【摘要】：近幾年來,由于市場低迷,產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,鋼鐵行業(yè)的形勢十分嚴(yán)峻。為了更好的生存發(fā)展,國內(nèi)許多鋼鐵企業(yè)把目光投向了高磷鐵礦的開發(fā)利用,通過降低成本來提高自身的競爭力。磷是絕大多數(shù)鋼種中的有害元素,而高磷鐵礦的使用將大大增加煉鋼鐵水中的磷含量,同時隨著工業(yè)的發(fā)展,各行業(yè)對鋼中磷含量提出了更高的要求。在目前鋼鐵生產(chǎn)流程中,轉(zhuǎn)爐是脫磷的主要場所,因此深入研究轉(zhuǎn)爐中高磷鐵水脫磷具有十分重要的意義。本文針對重鋼二煉鋼80t轉(zhuǎn)爐中高磷鐵水脫磷,通過對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和脫磷熱力學(xué)、動力學(xué)分析,研究了轉(zhuǎn)化溫度差(碳磷轉(zhuǎn)化溫度與熔池溫度的差值)和爐渣過熱度對終點脫磷率的影響規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上研究了重鋼80t轉(zhuǎn)爐吹煉過程的溫度制度,以及終點爐渣成分控制要求,并進(jìn)行現(xiàn)場試驗驗證。1生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果表明:重鋼二煉鋼80t轉(zhuǎn)爐入爐鐵水磷含量較高,均值為0.166%,且波動大,脫磷任務(wù)較重。整個過程的脫磷率與脫碳率不穩(wěn)定,終點脫磷率相對較低,終點脫磷率的平均值為87.8%。為達(dá)到較好的脫磷效果,在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中熔池初始溫度應(yīng)控制在1150℃至1210℃范圍內(nèi),一倒溫度控制在1580℃以內(nèi),終點溫度控制在1645℃以內(nèi),終點爐渣堿度控制在3.9~4.3范圍內(nèi),w(Fe O)控制在22%~25%范圍內(nèi)。2重鋼80t轉(zhuǎn)爐脫磷熱力學(xué)和動力學(xué)分析結(jié)果表明:1)計算轉(zhuǎn)爐吹煉后期的碳磷選擇性氧化溫度時應(yīng)考慮(Fe O)傳遞氧的作用。終渣堿度每增加0.1,轉(zhuǎn)化溫度提高約2℃;轉(zhuǎn)化溫度隨著渣中(Fe O)含量的增加呈先增加后減小的趨勢,其影響程度相對較小;鋼液P含量每增加0.001%,轉(zhuǎn)化溫度升高5.3℃;鋼液C含量每增加0.01%,轉(zhuǎn)化溫度降低約7.3℃。2)轉(zhuǎn)化溫度差和爐渣過熱度可用來表征脫磷的熱力學(xué)和動力學(xué)條件。針對重鋼80t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn),轉(zhuǎn)化溫度差值每減少10℃,終點脫磷率提高約1.2%,當(dāng)轉(zhuǎn)化溫度差值小于30℃時,終點脫磷率大于90%。隨著過熱度的增加,終點脫磷率呈先增加后減小的趨勢,為保證脫磷率大于90%,爐渣過熱度值應(yīng)為205~235℃。3)磷酸亞鐵在高溫下的分解溫度為1358℃,在實際渣中磷酸亞鐵的分解溫度約為1370℃。實驗室高溫實驗表明,在磷酸亞鐵分解之前加入石灰具有固磷作用,但由于低溫對爐渣熔化性能的影響,為獲得好的脫磷效果,應(yīng)在1400℃(磷酸亞鐵分解之后)加入石灰,這對現(xiàn)場轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)石灰加入的時機(jī)提供了一定指導(dǎo)。3工業(yè)試驗結(jié)果表明:重鋼80t轉(zhuǎn)爐單渣法工藝試驗結(jié)果表明,在終點溫度1640℃條件下,終點爐渣堿度控制在4.2~4.55,w(Fe O)控制在23%~27%,轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)能夠達(dá)到好的脫磷保碳效果,其中終點磷含量平均值為0.013%,終點碳含量平均值為0.09%,終點脫磷率能夠穩(wěn)定的達(dá)到90%以上。
【圖文】：

操作要點進(jìn)行歸納總結(jié)，為了保證好的脫磷效果，轉(zhuǎn)爐單渣法操作工藝需做到以下幾點：① 轉(zhuǎn)爐吹煉前期采用高槍位，早化渣，爐渣的熔化性要好；適當(dāng)延長冶煉前期脫磷時間，充分利用有利于脫磷的熱力學(xué)條件；② 轉(zhuǎn)爐吹煉中期造好過程渣，爐渣要化好；③ 轉(zhuǎn)爐吹煉后期造高堿度、高氧化性的爐渣，適當(dāng)?shù)脑黾釉浚瑫r要有較低的終點熔池溫度。目前轉(zhuǎn)爐冶煉單渣法工藝雖已成熟，但仍存在造渣劑消耗偏高、渣量偏大等問題。在當(dāng)今嚴(yán)峻的形勢下，企業(yè)都迫切渴望降低生產(chǎn)成本，因此，少渣煉鋼是單渣法的發(fā)展方向。1.3.2 轉(zhuǎn)爐雙渣法冶煉工藝雙渣法又叫二次造渣法，其在轉(zhuǎn)爐吹煉過程在造兩次渣，即造渣，扒渣，造渣，然后繼續(xù)吹煉，進(jìn)一步脫磷，直至出鋼[13]。雙渣法冶煉工藝如圖 1.1。

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文了大量的研究，，下圖 1.2 為日本新日鐵開發(fā)的 MURC 工藝。日 本 新 日 鐵 鋼 研 究 所 在 2000 年 開 發(fā) 出 了 轉(zhuǎn) 爐 煉 鋼 新 工 藝 MUMulti-Refining Converter）工藝[18]，其工藝流程圖如圖 1.2 所示。該工藝的實是雙渣留渣法，即在冶煉過程中造兩次渣，兩次成渣稱為脫磷渣和脫碳渣，脫碳渣含磷量較少，在轉(zhuǎn)爐冶煉結(jié)束后將其留在爐內(nèi)用于下一爐冶煉。MU的關(guān)鍵是能否穩(wěn)定的扒去脫磷渣，而中間扒渣的關(guān)鍵是能否有效地利用渣的化進(jìn)行扒渣操作，這就對脫磷渣的成分和堿度有一定的要求。MURC 工藝在[P]含量 0.1%，[Mn]含量 0.4%的鐵水時，終點[P]含量可降至 0.02%以下[19]。MU藝生產(chǎn)周期為 33~35min，具有爐料消耗少，渣量少，熱損少和生產(chǎn)成本低等。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TF713

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9 白丙中;用蘇打系溶劑使鐵水脫磷脫硫的技術(shù)[J];江西冶金;1988年01期

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本文編號：2646294