脱磷转炉吹炼各阶段碳

转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型的研究
本文在探讨转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型这一课题上，采用相应的理论与方法，进行实质性的研究，以下为研究内容：
一、脱磷原理
1.1 基本原理
脱磷是指通过控制钢水的外部条件，如温度和含氧量，来通过催化、吸收、溶解等捕猎惰性气体硫气、氮气和磷气等来控制钢的含磷量的过程。

1.2产物的特点
脱磷控制的特征表现在钢中：能够改善钢的组织，增强钢各类性能。

此外，在循环利用时能够降低使用成本等，可以节约大量能源，以及节约原材料，节约环境资源。

二、吹氧原理
2.1基本原理
吹氧是指通过在转炉内注入氧气，改变熔炼中炉温、熔炼介质和各种杂质等，从而改变冶炼过程中的微观结构，改善钢液表面及内部性能的一种方法。

它的具体操作有保温、抽渣、预压力氧化等。

2.2产物的特点
吹氧这种技术有以下优点：促进了钢水的清洁化，达到精炼的目的；能够提高钢的物理力学性能；可以增强钢的抗蚀性，延长使用寿命，降低成本，更可以减少污染，改善周围环境。

三、在未来研究方向
未来研究将重点关注以下几个方面：一是通过对转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型的进一步研究，完善控制入炉材料和排放检测。

二是将脱磷和吹氧的技术结合在一起，实现高效减污，提高入炉材料和钢水的质量。

三是重点研究不同材料的脱磷和吹氧技术，提高技术水平，以实现更有效的节能降耗、污染减排和优化产品。

分类号:B J84世界金属导报/2001年/07月/31日/第006版/转炉连续脱磷脱碳工艺的开发廖建国1.前言随着对洁净钢需求量的扩大,以铁水预处理为基础的多段组合精炼得到迅速发展。

但是,在使用铁水罐车或铁水包作预处理容器的情况下,由于必须在低温下进行脱磷脱碳精炼,因此存在着转炉热浴度不足、废钢添加量受限制等实质性问题。

另外,在使用转炉进行预处理时,虽然可以提高转炉的热浴度,但必须同时使用两座转炉作为脱磷炉和脱碳炉。

新日铁公司开发了一种能用一座转炉进快速脱磷脱碳的新的精炼工艺(M U R C:M u l t i-R e f i n i n g C o n v e r t e r)。

本文就M U R C法的概况和8t试验转炉的实验结果进行介绍。

2.M U R C法的概况M U R C法就是在同一座炉子中对铁水同时进行连续脱S i、脱P处理和脱碳处理的工艺,其中包括了在处理过程中倾动炉子进行中间扒渣的工序。

由于预先装入废钢,因此M U R C法能在高氧化性气氛下进行操作,而且由于是在同一座转炉中进行处理,因此能保持转炉的热浴度。

另外,利用转炉的强搅拌和高速吹氧的特性,在高氧位势下对低碱度渣进行快速脱磷精炼的同时,由于将脱碳渣全部留在炉内就装入下一炉的铁水,因而可有效地用于脱磷精炼,由此能实现石灰单耗最低的精炼,大幅度减少炉渣的产生量。

3.实验方法使用8t试验转炉进行实验。

先在每t铁水中装入0~180k g的废钢,然后装入用别的感应熔化炉熔化的铁水5~7t。

先用氧枪进行顶吹氧,并加入规定的废钢进行脱硅、脱磷处理,然后倾动炉子,从炉口扒出炉渣,将炉子竖直后再进行顶底吹氧,经脱碳精炼后出钢。

在对脱碳炉渣进行热循环操作的情况下,可将炉渣全部剩留在炉内就装入下一炉铁水。

脱硅脱磷处理时的顶吹氧流量以1000N m~3/h为标准,还有部分以400N m ~3/h和1500N m~3/h为标准进行实验。

底吹气体只使用N_2,其流量标准分别为200N m~3/h和350N m~3/h。

炼钢⼯艺流程图炼钢⼯艺流程1炼钢⼚简介炼钢⼚主要将铁⽔冶炼成钢⽔，再经连铸机浇铸成合格铸坯。

现有5座转炉，5台连铸机，年设计⽣产能⼒为500万吨，现年⽣产钢坯400万吨。

其中炼钢⼀分⼚年⽣产能⼒达到240万吨；炼钢⼆⼚年⽣产能⼒为160万吨。

2炼钢的基本任务钢是以Fe为基体并由C、Si、Mn、P、S等元素以及微量⾮⾦属夹杂物共同组成的合⾦。

炼钢的基本任务包括：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧去除有害⽓体和夹杂，提⾼温度，调整成分，炼钢过程通过供氧造渣，加合⾦，搅拌升温等⼿段完成炼钢基本任务，“四脱两去两调整”。

3氧⽓转炉吹炼过程氧⽓顶吹转炉的吹氧时间仅仅是⼗分钟，在这短短的时间内要完成造渣，脱碳、脱磷、脱硫、去⽓，去除⾮⾦属夹杂物及升温等基本任务。

由于使⽤的铁⽔成分和所炼钢种的不同，吹炼⼯艺也有所区别。

氧⽓顶吹转炉炼钢的吹炼过程，根据⼀炉钢吹炼过程中⾦属成分，炉渣成分，熔池温度的变化规律，吹炼过程⼤致可以分为以下3个阶段：（1）吹炼前期。

（2）吹炼中期。

（3）终点控制。

炼好钢必须抓住各阶段的关键，精⼼操作，才能达到优质、⾼产、低耗、长寿的⽬标。

3.1装⼊制度装⼊制度是保证转炉具有⼀定的⾦属熔池深度，确定合理的装⼊数量，合适的铁⽔废钢⽐例。

3.1.1装⼊量的确定装⼊量是指转炉冶炼中每炉次装⼊的⾦属料总重量，它主要包括铁⽔和废钢量。

⽬前国内外装⼊制度⼤体上有三种⽅式：（1）定深装⼊；（2）分阶段定量装⼊；（3）定量装⼊3.2.2装⼊次序⽬前永钢的操作顺序为，钢⽔倒完后进⾏溅渣护炉溅渣完后装⼊废钢，然后兑⼊铁⽔。

为了维护炉衬，减少废钢对炉衬的冲击，装料次序也可以先兑铁⽔，后装废钢。

若采⽤炉渣预热废钢，则先加废钢，再倒渣，然后兑铁⽔。

如果采⽤炉内留渣操作，则先加部分⽯灰，再装废钢，最后兑铁⽔。

3.2供氧制度制订供氧制度时应考虑喷头结构，供氧压⼒，供氧强度和氧枪⾼度控制等因素。

3.2.1氧枪喷头转炉供氧的射流特征是通过氧枪喷头来实现的，因此，喷头结构的合理选择是转炉供氧的关键。

吹炼过程中的脱磷和脱硫摘要：炼钢过程中的脱磷及脱硫所必须具有的条件、影响它的因素。

1前言炼钢过程中，脱碳是至关重要的，对于铁水中。

含有的有害元素S、P的去除则更为重要。

虽然近年来铁水预处理技术有很大的发展，减轻了转炉炼钢过程中的脱磷和脱硫任务但是在吹炼过程中硫、磷的去除仍应该引起我们的高度重视，否则会影响的质量。

2吹炼过程中的脱磷磷是易氧化元素，在转炉吹炼前期发生氧化反应：2[P]+5(FeO)=(P2O5)+5Fe然后，再于渣中的（CaO）反应，生成稳定的化合物(P2O5)＋n（CaO）=n（CaO. P2O5）冶炼中磷的氧化去除反应为：2[P]+5(FeO) ＋n（CaO）= n（CaO. P2O5）+5Fe式中n为3或4，炉渣中的（FeO）和（CaO）越多，越利于磷的去除。

吹炼达到终点时由于钢水温度升高，钢液中含碳量不同，对渣中（FeO）含量有影响。

因而影响终点磷含量。

在工业生产中，为了减少回磷现象，通常的办法是保证冶炼后期炉渣为高碱度，并化好渣，适当保持一定的（FeO）含量，以便稳定去磷效果。

为了去磷，吹炼过程中，应根据去磷的热力学条件，首先要搞好前期渣，尽快形成高氧化性的炉渣，以利于前期低温去磷。

而在吹炼后期要控制好炉渣碱度和渣中的（FeO），以利于后期高温、高碱度、高（FeO）脱磷。

当脱磷反应达到平衡时，用浓度来表示的平衡常数为：Kp= (P2O5)/[p]2(FeO)5(CaO)4常用磷在炉渣和金属中的分配比来表示脱磷能力，其表示方法很多。

常用L p=(P2O5)或Lp= (P2O5)/ [p].Lp越大，炼钢过程中脱磷能力也越大。

平衡常数和温度的关系：Lg=51875/T-33.16从脱磷反应的反应式、平衡常数及温度关系，可知影响脱磷的因素有：2.1炉渣碱度的影响。

由分配比公式可知：渣中的CaO越高，分配比越高，脱磷能力就越强。

CaO的脱磷作用在于：它能使P2O5生成稳定的磷酸钙。

100t顶底复吹转炉冶炼过程矿相及硫磷变化规律解析赵斌;吴伟;吴巍;崔怀周;汪成义;王天明【摘要】研究了某钢厂100 t顶底复吹转炉炼钢过程中熔池金属成分、炉渣成分、温度的变化以及熔池脱碳、脱磷、脱硫的情况,检测了炉渣的成分变化和岩相结构.试验结果表明,吹炼终点时脱磷、脱硫反应偏离平衡值较远,转炉炼钢平均脱磷率为87%,平均脱硫率为30%.[C][O]积为0.0045,降碳速度为0.429 %/min,熔池平均升温速度为33.46 ℃/min,每增加1%质量分数的碳,钢水温度提高76.87 ℃.该厂炉龄大于5000炉,导致碳氧积升高,从而影响了碳氧反应的动力学条件.炉渣碱度的变化对转炉脱磷率没有明显影响.增加初期烧结矿平均用量,提高前期化渣速度,可避免后期炉渣返干.%The variation of the composition of melt,slag and the temperature,the reaction of decarburization, dephosphorization and desulfurization of molten pool in a 100 t top and bottom combined with blown converter in a steel plant were studied. The composition changeand petrographic structure of the slag were examined. The experimental results showed that the dephosphorization and desulfurization reactions were far from the equilibrium value at the end of the blowing finish. The average dephosphorization rate was 87%,and the average desulfurization rate was 30%. The product of [C] and [O] was 0.004 5,the rate of carbon reduction was 0.429 %/min, the average heating rate of molten pool was 33.46 ℃/min, the additon of each 1% C (by mass) increased the temperature of molten steel by 76.87℃. The campaign life of the plant exceeded 5 000 heats, so the product of carbon and oxygen increased, thereby affecting the dynamic conditions of carbon oxygen reaction. Thechange of slag basicity has no obvious influence on dephosphorization rate. The increase in the average amount of presintering can improve the early slagging speed, avoiding slag redried during post blowing period.【期刊名称】《上海金属》【年(卷),期】2018(040)003【总页数】6页(P73-78)【关键词】顶底复吹转炉;钢水;炉渣;岩相分析【作者】赵斌;吴伟;吴巍;崔怀周;汪成义;王天明【作者单位】钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081;钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081;钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081;钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081;钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081;钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京 100081【正文语种】中文在钢铁行业产能过剩的大环境下，为降低生产成本，提高产品竞争力，很多钢铁企业在综合考虑自身工艺水平及设备环境条件下，开发高效、低成本、精准控制的转炉洁净钢生产工艺技术，在铁水预处理、转炉“双渣法”和“双联法”脱磷的基础上，希望在转炉内将磷含量控制在合理的水平，因此研究高效、低成本精准控制的转炉洁净钢生产工艺技术十分必要。

转炉脱磷工艺近年来，随着我国钢材的发展，对低磷钢的生产要求越来越高，对高级别钢特别是低磷钢的需求大大增加，这些产品对钢中磷的质量分数提出了很高的要求，大多要求磷含量低于0.015%；低温用钢管、特殊深冲钢、镀锡板要求钢中磷低于0.010%；一些航空、原子能、耐腐蚀管线用钢要求磷低于0.005%，所以超低磷钢将成为以后发展的主要方向。

下面是关于国内外对超低磷钢的生产研究。

以及现场的一些主要工艺过程。

一国际上对超低磷钢的研究日本发明的转炉脱磷工艺主要方法有：JFE的LD-NRP法，住友金属的SRP法，神户制钢的H炉，新日铁的LD-ORP法和MURC法。

其操作方式住友有两种，第一种是采用两座转炉双联作业，一座是脱磷，另一座接受来自脱磷炉的低磷铁水脱碳，即“双联法”，典型的双联法工艺流程为：高炉铁水—铁水预处理—转炉脱磷—转炉脱碳—二次精炼—连铸;第二种是在同一座转炉上进行铁水脱磷和脱碳，类似传统的“双渣法”。

德国发明的转炉脱磷工艺：TBM工艺（蒂森底吹技术)目前双联法是生产超低磷钢的最先进转炉炼钢法，其主要优势是：炉内自由空间大，允许强烈搅拌钢水，顶吹供氧，高强度底吹，不需要预脱硅，废钢比较高，炉渣碱度比较低，渣量低，处理后铁水温度较高（1350），脱磷效率明显提高。

1转炉脱磷新工艺1.1JFE福山制铁所福山制铁所，有两个炼钢厂（第二炼钢厂和第三炼钢厂）。

该制铁所是日本粗钢产量最好的厂家。

第三炼钢厂有2座320T的顶底复吹转炉，采用LD-NRP工艺（双联法），一座转炉脱磷，另一座转炉脱碳，转炉脱磷能力为450万t/a。

该厂1999年开始全量铁水转炉脱磷预处理。

转炉脱磷指标：吹炼时间为10分钟，废钢比为7%~10%；氧气流量为30000立方米/h，底吹气体为3000立方米/h；石灰消耗为10~15kg/t。

转炉脱碳指标：炉龄低于脱磷转炉，转炉在炉役前期用于脱碳，炉役后期用于脱磷，炉龄约7000炉；石灰消耗5~6kg/t。

转炉炼钢脱磷工艺理论与实践摘要：中国的钢铁生产领先于世界，现在正是处在从钢铁大国到强国的高速发展阶段，许多炼钢技术在国际上拥有领头地位。

判断钢铁品质好坏关键指标就是其中的磷含量。

脱磷效果是否良好决定了产钢是否符合标准。

本文主要介绍转炉炼钢厂脱磷工艺的原理，并融合炼钢实际操作对脱磷工艺中的注意事项进行详细介绍。

关键词：转炉炼钢；磷含量；炉外脱磷前言：全球使用范围最广的金属材料就是钢铁，是现代建筑不可或缺的生产材料。

钢材加工有冷热加工两种，按照途可将钢铁分为结构钢，工具钢，特种钢，专业钢等，加工方法。

因为生产方式的多样化就对非金属元素的要求非常严格，其中主要为磷元素，它的含量是钢材质量是否达标的重要指标。

恰当的磷含量能增加钢的强性，但对于大部分的钢来说，磷都是一个有危害的元素，高磷量会使钢的可塑性减弱，可焊性和冲击韧性变低。

有研究表明，在钢水凝固过程中，磷的偏析集中在晶界，从而引起钢在低温环境下的脆性，将这种现象叫做“冷脆” 。

磷含量对钢的影响是如此之大，以至于即使极少的磷（0.01％）也会引发钢的低温脆性。

所以要求普通钢的磷含量小于0.04%。

像寒冷地区的钻井平台，船舶，钢轨，钢制轴承零件，液化气管道等要求钢的磷含量应小于0.03％。

脱磷反应是转炉炼钢过程中重要的物理化学反应，也是转炉炼钢的基本任务之一。

本文依据最常用的转炉炼钢工艺介绍脱磷工艺原理，并与实际情况相融合表明脱磷工艺中的注意事项。

1磷的来源与存在形式铁矿石含大量磷，磷在高炉炼铁中几乎都进到了铁水里，铁水中磷的含量和铁矿石中磷的含量成正比，冶炼的生铁中磷含量可达2.0%以上。

此外，在炼钢过程中加入铁合金也会带来许多磷。

磷在铁水中大多以元素形式存在，一小部分为磷化物。

2 转炉炼钢脱磷原理与条件2.1 转炉炼钢脱磷原理在转炉吹炼过程中，铁水中的磷被氧化成P 2O 5变成炉渣。

P 2O 5是一种酸性含氧物质，能和炉渣中的碱性含氧物质FeO 、CaO 、 MnO 、MgO 等形成磷酸盐化合物。