在钢铁生产中,脱磷过程是影响钢水品质的重要环节,特别是在生产低磷钢材时更显关键。近年来,转炉留渣双渣工艺因其能够降低石灰消耗和节省成本逐渐推广,但由于工艺控制复杂,实际生产中脱磷效果往往不稳定。为提升脱磷效果并实现精细控制,合理划分和优化脱磷、脱碳阶段的工艺参数成为一项重要的研究方向。
传统的脱磷方法通常以高碱度、高氧化性和大渣量为基础,但在实际生产中效果并不理想,尤其是脱磷和脱碳阶段的需求存在显著差异。现有的工艺研究未能充分区分两阶段的不同特点,因而限制了脱磷工艺的优化效果。
贵州大学的王林珠博士及其团队,通过采集100t转炉留渣双渣工艺的生产数据,对脱磷和脱碳阶段的脱磷效果进行了系统对比分析。团队提出了适用于各阶段的最佳工艺参数范围,如炉渣碱度和Fe₂O₃质量分数,并揭示了脱磷阶段与热力学平衡的偏差,这为提高钢水质量提供了科学依据。
相关研究成果以“转炉留渣双渣工艺两阶段脱磷对比”为题目发表于《钢铁》期刊2019年54卷8期。论文作者为:王林珠*, 包燕平, 李翔。
该论文的主要研究结果与结论如下:
- 在脱磷阶段中,最佳脱磷效果条件为:
o 炉渣碱度1.8-2.2;
o Fe₂O₃质量分数23%-28%;
o 钢液温度1350-1400℃。
- 在脱碳阶段的最佳脱磷条件为:
o 炉渣碱度3.2-5.2;
o Fe₂O₃质量分数18%-30%;
o 钢液温度1600-1700℃。
研究表明,脱磷阶段的过程尚未达到热力学平衡,且与传统理论的预测存在较大差异,而脱碳阶段更接近热力学平衡状态。
通过合理控制脱磷和脱碳阶段的工艺参数,有助于提高脱磷效率和钢水质量。
论文中的主要图片和表格如下:
图1. 留渣双渣工艺冶炼流程时间分布示意图
图2. 某厂留渣双渣工艺典型渣料加入量及枪位控制
图3. 脱磷阶段钢液温度对lgLP的影响
图4. 脱磷阶段炉渣碱度对lgLP的影响
图5. 脱磷阶段炉渣中Fe₂O₃质量分数对lgLP的影响
图6. 脱碳阶段钢液温度对lgLP的影响
图7. 脱碳阶段炉渣碱度对lgLP的影响
图8. 脱碳阶段炉渣中Fe₂O₃质量分数对lgLP的影响
图9. 留渣双渣工艺脱磷及脱碳阶段lgLP热平衡值与实测值比较
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