日本转炉脱磷生产工艺新技术
转炉炼钢流程中的脱磷工艺
磷 在渣． ％Ｐ
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７ Ｃ ． ・ ｙ４ ａ Ｑ ） （ ＯＰ ０ ２
欲提 高熔 渣 的脱磷 能力 ，必须增 大Ｋ 、 ｐ ａｅ、ａａ、ｆ］口 Ｆ ０ ｃｏ ｔ 降低１ Ｃ ．Ｏ） 由止 可 失 ｐ ， Ｐ ５ （ Ｏ２ ， ４ 匕 ｌ Ｊ 利 于脱磷 反应 的基 本热 力学 条件 ， 即低温 ， 高 氧化 性 、高碱度 的炉 渣 【 ３ 。 １ 低温 度 ：脱磷 反应 是强 放热 反应 ， ） ＫＤ 温 度 升 高 而 急 剧 减 小 。 在 １０ ￣ 随 ４ ０Ｃ、
３ 高碱 度 ： 中的酸 性氧化 物如 ＳＯ２ ） 渣 ｉ 对脱 磷 不利 ， 高熔渣 碱 度是 提 高脱磷 率 的 提 有 效 途 径 ，增 加 渣 中 碱 性氧 化物 Ｃ Ｏ的 比 ａ 例 ，可 以增大 ａ ，降低 丫ＣＯ ２５ ｃｏ （ａ．ｏ） ４ Ｐ ，使得三 ｐ 增 大 。 熔渣碱 度 应控 制在 合适 的范 围 ， 但 碱 度过 高 时渣 的流 动性差 而 不利 于脱磷 。 ４ 大 渣 量 ：在 钢渣 成 分 一 定 的情 况 ） 下 ，增 大渣 量意 味着稀 释 了Ｐ０５ ２ 的浓度 ， 所 以增 加渣 量 可增 大脱磷 量 【。 ｏ Ｊ 脱 磷 反应 是 典型 的渣 界 面 反应 ，渣 钢 的形 成 速 率对 脱 磷 有 关 键影 响 。熔 渣 形成 后 ，在渣 钢 界面上 的磷 的氧 化速 率很 快 ， 脱 磷速 率 由界 面两侧 的传 质控 制 ， 即反钢 液 中 【］ Ｐ 的传 质 和渣相 中 的（２ ） Ｐｏ５的传质 。 磷反 脱 应 在相 界面 进 行 ， 炉渣 的状 态和 流动 性及其 与 铁 水 的接触 时 间 ，搅 拌程 度 等 动 力 学条 件 ，明显地 影响着 传质 速度 ， 从而 影 响脱磷 反应 的速度 。 当热 力学条 件 发生 不利 的变化 时 ，如温 度升 高 、（ｅ ） Ｆ Ｏ 降低 等原 因，都会 发 生 回磷 。在满足 热力 学条 件 的 同时 ． 还必 须 创 造 良好 的脱 磷 反 应 的动 力 学 条 件 ， 因 此 ， 于脱 磷 反应 的动力 学 条件 是确 保脱磷 利 过 程 中渣 有 良好 的流 动性 ， 并在 脱磷 前期加 强熔 池 的搅 拌 。
转炉脱磷造渣工艺
转炉脱磷造渣工艺1. 简介转炉脱磷造渣工艺是一种钢铁生产过程中常用的炼铁工艺，用于将炼钢过程中产生的高磷铁水进行脱磷处理，并同时生成具有一定含铁量的渣。
脱磷是炼钢过程中的一个重要环节，因为高磷含量的钢铁会使钢的力学性能下降，同时还会影响钢的冷加工性能。
因此，通过转炉脱磷造渣工艺，可以有效降低钢铁中的磷含量，提高钢的质量。
2. 工艺原理转炉脱磷造渣工艺的主要原理是利用氧气气体在高温条件下与铁水中的磷发生氧化反应，生成氧化磷（P2O5）。
氧化磷被熔融的渣中吸附，从而实现了脱磷的目的。
具体来说，转炉脱磷造渣工艺分为两个步骤：2.1 碱性补矿在转炉炼钢过程中，通常需要进行钙质或镁质的碱性物料的补矿。
这是因为转炉炼钢过程中消耗了大量的碱质物料，导致炉渣中的碱度下降。
通过补充碱性物料，可以提高炉渣的碱度，为脱磷创造良好的条件。
2.2 硅酸盐造渣在转炉炼钢的末期，废钢或铁水被注入转炉。
同时，掺入含有大量氧化剂的硅酸盐物料，如硅石、硅灰石等。
在高温条件下，硅酸盐物料会与铁水中的磷发生反应，生成氧化磷。
氧化磷被熔融的渣中吸附，从而脱离钢水，实现脱磷的目的。
3. 工艺流程转炉脱磷造渣工艺的流程如下：1.准备碱性物料：根据炉渣的碱度要求，准备钙质或镁质的碱性物料，并进行补充。
常用的碱性物料包括石灰石、白云石等。
2.准备硅酸盐物料：选择合适的硅酸盐物料，如硅石、硅灰石等，并加入适量的氧化剂。
3.开始转炉炼钢：将废钢或铁水注入转炉，并进行炼钢操作。
4.碱性补矿：在适当的时机，通过给炉内注入碱性物料，提高炉渣的碱度。
5.硅酸盐造渣：当转炉炼钢接近末期时，通过给炉内注入硅酸盐物料，利用氧化剂促进磷的氧化反应。
6.淋渣：根据炉内的渣情况，选择合适的时间进行淋渣操作。
淋渣可以通过人工或机械设备进行。
7.渣铁分离：在脱磷过程中，渣中生成的氧化磷会被吸附在渣中，从而脱离钢水。
通过合适的方法，将渣与钢水分离。
8.尾渣处理：处理分离出来的尾渣，并对其进行资源化利用或安全处理。
关于炼钢业的环保问题：日本高级钢冶炼环保技术
关于炼钢业的环保问题：日本高级钢冶炼环保技术文章来源：法钢特种钢材（上海）有限公司日本是世界先进的钢铁生产国家，其在炼钢方面存在的矛盾问题是，一方面采用大型设备进行大批量生产来提高生产效率，另一方面为满足产品高级化、多品种化需求，不得不降低生产效率和增加能源消耗。
以京都议定书为代表的CO2减排、减少能耗、节省资源等全球性的环保要求不断高涨，在这种情况下，钢铁业需要研究根本性对策以实现低环境负荷生产。
日本住友金属和歌山钢厂在高级钢冶炼环保技术方面开发出良好工艺，现介绍如下。
1 炉渣、粉尘的循环利用技术1.1 炉渣循环利用在传统转炉精炼法中，由于脱磷能力小，所以要投入大量的脱磷剂，因此产生大量的炉渣，排出的炉渣废弃物增加了环境负荷。
虽然炉渣可以在土建工程和路基建设中得到循环利用。
但是由于炉渣的市场需求量不断变化，所以对炉渣发生量的控制就成为一个急需解决的问题。
对流精炼法由于利用顶底吹转炉分别进行脱碳和脱磷精炼，所以可以实现脱磷处理条件的最佳化，并且脱碳处理使用完的精炼剂可以在脱磷处理中进行再利用，所以渣量大幅度减少。
对流精炼法由于精炼剂再利用和脱磷处理条件最佳化，使炉渣的发生量从97kg/t钢下降到52kg/t钢，渣量约减少了一半。
1.2 粉尘循环利用在钢铁厂的产品制造过程中会产生镀锌废钢，为在厂内将这些被锌污染的废钢处理掉，就将这些废钢作为转炉的钢铁料使用。
因此，转炉吹炼中产生的粉尘含Zn。
由于转炉产生的粉尘量很大，分离回收Zn的成本很高，所以不得不采用填埋方法处理含Zn粉尘，但这种方法增加了环境负荷。
由于脱磷反应比脱碳反应的温度低，供氧速度小，所以烟尘中Zn损失小。
因此，在进行脱磷处理时投入含Zn废钢，就可以生成少量高浓度含Zn粉尘。
这样，就比较容易从回收粉尘中分离出Zn。
对流精炼法利用粉尘集尘装置回收少量高浓度含Zn粉尘，再利用回转窑将粗锌和铁粉进行分离，将粗锌销售给锌精炼厂做原料，铁粉用作厂内高炉的炼铁原料。
转炉炼钢脱磷工艺分析
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 3.3.1 钢水中硅的氧化......................................................................................................... 30 3.3.2 前期渣碱度的控制.....................................................................................................30 3.3.3 倒前期渣时间的控制................................................................................................ 31 3.4 180t 转炉冶炼终点脱磷情况.......................................................................................... 32 3.4.1 增碳剂加入量的控制................................................................................................ 32 3.4.2 冶炼终点脱磷情况.....................................................................................................32 3.5 180t 转炉冶炼工艺改进方案.......................................................................................... 32 3.5.1 冶炼前期控制............................................................................................................. 33 3.5.2 冶炼终点控制............................................................................................................. 33 结论..............................................................................................................................................35 参考文献..................................................................................................................................... 36 致 谢....................................................................................................................................... 37
专用转炉脱磷定义
专用转炉脱磷定义
专用转炉脱磷是一种钢铁冶炼工艺，用于降低钢铁中的磷含量。
在转炉冶炼过程中，将含有高磷含量的生铁或废钢加入转炉中，并通过氧气吹炼来氧化磷元素。
氧化的磷会形成磷酸盐，并通过被吹入的氧气或其他气体带离炉体，从而实现钢铁中磷含量的脱除。
这种脱磷方法可以有效地降低钢铁中的磷含量，提高钢材的质量和性能。
专用转炉脱磷通常采用两种方法进行操作：直喷法和底吹法。
直喷法是将含有高磷含量的生铁或废钢加入转炉中，同时通过氧气喷嘴将高压氧气喷射到炉料表面。
氧气在炉内与炉料中的磷反应，将其氧化成磷飞渣，然后通过氧气吹出口排出炉外。
这种方法在转炉冶炼过程中进行，可以实现较好的脱磷效果。
底吹法则是将转炉底部设置氧气吹口，以气体形式喷入炉底。
气体能够有效地搅动炉料，促进炉料和氧气的接触，并加速磷元素的氧化反应。
炉底吹气法可以提高脱磷速度和脱磷效果，但同时也增加了炉底的磨损和耐火材料的消耗。
专用转炉脱磷方法具有高效、灵活、可控性好等优点，可以根据钢铁的不同需求和磷元素的含量来选择适当的操作方法。
通过脱磷工艺，可以有效地降低钢铁中的磷含量，提高钢材的质量和性能，同时满足不同领域的使用要求。
转炉炼钢脱磷工艺理论与实践
转炉炼钢脱磷工艺理论与实践摘要：中国的钢铁生产领先于世界，现在正是处在从钢铁大国到强国的高速发展阶段，许多炼钢技术在国际上拥有领头地位。
判断钢铁品质好坏关键指标就是其中的磷含量。
脱磷效果是否良好决定了产钢是否符合标准。
本文主要介绍转炉炼钢厂脱磷工艺的原理，并融合炼钢实际操作对脱磷工艺中的注意事项进行详细介绍。
关键词：转炉炼钢；磷含量；炉外脱磷前言：全球使用范围最广的金属材料就是钢铁，是现代建筑不可或缺的生产材料。
钢材加工有冷热加工两种，按照途可将钢铁分为结构钢，工具钢，特种钢，专业钢等，加工方法。
因为生产方式的多样化就对非金属元素的要求非常严格，其中主要为磷元素，它的含量是钢材质量是否达标的重要指标。
恰当的磷含量能增加钢的强性，但对于大部分的钢来说，磷都是一个有危害的元素，高磷量会使钢的可塑性减弱，可焊性和冲击韧性变低。
有研究表明，在钢水凝固过程中，磷的偏析集中在晶界，从而引起钢在低温环境下的脆性，将这种现象叫做“冷脆” 。
磷含量对钢的影响是如此之大，以至于即使极少的磷（0.01％）也会引发钢的低温脆性。
所以要求普通钢的磷含量小于0.04%。
像寒冷地区的钻井平台，船舶，钢轨，钢制轴承零件，液化气管道等要求钢的磷含量应小于0.03％。
脱磷反应是转炉炼钢过程中重要的物理化学反应，也是转炉炼钢的基本任务之一。
本文依据最常用的转炉炼钢工艺介绍脱磷工艺原理，并与实际情况相融合表明脱磷工艺中的注意事项。
1磷的来源与存在形式铁矿石含大量磷，磷在高炉炼铁中几乎都进到了铁水里，铁水中磷的含量和铁矿石中磷的含量成正比，冶炼的生铁中磷含量可达2.0%以上。
此外，在炼钢过程中加入铁合金也会带来许多磷。
磷在铁水中大多以元素形式存在，一小部分为磷化物。
2 转炉炼钢脱磷原理与条件2.1 转炉炼钢脱磷原理在转炉吹炼过程中，铁水中的磷被氧化成P 2O 5变成炉渣。
P 2O 5是一种酸性含氧物质，能和炉渣中的碱性含氧物质FeO 、CaO 、 MnO 、MgO 等形成磷酸盐化合物。
转炉炼钢脱磷工艺的探讨
转炉炼钢脱磷工艺的探讨【摘要】本文从脱磷的热力学分析入手，对冶炼过程中温度、炉渣碱度、渣中（FeO），等对磷含量的影响进行了探讨。
同时探讨了回磷的原因、影响的因素和防止的措施。
【关键词】转炉炼钢；脱磷工艺；探讨磷在钢中是以【Fe3P】或【Fe2P】形式存在，一般以【P】表示。
磷含量高时，会使钢的朔性和韧性降低，即使钢的脆性增加，这种现象低温时更严重，通常把它称为“冷脆”。
且这种影响常常随着氧，氮含量的增加而加剧。
磷在连铸坯中的偏析仅次于硫，同时它在铁固溶体中扩散速度又很小。
不容易均匀化，因而磷的偏析和难消除。
由于炼铁过程为还原性气氛，脱磷能力较差。
因此脱磷是炼钢过程的重要任务之一。
在20世纪90年代中后期，为解决超低磷钢的生产难题，世界上各大钢厂都曾经进行过转炉铁水脱磷实验研究。
1、铁水预处理方法1.1喷吹苏打粉处理日本住友公司鹿岛厂开发的“住友碱精炼法”是成功用于工业生产的苏打精炼法。
工艺流程：从高炉流出的铁水先经脱硅处理，即将高炉铁水注入混铁车内，用氮气输送和喷吹烧结矿粉，喷入量为每吨铁水40公斤，最大供粉速度为每分钟400公斤，最大吹氧量为每分钟50立方米，脱硅量约为0.4%。
脱硅处理后的铁水硅含量可降到0.1%以下。
然后用真空吸渣器吸出脱硅渣，进行脱磷处理，以氮气为载气向铁水中喷入苏打粉，苏打粉用量为每吨18公斤，最大供粉量为每分钟250公斤，最大吹氧量为每分钟50立方米，处理后铁水中【P】≤0.001%，【S】≤0.003%，再用真空吸渣器吸出脱磷渣，并将其送到苏打回收车间，经水浸后可回收约80%的Na2O，最后将处理过的铁水倒入转炉冶炼。
1.2喷吹石灰系熔剂处理由于石灰系熔剂具有成本低，对环境污染小的优点，因此受到重视，并不断对其深入研究，以使其满足精炼铁水的需要。
工艺流程：向高炉铁沟中加入铁磷进行脱硅处理，加入量为每吨铁水27公斤，处理后铁水含硅量由0.5%降到0.15%，氧的利用率为80%-90%。
脱磷工艺
1.3脱磷工艺钢水炉外脱磷的同时要氧化钢中的合金元素，因此脱磷一般在合金化以前进行。
目前，钢水脱磷的主要方法有：出钢过程中的加脱磷剂脱磷，利用出钢过程中的强烈搅拌以及高的氧分压，冲混脱磷；顶渣加喷粉脱磷，通过吹气使得渣金能够充分混合，达到有效脱磷；出钢后直接将脱磷剂加入钢包中脱磷等方式。
脱磷后要将脱磷渣扒除(以防止回磷和合金元素的损失)再合金化，LF升温，脱硫，RH脱气等操作。
其巾日本NKK采用钢包中喷吹转炉渣和偏硅酸钠脱磷，生产成品钢w(P)为20×10-6“的钢，如图所示。
图5 日本超低磷钢生产的工艺流程1.3.1脱磷冶炼工艺的发展国家正在大力发展高炉炉铁水预处理技术和精炼钢水炉技术后，分享最初的冶炼到炼钢炉完成任务的一部分，炼钢炉的功能越来越多地集中在一个简单的关碳变暖。
当初的承诺变暖的炼钢炉，脱硅，脱硫，脱磷，脱氧，脱碳合金，调整提炼的成分和温度的任务是在时间和空间的分离，分别执行不同的炼油设备线。
解放的炼钢炉，钢决策过程分解成更多更细的子进程和亚单位，转换器的效率大大提高。
钢铁生产过程中磷的去除主要是在铁水预处理，转炉或电炉氧化期，二次精炼三个阶段进行，三个阶段脱磷的特点如表1.1所示表 1.1 各工序脱磷特点比较低磷钢生产分低磷钢[％，P<0.01和超低磷钢[％，P <0.003生产两个过程。
低磷钢生生产能力主要依靠铁水脱磷预处理和氧气转炉炼钢去除钢中磷100410％×下面。
超低磷钢铁冶炼两种方式：其一是在欧洲和北美的崛起，没有铁水预处理转炉冶炼低温钢钢包精炼后，高碱度，高氧化残留物的使用激起脱磷，然后改变包，LF炉加热，在RH的再利用。
使用这种方法，60至70钢水磷含量410％×左右。
另一种方法是在日本的崛起，完整的铁水预处理，在铁水中的磷含量降低到0.02％左右，因此，钢水有不少于20410％×钢的磷含量，然后进行二次精炼处理，以非常低的硫，磷的生产，H，O，钢的N-水平。
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为进一步加强MURC工艺的脱磷能力，该厂又开发了F—M(Flexible MURC) 的工艺，即全部铁水在脱磷后倒入钢包，以排出炉内的炉渣，最后将铁水返回转炉内进行脱碳的方法。
用F—M(Flexible MURC) 时，虽然延长了转炉内的周期时间，由于全部脱磷渣都已排
除，减少了脱碳时炉内的w(p) ，脱磷能力也得到了提高。以该厂为例，使用MURC生产，
2002年，宝钢一炼钢2号300吨转炉应用转炉脱磷工艺、少渣冶炼技术成功地冶炼出第一炉成分合格的超低磷钢。攀钢提出在转炉内加入复合脱磷剂的新处理方法，使用后脱磷达到89. 4%，且能够实现成品w(p) <=0.01 5 %，同时无需二次造渣和加大渣量，既有利于降低转炉热损，又缩短了低磷钢的冶炼周期。已成功投入生产的宝钢一炼钢300吨转炉采用转炉脱磷，少渣冶炼工艺，与混铁车脱磷相比，具有工艺合理、技术指标好等优点，而且工程投资仅为混铁车脱磷的1/8，为今后宝钢生产超低磷钢、管线钢及生产优质宽厚板连铸坯提供了有利的技术装备条件。基于转炉脱磷工艺技术的难点，包钢、太钢二钢等厂也开展了转炉脱磷的工业试验，取得了一定成效。
当停吹w(c)>0.5%时，平均w(p) 为0.01%，最大w(p) 达到0.014%；而采用F—M(Flexible
MURC) 时，即使停吹w(c)>0.5%，脱碳后停吹时钢中平均w(p) 仅为0.007%，最大w(p)<=
0. 01%，同时，渣量减少了约15%。
4. 结束语
日本的—些企业利用转炉进行预处理脱磷，达到了较好的效果，对我国钢铁企业的发展具有一定的借鉴。
随着世界转炉炼钢技术的发展及炼钢设备的多样化，使传统的转炉炼钢过程逐步转向单一化，这样不仅可以提高钢水的质量、缩短冶炼周期、降低原材料消耗和能耗，而且有利于冶炼过程的控制和管理，更好地发挥转炉脱磷工艺的优点。 目前我国正处于调整钢铁产业结构的时期，适时结合我国钢铁企业的具体情况，进行技术改进，提高钢材的纯净度水平，更好地优化我国钢铁冶炼工艺。（火文）
表3 转炉脱磷工艺流程比较
工艺
流程
SRP
铁水兑入转炉—转炉脱磷—转炉出半成品—(扒渣)—半成品返回加料跨—半成品兑入脱碳转炉—转炉脱碳—转炉出钢—精炼—连铸
LD—ORP
加料—脱磷—出铁—再加料—脱碳—出钢—精炼—连铸
MURC
加料—脱磷—排渣—脱碳—出钢—渣热循环利用—精炼—连铸
传统工艺
铁水兑入转炉—转炉吹炼—出钢—精炼—连铸