转炉冶炼低磷钢的控制技术素材课件.ppt

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1、转炉冶炼低磷,钢控制技术,/05:12:19,?,主要内容,?,1.,概述,?,2.,低磷钢生产的热力学、动力学条件,?,3.,铁水预处理,?,4.,转炉冶炼脱磷,?,5.,转炉炼钢常见的脱磷技术,?,6.,超低磷钢的生产工艺,/05:12:19,2,1,概述,?,磷是钢中有害杂质，容易在晶界偏析，造成钢,材“,冷脆,”，显著降低钢材的低温冲击韧性。,因此，一般钢种都要求尽量降低磷含量。,?,钢材中的合格磷含量,(,质量分数,)(,P0.03%,),；,?,高级优质钢中要求钢中磷含量,(,P0.01%,或,0.005%,）；,?,低磷钢中磷含量,(,P,0.01%0.02%,),?,超低磷钢则

2、要求磷含量,(,P,50,10,-6,）。,/05:12:19,3,2,低磷钢生产的热力学、动力学条件,?,精炼过程中的脱磷反应,根据反应产物不同,分为：,?,氧化脱磷：,钢中的磷通过氧化反应以的形式进入,炉渣：,1/2P,2,+3/2O,2-,+5/4O,2,=PO,4,3-,（,1,）,?,还原脱磷：,钢中的磷通过还原反应以,P,3-,的形式进,入炉渣：,1/2P,2,+2/3O,2-,=P,3-,+3/4O,2,（,2,）,/05:12:19,4,?,氧分压的高低决定了脱磷产物的类别。下图给,出,1823K,时,41O-Al,2,O,3,系炉渣，渣中磷浓度,与气相氧分压的关系。,1823

3、K,时，,CaO-Al,2,O,3,渣系中磷浓度与氧分压的关系,/05:12:19,5,?,Healy G W,研究了炼钢,炉渣成分,变化对,炉渣脱,磷能力,的影响，对于炼钢过程，脱磷反应可以,写为：,?,2P+5(FeO)+4(CaO)=Ca,4,P,2,O,9,（,5,）,G,15,=-204450+83.55T,?,炉渣成分变化对渣,-,钢间磷分配系数的影响为：,lg,（,%P,）,/%P=22350/T-,16.0+0.08,(O)+2.5,lg(tO),?,下图给出了不同碱性炉渣的脱磷能力。,/05:12:19,6,不同碱性炉渣的磷容量,/05:12:19,7,?,工业生产中，常用表

4、现脱磷速度常数,K,P,表示脱磷速度,。如下图所示，随熔池搅拌能的增加，,K,P,提高。,搅拌能对脱磷速度常数的影响,/05:12:19,8,?,综合以上分析，脱磷的最佳热力学、动力,学条件是：,?,降低反应温度，,1300,低温有利于脱磷反应进,行；,?,提高钢水、炉渣的氧化性，有利于脱磷反应；,?,提高钢中磷的活度和增加渣量，有利于脱磷反,应；,?,适当的碱度；,?,对熔池进行强力搅拌。,/05:12:19,9,3,铁水预处理脱磷,?,3.1,喷吹苏打粉处理,?,下图是日本住友公司鹿岛厂开发的“,住友碱精,炼法”,-SARP,法,也叫苏打精炼法。,?,用氮气输送和喷吹烧结矿粉,(,喷入量为

5、,40kg/t,铁,水,最大供粉速度为,400kg/min,最大吹氧量为,50m,3,/min,脱硅量约为,0.4%),-,铁水硅含量可降,到,0.1%,以下,-,真空吸渣器吸出脱硅渣,-,脱磷处,理,-,喷入苏打粉,(,苏打粉用量为,18kg/t,铁水,最大,供粉量为,250kg/min,最大吹氧量为,50m,3,/min),-,铁水,P0.01%,S0.003%,-,真空吸渣器吸出,脱磷渣,-,送至苏打回收车间,(,回收约,80%,的,Na,2,O),-,复吹转炉,-,RH,处理,-,连铸,/05:12:19,10,住友碱精炼法的工艺流程,/05:12:19,11,3.2,喷吹石灰系溶剂处

6、理,?,下图是,新日铁君津铁厂,开发的最佳精炼法，简,称,ORP,（,Optimizing Refining Process,）,。该法,于,1982,年,9,月投产，是使用石灰系熔剂进行铁水,预处理的有代表性的方法。,?,喷入的石灰熔剂的化学成分为：,55tO,，,35O,，,5F,2,，,5Cl,2,。喷入量为,52kg/t,铁水，粒度为,0.1mm,，用,N,2,为载气，流,3,量为,3-5m,/min,，平均供粉速度为,600kg/mim,；,处理温度为,1350,处理时间,25min,。,/05:12:19,12,ORP,工艺流程,/05:12:19,13,某些石灰系粉剂的脱磷效果,

7、研究者,佐佐木等,河井等,粉剂成分，,%,实验,规模,加入量，,kg/t,铁水,脱磷,率，,%,CaO,35,CaO,38.5,FeO,35,Fe,t,O,42.3,CaF,2,5,CaF,2,19.2,CaCl,2,5,-,290t,混铁车,50t,250t,铁水包,52,39,氧气,1.4m,3,/t,88,90,成田等,CaO,39,CaO,30.5,Fe,t,O,39,Fe,t,O,62.2,CaF,2,11,CaF,2,4,15t,Na,2,CO,3,实验炉,11,35,氧气,9Nm,3,/t,45,96.5,殿村等,CaCl,2,3.3,100t,铁水包,89,/05:12:19,

8、14,3.3,铁水预处理脱磷工艺,?,铁水预处理工艺，从,熔剂加入方式,上分为,2,种：,?,一种是喷粉法：用氮气或空气输送，用浸没喷枪,将粉剂喷人熔池底部。,?,另一种是底部吹气法：将熔剂加在铁水表面，炉,底通过透气砖吹氮气搅拌。,?,根据,所用容器,不同，脱磷工艺可分为,2,种：,?,一种是在盛铁水的铁水包或鱼雷罐车中进行脱磷,。如日本新日铁,ORP,，住友的,SARP,预处理工艺,。我国的太钢二炼钢厂,20,世纪,80,年代引进住友主,体设备建成铁水罐喷吹三脱工艺。,/05:12:19,15,?,另一种是在转炉内进行铁水预处理。转炉内脱,磷具有石灰消耗少，,渣量少，脱磷效果好，复,吹搅拌

9、强，处理时间短，热损少以及锰回收率,增高等优点，而且也解决了敞口罐和鱼雷罐车,脱磷中的泡沫渣问题。,神户制钢的,H,炉、住友金属的,SRP,、新日铁的,LD-ORP,，,NKK,福山少渣冶炼技术，新日铁的,MURC,法等都是采用的这种转炉内脱磷的预处,理工艺。,/05:12:19,16,4,转炉冶炼脱磷,?,4.1,转炉铁水预处理脱磷,?,转炉炼钢过程的脱磷是一个,氧化脱磷,过程，保证,转炉内的有效脱磷要有合适的供氧制度、造渣制,度等。为了更好的去除钢中磷，在造渣方式上，,根据需要，可由原来的单渣法发展到双渣法、双,渣留渣法等操作；在出钢制度上，采用碱性包衬,红包出钢、低温弱脱氧出钢、挡渣出钢

10、等措施。,?,转炉铁水预处理主要有,H,炉,、,SRP,法,和,Q-BOP,法,三种工艺。下表给出了三种工艺技术的比较（,2005,年）。,/05:12:19,17,工艺方法,开发单位,工艺特点,H,炉法,神户制钢,顶吹转炉加顶吹浸入式喷粉枪、,先脱,P,后脱,S,80,1.25,1520,810,SRP,法,住友金属,顶吹转炉底吹,搅拌，转炉渣,作脱,P,剂,250,1.01.3,1015,810,Q-BOP,法,川崎公司,底吹喷粉转炉,，底部喷粉吹,O,2,6,1.22.0,20,3,转炉容量,/t,顶吹供,O,2,强度,/m,3,(t-min),-1,渣料消耗（,kg/t,）,石灰,萤石

11、,铁皮,转炉渣,Na,2,CO,3,1525,-,58,12min,脱,P,，,3min,脱,S,33.5,7585,0.450.8,5,2025,2535,-,810,22.5,8593,0.81.0,3,28,-,-,5,3.3,90,0.8,4,18,处理时间,/min,终渣碱度,脱磷率,(%),脱碳量（,%,）,/05:12:19,渣中,T,、,Fe,（,%,）,?,比较三种转炉铁水预处理工艺，,SRP,法是值得推,荐的方法,，其优点主要是：,?,(1),采用转炉“双联”工艺，预处理铁水供精炼转,炉用，精炼转炉渣作为脱磷剂供脱磷炉使用。吨,铁消耗,CaO20 kg25 kg,，可使铁水

12、含磷量,(,质量,分数,),降到,0.011%,。,?,(2),可采用低碱度造渣工艺，获得较高的脱,P,、脱,S,效率（见下图）。,?,(3),热效率高，可熔化,5%7%,的废钢。,?,(4),生产效率高，纯处理时间仅,13 min,。,/05:12:19,19,?,上述转炉铁水预处理工艺，在操作方法上有一,定区别。但其本质是相同的。即采用,渣,-,钢反应,进行脱,P,、,S,，而未采用喷粉工艺。以气氧为主,向熔池供氧，添加废钢控制反应温度。,/05:12:19,20,炉渣碱度对脱磷的影响,/05:12:19,21,4.2,影响终点,w,（,P,）分配系数,L,P,的因素,?,武钢第二炼钢厂现

13、有,3,座公称容量,90t,的全炉役,溅渣复吹转炉，底吹供气强度在,0.030.06m,3,/(min,t),之间。影响终点,L,p,(,L,p=w(P)/wP,),的因素有,终点温度,t,、,终渣碱度,R,和,全铁含量,、冶炼过程的,底吹强度,Q,和,渣的状,况,等。,/05:12:19,22,?,4.2.1,终点温度,?,终点温度对终点,L,p,的影响见下图,:,随温度的升高，,L,P,变小，这是因为脱,P,是一个放热反应。,终点温度对,L,p,的影响,/05:12:19,23,?,4.2.2,终渣,w,（,TFe,）,?,终渣对,L,p,的影响见下图,：,当,w(TFe),22%,时,a

14、FeO,并不能成比例地增大，,却生成了,3CaO,Fe,2,O,3,，,反而使渣碱度变小,稀释了（,CaO,）的碱度，,减弱了渣的去,P,作用，,所以,Lp,反而变小。,W(TFe),对,L,p,的影响,/05:12:19,24,?,4.2.3,终渣,R,?,下图显示了终渣碱度,R,对,L,p,的影响：,R,在,3.7,时，,L,p,是极大值。,这是因为在碱性渣条件,下,2CaO,SiO,2,4CaO,P,2,O,5,都能生成，两者均消耗,(CaO),，故脱磷需要较高,的碱度。碱度过高时,使,炉渣变粘，恶化了去,P,的,动力学条件，故反而不利,于去,P,。,R,对,L,p,的影响,/05:12

15、:19,25,?,4.2.4,底吹强度,Q,?,第二炼钢厂转炉冶炼时采用底吹自动供气，前,10min,吹,N,2,，此后吹,Ar,。下图示出了,L,p,和底吹,强度,Q,的关系,：,它条件相同的情况下,在,Q,为,0.047,时，,Lp,为,极大值，所以生产中,选择了底吹供气强度,为,0.040.05 m,3,/min,t,。,底吹强度对,Lp,的影响,/05:12:19,26,?,下表列出了底吹供气强度对终渣,L,p,影响的,3,炉吹炼,数据,：,底吹强度对终渣,L,p,的影响,炉号,B231156,B231267,B231323,低吹强度,温度,/,3,-1,-1,/(m,min,t,),

16、炉渣状况,R,w(TFe)/%,Lp,0.03,0.045,0.06,1672,1682,1672,4.1,4.2,3.9,20.6,15.1,10.6,90,124,75,/05:12:19,27,4.2.5,过程渣状况,?,过程渣状况主要是指炉渣流动性，即脱,P,反应动力,学条件的好坏。终渣,L,p,与过程渣状况的关系见下表。,终渣,Lp,与过程渣状况、终渣状况的关系,有炉渣喷溅,L,p,终点渣状况,范围,流动性好,39165,平均,93.7,范围,28109,平均,69.2,无炉渣喷溅,L,p,终渣特粘,4859,54,3866,52,/05:12:19,28,?,从表中数据可以看到，当

17、有炉渣喷溅，渣的流,动性好时，,L,p,值较大。这也反映出过程渣一直,处于良好的化渣状态，正是脱,P,所需要的高碱,度流动性好的渣。现场实际情况是转炉的炉容,比只有,0.74m,3,/t,，与正常情况相比此值偏小，所,以即使正常泡沫化的炉渣也易发生喷溅，造成,粘枪粘罩、质量事故及降低金属收得率。若不,出现炉渣喷溅，炉渣泡沫化程度又不够。因此,操作时要求控制炉渣处于炉口要喷不喷的状况,。,/05:12:19,29,4.3,终点,wP0.010%,的操作的部分控制,?,4.3.1,终渣,R,的控制,?,一次拉碳出钢的终渣,R,，按下表配制。由于一,般普通废钢、低,S,、低,Mn,废钢中都含有,0.

18、2%,以,上的钢，所以在配,R,时，以,装入量计算,为好。,铁水情况,装入量,/t,铁水量,/t,过程加入,散装料,/t,活性灰,轻烧,终渣,R,平均,范围,铁水,w,（,Si,）,/%,88,78.3,0.42,3.1,1.9,3.7,3.04.5,/05:12:20,30,4.3.2,双渣操作,?,若后期去,P,的条件不好，出钢过程回,P,较多，则可采,取双渣操作。第一期渣倒炉时尽量多倒渣，有铁水,倒出时抬炉。下表是铁水条件相同的情况下，双渣,与单渣去,P,效果的对比。,双渣与单渣去,P,效果的对比,钢种,造渣,方式,出钢,w,（,C,）,/%,范围,平均,值,出钢温度,/,范围,1725

19、1735,17001730,出钢,w,（,P,）,/%,范围,平均,值,0.008,0.010,31,平均,值,15CrMoR,双渣,0.0260.036,0.031,单渣,0.020.04,0.03,1730,0.0070.009,1720,0.0080.011,HG70B,/05:12:20,比较铁水原始含磷量不同时单渣法和双渣法脱,磷的区别，得出以下结论：,?,对,脱磷,而言,双渣法明显优于单渣法,，,双渣法的,操作要点是炉渣前期碱度,2.0,，吨钢加入红泥,球,6kg,以提高炉渣中,FeO,含量，一批料化清后，,摇炉倒渣，再造新渣，继续冶炼。,采用双渣法,在吹炼前期,(6min),即可

20、将磷降至,0.015%,，脱,磷率达,75%,以上，在随后的冶炼中钢中磷略有,降低,但需继续吹炼提高钢水温度后才能出钢。,?,转炉将碳降至,0.03%0.05%,时，吹损率由钢中,碳为,0.20%,时的,7%,左右增至,8.5%,左右，使钢铁,料消耗吨钢增加超过,10kg,。所以除非生产特殊,品种，此工艺决不可取。因此，,双渣法,只在冶,炼,低磷钢,中有优势。,/05:12:20,32,4.3.3,高拉补吹的控制,?,高拉补吹是在碳高于出钢碳时提枪倒炉，调,入活性灰、轻烧等，重新造渣，点吹至出钢,碳后再出钢。高拉补吹的效果见下表：,高拉补吹操作的去磷效果,拉碳方式,一次拉碳,出钢,高拉补吹,出

21、钢,出钢,w,（,C,）,/%,出钢,w,（,P,）,/%,出钢,温度,/,终渣,w,（,TFe,）,/%,0.0260.035,0.0070.010,16701688,0.0450.054,0.0080.012,16851694,0.0250.034,0.0070.009,16771685,0.0400.053,0.0080.011,16801692,19.0521.90,19.1022.15,16.8019.94,16.9019.03,33,/05:12:20,4.3.4,出钢回,P,的控制,在出钢过程中，由于大罐炉渣,R,和,w,（,TFe,）下降，,加上脱氧剂直接还原炉渣中,P,2,O

22、,5,，合金含有微量,的,P,等，都会发生回磷。第二炼钢厂使用挡渣塞、,挡渣球后。到,RH,的渣厚一般在,3060mm,之间，,此时，,过程回磷情况见下表：,钢种,无取向硅钢,取向硅钢,低合金钢,合金增,P/%,炉渣回,P/%,总回,P/%,0,0,0.00240.0036,0.00080.0014,0.00150.0026,0.00170.0026,0.00080.0014,0.00150.0026,0.0040.007,34,/05:12:20,5.,转炉炼钢常见的脱磷技术,?,目前，转炉炼钢常见的脱磷技术有：,转炉大渣,量脱磷、双渣脱磷、转炉双联脱磷及转炉预脱,磷,等，这些技术在生产中取

23、得了良好的脱磷效,果，其中日本先进炼钢厂的实践证明，采用,双,联法转炉炼钢,工艺，可低成本大批量地生产低,磷钢和超低磷钢。,?,本节着重介绍,双联法,。,/05:12:20,35,?,转炉双联法冶炼是转炉炼钢一项新工艺。该工,艺,20,世纪,90,年代产生于日本，现在日本住友金,属和歌山厂、川崎制铁水岛厂、,NKK,福山厂以,及新日铁室兰厂等均采用转炉双联法冶炼工艺,进行大规模生产。,?,转炉双联法工艺被日本住友和歌山厂称为,SRP,法、新日铁室兰厂称为,LD,ORP,法、,NKK,福,山厂称为,LD,NRP,法，操作方式都是采用,两座,转炉双联,作业，一座进行铁水脱磷操作，称为,脱磷炉,，另

24、一座转炉接受来自脱磷炉的低磷铁,水进行脱碳操作，该转炉称为,脱碳炉,。也就是,将铁水脱磷和脱碳分开由两座转炉来完成，有,别于传统上在一座转炉内既要完成铁水脱磷又,要完成脱碳。,/05:12:20,36,5.1,转炉双联法简介,?,典型的双联法,工艺流程,为高炉铁水,一,铁水脱硫,预处理,一,转炉脱磷,一,转炉脱碳,一,二次精炼,一,连铸,，具体见下图。,转炉双联法炼钢工艺流程图,/05:12:20,37,5.2,双联法的主要优势：,?,?,?,?,?,?,?,?,炉内自由空间大，允许强烈搅拌钢水；,顶吹供氧；,高强度底吹（,0.3m,3,/(t,min),）；,不需要预脱硅；,废钢比较高（,8

25、%10%,）；,炉渣碱度较低（,1.52,）；,渣量少；,处理后铁水温度较高（,1350,）。,38,/05:12:20,5.3,国内外生产实绩,?,5.3.1 SRP,法,?,SRP(Simple Refining Process),工艺是,20,世纪,80,年代后期日本住友金属开发的，即将一座转炉,作为,脱磷炉,对铁水进行脱,Si,、脱,P,预处理，生产,的低,Si,、低,P,半钢水再送人第二座转炉,脱碳炉,降,碳提温,实现少渣冶炼。这种工艺的优点在于节,省基建投资、降低各项消耗，减少环境污染，,且能高效率大量处理铁水,使转炉精料冶炼，控,制氧化性、高拉碳出钢及减少钢中夹杂物等。,/05:

26、12:20,39,?,在这种工艺中，两台复吹转炉中的一台作为,脱磷炉，另一台作为脱碳炉。脱碳炉产生的炉,渣可作为脱磷炉的脱磷剂，从而减少石灰消耗，,达到稳定而快速的精炼效果。,脱碳炉和脱磷炉的操作条件,脱磷炉,脱碳炉,炉容量,顶吹气体,底吹气体,渣料,处理时间,/05:12:20,250t STB,O,2,(11.3 Nm3/t,?,min),CO,2,(0.050.2Nm3/t,?,min),BOF,渣,-(Fe,矿,)-CaO-CaF,2,3060kg/t,810min,250t STB,O,2,(22.7Nm,3,/t,?,min),CO,2,(0.050.2 Nm,3,/t,?,min

27、),CaO-MgO1020kg/t,1318min,40,?,日本住友金属,鹿岛制铁所,住友金属鹿岛厂炼钢工艺流程,/05:12:20,41,?,日本住友金属,和歌山制铁所,住友金属和歌山制铁所年产,粗钢,390,万,t,。该厂脱磷转炉,与脱碳转炉设在不同跨间,吹炼时间为,920min,周期控,制在,20min,以内。一个转炉,炼钢车间给,3,台连铸机供钢,水,是目前世界上炼钢生产,节奏最快的钢厂。,住友金属和歌山制铁所的生产流程,/05:12:20,42,?,和歌山制铁所,SRP,法的优点：,?,(1),可高效率、低成本、大批量生产洁净钢，显,著改善,IF,钢板抗二次加工脆化和热轧钢板低温,

28、冲击韧性等性能；,?,(2),炼铁生产可以采用较高磷含量的低价位铁矿,石，铁水磷含量放宽至,0.10,0.15,，降低了,矿石采购成本；,?,(3),炼钢时可以使用锰矿石，取代,MnFe,合金；,?,(4),炼钢渣量显著降低，脱碳炉渣可返回用于脱,磷转炉；,?,(5),脱磷炉渣不经蒸汽稳定化处理,可直接铺路；,?,(6),加快了大型转炉的生产节奏，与高拉速连铸,机相匹配；,?,(7),生产工序紧凑。,/05:12:20,43,?,5.3.2,神户,H,炉工艺,由于神户制钢生产,的高碳钢比例较大，因,此转炉的脱磷负荷大。,铁水脱磷、脱硫预处理,采用,H,炉,(,专用转炉,),。,神户制钢炼钢厂平

29、面布置图,/05:12:20,44,神户制钢的炉铁水预处理工艺流程图,/05:12:20,45,用,H,炉进行铁水脱磷、脱硫处理具有如下特征：,?,H,炉内空间大，进行铁水预处理时，炉内反应效,率高、反应速度快，可在较短的时间内连续完,成脱磷、脱硫处理；,?,可以用块状生石灰和转炉渣代替部分脱磷渣；,?,脱磷过程中添加部分锰矿，可提高脱磷效率，,且增加了铁水中的锰含量。,/05:12:20,46,?,5.3.3,新日铁,LD-ORP(,Optimizing Refining,Process),工艺,LD-ORP,的处理条件,290,O,2,最大,25000Nm,3,/h,86%,100%,氧单

30、耗,8,12Nm,3,/t,炉容量,/t,顶吹气体,铁水比,脱磷处理,气氧比,顶吹氧,底喷粉,顶加渣料,脱硫处理,底吹,60%,95%,0.05,0.1Nm,3,/t,min,渣料：,CaCO,3,70,300kg/min,N,2,：,0.05,0.1Nm,3,/t,min,CaO,：,6,10kg/t CaF,2,：,0,2kg/t,渣料：,CaO+Na,2,CO,3,300,700kg/min,N,2,：,0.05,0.1Nm,3,/t,min,47,/05:12:20,?,日本新日铁,八幡制铁所,新日铁名古屋,LD-ORP,工艺,/05:12:20,48,?,日本新日铁,君津制铁所,新日

31、铁君津制铁所第二炼钢厂,LD-ORP,流程,/05:12:20,49,?,LD-ORP,工艺渣量少、可生产高纯净钢。脱磷转,炉,弱,供,氧,，,大,渣,量,，,碱,度,为,2.53.0,，,温,度,为,13201350,，纯脱磷时间约为,910min,，冶炼周,期约,20min,，废钢比通常为,9,，为了提高产量，,目前废钢比已达到,11,14%,，经脱磷后的半钢,水（,0.020,）兑入脱碳转炉，总收得率,92,以上。转炉的复吹寿命约,4000,炉。脱碳转炉强供,氧，少渣量，冶炼周期为,2830min,，脱碳转炉不,使用废钢。从脱磷至脱碳结束的总冶炼周期约为,50min,。,/05:12:2

32、0,50,?,5.3.4 MURC,技术,?,新日铁室兰制铁所,(,两座,270tLD-OB,转炉,),和大,分制铁所,(3,座,370t,复吹转炉,),受设备和产品的限,制，难以采用双联法工艺，为此采用了新日铁,开发的,MURC,技术。在同一转炉进行铁水脱磷,预处理和脱碳吹炼，类似传统炼钢的双渣法。,室兰制铁所和大分制铁所全部采用,MURC,工艺,，见下图。,/05:12:20,51,新日铁大分制铁所的,MURC,工艺示意图,/05:12:20,52,日本钢铁厂转炉双联法主要工艺技术参数对比,厂家,住友和歌山,制铁所,住友金属,鹿岛制铁所,脱磷吹炼,时间,/min,1012,8,脱磷后,温度

33、,/,13001350,1350,脱磷后,脱碳冶炼,脱碳吹炼,磷含量,周期,/min,时间,/min,/%,0.01,-,20,30,9,14,新日铁君津,二炼钢厂,JFE,京滨,制铁所,JFE,福山,制铁所,/05:12:20,910,12,810,13201350,1350,1350,0.020,0.01,0.012,30,-,2527,12,-,1113,53,5.3.5,宝钢的,BRP,技术,?,宝钢分公司也从,2002,年开始进行了转炉脱磷,-,脱,碳双联工艺的自主技术研究，称为,BRP(Baosteel BOF Refining Process),工艺。,?,宝钢开发了一整套转炉脱

34、磷,-,脱碳的工艺技术，,主要包括顶底供气模式、造渣模式、温度控制,和脱磷控制模式等。,/05:12:20,54,?,宝钢第一炼钢厂,3,座,300t,复吹转炉的双联法设备配,置和工艺布置与传统转炉炼钢车间基本一致。每座转,炉均具有脱磷和脱碳功能，可采用双联法冶炼，亦可,进行常规冶炼，切换灵活。,BRP,法操作步骤,/05:12:20,55,?,BRP,生产实绩,BRP,开发了一些高难度、,高附加值产品,如帘线钢、,抗,HIC,的,X65,管线钢、,2Cr13,不锈钢、,S135,钻杆,钢等冶炼工艺技术。,BRP,法生产的,X70,管线钢与帘,线钢与传统工艺的磷含量,对比见右图。,BRP,法生

35、产的,X70,管线钢和帘线钢,的磷含量与传统工艺的对比,56,/05:12:20,BRP,技术生产的,4,炉,抗,HIC X60,管线钢水的化学成分,/,10,-4,%,炉次,P,S,T.O,N,H,总计,1,2,3,4,平均,30,40,30,40,35.0,4,5,4,6,4.8,24,16,12,11,15.8,31,32,24,29,29.0,1.0,1.1,1.0,1.0,1.0,90,94.1,71,87,85.5,/05:12:20,57,转炉双联法,脱磷与混铁车、铁水罐法脱磷相比，在大批量,生产纯净钢时具有如下,优势,：,?,转炉容量大，有充分的反应空间，反应动力学,条件优越，

36、铁水中磷可脱到,0.010,以下，为少,渣冶炼创造了条件。,?,转炉双联法为生产超低磷钢、管线钢及优质宽,厚板铸坯提供了有利的条件。,?,工序简化，人员减少。,?,成本相对较低。据统计，转炉脱碳渣用于另一,座转炉脱磷的双联法，生产,1t,铁水的钢铁料消,耗比传统方法减少,25kg,，石灰消耗减少,40,，,吨钢成本降低约,65,元。,/05:12:20,58,6,超低磷钢的生产工艺,?,冶炼,超低磷钢,已有两种途径。,一种,是在欧洲和,北美兴起的，如下图,1,所示。利用这种方法，磷,含量,(,质量分数,),一般在,(6070),10,-6,。,另一种,途,径是在日本兴起的，如下图,2,所示，完

37、全采用预,处理铁水，将铁水中的磷含量,(,质量分数,),降至,小于,20,10,-6,后出钢，然后进行二次精炼处理以,生产极低,S,、,P,、,O,、,H,、,N,水平的钢。,/05:12:20,59,图,1,欧洲低磷钢生产工艺,/05:12:20,60,图,2,日本低磷钢生产工艺,/05:12:20,61,这两种工艺相比，,前一种,工艺不使用预处理,铁水，铁水温降小，热损少，可提高废钢的使用,量，而且还可以低温出钢，,但终点,P,含量比较,高,；,后一种,预处理路线克服了生产低磷钢中的许,多困难，而且还可以降低成本，提高产量，减少,总渣量，但是预处理时化学热和物理热热损大，,又限制了废钢的使

38、用。,由于产品对钢中,P,的要求越来越低，,后一种,工艺可以保证生产极低磷钢,，从这个方面来说，,该工艺自身具有很大优势。,工业生产中大规模生产超低磷钢的生产工艺,决定于成品钢材对磷含量的要求，如下图所示。,/05:12:20,62,超低磷钢的生产工艺流程,/05:12:20,63,?,超低磷钢（,P,50,10,-6,）冶炼的基本工艺要,求是：,?,高炉低硅操作，控制铁水,Si,=0.4%,；,?,全量铁水预处理脱磷，处理终点磷含量,%P,0.010%,；,?,转炉冶炼深脱磷，调整炉渣成分确保,lg,（,%P,）,/%P2.0,并增大渣量；,?,控制,较低,的钢水残,Mn,含量,提高炉渣脱磷

39、效率；,?,采用弱脱,O,2,沸腾出钢工艺，,避免钢水回磷,；,?,适当,降低,出钢温度。,/05:12:20,64,?,以上所介绍的这些技术一方面使生产低磷钢及超,低磷钢成为可能，另一方面又存在着转炉热量损,失大和冶炼周期长等缺点。最近，攀钢提出了一,种在转炉炉内加入复合脱磷剂的新型转炉预处理,单渣法脱磷技术。该技术使用的高效复合脱磷剂,由攀钢自主开发，脱磷剂,CaO,含量为,25%45%,，,TFe,为,35%55%,、,S0.08%,、,P0.08%,，粒,度,50mm,，熔点,1280,。,?,国内外先进炼钢厂实践证明，采用转炉双联法炼,钢新工艺，可低成本大批量地生产低磷钢和超低,磷钢。,/05:12:20,65,本章结束,谢谢！,/05:12:20,66,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,67,68,