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宣钢转炉高效脱磷新工艺研究

郝旭东  
【摘要】:针对宣钢现有装备条件,通过理论分析与实验室热力学平衡实验和工业实验相结合的方法,对转炉冶炼工艺流程进行优化改进,来选择最佳的造渣制度和冶炼工艺,提出了一种适合宣钢的新型转炉冶炼工艺方法。 实验室热力学平衡实验主要是进行新型复合脱磷剂的研制以及反应热力学计算与分析,研究脱磷剂的碱度、助熔剂种类及配比等因素对脱磷率的影响,为转炉复合脱磷造渣剂的使用及冶炼工艺的优化提供技术支持。 宣钢现场进行工业试验,主要研究转炉前期造渣制度、枪位制度、底吹制度、复合造渣剂的加料制度等因素对前期脱磷的影响,制定最佳脱磷效率的工艺路线。考察排渣的合适时间,排渣量,使炉内保持最小的渣量,同时又能达到最高的脱磷效率。优化后期少渣脱碳工艺制度,并探讨转炉冶炼后期少渣冶炼出现的一些冶炼特性。 实验室SiC高温炉内,采用CaO-Fe2O3-CaF2-CaCl2基粉状脱磷剂进行新型脱磷剂的高温实验。通过实验得出:同时使用助熔剂CaCl2和CaF2的脱磷效果比单独使用任一种要好。1300℃,碱度R=2, CaCl2和CaF2在脱磷剂中的比例为3.65%时,脱磷效果更佳,脱磷率达90%;使用碱渣代替CaCl2进行铁水脱磷时,用碱渣混合萤石的脱磷效果要比单独使用碱渣效果好;用含14.8%的碱渣和5.99%的CaF2配制的脱磷剂对铁水脱磷时,脱磷率达到了86%。实验也证明脱磷剂中添加BaO时可显著降低熔点,有利于化渣,回磷程度小。 通过现场生产试验表明:新工艺冶炼中、高碳钢时能更好的协调成份和温度平衡,前期倒渣脱磷率约60%,终点时,钢中的[C]为0.4%,[P]为0.006%,脱磷率约95%。使用含CaCl2的碱渣作为脱磷剂进行脱磷时,也可达到同样的水平。冶炼同样的钢种,新工艺冶炼相比常规冶炼每炉钢用料量减少约3t。 炉渣的显微结构分析可知,新工艺转炉渣成分均匀,初期渣高熔点相较少,终点渣主要是硅酸三钙渣,使用碱渣后岩相分布也比较均匀,终点成分有利于溅渣护炉。


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