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铁水预处理脱锰渣—铁水及转炉渣—钢水间磷的分配平衡

刘君  
【摘要】: 随着用户对钢质量要求日益严格,相应要求钢中杂质元素含量越来越低且波动范围要窄,其中磷元素是倍受关注的对象之一。国内某厂因生产某钢种需要对含锰0.3%,含磷0.1%的铁水在脱硅后进行脱锰预处理。铁水脱锰需要低碱度氧化性渣,这与脱磷、脱硫均有矛盾。因此,必须要针对脱锰的要求,对脱锰渣与碳饱和铁水间磷的分配平衡进行研究,以了解脱锰过程磷浓度的变化及其影响因素,为确定高效的渣系以及后续转炉冶炼的造渣制度提供实验依据。另外,低锰铁水转炉冶炼终点所能达到的磷含量下限也很少报道,测定转炉渣与低锰钢水间磷的分配平衡也很必要。 本文根据生产实际问题开展实验研究,测定钢水锰含量控制过程中磷在各种渣和铁水、钢水间的分配平衡以指导生产。通过实验测定了1573K、1623K、1673K时渣与Ag和固体铁间Mn及P的平衡分配比,通过相关热力学参数转化为渣与碳饱和铁中Mn及P的分配比,得到了渣组成及温度与铁水平衡P含量的对应关系。同时研究了影响低Mn钢水与转炉渣之间P的分配平衡的各种因素。结论如下: 1.脱锰渣与碳饱和铁水间P的分配比随碱度的升高而升高。1573K,碱度0.19时,Mn的分配比达到最高值650.12,对应P的分配比为11.28。 2.脱锰渣与碳饱和铁水间P的分配比随着FetO含量的增大而增大,此影响在渣碱度为0.26~0.27时较其它碱度更为明显。在合适碱度条件下,增加FetO含量对脱P有利。 3.脱锰渣中Al2O3含量的增加对P在渣铁间分配比影响不大,而MgO使P分配比增大。 4.在T=1623K,(%FetO)=49.75,(%MnO)=8.86,R=1.7的条件下,P分配比达到最高值92.35,对应Mn分配比为197.15,碳饱和铁中Mn含量为0.021%,完全满足脱Mn的要求。 5.铁水脱锰实验中P的分配比与渣组成和温度变化的关系可以归纳为如下方程式: P, Regress t 22 5 = - 392.52 + 0.1462 +1.541(%Fe_1O) + 1.721(%Mn_1O)+ 0.249(%SiO_2) + 3.799(%CaO) + 26.66(%P_2O_5) L T 6.在FetO含量低于35%时,转炉渣-钢水间Mn、P分配比随FetO含量增大而增大。 7.在T=1873K,(%FetO)=32.51% ,R=4.2时转炉渣与钢水间Mn分配比较高,可达183.10,对应钢中Mn含量为0.011%,P含量为0.0012%,可达到理想的脱Mn效果。


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