低磷钢冶炼工艺演示幻灯片.pptVIP

低 磷 钢 冶 炼 工 艺 * 低 磷 钢 冶 炼 工 艺 一、转炉冶炼的基本理论 二、转炉脱磷新工艺 低磷钢冶炼是高难度、高附加值产品的生产平台 进入20世纪90年代，洁净钢生产成为炼钢技术发展的核心之一，采用新工艺尽可能降低钢中杂质元素的含量特别是磷、硫的含量和非金属夹杂物的含量是洁净钢冶炼工艺研究的主要内容。高级优质钢对钢中磷含量的要求越来越严格，特别是对于低温用钢、海洋用钢、抗氢致裂纹钢(用作长期外界作业的重轨、天然气、石油输送管道以及石油精炼设备等)要求w(P)小于0.01%或0.005%。极低磷钢一般指钢中w(P)≤50×10-6的钢，冶炼极低磷钢要从炼钢工艺的各个环节入手，尽可能降低钢中的磷含量。 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； 一、转炉脱磷的基本理论 脱磷反应方程式 磷是易氧化的元素，在转炉冶炼前期发生氧化反应 2[P]+5（FeO）=（P2O5）+5Fe 然后再与渣中（CaO）反应，生成稳定化合物 （P2O5）+n（ CaO ）=n（ CaO ）· （P2O5） 冶炼中磷的氧化去除反应为： 2[P]+5(FeO）+n（ CaO ）=5Fe+n( CaO ）· （P2O5）+Q 式中n一般取4，炉渣中FeO和 CaO 越多，即越有利于去磷。 在金属和炉渣平衡的情况下： 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； 脱磷的热力学条件 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。 日本“单枪、双渣”工艺--- MURC法 MURC法工艺流程 采用MURC工艺后，能大规模、廉价地生产低磷钢、超低磷钢，脱硅、脱磷处理的时间大幅度缩短，能减少在鱼雷车中进行铁水预处理的比例。其结果是提高鱼雷车的周转率、改善转炉铁水的装入温度，从而能使用更多的废钢、提高Mn的还原率，大幅度降低炉渣发生量。 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