轉(zhuǎn)爐煉鋼脫磷工藝畢業(yè)論文葉福林(2)-wenkub
2022-11-03 09:02:48 本頁面
【正文】 的硅 (%)含量比較高時 ,為提高轉(zhuǎn)爐的脫磷率 ,在冶煉時往往采用雙渣法 ,即在轉(zhuǎn)爐的冶煉初期、高槍位、快速造好渣、在低溫 、高堿度的情況下，快速脫磷 .然后倒?fàn)t放渣，再加入一部分白灰，保持熔渣的高堿度，一直吹煉到拉碳，此時鋼水中的 [P]含量一般在 %以下取樣、測溫，根據(jù)判斷結(jié)果及熔渣情況，再加入一部分白灰，保持熔渣的高堿度，很好的流動性。 P205或者 4CaO磷有時可在某些鋼中當(dāng)作合金元素使用。有關(guān)實驗證實，隨著鋼中 C、 N、 O含量的增加，磷的這種有害作用隨之加劇。 鋼中磷的危害性 磷對鋼的危害主要表現(xiàn)在使鋼產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象。磷在連鑄坯或鋼錠中的偏析僅次于硫，同時它在鐵固溶體中擴散速度又很小，不容易均勻化，因而磷的偏析很難消除 [2]。 磷是有害元素，對于高級別鋼，除需要硫含量很低外，還需要磷含量控制在很低的水平。鋼中的磷主要來源于鐵水和生鐵快等煉鋼原料。這是由于高爐生產(chǎn)的還原過程不能去磷，煉鐵原料 (即鐵礦石和焦炭）中的磷幾乎全部被還原到鐵液之中。由于煉鐵過程為還原性氣氛脫磷能力較差脫磷是煉鋼過程中的重要環(huán)節(jié)之一。而由于煉鐵過程為還原性氣氛 ?.脫磷能力較差。實驗發(fā)現(xiàn)，隨著鋼中磷含量的增加，鋼的塑性降低，即使鋼的脆性增加，由于低溫時更為嚴(yán)重，所以稱為冷脆。另外鋼中磷含量高時還會使鋼的焊接性能變壞、冷彎性能變差。在美國，為了增加低碳鍍錫薄板的強度，常使其磷含量達(dá)到 %左右。 P205)。然后確定補吹的時間取樣、測溫、出鋼。然后取樣、 測溫、出鋼。減少轉(zhuǎn)爐帶渣量，出鋼至 LF爐的回 磷量一般在 %。對轉(zhuǎn)爐煉鋼車間，全量鐵水脫硫已被鋼鐵界普遍接受。以使各工序在熱力學(xué)最佳條件下進(jìn)行冶煉。由于鐵水罐或混鐵車脫磷尚存在一些問題，在 20世紀(jì) 90年代后期，日本一些鋼鐵企業(yè)根據(jù)本廠的具體條件，又相繼開發(fā)了轉(zhuǎn)爐脫磷工藝，并在日本鋼管福山廠一、二煉鋼車間，新日鐵君津冶煉住友金屬和歌 山廠獲得采用稱之為 SRP工藝 (Simple RefiningProcess)。此外，通過少渣冶煉，使轉(zhuǎn)爐終點控制得到改善，幾乎可以實現(xiàn)無取樣直接出鋼。 鑒于鐵水罐，混鐵車脫硅、脫磷工藝存在諸多缺點，為了生產(chǎn)純凈鋼、超純凈鋼和提高鋼的質(zhì)量，適當(dāng)提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。 轉(zhuǎn)爐的脫磷工藝主要包括選擇合適的造渣方法和在吹煉中控制好搶位。 前已述己，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的造渣方法有單渣法、雙渣法、雙渣留渣法和噴吹石灰粉法，它們的操作工藝各不同，脫磷效率也存在較大的差異。通常雙渣法操作的脫磷效率可達(dá) 92%95%。 表 83轉(zhuǎn)爐終渣成分實例 feo Sio2 cao Mgo P2o5 mno 此外，吹煉高磷鐵水時，為加快成渣速度可以采用噴吹石灰粉造渣，并可以根據(jù)鋼液成分決定吹煉過程中是否搖爐倒渣及倒渣次數(shù)。 吹煉過程中磷含量的變化規(guī)律 轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，鋼液中的磷含量總的來說是逐漸降低的。 由前面對脫磷反應(yīng)的分析可 知，流動性良好的堿性氧化渣是爐渣脫磷的基本條件，因此造好渣是完成脫磷任務(wù)的關(guān)鍵。相反的，如果搶位控制得較低，碳氧反應(yīng)激烈，脫碳速度很快，易使渣中的氧化鐵含量不足而易出現(xiàn)爐渣返干現(xiàn)象，這對脫磷極為不利。 可見，造渣過程對去磷的影響較大而且直接。 吹煉初期 吹煉的最初階段，由于硅、錳與氧氣的親和力比磷大，所以要等到 鐵液中的硅、錳含量降到較低時磷才開始氧化，而且氧化速度不大，為（ ） %/，這對脫磷是一個極有利的條件，因此決定吹煉初期脫磷效率的主要因素是成渣情況。 圖 89 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉過程中鋼液成分的變化 影響初期脫磷效率的另一個因素是鐵水中的硅含量。由于熔池溫度較低及硅、錳的氧化，該階段的脫碳速度也不大。為此，適當(dāng)?shù)靥岣邠屛唬⒖刂拼禑捴衅诘臏囟炔灰^高，一般為 16001630 。終點鋼液的磷含量與停吹前熔渣的堿度、渣中 W（ FEO)、熔池的溫度、終渣的數(shù)量和是否倒渣等因素有關(guān)，一般情況下鋼液的磷含量為 %%。在 1400~C、 1500℃ 、 1600℃ 時， K。 P205或 3CaO ( 3）、高堿度：渣中的酸性氧化物如 SiO2對脫磷不利，提高熔渣堿度是提高脫磷率的有效途徑，增加渣中堿性氧化物 CaO的比例，可以增 大 cao，降低 R(4CaO． P2o5)，使得三 p增大。脫磷反應(yīng)在相界面進(jìn)行，爐渣的狀態(tài)和流動性及其與鐵水的接觸時間，攪拌程度等動力學(xué)條件 ，明顯地影響著傳質(zhì)速度，從而影響脫磷反應(yīng)的速度。尤其因為當(dāng)前熱補償技術(shù)的成功開發(fā)能夠解決脫磷過程鐵水的降溫問題，所以采用鐵水預(yù)脫磷的廠家越來越來越多，鐵水預(yù)脫 磷的比例也越來越大。這樣可以明顯地減輕轉(zhuǎn)爐精煉的負(fù)擔(dān)，提高冶煉速度， 100%達(dá)到成分控制的命中率，擴大鋼的品種，大幅度提高鋼質(zhì)量。溫 度升高后 ,碳開始氧化 ,這時如熔渣的Σ FeO濃度不高 ,FeO不斷為脫碳所消耗 ,則渣中Σ FeO濃度下降 。僅當(dāng)大量的碳氧化后 ,渣中Σ FeO濃度及爐溫提高后 ,石灰大量溶解 ,形成高堿度高氧化性鐵渣后 ,磷才能大量氧化 ,形成磷酸鈣。當(dāng)這種渣及時形成時 ,磷可與碳同時氧化或比碳先氧化否則碳先于磷氧化。 產(chǎn)生回磷的原因 冶煉終點一般認(rèn)為脫磷反應(yīng)已達(dá)到平衡
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