轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)脫磷工藝過程成渣路線的理論及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著用戶對(duì)鋼材純凈度要求的不斷提高，鋼中有害元素磷的去除是煉鋼工作者面臨的重要工程問題。工業(yè)實(shí)踐表明，轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法是冶煉低磷、超低磷高質(zhì)量鋼、縮短冶煉周期、降低生產(chǎn)成本的有效工藝路線，并在一些鋼鐵企業(yè)得到應(yīng)用。盡管如此，雙聯(lián)轉(zhuǎn)爐脫磷過程成渣制度及線路的理論研究的缺乏仍然是制約該工藝路線推廣應(yīng)用的瓶頸。因而本論文以雙聯(lián)工藝中低溫脫磷轉(zhuǎn)爐、高溫脫碳轉(zhuǎn)爐冶煉過程造渣制度為研究對(duì)象，開展轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)工藝成渣路線的研究。
　　論文以CaO-SiO

2、2-FeO-MgO-MnO-P2O5六元渣系作為脫磷爐渣系，以CaO-FeO-MnO-SiO2-MgO-Al2O3-P2O5七元渣系作為脫碳爐渣系。用Factsage熱力學(xué)軟件計(jì)算了爐渣組元對(duì)液相線的影響，結(jié)合理論磷分配比和錳分配比，分別得到低溫脫磷轉(zhuǎn)爐和高溫脫碳轉(zhuǎn)爐的理論成渣路線。在實(shí)驗(yàn)室條件下，研究了鐵水中Si、P含量和爐渣組元對(duì)脫磷的影響，綜合上述研究得到低溫脫磷爐的成渣路線，結(jié)果如下：
　?、倭追峙浔?LP)隨終渣堿度(1

3、.5~2.1)增加而增加，由于脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉溫度低，終渣堿度控制在2.1左右；LP隨終渣FeO(5％~30%)增加而增加，理論LP隨FeO增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在25%出現(xiàn)最大值，終渣FeO含量宜控制在25%左右；LP隨終渣MnO(3%~12%)增加而增加，理論LP隨MnO增加而降低，MnO能降低爐渣熔化溫度，終渣MnO含量宜控制在6%~8%之間；為降低爐渣熔化溫度，MgO控制在4.0%~5.0%之間。
　?、谠趬A度為2.1的

4、情況下，渣鐵比由1:20增加到1:5時(shí)，脫磷率從21%增加到90%，相當(dāng)于鐵水Si含量從0.1%增加到0.4%，當(dāng)鐵水Si含量繼續(xù)增加到0.8%時(shí)，脫磷率保持在90%。由于脫磷爐冶煉溫度低，不能造高堿度爐渣和減少渣量，脫磷的合適Si含量控制范圍應(yīng)在0.2%~0.4%之間；由于LP隨鐵水P含量(0.1%~0.2%)增加而降低，為實(shí)現(xiàn)有效脫磷，P控制在0.12%以下。
　?、劢?jīng)過理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究，低溫脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉的理論和實(shí)際成渣路線

5、選擇高FeO成渣路線比較合理，其初渣成分控制在15%CaO-44%SiO2-41%FeO附近；理論計(jì)算得到的脫磷終渣成分在53%CaO-25.5%SiO2-21.5%FeO附近；過程渣經(jīng)過20%CaO-20SiO2-60%FeO高FeO點(diǎn)，而實(shí)驗(yàn)得到的脫磷終渣成分應(yīng)控制在50.8%CaO-24.2%SiO2-25%FeO附近，這樣有利于快速形成脫磷爐渣。理論計(jì)算得到的后期固磷爐渣成分在63.6%CaO-30.3%SiO2-6.1%FeO

6、附近，可以實(shí)現(xiàn)固磷及降低鐵損的目的。在實(shí)際冶煉過程中，后期固磷渣的成分需通過吹煉制度來實(shí)現(xiàn)。
　?、転樘岣咤i的回收率，脫碳轉(zhuǎn)爐終渣組成應(yīng)控制在如下范圍內(nèi)，堿度宜控制在4~5之間；FeO含量在20%左右；MnO含量在14%~17%；MgO含量在8%~10%。理論計(jì)算得到的雙聯(lián)脫碳轉(zhuǎn)爐內(nèi)的成渣路線也為高FeO成渣路線，初渣成分應(yīng)控制在15%CaO-65%FeO-20%MnO附近；終點(diǎn)爐渣成分應(yīng)控制在40%CaO-35%FeO-25%M