在线提交 | 加入收藏[ 学术堂-专业的论文学习平台 ]
您当前的位置:学术堂 > 工程论文 > 冶金工程论文

转炉过程TFe含量控制与低磷钢冶炼

时间:2017-08-10 来源:学术堂 所属分类: 冶金工程论文 本文字数:3259字

  摘 要 本文集中探讨了中厚板生产中转炉过程TFe含量控制与低磷钢冶炼的应用研究。结果表明:对脱磷渣中TFe含量影响因素进行了分析研究,得出半钢渣中TFe含量主要受脱磷期枪位控制和脱磷时间的影响;转炉SGRS工艺脱磷阶段去磷反应的关键是:渣中(FeO)含量达到7.19%以上时可满足脱磷阶段铁水去磷至0.025%的热力学前提条件,同时低枪位强搅拌同时加入铁矿石控制渣中(FeO)含量可提高脱磷效果;对影响终渣TFe含量因素进行了分析,分析表明影响转炉终点TFe含量的主要因素是转炉终点C含量和终点温度。对中碳钢而言,中碳钢终点C含量控制在0.075%~0.085%间,既能保证钢种要求成分范围,又能降低钢水过氧化,而终点温度在1640~1670℃之间为最佳。通过技术优化,目前已经实现在高磷铁水条件进行低磷钢的生产,同时渣中TFe含量控制较好。
  
  关键词 转炉冶炼 过程控制 TFe含量 低磷钢
  
  0引言
  
  近年来,由于钢铁企业产能过剩和钢铁形势日趋严峻,钢铁企业利润逐渐减少,甚至出现逐年亏损的局面,同时随着新品种钢研发的进行,对于钢中P含量的控制要求越来越高,而随着铁水中P含量的不断增加,转炉脱磷成为难点和热点问题。终渣TFe含量是反应冶炼控制水平高低的一项重要技术经济指标。降低终渣TFe含量,有利于减少铁损、降低钢铁料消耗,同时确保溅渣质量和冶炼稳定顺行。因此,优化冶炼工艺、降低终渣TFe含量是钢铁企业加强和完善管理,改善技术经济指标和提高效益长抓不懈的一项重要工作。转炉冶炼TFe 含量的高低,决定着石灰溶解速度、化渣程度、脱P和脱S程度、炉渣的喷溅程度与“返干”量、钢水收得率、终点钢水氧含量、炉衬侵蚀程度、合金吸收率等的高低[1-5].吹炼各期炉渣都应具有合适的氧化性,原则上在吹炼初期应把渣中TFe含量控制得高些,以利于化渣,同时减轻渣中酸性氧化物对炉衬的侵蚀;在吹炼终点应降低 TFe 含量,以利于脱硫。本文就100 t转炉进行转炉过程中TFe含量的控制和低磷钢冶炼进行深入理论分析和研究。
  
  1工艺条件
  
  目前转炉钢渣主要分两种,一种是半钢渣,主要是SGRS工艺要求的前期脱磷渣,下文称之为“转炉半钢渣”;另外一种是转炉终点渣。每炉钢水再冶炼当中基本都要倒一定量的半钢渣和终点渣,渣中TFe含量高低将直接影响着转炉金属料收得率。采用优化工艺前某厂100t转炉终渣TFe含量控制现状为,转炉终点平均TFe水平为18.49%,转炉终点平均TFe较高,严重影响着金属料收得率,同时由于TFe控制能力较差使得冶炼低磷钢时P控制不稳定,存在较大波动。转炉SGRS工艺脱磷阶段兑铁之前炉内含有大量转炉终渣,并且渣中含有的组元P2O5含量在1.5%以上。为了使炉渣具有较好的流动性,需要保证炉渣碱度控制在在1.3-1.5左右,较低的碱度加大了脱磷的难度。
  
  2结果与讨论
  
  2.1半钢渣TFe含量控制及理论分析
  
  脱磷阶段低FetO控制对脱磷与降低冶炼成本其重要作用,为此研究脱磷阶段去磷机理以及计算合适的顶渣FetO含量,对于控制脱磷具有重要意义。
  
  半钢渣TFe含量控制理论基础如下计算所示,去磷反应可以表示为:5=6.0310-15,因此得,半钢[P]含量为0.025%时,铁液中因脱磷而需要存在的[O]含量为0.039%,由于SGRS脱磷阶段铁水中[C]含量为(2.8%~3.8%),铁液中溶解氧活度受[C]含量控制,由公式给出的[C][O]反应平衡常数计算与活度相互作用系数计算,在1330℃~1380℃范围内计算铁液中氧活度为0.0008~0.0015左右,因此,脱磷反应不能在熔池内部进行。
  
  由以上分析与计算可知,转炉SGRS工艺脱磷阶段去磷反应的关键是:
  
  (1)渣中(FeO)含量达到7.19%以上时可满足脱磷阶段铁水去磷至0.025%的热力学前提条件;  
  (2)为了提高脱磷效果,可以在低枪位强搅拌同时加入铁矿石控制渣中(FeO)含量。
  
  2.2 双渣前冶炼控制对半钢渣中TFe含量影响
  
  2.2.1枪位对半钢渣中TFe含量的影响
  
  如下图所示,在实际冶炼过程中,脱磷阶段脱的硅期结束至脱磷阶段结束氧枪枪位分别控制在1.2m-1.5m条件下,对应渣中TFe含量分别控制在7%~10%、6%~13%、14%~17%、16%~23%之间,如图1所示。
  
  如图1所示,随着脱磷阶段后期枪位的提高,渣中TFe含量逐渐增加,枪位越低则转炉熔搅拌强度越强,渣中TFe含量间接反映了转炉熔池搅拌强度。
  
  2.2.2 脱磷阶段结束(TFe)对[P]含量的影响
  
  如上图2所示,脱磷期结束铁水[P]含量与脱磷渣(TFe)含量的关系,随着脱磷渣中(TFe)含量的降低,脱磷期结束铁水磷含量降低。该关系间接反映了炉内动力学条件对脱磷的影响,即在(TFe)含量降低的条件下,通过钢液的充分搅拌,依然可以获得较好的脱磷效果。在充分满足动力学条件的状况下,低枪位强搅拌,(TFe)含量控制在10%以下,可以获得脱磷期铁水磷含量低于0.025%左右的脱磷效果。
  
  2.3 终渣TFe控制
  
  2.3.1 终渣TFe含量控制理论基础
  
  式中:PFEMN为终渣中MnO与终渣TFe含量关系系数(0.382~0.392);PFEBAS为终渣碱度与终渣TFe含量关系系数(0.485~0.535);P为渣中磷含量,0.84%;Beff为终渣碱度;[Mn]为钢中Mn含量。(MnO)为渣中MnO含量。
  
  将炼钢实际生产数据,钢中Mn含量均值0.05%,终渣碱度均值3.2,渣中P含量均值1.92%,渣中MnO均值1.92%代入终渣TFe理论计算模型,可以得出终渣TFe理论含量在17.4~18.034%.
  

相近论文:
  • 上海网络警察报警平台
  • 公共信息安全网络监察
  • 经营性网站备案信息
  • 不良信息举报中心
  • 中国文明网传播文明
  • 学术堂_诚信网站
返回顶部