转炉冶炼低磷洁净钢的工艺开发和实践

文摘   2024-11-14 17:43   英国  
随着钢铁行业对钢材洁净度和低磷含量的要求日益提高,如何高效地去除钢水中的磷成为生产中的关键难题。尤其是随着高磷铁矿石的使用,转炉脱磷工艺的优化对实现高质量钢材生产具有重要意义。如何在控制成本的前提下,通过合理的工艺来提升脱磷效果,是当前低磷洁净钢生产研究的热点。
         

 

目前,单渣法虽然操作简单,但难以满足超低磷钢的质量要求;而双联法和三渣法在脱磷效率上表现出色,但由于操作复杂、生产周期长,在工业应用中受到限制。因此,开发一种高效、操作简便的低磷洁净钢生产工艺是该领域的主要技术需求。
         

 

最近,首钢京唐的王星及其团队在实践中开发了一种基于双渣法的转炉冶炼低磷洁净钢工艺。他们通过调整脱磷期的温度、渣碱度、供氧流量等工艺参数,实现了在脱磷效果和生产效率上的双重优化,使钢水磷含量可稳定控制在0.002%以下,为超低磷洁净钢的生产提供了有效的工艺方案。
         

 

相关研究成果以“转炉冶炼低磷洁净钢的工艺开发和实践”为题目发表于《钢铁》期刊2022年第57卷第11期。论文作者为:王星,胡显堂,危尚好,周冬升,王东,刘敏。   
         

 

该论文的主要研究结果与结论如下:
  • 脱磷期温度控制:将脱磷期温度控制在1300-1350℃可获得较好的脱磷效果,并保持渣的流动性良好,确保渣成分均匀。
  • 碱度的优化:通过调控渣碱度至1.8-2.2,能够在保证脱磷率的同时节省白灰消耗,降低生产成本。
  • 供氧流量的调控:最佳供氧流量为脱碳流量的83.5%,既确保了脱磷效果,又避免了碳氧反应引起的温度波动。
  • 脱磷率:在终渣FeO含量不低于20%、碱度为6的条件下,成品钢水中的磷含量可稳定控制在0.002%以下。
  • 生产效率:相比于传统的双联法和三渣法,双渣法缩短了脱磷和脱碳周期至49分钟,生产效率提高了约20%。
         

 

论文中的主要图片和表格如下:   
图1. 转炉脱磷的主要影响因素
         

 

图2. 转炉下渣检测系统报警前后钢流对比
         

 

   
图3. 下渣时长与钢水回磷量的变化
         

 

图4. 3种冶炼模式周期对比   
         

 

图5. 脱磷期结束温度、碱度、碳含量和脱磷率关系
         

 

图6. 脱磷期结束耗氧量分布
         

 

   
图7. 终点温度和磷含量关系
         

 

   
图8. 出钢温降分布
         

 

图9. 终渣FeO和终点磷含量关系
         

 

   
图10. 终渣FeO分布
         

 

   
图11. 终渣碱度和终点磷含量关系
         

 

图12. TSC测量时温度和磷含量关系
         

 

   
图13. 动态阶段脱碳量和脱磷量的关系
         

 

图14. 不同底吹流量的脱磷情况
         

 

   
图15. 不同底吹流量下脱磷率对比
         

 

图16. 9Ni钢各工序磷含量控制
         

 

   

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钢铁连
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