1、
n转炉冶炼中高碳钢转炉冶炼中高碳钢高效脱磷工艺研究高效脱磷工艺研究n n河北钢铁集团河北钢铁集团n n李建新李建新1前言n n磷的危害磷的危害磷的危害磷的危害n n要想得到要想得到要想得到要想得到C C C C与与与与P P P P同时达到出钢要求,可有以下几个途径:同时达到出钢要求,可有以下几个途径:同时达到出钢要求,可有以下几个途径:同时达到出钢要求,可有以下几个途径:(1)(1)选选 用用 优优 质质 低低 磷磷 原原 料料 冶冶 炼炼 生生 铁铁,使使 生生 铁铁 水水 P P含含 量量0.070%0.070%;(2)(2)采采用用铁铁水水预预处处理理脱脱磷磷技技术术,将将中中、
2、高高磷磷铁铁水水中中的的P P在在入炉之前脱除;入炉之前脱除;(3)(3)利用转炉脱磷。利用转炉脱磷。铁水炉外脱磷工艺研究现状铁水炉外脱磷工艺研究现状n n铁水包或鱼雷罐车内脱磷预处理n n转炉内脱磷预处理n n千叶厂底吹脱磷工艺n nSRP工艺(首钢京唐脱磷工艺)n nMURC脱磷工艺n n国内普遍采用的脱磷方法国内普遍采用的脱磷方法鱼雷罐车内脱磷预处理转炉内脱磷预处理千叶厂底吹脱磷工艺SRP工艺(首钢京唐脱磷工艺)MURC脱磷工艺小结n n1.1.根根据据所所用用容容器器不不同同,脱脱磷磷工工艺艺可可分分为为两两种种,一一种种是是在在盛盛铁铁水水的的铁铁水水包包或或鱼鱼雷雷罐罐车车中中进进
3、行行脱脱磷磷;另另一一种种是是在在转转炉炉内内进进行行铁铁水水预预处处理理。转转炉炉内内脱脱磷磷具具有有容容积积大大、反反应应速速度度快快、效效率率高高,热热损损失失少少,并并可可在在较较短短的的时时间间内内完完成成脱脱磷磷处处理理。节节省省了了造造渣渣剂剂的的用用量量,并并且且少少渣渣吹吹炼炼条条件件下下提提高高了了锰锰的的收收得得率率,吹吹氧氧量量较较大大时时也也不不易易发发生生严严重重的的喷喷溅溅现现象象,有有利利于于生生产产超超低低磷磷钢钢,尤尤其其是是中中、高高碳碳的的超超低低磷磷钢。在转炉内脱钢。在转炉内脱P P是比较合理的工艺。是比较合理的工艺。n n2.2.对于新建的工厂,采用
4、对于新建的工厂,采用SRPSRP脱磷方式,即首钢脱磷方式,即首钢京唐的设计是较好的。对于没有专用脱磷跨的车京唐的设计是较好的。对于没有专用脱磷跨的车间,采用间,采用MURCMURC的脱磷方式是比较实用的。的脱磷方式是比较实用的。2 试验方案n n2.1 2.1 试验原料及设备条件试验原料及设备条件n n试验用原料全部来自现场常规冶炼用原料,包括铁水、生铁块、废钢、试验用原料全部来自现场常规冶炼用原料,包括铁水、生铁块、废钢、石灰等,其成分如下:石灰等,其成分如下:n n C Si Mn P SC Si Mn P Sn n铁水铁水 4.12-4.60 0.17-0.50 0.17-0.30 0.
5、10-0.13 0.020-0.0504.12-4.60 0.17-0.50 0.17-0.30 0.10-0.13 0.020-0.050n n铁块铁块 4.21-4.40 0.20-1.25 0.16-0.40 0.20-0.40 0.023-0.0704.21-4.40 0.20-1.25 0.16-0.40 0.20-0.40 0.023-0.070n n石灰石灰 SiO2 SiO2 烧损烧损 CaO S P Fe2O3CaO S P Fe2O3n n 1.48 25.04 69.02 0.094 0.020 0.91 1.48 25.04 69.02 0.094 0.020 0.91
6、n n试验在试验在120t120t顶底复吹转炉上进行。顶底复吹转炉上进行。2.22.2试验过程试验过程1 1 普通工艺普通工艺装铁装铁供氧供氧测温取样倒渣测温取样倒渣补吹补吹出钢出钢倒渣倒渣溅渣溅渣2 2 优化脱磷工艺优化脱磷工艺装铁装铁低强度供氧脱磷低强度供氧脱磷倒脱磷渣倒脱磷渣供氧脱碳供氧脱碳测测温取样温取样出钢出钢留脱碳渣留脱碳渣溅渣溅渣n n 2.3 2.3 试验参数试验参数 石灰石灰 球矿球矿 萤石萤石 白云石白云石 氧气氧气 底气底气 氧压氧压常规工艺常规工艺 30-50 10 1 20 22000 35 0.830-50 10 1 20 22000 35 0.8优化工艺优化工艺
7、前期前期 20 5 3 18000 80 0.6520 5 3 18000 80 0.65 后期后期 15 5 15 22000 40 0.815 5 15 22000 40 0.8350s350s左右进行倒渣,倒渣量左右进行倒渣,倒渣量50%70%50%70%,温度,温度13001300左右。按照此计左右。按照此计划每冶炼划每冶炼3535炉倒余渣。炉倒余渣。3 试验结果试验结果工艺变化对金属液成分的影响工艺变化对金属液成分的影响1终点终点C0.05%时,优化工艺后终点时,优化工艺后终点P较常规冶炼工艺时低;较常规冶炼工艺时低;低碳钢低碳钢常规工艺:终点常规工艺:终点C 0.3%P:稳定在稳定
8、在90%以上,最高达以上,最高达94.6%。冶炼周期冶炼周期3低碳钢低碳钢低碳钢低碳钢优化工艺平均周期优化工艺平均周期优化工艺平均周期优化工艺平均周期前前前前1515炉:炉:炉:炉:36min36min后后后后1010炉:炉:炉:炉:31min31min右图右图右图右图 开吹开吹开吹开吹出钢时间出钢时间出钢时间出钢时间 常规工艺平均周期常规工艺平均周期29.3min29.3min优化工艺消耗时间主要是倒渣优化工艺消耗时间主要是倒渣中高碳钢中高碳钢常规工艺平均周期常规工艺平均周期39.7min39.7min优化工艺平均周期:优化工艺平均周期:优化工艺平均周期:优化工艺平均周期:46.6min46
9、6min优化工艺操作技术和工业成熟后优化工艺操作技术和工业成熟后优化工艺操作技术和工业成熟后优化工艺操作技术和工业成熟后而且渣罐设备协调较好,而且渣罐设备协调较好,而且渣罐设备协调较好,而且渣罐设备协调较好,冶炼周期可以缩短至冶炼周期可以缩短至冶炼周期可以缩短至冶炼周期可以缩短至42-43min42-43min。废钢比及温度影响废钢比及温度影响4常规低碳钢常规低碳钢炉号钢种铁水t一倒温度/终点温度/折算废钢比/%2873-2882HRB400HRB3351011638.116626.22913-2922ER70S-6941621.11644.619.5优化工艺优化工艺优化工艺优化工艺冶炼低碳
10、钢,冶炼低碳钢,冶炼低碳钢,冶炼低碳钢,HRB400(HRB335)HRB400(HRB335)平均使用废钢比:平均使用废钢比:平均使用废钢比:平均使用废钢比:12.7%12.7%ER70S-6 ER70S-6平均废钢比:平均废钢比:平均废钢比:平均废钢比:14.5%14.5%废钢比降低约废钢比降低约5%中中 高高 碳碳 钢钢优化工艺优化工艺优化工艺优化工艺优化工艺后终点出钢时,优化工艺后终点出钢时,优化工艺后终点出钢时,优化工艺后终点出钢时,CC较高较高较高较高平均出钢平均出钢平均出钢平均出钢C0.38%C0.38%,碳氧化放热小,温度相对较低,碳氧化放热小,温度相对较低,碳氧化放热小,温度
11、相对较低,碳氧化放热小,温度相对较低平均倒渣量约平均倒渣量约平均倒渣量约平均倒渣量约4t4t,影响温度约,影响温度约,影响温度约,影响温度约3535,项目废钢量(kg)/t钢废钢比%出钢温度/常规工艺73.419.21624优化工艺172.87.31575低低 碳碳 钢钢原料消耗量及耗氧量原料消耗量及耗氧量5石灰减少石灰减少10.13 kg/t;轻烧白云石减少轻烧白云石减少4.26 kg/t;球团矿减少球团矿减少5.34 kg/t;萤石增加萤石增加1.3 kg/t 吨钢耗氧量逐渐降低;吨钢耗氧量逐渐降低;45m3/t 90%,C0.3%-0.5%P 0.007-0.01%渣中FeO含量低 原料量和耗氧量降低;脱碳渣留渣利用不用新投资转炉 操作熟练不会影响连铸生产 冶 金 效 果5 需注意的问题n n(1)严格控制脱磷期吹炼时间,时间过长会倒炉困难,影响节奏;时间过短脱磷率太低。n n(2)倒渣炉渣是泡沫渣,应有备用渣罐。n n(3)注意脱碳期吹炼的化渣,避免烧抢。n n(4)留渣操作兑铁时注意喷溅。(5)倒脱磷渣时,可能会带出铁水,应考虑脱磷渣中铁的回收。(6)注意热平衡,控制冷料的加入量。谢 谢!
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