(nèi)化渣情況，從高槍位開始逐漸下降。后期：從低槍位上升達(dá)到最高槍位（化渣），然后迅速降槍（降低FeO）。4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.1轉(zhuǎn)爐冶煉槍位變化對脫4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.2爐渣控制對脫磷的影響61冶煉的前5min，有試驗(yàn)結(jié)果證明，堿度為1.40時(shí)，脫磷率達(dá)54.01%。因此，應(yīng)根據(jù)鐵水溫度，前期選擇相應(yīng)的堿度，達(dá)到最好的脫磷效果。如果從雙渣法工藝在前期后放渣的角度考慮，前期堿度控制為1.5左右為宜，如果不采用雙渣法工藝，也有許多鋼廠將前期堿度控制在1.8-2.0，也能起到良好的脫磷效果。爐渣堿度對鋼液脫磷的影響：

為提高前期脫磷效率，除了提高渣堿度及氧化性外，還應(yīng)創(chuàng)造脫磷良好的動(dòng)力學(xué)條件。4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.2爐渣控制對脫磷的影響4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制(FeO)對脫磷反應(yīng)的影響比較復(fù)雜，當(dāng)(FeO)很低時(shí)，石灰不能很好熔化，顯然不能脫磷。(FeO)過高，將稀釋(CaO)的濃度，降低了(CaO)的作用。(FeO)與堿度對脫磷的綜合影響是：堿度在2.5以下，增加堿度（加大石灰用量）對脫磷影響大。堿度在2.5~4.0時(shí)，增加(FeO)對脫磷有利。但過高的(FeO)反而使脫磷能力下降。FeO對鋼液脫磷的影響：實(shí)踐證明:當(dāng)冶煉終點(diǎn)溫度高（接近1700℃），會(huì)降低磷在鋼-渣中的分配比，所以控制適當(dāng)?shù)某鲣摐囟葘K點(diǎn)磷含量影響很大。脫磷的關(guān)鍵是冶煉過程造好渣，以及對終渣成分的控制。從脫磷角度來看，頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉末期堿度應(yīng)控制在3.5~4.0，末期渣（FeO）含量應(yīng)控制在20%左右，同時(shí)在冶煉末期要加強(qiáng)底吹強(qiáng)度，使鋼-渣反應(yīng)更充分，創(chuàng)造更適宜的脫磷動(dòng)力學(xué)條件，使復(fù)吹轉(zhuǎn)爐脫磷能力進(jìn)一步加強(qiáng)。4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制(FeO)對脫磷反應(yīng)的影響比4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.3鋼液溫度對脫磷的影響

脫磷是強(qiáng)放熱反應(yīng)（△H=384KJ/mol），溫度升高，KP值減小對脫磷不利，低溫KP值增大有利于脫磷。前期脫磷最好的溫度時(shí)1350~1420℃。但是同時(shí)爐內(nèi)鋼水溫度還要滿足渣料熔化及終點(diǎn)溫度控制的要求。理論研究表明，最有效的脫磷有一個(gè)最佳的溫度范圍（1350℃~1420℃）。這就要求冶煉初期，根據(jù)鐵水溫度采用不同的操作制度。鐵水溫度低（1300℃以下），要求低槍位操作以提高熔池溫度，加速石灰溶解，迅速形成初期渣，充分利用前期(FeO)高，鋼水溫度低的優(yōu)勢，快速脫磷。若鐵水溫度高（1300℃以上），冶煉初期采用高槍位操作，前期多加廢鋼或者加入礦石等，抑制爐溫快速升高，同時(shí)也有利于石灰的熔解。4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制4.3鋼液溫度對脫磷的影響4.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制經(jīng)計(jì)算，脫磷反應(yīng)和脫碳的轉(zhuǎn)變溫度為1470℃，即1470℃以下是脫磷反應(yīng)為主，是脫磷反應(yīng)最好的溫度條件；1470℃以上脫碳反應(yīng)變得非常快速而抑制了脫磷反應(yīng)的進(jìn)行。因此如何造好初期渣，提高吹煉前期爐渣脫磷率就顯得非常重要。當(dāng)然，脫磷反應(yīng)和脫碳反應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度只是表明，T＞1470℃時(shí)脫磷反應(yīng)變得緩慢了，并不是脫磷反應(yīng)停止。吹煉中期，隨著溫度升高，脫碳反應(yīng)加強(qiáng)，為了保證脫碳同時(shí)脫磷或不回磷，必須碳-溫協(xié)調(diào)，中期溫度控制1500℃~1600℃。隨著轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)溫度的升高，終點(diǎn)鋼水中的磷含量增大。例如出鋼溫度為1692℃，出鋼磷含量為0.009%；出鋼溫度為1606℃，出鋼磷含量為0.004%，所以采用下限出鋼溫度對脫磷有利。若需要高溫出鋼，必須滿足5.2節(jié)中提出爐渣堿度和(FeO)含量的要求，才能滿足終點(diǎn)磷含量要求。644.轉(zhuǎn)爐冶煉過程鋼液磷含量控制經(jīng)計(jì)算，脫磷反應(yīng)和5.回磷問題5.回磷問題65

在吹煉中期，常發(fā)現(xiàn)金屬中含磷量有少量增加現(xiàn)象：一般成品鋼中含磷量比終點(diǎn)鋼水含磷量高。這就是“回磷”造成的結(jié)果。終點(diǎn)后的回磷常常是成品鋼含磷量出格的主要原因。所以，在此我們簡單地討論一下終點(diǎn)后的回磷問題。5.回磷問題5.回磷問題22在吹5.回磷問題5.2回磷的原因回磷反應(yīng)如下：爐渣中(FeO)與脫氧劑作用：2(FeO)+8[Si]=(SiO2)+[Fe](FeO)+[Mn]=(MnO)+[Fe]爐渣與脫氧產(chǎn)物及鋼包內(nèi)襯(SiO2)作用：2(3CaO·P2O5)+3(SiO2)=3(2CaO·SiO2)+2(P2O5)爐渣中(P2O5)與脫氧劑作用：(P2O5)+[Mn]=5(MnO)+2[P]2(P2O5)+5[Si]=5(SiO2)+4[P]3(P2O5)+10[Al]=5(Al2O3)+6[P]爐渣中3CaO·P2O5直接與脫氧劑作用：(3CaO·P2O5)+5[Mn]=2[P]+5(MnO)+3(CaO)2(3CaO·P2O5)+5[Si]=4[P]+5(SiO2)+6(CaO)3(3CaO·P2O5)+10[Al]=6[P]+5(Al2O3)+9(CaO)在出鋼、脫氧過程中，如果“下渣”或最后覆蓋在鋼包上部的爐渣與熔化了的脫氧劑接觸，使?fàn)t渣也“部分脫氧”，渣中(FeO)降低；加入包內(nèi)合金帶入磷，這些都能導(dǎo)致回磷現(xiàn)象。5.回磷問題5.2回磷的原因回磷反應(yīng)如下：在出鋼、脫5.回磷問題圖6.1各個(gè)過程平均回磷率情況

對于走精煉流程，冶煉過程回磷情況如圖6.1所示。即轉(zhuǎn)爐出鋼到LF爐和LF爐還原精煉是回磷的主要原因。675.回磷問題圖6.1各個(gè)過程平均回磷率情況5.回磷問題5.3防止回磷的措施68為防止或減少回磷，通?？刹捎靡韵碌霓k法：①冶煉到終點(diǎn)時(shí)，向爐內(nèi)加入石灰，使?fàn)t渣稠化，以防出鋼時(shí)“下渣”；②快出完鋼，將要出渣時(shí)，向包內(nèi)加入石灰粉，以使包內(nèi)爐渣變稠并降溫，從而減弱爐渣的反應(yīng)能力；③采用擋渣出鋼，防止出鋼過程下渣；④嚴(yán)格選擇含磷低的脫氧劑。上述措施中關(guān)鍵是防止和減少出鋼時(shí)下渣。因此控制轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)入鋼包中是轉(zhuǎn)爐冶煉低磷鋼水的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大量實(shí)踐證明：在冶煉低合金鋼、合金鋼鋼種（例如，硅鋼）時(shí)，由于加到包內(nèi)的合金量較多，回磷也比一般碳素鋼嚴(yán)重。我們在冶煉上述鋼種時(shí)，應(yīng)特別加以注意。5.回磷問題5.3防止回磷的措施25為防止或減少回磷6.轉(zhuǎn)爐造渣6.轉(zhuǎn)爐造渣煉鋼去磷的關(guān)鍵是快速形成堿性氧化渣，只有造好渣，才能煉好鋼。所謂成渣速度，就是石灰的熔化速度，既石灰的熔解是決定冶煉速率的關(guān)鍵因素。6.1成渣途徑成渣途徑包括鈣質(zhì)成渣和鐵質(zhì)成渣。鈣質(zhì)成渣：采取相對較低槍位操作，渣中的（FeO）含量下降得很快，當(dāng)含碳量接近終點(diǎn)時(shí)，通過底吹A(chǔ)r強(qiáng)攪拌或低槍位操作，渣中的含鐵量才回升。此成渣途徑適用于低磷鐵水的情況，采用它有益于延長爐襯的壽命，降低鋼鐵料消耗；但是鋼中[P]含量容易偏高。696.轉(zhuǎn)爐造渣6.轉(zhuǎn)爐造渣266.轉(zhuǎn)爐造渣鐵質(zhì)成渣過程：采用高槍位操作，渣中的(FeO)含量保持較高的水平，當(dāng)含碳量接近終點(diǎn)時(shí)，渣中的含鐵量才下降。此途徑適用于高磷鐵水的冶煉，它對爐襯的侵蝕嚴(yán)重，且(FeO)的含量高時(shí)，爐渣的泡沫化嚴(yán)重，易產(chǎn)生噴濺。加入白云石可以提高渣中(MgO)的含量，延長爐襯的壽命。一般根據(jù)冶煉情況，渣中的飽和(MgO)含量應(yīng)控制在8%~10%。采用白云石造渣應(yīng)注意加入的時(shí)間，防止?jié)q爐底和黏氧槍。鐵質(zhì)成渣有利于生產(chǎn)低磷鋼。706.轉(zhuǎn)爐造渣鐵質(zhì)成渣過程：采用高槍位操作，6.轉(zhuǎn)爐造渣6.2石灰在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐渣中的熔解

吹熔過程中向爐內(nèi)加入的造渣材料，主要是石灰(CaO)。因此，如何加速石灰的熔化過程，便成為“提前成渣”的關(guān)鍵問題。開始吹氧時(shí)，由于渣中的主要成分是SiO2、MnO、FeO，因而是酸性渣。加入石灰后，石灰的熔解速率可用下式來表示：J=K(CaO+1.35MgO-1.09SiO2+2.75FeO+1.9MnO-39.1)成渣時(shí)，雖然容易形成難熔渣2CaO·SiO2但由于FeO、MnO、MgO的存在可降低爐渣的黏度，破壞2CaO·SiO2的形成，石灰的熔化進(jìn)程被加速了。采用軟燒活性石灰、加礦石和螢石以及采取高槍位吹氧措施都可提高成渣的速率。716.轉(zhuǎn)爐造渣6.2石灰在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐渣中的熔解286.轉(zhuǎn)爐造渣要石灰快速熔解需要三個(gè)條件：熔劑（主要是(FeO)）、溫度和攪拌。譬如槍位過高，氧氣流股對熔池沒有足夠動(dòng)能，使得熔池得不到良好的攪拌作用，因而石灰塊內(nèi)部不易熔化。甚至容易結(jié)團(tuán)，渣子化不好，造成金屬液面沒有足夠的渣層覆蓋，或者有的部位渣層很薄，就容易產(chǎn)生金屬噴濺。如果槍位雖然高出合適的范圍，但是還有一點(diǎn)攪拌作用使渣子化好，此時(shí)渣中(FeO)往往過高，達(dá)到40~50%以上，或局部超過40~50%，就能導(dǎo)致嚴(yán)重的泡沫渣噴濺。因此較高的槍位就是要同時(shí)保持氧氣流股對熔池有一個(gè)合適的沖擊深度和沖擊面積，從而取得良好的化渣效果。726.轉(zhuǎn)爐造渣要石灰快速熔解需要三個(gè)條件：熔劑6.轉(zhuǎn)爐造渣我國某廠曾研究了煉鋼熔池中石灰的熔化過程。在扒渣時(shí)，用樣勺從爐渣的下層中取出了尚未熔化的石灰塊，觀察石灰塊的外表并分析它從外到內(nèi)各部分的化學(xué)成分，其結(jié)果如表6.1所示。表6.1未熔化石灰塊的外觀及化學(xué)成分736.轉(zhuǎn)爐造渣我國某廠曾研究了煉鋼熔池中石灰的熔化過程。在6.轉(zhuǎn)爐造渣由表可見：石灰塊的外層富有SiO2和FeO，那么整個(gè)吹煉過程中石灰是怎樣熔化的呢？開吹后不久。形成了含SiO2很高的初渣，在石灰塊附近很快生成了飽和正硅酸鹽（2CaO·SiO2）。我們從CaO-SiO2二元相圖中已經(jīng)知道，2CaO·SiO2的熔點(diǎn)很高（2130℃左右），因此2CaO·SiO2就在石灰塊表面凝固沉淀下來，這樣就在不同程度上于石灰的表面生成了一層“難滲透”的正硅酸鈣外殼。同時(shí)，F(xiàn)eO-CaO形成固溶體，也在石灰表面形成FeO-MnO-CaO固溶體的外殼。正硅酸鈣外殼有減慢FeO滲入石灰的作用，因而阻止石灰快速熔化。從CaO-FeO二元相圖得知，F(xiàn)eO有幫助石灰熔化的作用，但是，只有在(FeO)和（MnO）通過2CaO·SiO2外殼漸漸地滲入石灰內(nèi)部，與內(nèi)部的CaO形成固溶體后，石灰才能完全熔化。746.轉(zhuǎn)爐造渣由表可見：石灰塊的外層富有SiO2和FeO，6.轉(zhuǎn)爐造渣有人在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)于1600℃的條件下測定了各種成分的爐渣中的石灰熔化速度突然增加。于是認(rèn)為，在這個(gè)階段，石灰的熔化速度取決于石灰的反應(yīng)性。試驗(yàn)還表明，在石灰熔化速度增加的同時(shí)，石灰外層的正硅酸鈣外殼被“解開”了。FeO的這種作用，從CaO-SiO2-FeO三元相圖也能得到說明。所以一般說來，石灰熔化速度與下列因素有關(guān)：①爐渣成分，防止?fàn)t渣組成成分在“低溫”時(shí)進(jìn)入正硅酸鈣區(qū)，是造渣過程中應(yīng)該隨時(shí)注意的問題。②爐渣溫度。應(yīng)盡快提高爐渣溫度到合適的程度。③石灰的塊度。塊度大，則熔化慢。④石灰的反應(yīng)性。在操作合理的條件下，軟燒活性石灰能更快的熔化成渣。756.轉(zhuǎn)爐造渣有人在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)于1600℃的條件下測定了各種6.轉(zhuǎn)爐造渣石灰熔解延遲的原因，看來是與1600℃時(shí)的CaO-SiO2-FeO相圖有關(guān)的。圖6.11600℃時(shí)，CaO-SiO2-FeO系統(tǒng)的液相區(qū)從圖6.1可見：固體正硅酸鈣(2CaO·SiO2)和石灰(CaO)在三元相圖上占有一個(gè)很大的范圍。分同時(shí)在2CaO·SiO2和FeO這條直線下面的部，其爐渣成分是有利于脫磷、脫硫的。這就出現(xiàn)了一個(gè)困難。我們的目的就是既要盡量使?fàn)t渣成分在A點(diǎn)附近，又要在整個(gè)造渣過程中，隨時(shí)避開石灰被正硅酸鈣包住的危險(xiǎn)。因此，在生產(chǎn)操作中一定要注意控制好渣中(FeO)，特別是在碳大量氧化時(shí)，務(wù)必不要讓爐渣進(jìn)入正硅酸鈣難熔區(qū)內(nèi)。另外由于Al2O3，MnO，F(xiàn)e2O3能有效地?cái)U(kuò)大液相區(qū)。在生產(chǎn)中向爐內(nèi)加入鐵鱗，鐵釩土或螢石都能促進(jìn)石灰熔化。錳礦也可作為熔劑使用。766.轉(zhuǎn)爐造渣石灰熔解延遲的原因，看來是與1600℃時(shí)的C7.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例7.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例低溫（鐵水溫度1250℃左右）、低硅（[Si]≈0.2%）鐵水脫磷

7.1正常鐵水條件下轉(zhuǎn)爐造渣機(jī)理分析正常情況下鐵水一般[Si]含量在0.30~0.60%。吹煉前期為硅、錳氧化期，由于鐵水硅含量較高，前期一般持續(xù)3~5min。前期隨著氧氣的吹入，鐵水中的硅、錳首先氧化，形成大量的酸性渣，主要成分為二氧化硅和氧化錳。大量的酸性渣以及鐵氧化所生成的氧化鐵，與加入爐內(nèi)的石灰在氧氣流股的作用下混合在一起，液態(tài)的FeO、MnO、SiO2等氧化物一部分不斷向石灰表面擴(kuò)散，是石灰表面CaO熔解并通過兩相界面向渣中擴(kuò)散；另一部分沿石灰的空隙、裂縫和晶界向石灰內(nèi)部滲透，并形成儀容的固溶體和化合物。隨著硅錳氧化期的結(jié)束，第一批渣料已全部熔化，爐渣堿度達(dá)到1.5左右，為弱堿性渣。由于前期堿性渣的形成和低溫條件滿足了脫磷的熱力學(xué)條件，前期脫磷能力最大。低熔點(diǎn)的爐渣良好的流動(dòng)性，易導(dǎo)致爐渣從爐口溢出或噴出。777.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例7.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例347.生產(chǎn)中脫磷實(shí)例吹煉中期，隨著硅、錳氧化的結(jié)束與鐵水溫度的上升，開始分批量加入二批渣料，這時(shí)碳的氧化已加劇，進(jìn)入了碳氧化期。由于此時(shí)脫碳速度很大，吹入的氧和爐渣中的氧化鐵都用來參加脫碳反應(yīng)，導(dǎo)致爐渣中氧化鐵含量逐漸降低，隨著氧化鐵濃度的降低，加入的二批渣料熔化速度降低，導(dǎo)致爐渣的熔點(diǎn)升高，爐