轉(zhuǎn)爐煉鋼脫磷工藝畢業(yè)論文葉福林(2)(編輯修改稿)
2024-11-28 09:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 倒去一部分，提高脫磷效率。 （ 2）初期渣中的 SIO2含量較高，倒出 后有利于保持去磷所要求的高堿度，也可以減輕對爐襯的侵蝕 . （ 3）可以消除大渣量引起噴濺，使去磷反應(yīng)能持續(xù)進(jìn)行。 倒渣的時(shí)機(jī)應(yīng)該選擇在渣中磷含量最高、鐵含量最低的時(shí)刻， 以達(dá)到脫磷效率最好、鐵損最少的效果。通常雙渣法操作的脫磷效率可達(dá) 92%95%。 雙渣留渣法操作，是將上一爐高堿度、高氧化鐵含量、高溫度和流性好的終渣留一部分在爐內(nèi)，可以加速初期渣的形成，提高倒渣前的去磷量。表 83所示是轉(zhuǎn)爐終渣成分的一個(gè)實(shí)例，可見轉(zhuǎn)爐終渣留在爐內(nèi)對提高下爐鋼的前期去磷率有利。通常雙渣留渣法的總脫磷效率為 95%左右，增加不明顯，而且銳鐵水時(shí)易發(fā)生噴濺，一般不用。 表 83轉(zhuǎn)爐終渣成分實(shí)例 feo Sio2 cao Mgo P2o5 mno 此外，吹煉高磷鐵水時(shí)，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)。一般能使磷降到 %以下。但這種方法不僅需要一套噴粉設(shè)備，而且粉塵量大、勞動(dòng)條件差、石灰粉又極易吸收空氣中的水分，管理、輸送均較困難。 根據(jù)以上的分析比較，單渣法操作簡單、穩(wěn)定 ，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，因此對于磷含量高的鐵水最好是進(jìn)行預(yù)處理，使其符合單渣法冶煉的要求。 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。但是，由于爐內(nèi)反應(yīng)的復(fù)雜性和工藝參數(shù)對煉鋼反應(yīng)影響的多重性，鋼液中 的磷含量不會(huì)是簡單的呈直線下降；而且即使是同樣的原理?xiàng)l件，各爐的磷含量的變化情況也不盡相同。 生產(chǎn)實(shí)踐證明，在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，影響脫磷反應(yīng)的主要因素是渣中氧化鐵含量。而渣中氧化鐵含量的高低主要取決于搶位的控制。 由前面對脫磷反應(yīng)的分析可 知，流動(dòng)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。在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中的碳、硅、錳等元素被氧化，鐵液滴和液面上的鐵本身也被氧化而生成氧化鐵，這對加速爐內(nèi)的石灰溶化、盡早形成脫磷所需的堿性氧化渣十分有利；同時(shí)，開吹后不久在熔池表面就產(chǎn)生氣體和渣液組成的乳濁液泡沫層，其中夾帶有大量的鐵水滴（可高達(dá)爐內(nèi)鐵水的1/3），極大地增加了鋼、渣兩相的界面面積，能使脫磷反應(yīng)加速進(jìn)行。然而，這種流動(dòng)性良好而且具有一定程度泡沫化的堿性氧化渣的生成與吹煉中的搶位控制有直接關(guān)系。適當(dāng)提高搶位，能使渣中的氧 化鐵含量增加，不僅可以保證脫磷所需的熱力學(xué)條件，而且還有助于溶化石灰、降低爐渣的黏度及使?fàn)t渣適當(dāng)泡沫化，改善了脫磷的動(dòng)力學(xué)條件；但搶位較高時(shí)，氧氣射流對熔池的攪拌作用減小，脫碳速度較慢，同時(shí)氧氣的利用率也較低。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。 圖 87所示是渣中氧化鐵含量對去磷速度和脫碳速度的影響。圖87中曲線 I表示，由于吹煉前期的搶位控制合理，化渣良好，所以去 磷速度較大；但吹煉中期由于未能及時(shí)提搶，爐渣出現(xiàn)返干現(xiàn)象， 產(chǎn)生了回磷；而到了吹煉后期，由于采取了有效的消除返干的措施，使?fàn)t渣的流動(dòng)性變好，加之爐渣堿度的進(jìn)一步提高，鋼中的磷含量又有所降低。圖中的曲線 2表示，因化渣不好，前期的去磷速度不及曲線 I，但而后爐渣一直保持良好狀態(tài)，沒有返干，所以能始終保持較快的去磷速度。 可見，造渣過程對去磷的影響較大而且直接。為此，目前一些工廠應(yīng)用音頻化渣儀來控制吹煉過程中的搶位，使?fàn)t渣始終保持化渣良好狀態(tài)。 吹煉中磷含量的變化規(guī)律及分析 吹煉過程中鋼液中的磷及其他元素含量的變化情況如圖 8圖89所示。由圖 88可見， 鋼液中磷含量的變化大致可分為以下三個(gè)階段。 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(shí)磷才開始氧化，而且氧化速度不大，為（ ） %/，這對脫磷是一個(gè)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。保證迅速造成具有較高堿度、高氧化鐵含量、良好流動(dòng)性、一定數(shù)量的爐渣，可以使脫磷過程快速進(jìn)行。為此，該階段應(yīng)適當(dāng)提高搶位，使渣中的氧化鐵含量達(dá)到 18%25%。但過高的搶位會(huì)減落氧氣射流對熔池的攪 拌，對于脫碳和脫磷都是不利的。 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(gè)因素是鐵水中的硅含量。若鐵水硅含量過高，不僅由于硅的氧化要消耗大量的氧化鐵，使渣中 FEO 的含量較大幅度地下降；同時(shí)，硅的氧化產(chǎn)物進(jìn)入渣中，使二氧化硅的活度a(sio2)過大而阻礙石灰的溶解，導(dǎo)致吹煉初期脫磷的緩滯階段拖長。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鐵水硅含量大于 %時(shí)，便開始影響脫磷進(jìn)行。為此，應(yīng)力爭使鐵水中的硅含量不過高。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。 吹 煉 中期 吹煉 中期，硅、錳的氧化已基本結(jié)束，爐內(nèi)逐漸進(jìn)入碳和磷的激烈氧化去除速度可達(dá)（ ） %/MIN。此階段的脫磷主要與造渣的質(zhì)量有關(guān)，只要化渣良好，
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