转炉脱磷效果影响因素分析

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1、转炉脱磷效果及影响因素分析摘　要：从氧气顶吹转炉脱磷的热力学分析入手，探讨了冶炼过程中温度、炉渣碱度、（FeO）对磷含量的影响，回磷的原因、影响因素及防止措施等，指出应控制炉渣碱度、终点温度、（FeO）在合理范围内，应重视钢水回磷问题。关键词：磷；碱度；温度；回磷AnalysisofDephosphorizationInfluencingFactorinConvertorDUShu-bo,TAOChuan-jun,LIUYan-ping,SUNQing,CUIWen-feng(No.1Steel-makingPlantofJinanIro

2、nandSteelGroup,Jinan250101,China)Abstract：Theeffectofmeltingtemperature,bascityofslagand(FeO)onphosphoruscontent,reasonofdephosphorization,influencingfactorandpreventmeasuresarediscussedonthebasisofthermodynamicanalyzingofdephosphorizationinBOF.Itisindicatedthattheslagbascit

3、y,finishtemperature,FeOshouldbecontrolledinanreasonablerange,andthemoltensteelphosphorusreversionshouldbepaidmoreattentionto.Keywords：dephosphorization；bascity；temperature；rephosphoRization1前言　　炼钢生产中的脱磷效果,主要是指成品钢中含磷量的高低，而成品钢中含磷量的多少，主要取决于转炉冶炼终点的磷含量和出钢过程的回磷量。下面从这两个方面入手对转炉脱磷效果进

4、行分析。2冶炼过程中磷含量的控制2.1脱磷的基本反应　　脱磷反应是在钢—渣界面进行的，按炉渣分子理论的观点，由下列反应组成：　　5(FeO)=5[O]+5[Fe]　　2[P]+5[O]=(P2O5)　　(P2O5)+4(CaO)=(4CaO.P2O5)　　2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO.P2O5)+5[Fe]　　lgK=lg(a4CaO.P2O5)/{[%P]2.a5FeO.a4CaO}   =(%Ca4.P2O9).rCa4.P2O9/{[P]2.f2P[%FeO]5.r5FeO.(%CaO)4.r4CaO}=40067/T

5、-15.06(1)　　式中K—脱磷反应的化学平衡常数;　　T—钢水温度。　　为了分析方便，以脱磷的分配比:   LP=(%P2O5)/[%P]2　　表示炉渣的脱磷能力。由（1）式可得：　　LP=(%P2O5)/[%P]2=K.(FeO)5.(%CaO)4.f2p.r5FeO.r5CaO/rCa4P2O9 (2)　　可见，要提高炉渣的脱磷能力，必须增K.(FeO)5.(%CaO)4.f2p和降低rCa4P2O9。影响这些因素的有关工艺参数的改变，也就改变了钢中磷的分配。2.2温度的影响　　利用（1）式，可以计算出不同温度下脱磷反应的化学平

6、衡常数。　　假定转炉冶炼终渣的化学成分不变，则可以计算出钢水终点磷含量与温度的对应关系：温度升高，K值显著减小，因此，低温对脱磷有利。　　需要指出的是，提高熔池温度，会使磷的分配比降低，对磷从金属向炉渣的转移不利。但温度升高降低了炉渣的粘度，加速了石灰的熔解，从而有利于磷从金属向炉渣的转移。   理论研究表明，最有效的脱磷有一个最佳的温度范围（1450～1500℃）。这就要求冶炼初期，要根据铁水温度采用不同的操作制度。铁水温度低（1250℃以下），要采用低枪位操作以提高熔池温度，加速石灰的熔解，迅速形成初期渣，充分利用前期炉渣FeO高、炉温低

7、的优势，快速脱磷。若铁水温度特别高（大于1350℃），冶炼初期要适当采用高枪位操作，并加入部分矿石，抑制炉温的快速升高，同时也有利于石灰的溶解,延长冶炼在低温区（1500℃以下）的运行时间。　实践证明，尽管冶炼终点温度高，会降低磷在钢—渣中的分配比，但脱磷的关键仍然是冶炼过程渣特别是终渣的控制。也就是说温度的影响不如（FeO）和（CaO）显著。2.3炉渣碱度的影响　　因为CaO是使rP2O5降低的主要因素，增加（CaO）达到饱和含量可以增大aCaO，亦即增加自由CaO（不与酸性氧化物结合）的浓度，会使（P2O5）提高或钢中[P]降低。但渣中（

8、CaO）过高，将使炉渣变稠，同样不利于脱磷，如图1所示。图1炉渣碱度对脱磷指数的影响　　从图1可以看出，当炉渣碱度大于3.0后，脱磷指数随（FeO）增