高效脫磷河鋼集團李建新

轉(zhuǎn)爐冶煉中高碳鋼高效脫磷工藝研究河北鋼鐵集團李建新

前言

磷的危害要想得到C與P同時達到出鋼要求，可有以下幾個途徑：

(1)選用優(yōu)質(zhì)低磷原料冶煉生鐵，使生鐵水P含量<0.070%；

(2)采用鐵水預(yù)處理脫磷技術(shù)，將中、高磷鐵水中的P在入爐之前脫除；

(3)利用轉(zhuǎn)爐脫磷。

鐵水爐外脫磷工藝研究現(xiàn)狀鐵水包或魚雷罐車內(nèi)脫磷預(yù)處理轉(zhuǎn)爐內(nèi)脫磷預(yù)處理千葉廠底吹脫磷工藝SRP工藝（首鋼京唐脫磷工藝）MURC脫磷工藝國內(nèi)普遍采用的脫磷方法魚雷罐車內(nèi)脫磷預(yù)處理

轉(zhuǎn)爐內(nèi)脫磷預(yù)處理

千葉廠底吹脫磷工藝SRP工藝

（首鋼京唐脫磷工藝）MURC脫磷工藝小結(jié)1.根據(jù)所用容器不同，脫磷工藝可分為兩種，一種是在盛鐵水的鐵水包或魚雷罐車中進行脫磷；另一種是在轉(zhuǎn)爐內(nèi)進行鐵水預(yù)處理。轉(zhuǎn)爐內(nèi)脫磷具有容積大、反應(yīng)速度快、效率高，熱損失少，并可在較短的時間內(nèi)完成脫磷處理。節(jié)省了造渣劑的用量，并且少渣吹煉條件下提高了錳的收得率，吹氧量較大時也不易發(fā)生嚴重的噴濺現(xiàn)象，有利于生產(chǎn)超低磷鋼，尤其是中、高碳的超低磷鋼。在轉(zhuǎn)爐內(nèi)脫P是比較合理的工藝。

2.對于新建的工廠，采用SRP脫磷方式，即首鋼京唐的設(shè)計是較好的。對于沒有專用脫磷跨的車間，采用MURC的脫磷方式是比較實用的。2試驗方案2.1試驗原料及設(shè)備條件試驗用原料全部來自現(xiàn)場常規(guī)冶煉用原料，包括鐵水、生鐵塊、廢鋼、石灰等，其成分如下：

CSiMnPS鐵水4.12-4.600.17-0.500.17-0.300.10-0.130.020-0.050鐵塊4.21-4.400.20-1.250.16-0.400.20-0.400.023-0.070石灰SiO2燒損CaOSPFe2O31.4825.0469.020.0940.0200.91試驗在120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐上進行。2.2試驗過程1普通工藝裝鐵—供氧—測溫取樣倒渣—補吹—出鋼—倒渣—濺渣2優(yōu)化脫磷工藝裝鐵—低強度供氧脫磷—倒脫磷渣—供氧脫碳—測溫取樣—出鋼—留脫碳渣—濺渣

2.3試驗參數(shù)

石灰球礦螢石白云石氧氣底氣氧壓常規(guī)工藝30-501012022000350.8優(yōu)化工藝前期205318000800.65

后期1551522000400.8350s左右進行倒渣，倒渣量50%~70%，溫度1300℃左右。按照此計劃每冶煉3~5爐倒余渣。3試驗結(jié)果工藝變化對金屬液成分的影響1終點[C]<0.05%時，終點[P]相差不大；終點[C]>0.05%時，優(yōu)化工藝后終點[P]較常規(guī)冶煉工藝時低；低碳鋼常規(guī)工藝：終點[C]<0.2%以下

[P]0.012-0.016%；優(yōu)化工藝：終點[C]0.3%-0.5%[P]0.006%-0.01%冶煉中高碳鋼在協(xié)調(diào)終點[C]、[P]時比常規(guī)冶煉工藝更有優(yōu)勢；中高碳鋼脫磷率2低碳鋼優(yōu)化工藝:終點[C]0.03%-0.16%，

ηP:90%-95%；常規(guī)工藝:同樣的終點[C]時，

ηP:

80%-87%

優(yōu)化工藝后的脫磷率高于常規(guī)工藝中高碳鋼常規(guī)工藝:[C]0.1%-0.2%ηP也不穩(wěn)定，在83%-92%之間；優(yōu)化工藝:[C]>0.3%

ηP:穩(wěn)定在90%以上，最高達94.6%。冶煉周期3低碳鋼優(yōu)化工藝平均周期

前15爐：36min

后10爐：31min

右圖開吹—出鋼時間常規(guī)工藝平均周期29.3min優(yōu)化工藝消耗時間主要是倒渣中高碳鋼常規(guī)工藝平均周期39.7min優(yōu)化工藝平均周期：46.6min

優(yōu)化工藝操作技術(shù)和工業(yè)成熟后

而且渣罐設(shè)備協(xié)調(diào)較好，

冶煉周期可以縮短至42-43min。

廢鋼比及溫度影響4常規(guī)低碳鋼爐號鋼種鐵水t一倒溫度/℃終點溫度/℃折算廢鋼比/%2873-2882HRB400HRB3351011638.116626.22913-2922ER70S-6941621.11644.619.5優(yōu)化工藝冶煉低碳鋼，HRB400(HRB335)平均使用廢鋼比：12.7%

ER70S-6平均廢鋼比：14.5%

廢鋼比降低約5%中高碳鋼優(yōu)化工藝優(yōu)化工藝后終點出鋼時，[C]較高

平均出鋼[C]0.38%，碳氧化放熱小，溫度相對較低

平均倒渣量約4t，影響溫度約35℃，

項目廢鋼量(kg)/t鋼廢鋼比%出鋼溫度/℃常規(guī)工藝73.419.21624優(yōu)化工藝172.87.31575低碳鋼原料消耗量及耗氧量5石灰減少10.13kg/t；輕燒白云石減少4.26kg/t；球團礦減少5.34kg/t；螢石增加1.3kg/t噸鋼耗氧量逐漸降低；

45m3/t<49.54m3/t中高碳鋼石灰和輕燒白云石消耗量降低，耗氧量減少編號溫度/℃硅酸二鈣硅酸三鈣鈣鎂橄欖石鐵酸鈣金屬鐵RO相方鎂石包塊2875-一倒163485-902-32-31-21-21-22875-終點165780-857-103-55-71-21-2一倒

終點

常規(guī)工藝冶煉低碳鋼終點時溫度較高，轉(zhuǎn)爐渣主要是粒狀二鈣渣，方鎂石包塊較少熔渣巖相分析6編號溫度硅酸二鈣硅酸三鈣黃長石鐵酸鈣方鎂石包塊3174-倒渣129835-407-103-53174-一倒160080-851-22-33-53174-終點162130-3545-507-105-7終點

一倒

倒渣優(yōu)化工藝冶煉低碳鋼倒渣時溫度低，玻璃質(zhì)富氏體膠結(jié)硅酸二鈣；終渣硅酸三鈣分布均勻倒渣一倒

終點

優(yōu)化工藝冶煉中高碳鋼爐渣倒渣以粒狀硅酸二鈣為主；渣中方鐵礦(富氏體)含量多；終點渣硅酸二鈣減少，占15-20%長針狀硅酸三鈣增多占50-55%堿度增大，利于脫磷且分布較均勻7典型爐渣成分

CaOSiO2P2O5MgOTfeFeOCaF2R倒渣37.4524.1844.6611.047.260.861.5終點51.9714.221.878.4712.327.340.823.7倒渣39.8519.073.8510.019.3311.062.1終點45.5114.291.789.0714.611.933.2常規(guī)高碳4914210163.54結(jié)果分析

倒渣時[Si]與脫磷量的關(guān)系

倒渣時[Si]與脫磷量的關(guān)系

倒渣時脫碳量與脫磷量的關(guān)系

倒渣時爐渣堿度與脫磷率關(guān)系

倒渣溫度與脫磷率關(guān)系

脫碳期堿度與脫磷量關(guān)系優(yōu)化工藝特點脫磷率較高冶煉周期穩(wěn)定金屬收得率高爐渣熱利用率高脫碳渣留渣利用成本降低脫磷率>90%,[C]0.3%-0.5%[P]0.007-0.01%渣中FeO含量低

原料量和耗氧量降低；脫碳渣留渣利用不用新投資轉(zhuǎn)爐操作