太钢译文 ·l5·
转炉内高磷铁水的去磷工艺
虞积森译 许洪新校
“齐雅宾斯克钢铁公司”在烧结料中使
用高磷铁矿石后,炼钢生铁中的平均磷含量
即由0.10%增加到0.17% ~0.18%,有时达
到0.20% ~0.22%。铁水中磷的增高,是由
于铁矿石中含有 0.1%的磷,使炉料中的磷
含量比以前大幅度地提高;还由于作为炉料
加入的转炉渣(在烧结料和高炉冶炼中各接
近3%)带人大量的磷。由于转炉渣中磷的
积累,使铁水中磷的含量常常增高。在扩大
连铸坯产量的同时,使采用高磷生铁后的转
炉钢的磷含量达到规定,就成为当务之急。
因此,需要制订有效的钢水脱磷工艺。
钢水是在氧气转炉车问,容积为 160t的
三座转炉内炼出的,转炉炉衬是焦油白云石。
铁水装在容积为 l00t和 l40t铁水罐内,由高
炉车间运到转炉车间,铁水倒人混铁炉工段
的两座混铁炉内。混铁炉内的铁水再用铁水
包兑入转炉内。氧气是经五孔喷嘴的喷枪喷
出,喷 嘴张开 角 为 20。,供 氧 强度 400~
45Om /min。处理磷含量达 O.20% 的铁水
时,要增加转炉熔炼去磷补吹的数量和时间。
从而显著地增加铁的吹损和脱氧剂的消耗,
并降低炉衬的寿命。
为确定氧气转炉炼钢时最佳的去磷工艺
参数,进行了一系列熔炼试验。共 35炉钢,
按渣子碱度 B=(CaO+Mg0)/SiO:的不同
分三种工艺
方案
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:B<3.0;3.0~3.5和 >
3.5。试验用铁水的化学成分 (重量%)如
下:O.57—1.07Si:(平均 0.87%),0.10一
O.24Mn(0.15% ),0.10—0.17P(0.14% )。
铁水温度在 1323~1368℃(1345℃)间波动。
铁水在金属料中占80%。熔炼采用单渣操
作,按
标准
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制度
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进行吹炼,平均供氧强度为
400~450m /min,静止熔池上的枪位高度,
主要吹炼期保持在 1.1~1.3m范围内。终
渣 中 MgO含量 在 4.9% ~15.9% (平均
8.9%)间波动,FeO为 l1.3% ~23.3%(平
均 16.2%)。个别时候为提高终渣的氧化
性,枪位提高 0.5m。吹炼终点是根据吹炼时
间、耗氧量和火焰外形,用 目测确定。
吹炼终点 钢水的碳含量 为 0.O3% ~
0.1l%(平 均 0.058%),终点温度 波动在
1565~l70O℃(1626℃)间。
试验炉号的一些结果示于图 1~4中。
可以看出,枪位在研究的范围内,对钢水脱磷
率的影响甚微,渣中 MgO含量对脱磷率的影
响很明显(见图 1)。
图1 脱磷率与终渣中Mg0含量的关系
△P=O.2909(Mg0) +5.3980(Mg0)+64.887;r=O.58
· 16· 2009年第 l期
当MgO含量为8%一10%时脱磷率达到
最大值。而进一步增加 MgO含量时,尽管渣
子碱度(B)得到提高,但并未使脱磷率有所
提高(图2)。渣子氧化性的提高(图3),有
利于石灰的熔解和脱磷过程的进行。
图2 脱磷率与终渣碱度的关系。
△P=一7.413B +40.19B+34.249:r=O.36
图3 脱磷率与终渣氧化性的关系
△P=一1.0792(Fe0) +69.4l5;r=O.58
钢水是在板坯连铸机内连铸,故要求吹
炼终点温度为 l66O一168O℃。这样高的终
点温度,很大程度上阻碍了吹炼末期钢水的
脱磷(图4)。当渣子碱度不高时,往钢包内
倒钢水时有可能发生一些回磷。
本试验得到的结果与早先发
表
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的文献十
分吻合。这些文献也指出:存在着从渣中少
量回磷的现象。在熔炼末期这样高的温度对
回磷过程有影响。
用数理统计的分析方法对所得结果进行
△P/%
图4 脱磷率与出钢温度的关系
△P=一0.O002T 一O.7278T+731.63:r=0.39
总结,得到钢水脱磷率的回归方程如下:
P — P
△P= 【_ ·1O0% r
q
式中:P 一铁水中的磷含量;P 一转炉
出钢时钢水中的磷含量。
△P=l39.94一O.039t+0.816(FeO)一
0.672(MgO)+1.32B
按该式进行的计算表明,当铁水的磷含
量为O.14% ~0.15%,终点温度为 1660~
1680℃时。为保证吹炼终点的钢水含磷量不
大于0.015%,其渣子组成必须保证,在渣中
MgO含量不大于8% ~10%的条件下,形成
的碱度为3.0~3.5,FeO含量不小于2O%。
根据试验结果,制订出氧气转炉用高磷
铁水时,在板坯连铸机上生产出符合规定的
磷含量,而采用的单渣操作去磷工艺。
译自《钢》【俄文)2oo8.3