低磷钢冶炼.ppt

一、转炉冶炼的基本理论 二、转炉脱磷新工艺 磷在钢中的作用 磷在大多数钢中是有害元素： 它能够引起钢的“冷脆”；使钢材的塑性和冲击韧性降低；使钢的焊接性能和冷弯性能变差；磷在钢中偏析很大且不易消除。 磷做为合金元素也能够改善钢的某些性能： 易切削钢：利用磷能够改善钢的塑性； 高磷薄板钢：利用叠轧时不易粘合的性能； 炮弹钢：利用磷的脆性； 高导磁电工钢：利用耐腐蚀性及提高导磁率； 耐大气、海水腐蚀用钢：利用耐腐蚀性能； 脱磷反应方程式 1）加入固体氧化剂（铁矿石、铁皮）或用高枪位向溶池吹氧以增 ； 2）加入石灰或促进石灰在碱性渣中迅速的溶解的物质可以增大 ，也可以增大自由CaO的浓度； 3）用更新与金属接触的液相的方法，即放渣和加入CaO与FeO造新渣的方法来减小 ； 4）保持适当的低温，因脱磷反应是个放热反应，温度升高时Kp降低，导致 增大； 脱磷的动力学条件 脱磷能力表示方法： 分配比：LP=（%P2O5）/[%P]或（%P2O5）/[%P]2或（%P）/[%P] 动力学条件： 1.1迅速造成有利于脱磷的熔渣：碱度在3.0-4.0之间，（FeO）在15%-20%，渣量相对较大的熔渣。这样可以增大LP。 1.2保持熔渣具有较好的流动性，使炉渣泡沫化，增大渣钢之间的反应界面。 1.3加强对熔池的搅拌，如保持合适的枪位，增加底吹或侧吹气体进行搅拌等。 二、转炉脱磷新工艺 日本的多功能转炉法(MURC法)脱硅、脱磷、脱碳工序集中在转炉内进行，而且2002年1月以后，将脱碳渣热循环到脱磷工序，由此，可降低生产成本。新日铁君津制铁所第二炼钢厂和大分厂炼钢车间采用MURC法炼钢。目前，采用MURC法炼钢可以生产出成品磷含量小于150ppm的低磷钢和成品磷含量小于80ppm的超低磷钢。 MURC法的工艺流程如下：转炉装入铁水后，顶吹氧气进行高速脱硅、脱磷操作，然后进行中间排渣，将脱硅、脱磷过程中生成的炉渣从转炉中倒掉，最后对炉内留下的铁水直接进行脱碳吹炼。 MURC法工艺流程 3.转炉“双渣法”冶炼工艺（双枪、双渣） 双枪、双渣法其工艺原理和工艺特点与单枪、双渣法相同，只是在转炉冶炼的脱磷阶段采用专用脱磷氧枪，进行高效快速脱磷，在中间排渣时快速更换成常规氧枪，然后进行脱碳精炼。该法与单枪、双渣法相比能够提高脱磷效率、缩短吹炼时间、降低渣料消耗和炉渣发生量。 [3] 转炉双渣法相关技术的研究： 1）底吹工艺技术。 2）脱碳工序锰矿熔融还原工艺。 3）超低磷的分析技术。 4）中间排渣技术。 4.转炉“双联法”冶炼工艺（双枪、双联） 二十世纪九十年代日本学者提出了“分阶段精炼”的工艺思想，并付之于实践，不断改进完善这一新工艺流程。使传统的转炉炼钢过程(即在同一座转炉内进行脱磷、脱硫、脱碳、提温和精炼等)逐步转向单一化，即将冶炼过程分为几个功能阶段，一个冶炼设备进行单一功能的操作成为炼钢生产的发展方向。这种发展带来的好处是：可提高钢水的质量，缩短转炉冶炼周期，降低原材料的消耗和能耗，每一设备的生产操作单一，有利于冶炼过程的控制和管理。转炉“双联法”冶炼正是基于此背景发展起来的一项炼钢新技术，该工艺核心是将转炉冶炼功能分为脱磷和脱碳两部分，两座转炉分别进行脱磷和脱碳操作。 二十世纪八十年代日本几大钢铁公司开发应用了混铁车、铁水罐脱磷技术，九十年代初又开始开发转炉脱磷技术，当时称为专用炉脱磷、H炉脱磷等，如新日铁在名古屋厂试验，住友在鹿岛厂、川崎制铁在水岛厂试验等。到九十年代末，转炉脱磷技术日趋成熟，各大公司全面推广应用，纷纷取代混铁车和铁水罐脱磷技术，尤其是新日铁君津厂，它原是混铁车脱磷ORP技术的开发者，在九十年代末短时间内把两个炼钢厂的混铁车脱磷都改为转炉脱磷。1999年投产的住友和歌山新炼钢厂专门建了一个转炉脱磷车间，由脱磷转炉专向脱碳转炉提供脱磷铁水。现在日本住友金属和歌山厂、川崎制铁水岛厂、NKK福山厂以及新日铁室兰厂等均采用转炉双联法冶炼工艺进行大规模生产。典型的转炉双联法工艺流程为高炉铁水→铁水脱硫预处理→转炉脱磷→转炉脱碳→二次精炼→连铸。 2002年11月11日，宝钢一炼钢2号300t转炉应用BRP-转炉脱磷、少渣冶炼技术成功冶炼出第一炉成分合格的超低磷钢。2004年6月10日，宝钢借助BRP技术连续生产4炉超纯净抗H