發(fā)布時(shí)間：2020-04-30 23:26

【摘要】：近幾年來(lái),由于市場(chǎng)低迷,產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩,鋼鐵行業(yè)的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。為了更好的生存發(fā)展,國(guó)內(nèi)許多鋼鐵企業(yè)把目光投向了高磷鐵礦的開(kāi)發(fā)利用,通過(guò)降低成本來(lái)提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力。磷是絕大多數(shù)鋼種中的有害元素,而高磷鐵礦的使用將大大增加煉鋼鐵水中的磷含量,同時(shí)隨著工業(yè)的發(fā)展,各行業(yè)對(duì)鋼中磷含量提出了更高的要求。在目前鋼鐵生產(chǎn)流程中,轉(zhuǎn)爐是脫磷的主要場(chǎng)所,因此深入研究轉(zhuǎn)爐中高磷鐵水脫磷具有十分重要的意義。本文針對(duì)重鋼二煉鋼80t轉(zhuǎn)爐中高磷鐵水脫磷,通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和脫磷熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析,研究了轉(zhuǎn)化溫度差(碳磷轉(zhuǎn)化溫度與熔池溫度的差值)和爐渣過(guò)熱度對(duì)終點(diǎn)脫磷率的影響規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上研究了重鋼80t轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程的溫度制度,以及終點(diǎn)爐渣成分控制要求,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證。1生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明:重鋼二煉鋼80t轉(zhuǎn)爐入爐鐵水磷含量較高,均值為0.166%,且波動(dòng)大,脫磷任務(wù)較重。整個(gè)過(guò)程的脫磷率與脫碳率不穩(wěn)定,終點(diǎn)脫磷率相對(duì)較低,終點(diǎn)脫磷率的平均值為87.8%。為達(dá)到較好的脫磷效果,在轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中熔池初始溫度應(yīng)控制在1150℃至1210℃范圍內(nèi),一倒溫度控制在1580℃以?xún)?nèi),終點(diǎn)溫度控制在1645℃以?xún)?nèi),終點(diǎn)爐渣堿度控制在3.9~4.3范圍內(nèi),w(Fe O)控制在22%~25%范圍內(nèi)。2重鋼80t轉(zhuǎn)爐脫磷熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果表明:1)計(jì)算轉(zhuǎn)爐吹煉后期的碳磷選擇性氧化溫度時(shí)應(yīng)考慮(Fe O)傳遞氧的作用。終渣堿度每增加0.1,轉(zhuǎn)化溫度提高約2℃;轉(zhuǎn)化溫度隨著渣中(Fe O)含量的增加呈先增加后減小的趨勢(shì),其影響程度相對(duì)較小;鋼液P含量每增加0.001%,轉(zhuǎn)化溫度升高5.3℃;鋼液C含量每增加0.01%,轉(zhuǎn)化溫度降低約7.3℃。2)轉(zhuǎn)化溫度差和爐渣過(guò)熱度可用來(lái)表征脫磷的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件。針對(duì)重鋼80t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn),轉(zhuǎn)化溫度差值每減少10℃,終點(diǎn)脫磷率提高約1.2%,當(dāng)轉(zhuǎn)化溫度差值小于30℃時(shí),終點(diǎn)脫磷率大于90%。隨著過(guò)熱度的增加,終點(diǎn)脫磷率呈先增加后減小的趨勢(shì),為保證脫磷率大于90%,爐渣過(guò)熱度值應(yīng)為205~235℃。3)磷酸亞鐵在高溫下的分解溫度為1358℃,在實(shí)際渣中磷酸亞鐵的分解溫度約為1370℃。實(shí)驗(yàn)室高溫實(shí)驗(yàn)表明,在磷酸亞鐵分解之前加入石灰具有固磷作用,但由于低溫對(duì)爐渣熔化性能的影響,為獲得好的脫磷效果,應(yīng)在1400℃(磷酸亞鐵分解之后)加入石灰,這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)石灰加入的時(shí)機(jī)提供了一定指導(dǎo)。3工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明:重鋼80t轉(zhuǎn)爐單渣法工藝試驗(yàn)結(jié)果表明,在終點(diǎn)溫度1640℃條件下,終點(diǎn)爐渣堿度控制在4.2~4.55,w(Fe O)控制在23%~27%,轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)能夠達(dá)到好的脫磷保碳效果,其中終點(diǎn)磷含量平均值為0.013%,終點(diǎn)碳含量平均值為0.09%,終點(diǎn)脫磷率能夠穩(wěn)定的達(dá)到90%以上。
【圖文】：

操作要點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，為了保證好的脫磷效果，轉(zhuǎn)爐單渣法操作工藝需做到以下幾點(diǎn)：① 轉(zhuǎn)爐吹煉前期采用高槍位，早化渣，爐渣的熔化性要好；適當(dāng)延長(zhǎng)冶煉前期脫磷時(shí)間，充分利用有利于脫磷的熱力學(xué)條件；② 轉(zhuǎn)爐吹煉中期造好過(guò)程渣，爐渣要化好；③ 轉(zhuǎn)爐吹煉后期造高堿度、高氧化性的爐渣，適當(dāng)?shù)脑黾釉�，同時(shí)要有較低的終點(diǎn)熔池溫度。目前轉(zhuǎn)爐冶煉單渣法工藝雖已成熟，但仍存在造渣劑消耗偏高、渣量偏大等問(wèn)題。在當(dāng)今嚴(yán)峻的形勢(shì)下，企業(yè)都迫切渴望降低生產(chǎn)成本，因此，少渣煉鋼是單渣法的發(fā)展方向。1.3.2 轉(zhuǎn)爐雙渣法冶煉工藝雙渣法又叫二次造渣法，其在轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程在造兩次渣，即造渣，扒渣，造渣，然后繼續(xù)吹煉，進(jìn)一步脫磷，直至出鋼[13]。雙渣法冶煉工藝如圖 1.1。

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文了大量的研究，，下圖 1.2 為日本新日鐵開(kāi)發(fā)的 MURC 工藝。日 本 新 日 鐵 鋼 研 究 所 在 2000 年 開(kāi) 發(fā) 出 了 轉(zhuǎn) 爐 煉 鋼 新 工 藝 MUMulti-Refining Converter）工藝[18]，其工藝流程圖如圖 1.2 所示。該工藝的實(shí)是雙渣留渣法，即在冶煉過(guò)程中造兩次渣，兩次成渣稱(chēng)為脫磷渣和脫碳渣，脫碳渣含磷量較少，在轉(zhuǎn)爐冶煉結(jié)束后將其留在爐內(nèi)用于下一爐冶煉。MU的關(guān)鍵是能否穩(wěn)定的扒去脫磷渣，而中間扒渣的關(guān)鍵是能否有效地利用渣的化進(jìn)行扒渣操作，這就對(duì)脫磷渣的成分和堿度有一定的要求。MURC 工藝在[P]含量 0.1%，[Mn]含量 0.4%的鐵水時(shí)，終點(diǎn)[P]含量可降至 0.02%以下[19]。MU藝生產(chǎn)周期為 33~35min，具有爐料消耗少，渣量少，熱損少和生產(chǎn)成本低等。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TF713

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