[硅铁,济钢,低温]济钢低温低硅铁水脱磷的工艺实践

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低硅低温铁水终点磷含量高的原因分析及控制

转炉冶炼是一个复杂多变的过程，受铁水条件、钢结构、废造渣材料质量等多种因素的影响，冶炼的钢水质量差别很大。目前，钢股份有限鞍公司第二炼钢厂南区转炉兑的低硅低温铁水（ｉＳ
吨复吹转炉，工艺参数见表ｌ每炉钢水吹炼其。
ｉｈｄｙｏｔｅｍａｉｇａｅａａｙｅ．Ｐｈｓｈｒｓｃｎｅｔｉｉｕｄｓｅｌｉｅｅｄｐｉｔｏｎｇｔｅｍｉｗａｆｓｅｌｋｎｒｎｌｚｄｏｐｏｏｔｎｎｌｑｉｔｅｎｔｎｏｎｆｕｈ
ｓｅｍａｉｇｉｒｄｃｄａｄｔｅｑａｉｆｌｕｄｓｅｌｉｉｒｖｄｂｄｐｉｇｃｒｅｐｎｉｇｍｅｓｔｌｋｎｓｅｕｅｎｈｕｌｙｏｉｉｔｅｓｍｐｏｅｙａｏｔｏｒｓｏｄｎａ — ｅｔｑｎｕｅｕｈａｍｐｏｉｇｓｇｓｌｎｏｄｔｎｎｌｇｆｒｎｔｏｓｒｓｓｃｓｉｒｖｎｌｍｅｔｇｃｎｉｏｓａｄｓａｏｍｉｇｍｅｄ．ａｉｉｈＫｅｒｓｏｖｒｅ；ｌｗｓｉｏｏｔｌａｏｅｅａｕｅｅｈｓｈｒａｉｎｙｗｏｄ：ｃｎｅｔｒｏｉｃｎｈｔｌｍｅｔｗｔｍｐｒｔｒ；ｄｐ０ｐｏｉｔａｌｚｏ
ｈｔｍｅａｔｌｗｅｅａｕｅｂｏｖｒｅｔｅｍａｉｇ，ｉｆｕｎｉａｔｒｕｈａｅｃｎｅｔｏｅｏｔｌａｏｔｍｐｒｔｒｙｃｎｅｔｒｓｅｌｋｎｎｅｃｎｇｆｃｏｓｓｃｓｔｏｔｎｆＦＯｌｈ

钢水脱磷工艺

钢水脱磷工艺磷在钢中是以[Fe3P]或[Fe2P]形式存在，为方便起见，均用[P]表示。

炼钢过程的脱磷反应是在金属液与熔渣界面进行的，首先是[P]被氧化成（P2O5），而后与（CaO ）结合成稳定的磷酸钙，其反应式可表示为：2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO ·P2O5)+5[Fe]2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO ·P2O5)+5[Fe]从CaO-P2O5相图中可以看出3CaO ·P2O5为最稳定，4CaO ·P2O5次之。

可以认为存在于碱性渣中的应是3CaO ·P2O5。

由于3CaO ·P2O5和4CaO ·P2O5的反应生成自由能值很相近，在热力学分析时，有两种磷酸盐得出的结论基本上是一致的。

在实验室条件下，达到平衡时的反应产物通常是4CaO ·P2O5。

脱磷反应平衡常数可表示为:4455225.45.4.).(.).(.][%).(22CaO CaO FeO FeO P O P CaO O P CaO N N f P N γγγ=552.4..52CaO FeO P O P CaO P a a a a K = 9.4296600][%][%1lg 1lg 5252-=⋅=⋅T O P a a O P1,1524==⋅CaO O P CaO a a 17.2939060lg 525252-=⋅⋅Ta a N O P O P O P γ390.92078002.1lg 52+-⋅∑=TN A j j O P γ2252.2317833132026a g e a n a j j C O M O F tO N O M O C F P O A N N N N N N N N =+++++-∑j N 表示的是炉渣中某成分的摩尔分数。

将[%P]，[%O]分别代替P a 、O a ,可得52lg 56.385984002.1][%]lg[%52O P j j N TN A O P ++-⋅∑=⋅)lg(%5.2)lg(%70.2422350][%)(%lg Fe CaO TP P ++-=24)(%>CaOLP 主要取决于熔渣成分和温度。

低硅低温铁水去磷冶炼生产实践

２０１３年１１月第四期
出江，ｌ｝舍
３５
低硅低温铁水去磷冶炼生产实践
任海军吴辉强２李军辉
（１．杭州钢铁集团公司转炉炼钢厂；２．杭州钢铁集团公司技术中心摘３１００２２）
浇注
依据脱磷的热力学条件 ¨ ｊ，去磷的基本条件是高（ＦｅＯ）、高（ＣａＯ）和较低的温度。从冶炼时期的特性上看，吹炼前期［ｓｉ］、［Ｍｎ］大量氧化，炉渣中氧化铁高、碱度高、温度相对较低均可以满足脱磷的条
化渣的同时减缓Ｃ—Ｏ反应速度，提高渣中氧化铁含量，保持炉渣具有良好的流动性。
表１杭钢转炉入炉铁水成分要求％
注： ① 冶炼优碳钢时，要求入炉铁水含硫量不超过０．０３５％。
２．１铁水硅含量低对脱磷的影响
关键词：转炉；低硅低温铁水；脱磷
２）入炉铁水温度不小于１２５０￣。３）入炉铁水带渣量小于０．冶炼是一个复杂多变的过程，受铁水条
件、废钢结构、造渣材料质量等多种因素的影响，冶
一一
② 当铁水成分、温度达不到要求时，在不影响品种质量的情况下，由公司总调协调处理。
，
铁水中的硅，是转炉炼钢的主要发热元素之般铁水含硅量以０．５％～０．８％为宜。

低硅铁水冶炼工艺实践_吴文东

低硅铁水冶炼工艺实践_吴文东第17卷第10期2007年10月中国冶金China M eta llur gyVo l.17,N o.10October 2007作者简介:吴文东(1966-),男,博士,高级工程师; E -mail:*****************;修订日期:2007-05-10低硅铁水冶炼工艺实践吴文东, 彭波, 代宾, 张其欢, 肖建华(川威集团有限公司,四川威远642469)摘要:简介了川威炼钢厂低硅铁水冶炼工艺。

生产实践表明,采取加入一定的钢包余渣和留渣操作等技术措施,可有效解决低硅铁水冶炼成渣困难、热量少、易粘枪、不利于脱磷及炉况维护等难题。

关键词:低硅铁水;钢包余渣;留渣操作;工艺实践中图分类号:T F703 文献标识码:A 文章编号:1006-9356(2007)10-0014-02Practice of Steelmaking With Hot Metal Containing Low SiliconWU Wen -dong, PEN G Bo, DA I Bin, ZH A NG Q-i H uan, XIAO Jian -hua(Chuanw ei G ro up Co L td,Weiyuan 642469,Sichuan,China) Abstract:T he pro cess of steelmaking w ith ho t metal containing lo w silico n in Stee-l making Plant was int roduced.P roduct ion practice show s that so me pro blem o f slag for mation,shor t o f heat,slag adhesion o n ox y gen lance,less slag for dephospho rizatio n w ere so lved by adding sur plus slag and r emaining slag operation.Key words:hot metal co nt aining low silico n;sur plus slag o f ladle;remaining slag o per ation;pr actice 目前,川威集团炼铁厂由于加大了钒钛矿用量比例和采用富氧喷煤技术,使得铁水条件变差、碳和硅的质量分数较低、钒和钛的质量分数较高。

济钢低硅铁水吹炼工艺实践

维普资讯
第２９卷第６期
２０年１０７２月
山东冶金
ＳａｄｎＭｅａｌｒｙｈｎｏｇｔｌｇｕ
Ｖｏ．９．．１２ＮＯ６
Ｄｅｅｅ０７ｃｍｈｒ２０
１生产技术・
济钢低硅铁水吹炼工艺实践
２工艺条件
转炉公称容量１０ｔ有效容积１４ｍ３炉容２；２；
比１。氧枪外径ｑ２３ｍ氧气流量２０．ｍ／０ｔｂ７ｍ；７００～
３０３；喷头形式为４孔拉瓦尔型水冷铸造喷４００ｍ／ｈ
头；马赫数２０纯吹氧时间１ｉ；氧强度最大．；６ｍｎ供
和硅的氧化，中（ａ含量不断增加，ＳＯ）量渣ＣＯ）（ｉ含
钢厂的人炉铁水硅含量有了明显降低，这就对转炉
炼钢的吹炼工艺提出了更高的技术要求。针对转炉低硅铁水炼钢化学热相对减少，成渣困难，渣量少不利于造渣，容易发生粘枪、烟罩等问题，钢第且粘济三炼钢厂通过优化供氧、造渣制度，设计倒锥度氧枪，对低硅铁水吹炼工艺进行了分析探讨，解决了低硅铁水炼钢的造渣、脱磷、硫、脱熔池升温、粘枪等技
灰活性度３６化学成分见表２５，。
表１低硅铁水化学成分％
Ｃ
．
铁水。同时应适当控制枪位及氧气流量，避免化渣不
透造成粘枪。
ＳＰ
Ｓｉ
Ｍｎ

济钢三炼钢铁水脱硅工艺设计

济钢三炼钢铁水脱硅工艺设计
穆艳春;陈树国;曾静
【期刊名称】《山东冶金》
【年(卷),期】2008(0)S1
【摘要】铁水预处理脱硅在炼钢过程中起到很重要的作用,能够减轻转炉的冶炼负担,实现少渣吹炼,提高钢质量、扩大转炉冶炼品种。

济钢第三炼钢厂铁水预处理脱硅是在鱼雷罐倒铁过程中利用气力输送方式向铁水包中喷吹脱硅剂的工艺,该工艺主要设施包括氮气阀门站、脱硅剂储存和下料设备,如手动插板阀、锥形阀、给料泵等。

该工艺流程简洁流畅,对环境影响小,自动化控制水平高,操作简单、灵活、方便。

【总页数】2页(P139-140)
【关键词】铁水预处理;脱硅;气力输送
【作者】穆艳春;陈树国;曾静
【作者单位】济钢集团国际工程技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TF549.9
【相关文献】
1.酒钢转炉改造过程中铁水脱硅工艺的设计 [J], 金志勇
2.济钢低硅铁水吹炼工艺实践 [J], 王念欣
3.济钢一炼钢铁水预处理工艺选择及布置方案的确定 [J], 赵培建;杨舒拉;刘辉
4.铁水专用包喷粉脱硅,脱磷预处理生产工艺研究 [J], 梁津原;张秉元
5.济钢低温低硅铁水脱磷的工艺实践 [J], 许建
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炼钢厂低温低硅铁水冶炼生产实践

影响化渣的主要原因是铁水温度过低导致的热得多。
量不足、硅含量过导致形成低熔点化合物量少。３．２装入制度适时调整
控制措施只有：辅料加入时机控制和氧枪枪位
为了提高低温低硅铁水的物理热和化学
转炉脱磷的全程控制为Ｊ：前期快速化
· ６·
梅山科技
２０１８年第２期
渣，利用低温高效脱磷。中期确保炉渣流动性较低的情况下，对下一炉初期渣的形成十分有
持续脱磷，后期保证炉渣流动性、碱度、（ＦｅＯ）利，可以有效的去除磷、硫。梅钢公司二转炉现
关键词：低硅；低温；脱磷；２５０ｔ转炉
ＰｒａｃｔｉｃｅｏｆＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄＬｏｗＳｉｌｉｃｏｎＭｏｌｔｅｎＩｒｏｎＳｍｅｌｔｉｎｇｉｎＭｅｉｓｈａｎＳｔｅｅｌｍａｋｉｎｇＰｌａｎｔ
ＺＨＡＮＧＪｉａｎｄｏｎｇＷＡＮＧＬｏｎｇｆｅｉ（ＳｔｅｅｌｍａｋｉｎｇＰｌａｎｔｏｆＭｅｉｓｈａｎＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３９，Ｃｈｉｎａ）Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｗｓｉｌｉｃｏｎ；ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｄｅｐｈ０ｓｐｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ；２５０ｔＢＯＦ
转炉冶炼是一个复杂多变的过程，受铁水条件，废钢结构，造渣材料质量等多种因素的影响，冶炼的钢水质量差别很大。目前，公司二炼钢低温低硅铁水（［Ｓｉ］％ ≤０．２５，Ｔ≤１３００℃ ）占比在８％左右，由于铁水温度低，含硅量低，转炉冶炼过程中，渣中的（ＳｉＯ）总量偏低，造成化渣困难 … ，经常出现冶炼终点钢水磷含量降不下来的现象，给生产组织和产品质量造成了较大负面影响。为了提高钢水终点磷符合率，对低温低硅铁水冶炼进行分析研究。

低铁耗条件下低硅铁水冶炼工艺的优化

工况分析
（-）生产条件
柳钢转炉炼钢厂冶炼一车间现有3座KR脱
48 | 2019年第2期
硫站，3座150 t顶底复吹转炉（配备副枪系统），LF钢包精炼炉2座，RH真空精炼炉1 座，拥有一套较为完整的钢水冶炼系统。2017 年下半年以来，入炉铁水条件变化比较大，低硅铁水比例逐渐增加，粗略统计，目前入炉铁水® （Si） W0.40%约占1/4,低硅铁水成分及其温度见表1。
酸性渣侵蚀炉衬，冶炼低硅铁水，炉渣总量少，
钢液面覆盖强度减弱，终点炉渣化不透，炉渣
过稠，炉渣熔化性温度低，粘度小，流动性强，
导致溅渣护炉时间长，氮气消耗增加，且溅渣
层易脱落，粘性差，溅渣护炉效果差，不利于
炉衬的维护。
工艺优化措施
根据低铁耗下低硅铁水冶炼过程返干粘钢、热量低等问题，工艺上主要对装入制度、造渣制度、供氧制度、底吹供气制度、留渣制度及
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加入发热剂补偿热量等环节进行优化。
(-)装入制度
低硅铁水一般热量低，为了提高低温低硅铁水的物理热和化学热，给快速化渣提供温度条件，需要提高铁水装入量，降低废钢比。正常铁水和低温低硅铁水装入制度的对比见表2O
表2 装入制度的对比 (t)
正常铁水低硅铁水
138 ±2 140 ±2
废钢+生铁 27+2 25+2
冶炼低硅铁水时，由于矿石加入量较正常炉次要少，减少矿石的宜接影响就是调渣困难。渣钢可有效促进化渣，在废钢斗加入l~2t渣钢，提高炉渣流动性。渣钢主要是渣场回收大块含铁渣块，主要成分，w (FeO) : 0.40% ~ 0.70%; (o (P): 0.050%-0.090%; a (CaO): 0.20%-0.45%； co (MgO) : 0.04% - 0.08% □其原理是增加前期氧化铁含量，增加前期渣中酸性氧化物含量，在增加前期熔池内渣量的同时, 起到促进前期快速成渣作用，稳定转炉热平衡, 保证前期升温正常，熔池温度升高以保证炉渣熔化，并且可以增加吹炼过程渣量、氧化铁，利于快速化渣，确保脱磷效果，减少返干。

铁水预处理脱磷的工艺流程

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济钢高炉低硅低成本冶炼实践

关键词：风量；送风制度；熟料比；低硅冶炼；低成本中图分类号：ＴＦ５３文献标识码：Ｂ文章编号：１００４ — ４６２０（２０１５）０１ — ００４５ — ０３
１前
言
年份
表１１７５０ｍ。高炉和３２００ｍ。高炉渣比、
１８．３４１７．７７
１７．７５
５７．７５５６．７７
５７．２１
３３５３５１
３４９
１６．０７１５．９７
１５．６８
２０１３５５．３１
２０１４５４．１６
由于高炉使用大量低品位、高（Ａ１：０）经济矿的
炉料结构，原燃料条件持续变差，综合入炉品位不断降低，渣比，渣中（Ａ１：０）大幅上升（见表１），对炉
作活跃，中心气流充沛ｎ］。
２．１调整送风制度
针对渣比高、品位低、渣中（Ａｌ。Ｏ，）相对偏高、入
（山钢股份济南分公司炼铁厂，山东济南２５０１０１）
摘
要：济钢以提升高炉风量为核心，通过调整送风制度，降低软熔带和压缩滴落带高度，提高熟料比，降低休慢风率等措
施，解决了高渣比、高（Ａ１０，）带来的技术难题，实现了低硅冶炼、生铁成本降低的高效冶炼，提升了风量、风温、顶压等操作参数水平，铁水含硅达到历史最低水平，生铁成本得到大幅度降低，达到４４．１元／ｔ。

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济钢低温低硅铁水脱磷的工艺实践
【摘要】针对转炉冶炼低温低硅铁水终点磷含量偏高的现象，从冶炼前期成渣条件、氧枪吹炼枪位等几方面因素对脱磷的影响进行了分析。

通过改善化渣条件、采取留渣操作和低温操作等相应措施，有效降低了终点钢水中的磷含量。

【关键词】转炉；低温低硅铁水；脱磷
【Abstract】Aiming at the phenomenon that high phosphorus content exist at the endpoint of smelting low silicon hot metal at low temperature in converter，we analysis a few factors which influence dephosphorization， such as the condition of early stage of the smelting slag， lance position of oxygen lance blowing gun. By improving the condition of slag and taking slag operation and low temperature operation， we reduced phosphorus content in the end of molten steel effectively.
【Key words】Converter；Low silicon hot metal at low temperature；Dephosphorization
低温低硅铁水的入炉给转炉操作带来了极大的困难，具体表现在炉渣化不透，中期返干严重，终点磷易出格，从而增加了后吹或点吹概率，影响着钢水的质量及转炉的寿命，增加了原料消耗，对降低成本非常不利。

低温低硅铁水的冶炼还容易粘氧枪、烟道以及炉口，大大增加了工人的劳动强度，严重时甚至会打乱铸机节奏，造成被迫性停浇，产生生产事故。

为了解决这一生产难题，济钢炼钢厂210炼钢车间根据实际生产条件，通过原因分析、大量实践摸索，指定了一系列工艺优化措施，化渣效果得到改善，有效地解决了脱磷困难及粘枪的问题。

1 生产概况
2 磷高主要原因分析
2.1 化渣不良
转炉冶炼过程发生在钢渣间的脱磷反应主要是[1]：
4（CaO）+5（FeO）+2[P]=（4CaO?P2O5）+5[Fe]+Q（1）
有利于脱磷的条件为：低温、高碱度、高（FeO）、大渣量、良好的炉渣流动性。

脱磷反应是强放热反应，在影响脱磷的诸多因素中，温度表现得尤为明显，控制好温度是脱磷的关键[2]。

同时，炉渣良好的流动性对提高渣钢接触面积，促进脱磷具有积极的作用。

而脱磷的最佳时期是冶炼前期，而能否尽快形成具有一定流动性和碱度的初期渣尤其关键。

但成渣的条件必须有充分的搅拌、适当高的熔池温度，这是促进脱磷反应的动力学条件。

没有足够的温度，渣子不能熔化，即使能够熔化，如果温度不够高，渣子的流动性不好，仍
不能完成它应起的作用。

前期适当高温有利于熔渣向石灰内部渗透，使生成的石灰块外壳化合物迅速熔融成渣。

低温低硅铁水由于铁水温度低导致转炉冶炼初期温度偏低，不利于初期渣的形成；同时由于冶炼初期降低炉渣熔点的SiO2含量低，不利于形成泡沫化良好炉渣，因此不利于转炉冶炼初期脱磷。

一旦前期炉渣化不透，中期则容易引起返干，并且难以调理，大大降低脱磷效率。

指望后期大量的脱磷是非常困难的。

另外头批渣料加入数量过多，加入时机稍早等原因，也会造成吹炼前期熔池升温速度慢、温度低，致使前期渣料不具备充分熔化的热力学条件。

二批料加入过早或过晚，或者因为在吹炼中后期短时间内加入渣料数量过多、批次过勤，都会致使炉渣化不透，流动性较差，不具备充分的脱磷动力学条件。

2.2 枪位及氧压控制不当
开吹阶段枪位过高或氧压较低，熔池升温较缓慢，不利于石灰的熔化；若低枪位开吹时间较长而未及时提枪，则硅、锰氧化期更短，渣中（FeO）较低，不利于石灰的熔化，致使脱磷效果差。

吹炼中后期，随着熔池温度的逐步升高，若吹炼枪位相对较低，碳氧反应剧烈，渣料加入相对滞后，致使中后期熔池温度过高，形成炉渣“返干”，使炉渣失去脱磷能力。

3 工艺优化及改进措施
3.1 合理的装入量制度
为了提高低温低硅铁水的物理热和化学热，给快速化渣提供温度条件，需要提高铁水装入量，减少废钢量，降低废钢比。

210t炼钢车间把废钢比控制在了6.5%～7.5%。

因为铁块相比废钢温降效应要小许多，冶炼低温低硅铁水时，最好配加一定量的铁块。

3.2 枪位及造渣制度
3.3 使用活性石灰
如果入炉石灰质量较差，有效CaO低，杂志多，若加入量少则炉渣碱度达不到要求；反之，低温低硅铁水条件下，则石灰更加难以熔化，碱度和流动性均不到脱磷的要求。

而活性石灰有效CaO含量高，SiO2含量低，硫、磷含量少，生烧和过烧率低，气孔率高，块度合适，加入炉内能快速熔化，成渣速度快，因此能大大改善冶炼低温低硅铁水的冶金效果。

另外，前期尽量不要使用比如石灰石、生白云石等造渣料替代部分石灰和轻烧白云石。

石灰石和生白云石加入炉内会进行分解反应，吸收大量的热量，降低熔池温度，由于多了一步分解反应，因而成渣速度较石灰和轻烧白云石要慢。

3.4 加入提温剂及化渣剂，例如硅铁及锰铁
铁水温度和硅低时，由于热量不足，可以加入适量硅铁来增加铁水热量，铁水锰低时，可以往铁水中补加锰铁以增加渣中MnO，渣中MnO对石灰溶解速度的影响仅次于FeO。

通过大量实践发现，当铁水中Mn含量在0.50%～0.60%时，初期渣形成快，中期返干现象减轻，脱
磷效果较好。

3.5 留渣操作
转炉留渣操作是将上一炉的终渣全部或一部分留给下炉使用。

由于炉渣碱度高、温度高，并且有一定的（FeO）和（MnO）含量，且是现成的熔体，渣层比较活跃，炉渣流动性好，且本身还具有大量的物理热，因而在前期温度较低的情况下，对下一炉初期渣的形成十分有利，可以有效的去除磷、硫。

但留渣操作在兑铁过程中易产生喷溅，危及人身及设备安全，而且打火困难，易引起LT泄爆。

可以通过以下措施解决：
（2）对于（FeO）含量较高的炉渣，应延长溅渣时间，必要时往留渣炉内加入500～1000kg 的石灰以稀释渣中（FeO），稠化炉渣。

同时，兑铁时动作要采取缓慢细流原则。

兑铁完毕，要前后晃炉。

表2分别为20炉条件基本相同，留渣与不留渣炉次终点平均脱磷情况对比。

从表2可以看出，留渣操作即使在终点温度偏高的条件下，脱磷效果也是比单渣操作效果显著较多。

3.6 低温操作
由此可见，利用低温操作对转炉脱磷是十分有利的，在满足出钢条件及后续工序要求的条件下，出钢温度越低越好。

4 实践效果
5 结语
低温低硅铁水的冶炼，要想有效的脱除铁水中的磷元素，操作上必须做到：在吹炼前期要尽快形成一定碱度、一定流动性与FeO的前期渣，吹炼中期要控制好枪位与温度，避免炉渣返干，做到吹炼中、后期有效地脱磷。

【参考文献】
[2]黄希祜.钢铁冶金原理[M].北京：冶金工业出版社，1990.
[3]张芳.转炉炼钢[M].北京：化学工业出版社，2008.。