转炉炼钢脱磷工艺分析.pdf

天津冶金职业技术学院 毕业课题 转炉炼钢脱磷工艺分析 系 别 冶金工程系 专 业 冶金技术 班 级 11-2班 学生姓名 苗利鹏 指导教师 杜效侠 2014年4月3 日 摘 要 对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。钢中磷含量高会引起钢的 “冷脆”，降低 钢的塑性和冲击韧性，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差，磷对钢的这种影响常随着 氧、氮含量的增高而加剧，且在钢坯中偏析仅次于硫，很难消除。所以脱磷是炼钢过 程中重要任务之一。 本文从氧气顶底吹转炉的热力学着手，分析了冶炼过程中温度、炉渣碱度、FeO 对磷含量的影响，回磷的原因及其影响因素及防止措施等，指出在控制住终点温度、 炉渣的碱度及FeO在合理范围之内时重视钢水的回磷问题。并且对沙钢集团有限公司 宏发炼钢厂的顶底复吹的脱磷状况进行了分析，然后结合以往顶吹转炉的工艺进行试 验。结果表明：在试验条件下，沙钢集团有限公司宏发炼钢厂顶底复吹的脱磷率在顶 吹的84%基础上提高了4%,大大提高了脱磷效率，并减少了冶炼时间，为炼钢厂生产 超低磷钢创造了条件。 针对沙钢目前转炉冶炼控制情况，并结合高碳钢中碳含量高的问题，提出了转炉 双渣脱磷操作与冶炼终点低拉增碳相结合的脱磷冶炼控制工艺，以提高钢水的洁净度 和产品质量。结果表明：通过良好的铁水条件；合理配料；严格控制前期枪位和倒渣 时间；确保钢水终点碳含量在规定范围等技术措施，可有效降低钢中磷含量，为提高 钢水洁净度和钢材质量创造有利条件。 关键词 ： 转炉冶炼，脱磷，顶底复吹，热力学，动力学 I 目录 摘要I 第一章 文献综述错误！未定义书签。 1.1 磷元素对钢的影响1 1.2 影响脱磷的因素1 1. 3 钢铁生产中脱磷的主要方法2 1.3.1铁水预处理脱磷2 1.3.2转炉吹炼中脱磷7 1.3.3炉外二次精炼脱磷8 1.4 国内外脱磷发展概况10 1.4.1转炉脱磷的背景与当前发展的问题10 1.4.2 国内外脱磷发展概况11 1.4.3双联法的发展13 第二章 脱磷的热力学及动力学条件分析16 2.1 脱磷反应的热力学分析16 2.1.1磷在钢液中和熔渣中的存在形式16 2.1.2气化脱磷16 2.1.3炉渣碱度对Lp 的影响16 2.1.4炉渣的氧化能力对Lp 的影响17 2.1.5气体与金属间的反应17 2.1.6熔渣与钢水之间的反应17 2.1.7脱磷的基本反应18 2.1.8 回磷22 2.1.9还原脱磷24 2.2 脱磷反应的动力学分析25 2.2.1脱磷动力学25 2.2.2动力学方程式的建立25 2.2.3温度对反应速度的影响26 2.2.4实际动力学措施26 II 第三章 试验方案的设计27 3.1 沙钢双渣脱磷的现状27 3.1.1双渣操作的好处27 3.1.2沙钢双渣脱磷情况27 3.1.3脱磷的效果及回磷问题28 3.2 目前存在的问题29 3.2.1前期脱磷结果29 3.3 影响前期脱磷的主要因素30