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《攀鋼低磷鋼生產(chǎn)實踐》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、冶金之家網(wǎng)站攀鋼低磷鋼生產(chǎn)實踐張強，黃登華，李清春，楊森祥，李利剛(攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司提釩煉鋼廠，四川攀枝花617000)摘要：攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司提釩煉鋼廠采用單、雙渣2種造渣制度進(jìn)行低磷鋼的生產(chǎn)，實際生產(chǎn)過程中以單渣法為主，結(jié)合單渣法低磷鋼生產(chǎn)工業(yè)試驗結(jié)果，通過對轉(zhuǎn)爐終點鋼水碳含量、溫度等以及合金化過程增磷的控制，鋼中ω(P)<0．008％比例達(dá)到97％以上；雙渣工藝能夠?qū)撝笑?P)能穩(wěn)定控制在0．008％以下。關(guān)鍵詞：低磷鋼；照渣；雙渣；脫磷近年來，隨著用戶對鋼性能要求越來越嚴(yán)格，很多鋼種都要求盡量降低
2、磷含量，大量優(yōu)質(zhì)鋼要求ω(P)<0．015％，一些航空低溫用鋼管、鍍錫板等要求鋼中ω(P)低于0．010％[1]。國內(nèi)先進(jìn)企業(yè)如寶鋼集團(tuán)有限公司、武漢鋼鐵集團(tuán)公司均具備大批量生產(chǎn)ω(P)≤0．015％、ω(P)≤0．010％鋼種的能力，其轉(zhuǎn)爐終點鋼水達(dá)到ω(P)≤0．005％，控制鋼包內(nèi)回磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于0．003％。用戶對攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司(以下簡稱攀鋼)提釩煉鋼廠生產(chǎn)的產(chǎn)品要求不斷提高，尤其以現(xiàn)階段大批量生產(chǎn)的簾線鋼、軸承鋼、氣瓶鋼等為代表，其用戶要求鋼種ω(P)<0．010％，攀鋼提釩煉鋼廠采用半鋼煉鋼，提釩
3、后的半鋼入轉(zhuǎn)爐熱源不足，且半鋼ω(P)=(70～90)×10-6，轉(zhuǎn)爐冶煉時間短，造渣較為困難，無鐵水脫磷預(yù)處理設(shè)備；同時，受轉(zhuǎn)爐終點溫度高及出鋼回磷的影響，大批量生產(chǎn)ω(P)≤0．010％成品較為困難。為滿足市場要求，開發(fā)低磷鋼的生產(chǎn)工藝，在無鐵水預(yù)脫磷條件下，通過對現(xiàn)有工藝進(jìn)行分析優(yōu)化，攀鋼提釩煉鋼廠現(xiàn)階段生產(chǎn)成品ω(P)≤0．010％的鋼種年產(chǎn)量達(dá)到200萬t以上。1脫磷熱力學(xué)與動力學(xué)條件1．1脫磷的熱力學(xué)條件對于煉鋼過程，脫磷反應(yīng)見式(1)，爐渣成分變化對渣—鋼間磷分配系數(shù)的影響見式(2)2[P]＋5(FeO)＋4(
4、CaO)=Ca4P2O9＋5Fe△G①=-204450＋83．55T(1)lgLP=22350/T－16．0＋0．08(％CaO)＋2．51(％FeO)(2)由式(1)和式(2)可看出，煉鋼過程如何使鐵水磷與爐渣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定生成磷酸鈣是脫磷效率的關(guān)鍵。根據(jù)脫磷反應(yīng)的熱力學(xué)條件，要實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐深脫磷，即轉(zhuǎn)爐脫磷率達(dá)90％以上，應(yīng)通過建立合理的造渣工藝制度、供氧制度以及溫度制度來實現(xiàn)。1．2脫磷的動力學(xué)在渣鋼界面上：5(FeO)=5[Fe]＋5[O](3)在與渣相相鄰的金屬層中：2[P]5＋5[O]=(P2O5)(4)在金屬相相
5、鄰層的渣層中：(P2O5)＋4(CaO)=(4CaO·P2O5)(5)脫磷反應(yīng)是在渣、鋼間界面上進(jìn)行的，脫磷過程化學(xué)反應(yīng)速率很大，過程主要受渣、鋼間的傳質(zhì)速率所控制[1]。影響轉(zhuǎn)爐脫磷效果主要有終點溫度、終渣堿度、終渣T．Fe含量、冶煉過程渣的狀況、冶煉過程低吹強度等[2]，在實際生產(chǎn)中，通過控制槍位、造渣堿度、溫度以及渣中T．Fe含量，達(dá)到脫磷的目的。2低磷鋼生產(chǎn)工藝優(yōu)化攀鋼采用半鋼煉鋼，通常半鋼中ω(C)=2．70％～3．80％、Si和Mn痕跡、ω(P)=0．030％～0．085％、ω冶金之家網(wǎng)站(S)=0．005％～0
6、．025％；入爐溫度為1280～1360℃。因此，攀鋼轉(zhuǎn)爐造渣相比國內(nèi)其它鋼鐵企業(yè)較為困難。攀鋼轉(zhuǎn)爐裝入量為(135±5)t，供氧時間為12～15min，采用632型氧槍，馬赫數(shù)為2．08，供氧流量為25000～30000m3／h，吹煉過程中底部氣體吹氮流量為50m3／h，補吹過程中底部氣體轉(zhuǎn)換為氬氣，吹氬流量為60m3／h，于2011年進(jìn)行了39爐單渣脫磷工業(yè)試驗，試驗主要探討轉(zhuǎn)爐終點溫度、終渣堿度、終渣T．Fe含量以及渣中MgO含量對脫磷的影響。2．1轉(zhuǎn)爐終點溫度對鋼水含磷量的影響圖1為轉(zhuǎn)爐終點溫度與鋼水含磷量之間的關(guān)系
7、(N=11爐)。隨著溫度的升高，轉(zhuǎn)爐終點鋼水磷含量增加，這是因為脫磷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高不利于轉(zhuǎn)爐脫磷。為保證深脫磷效果出鋼溫度控制在1660～1685℃。2．2轉(zhuǎn)爐終渣堿度對脫磷的影響圖2為轉(zhuǎn)爐終渣堿度與LP之間的關(guān)系(N=9爐)。轉(zhuǎn)爐終渣堿度與LP之間呈拋物線關(guān)系，當(dāng)R=4．5時，LP是極大值，當(dāng)轉(zhuǎn)爐終渣堿度R≥5時，LP隨終渣堿度的升高而出現(xiàn)降低趨勢。理論研究指出，增加爐渣堿度導(dǎo)致爐渣的黏度增加，有時CaO顆粒不能完全熔入爐渣，導(dǎo)致爐渣的流動性減弱，從而影響脫磷反應(yīng)在鋼液與爐渣之間的界面進(jìn)行而降低脫磷效率，因此，攀
8、鋼生產(chǎn)低磷鋼轉(zhuǎn)爐終渣堿度應(yīng)控制在4～5。2．3終渣T．Fe含量對脫磷的影響終渣T．Fe含量與LP之間呈拋物線關(guān)系(N=9爐)，隨著渣中T．Fe含量的升高，LP增大(見圖3)。但當(dāng)ω(T．Fe)>26％時，生成了3CaO·Fe2O3，稀釋了CaO的濃度，使LP變低。因此，當(dāng)終渣ω(T．Fe)
