脱磷转炉
转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型的研究
转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型的研究
本文在探讨转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型这一课题上，采用相应的理论与方法，进行实质性的研究，以下为研究内容：
一、脱磷原理
1.1 基本原理
脱磷是指通过控制钢水的外部条件，如温度和含氧量，来通过催化、吸收、溶解等捕猎惰性气体硫气、氮气和磷气等来控制钢的含磷量的过程。
1.2产物的特点
脱磷控制的特征表现在钢中：能够改善钢的组织，增强钢各类性能。
此外，在循环利用时能够降低使用成本等，可以节约大量能源，以及节约原材料，节约环境资源。
二、吹氧原理
2.1基本原理
吹氧是指通过在转炉内注入氧气，改变熔炼中炉温、熔炼介质和各种杂质等，从而改变冶炼过程中的微观结构，改善钢液表面及内部性能的一种方法。
它的具体操作有保温、抽渣、预压力氧化等。
2.2产物的特点
吹氧这种技术有以下优点：促进了钢水的清洁化，达到精炼的目的；能够提高钢的物理力学性能；可以增强钢的抗蚀性，延长使用寿命，降低成本，更可以减少污染，改善周围环境。
三、在未来研究方向
未来研究将重点关注以下几个方面：一是通过对转炉炼钢过程脱磷和吹氧模型的进一步研究，完善控制入炉材料和排放检测。
二是将脱磷和吹氧的技术结合在一起，实现高效减污，提高入炉材料和钢水的质量。
三是重点研究不同材料的脱磷和吹氧技术，提高技术水平，以实现更有效的节能降耗、污染减排和优化产品。
铁水转炉吹氧脱磷工艺-概述说明以及解释
铁水转炉吹氧脱磷工艺-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铁水转炉吹氧脱磷工艺是钢铁生产中常用的一种去除磷元素的工艺方法。
在铁水中磷元素的含量对钢铁的性能有着重要影响，因此需要采取相应措施进行去除。
吹氧脱磷工艺通过向铁水中吹入氧气，利用氧气与磷元素的化学反应，在高温条件下将磷元素氧化移除，从而减少磷元素含量，提高钢铁的质量和性能。
本文将详细介绍铁水转炉吹氧脱磷工艺的原理、步骤以及其在钢铁生产中的应用。
通过对该工艺的深入探讨，可以更好地了解吹氧脱磷的作用机制和优势，为钢铁生产提供技术支持和参考。
1.2 文章结构1.3 目的本文旨在深入探讨铁水转炉吹氧脱磷工艺，通过对该工艺的原理、步骤、优势以及应用前景进行分析，旨在说明吹氧脱磷工艺在钢铁生产中的重要性和价值。
同时，通过总结工艺的特点和优势，为相关行业提供参考，促进该工艺的广泛应用，提高生产效率，降低成本，推动钢铁行业的可持续发展。
2.正文2.1 铁水转炉工艺概述：铁水转炉是一种用于炼钢的高炉，它是一种旋转的容器，通常由耐火材料和金属外壳构成。
在钢铁冶炼过程中，铁水转炉扮演着至关重要的角色。
铁水转炉工艺通常用于生产高品质的钢铁，其主要特点是操作简单，生产效率高，并能够满足不同规格和质量要求的钢铁生产。
在铁水转炉中，主要通过向铁水中吹入氧气使其氧化，从而提高炉内温度，促使不同元素的相互作用，达到脱除杂质的目的。
铁水转炉通常配有各种喷嘴和氧气喷嘴，以确保充分的氧化反应和高效的燃烧过程。
铁水转炉工艺的优点包括：1. 生产效率高：铁水转炉可以持续生产，操作简单，生产效率高。
2. 能够生产高品质钢铁：通过吹氧脱磷等工艺，可以去除杂质，生产高品质的钢铁。
3. 适用范围广：铁水转炉可以生产各种规格和质量要求的钢铁，适用性广泛。
总的来说，铁水转炉工艺在钢铁冶炼领域具有重要的地位，其优点包括高效、高质以及适用范围广泛，为钢铁行业的发展做出了重要贡献。
2.2 吹氧脱磷的原理2.3 吹氧脱磷的步骤:吹氧脱磷是铁水转炉炼钢过程中的关键环节之一，其步骤主要包括以下几个方面：1. 吹氧开始: 在铁水转炉底部喷入高纯度氧气，形成氧吹。
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。
脱磷转炉设备明细
设备明细表脱磷转炉倾动装置包机人：许杰-10，额定转速600rpm，主驱动电机：4台，功率65kw/台，电压AC380V，型号YSGB315L1工作转速560－120rpm，变频调速，工作制度S3-30%-630∕201，频率50Hz 制动器： 4个，功率450w/台，电压AC380V，型号YWZ5编码器(主令尾部用)：1个，电压DC24V，型号8.9080.3831.3001编码器(变频电机用)：4个，电压DC24V，型号RH158N-0AAKIR61N-1024烟罩提升装置包机人：许杰驱动电机：1台，功率11kw/台，电压AC380V，型号YZ160L-6制动电磁铁： 1套，型号Mzjz-200氧枪横移系统包机人：李瑞实电动推杆： 1台，功率5.5kw/台，型号DG10000-210K-N氧枪升降系统包机人：李瑞实主驱动电机：2台，功率63kw/台，电压AC380V，型号YZP280S-6制动器： 2个，型号YWZ-400∕121-Q推动器： 2个，型号ED121∕6-315∕Q63×60事故电力液压制动器： 2个，型号YW L5氧枪本体包机人：李瑞实氧枪外管直径：203×8，中管直径164×6氧枪内管直径133×6氧枪喷头：喉口Ø29.5散状料下料系统包机人：魏勇脱磷转炉散状料下料系统共有9个高位料仓，分配如下：2个石灰仓，1个白云石仓，1个铁矿石仓，1个铁皮或备用仓，1个萤石仓，1个溅渣镁球仓，2个顶渣料仓，每个贮料仓下配有一个振动给料机。
该系统还有五个称量斗，两个汇总斗(带称量或料位检测)。
包机人：魏勇振动给料机电机：4台，功率0.75kw/台，电压AC380V，型号YZO17-4振动给料机电机：16台，功率0.75kw/台，电压AC380V，型号YZO8-4电液推动器： 6台，型号DYTZ1500-600-100电液推动器电机 6台，型号Y90 L-4扇形阀：6套，型号400×400阀门站：包机人：王刚炉下双车：包机人：邱西亮脱磷转炉车间设备管理组织机构组长：许法勤副组长：谭永山成员：魏勇许杰李瑞实。
转炉脱磷、造渣工艺
是中期是碳剧烈氧化期，不能变化太快，抑制脱碳反应
突然温度降低，防止喷溅。据上所述，碳的大量氧化，
低磷，在因钢为坯中复的杂偏零析件度要很求大，钢而板在很α和高γ的固塑溶体性内。的IF扩钢散速度 却[很P小]＜，0使.0它15不%容易均匀化。因此，按照用途不同对钢中磷含
量有严格要求：
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1. 脱P反应
1. 脱P反应
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2[P]+5[O]= P2O5 2[P]+5(FeO)=(P2O5)+5Fe 3(FeO)+(P2O5)=(3FeO·P2O5) （聚磷酸铁）
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转炉脱磷、造渣工艺
沈阳东大冶金科技股份有限公司
东大冶金110004
磷在钢中以[Fe2P]形式存在，也可以用[P]表示。磷虽然能
前期渣中的(FeO)含量对脱磷反应的进行有重要 作用，这是因为：
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3. 氧气转炉各期脱磷
.cn , 110004
影响前期脱磷的主要因素是碱度。而高的(FeO)含量 只是一个不可缺少的条件——也是在操作上前期快速成渣 的手段。换言之，就是控制喷枪，使(FeO)在10~15%左 右。炉渣前期 碱度为1.5左右，碱度提高更有利于脱磷,但 因前期温度低，客观上不可能造成高碱度炉渣。并且在此 (FeO)含量范围，碱度在0.82~1.5范围内，炉渣具有较低 的粘度，而碱度高于1.5时，粘度值随碱度增加而快速提 高，炉渣流动性显著变差，不利于脱磷。总之，通常必须 根据铁水条件把前期渣碱度控制在1.5左右；而（FeO） 在10~15%左右或更高些。
转炉脱磷热力学及双渣操作分析(精)
转炉脱磷热力学及双渣操作分析一、转炉脱磷的冶金条件众所周知, FeO 和 CaO 是生成稳定磷酸盐的最主要的氧化物。
在转炉炼钢中, 我们以 FeO 为氧化剂,以 CaO 为磷氧化产物的稳定剂。
通常炼钢脱磷反应如下: 1在渣钢界面上 ][5][5 (5O Fe FeO += (12在与渣相相邻的金属层中 (][5][252O P O P =+ (23 在与金属相相邻的渣层中4( (4 (5252O P CaO CaO O P ∙=+ (3 总反应描述为[]((([]Fe O P CaO CaO FeO P 5445252+∙=++ (4 根据萨马林的数据(5在式(5中,氧化物和磷酸四钙的活度甩摩尔分数表示。
K p 随温度的升高急剧减小,在 1673 、 1773 和 1873K 下。
K p 相应为 7.8 ×108、 3.5 ×107、 2.1 ×106。
根据式(5 ,在金属与炉渣平衡的情况下,(6由式(6可见,促进炉渣对金属脱磷的热力学因素有:1加人固体氧化剂(铁矿石、铁皮或用高枪位向熔池吹氧以增大 a (FeO 2加入石灰和促进石灰在碱性渣中迅速溶解的物质以增大 a (CaO ,亦即增大自由 CaO (不与酸性氧化物结合的的浓度;3用更新与金属接触的渣相的方法,亦即放渣和加入 CaO 与 FeO 造新渣的方法来减小4(52O P CaO a ∙4保持适当的低温,因为温度从 1673 增到 1873K ,使反应(4的平衡常数 K p 减小到 1/370 。
应当指出, 上述关于温度对脱磷影响的结论, 仅仅是从热力学观点看是正确06. 1547008lg lg 4(5 ( 4(52-==∙T a a K a K CaO FeO p O P CaO p 4(5( 4(52][%CaO FeO p O P CaO aaK a P ∙=的,为了加速脱磷必须有适当的高温,因为高温可以迅速生成高碱度铁质炉渣, 和保证得到均质流动的炉渣使传质过程加速。
脱磷转炉系统设备使用、操作规程-终稿
版权所有 泰山不锈钢厂1脱磷转炉系统设备使用、操作规程文件编号（ ）编 制 审 核 批 准 批准日期实施日期版权所有 泰山不锈钢厂2文 件 修 改 履 历 表文件名称修改原因 编写/修改 审核 批准 实施时间版权所有 泰山不锈钢厂3设备使用、操作规程控制表规程名称 脱磷转炉系统设备使用、操作规程文件编号 起草人审核 是否修订参与 讨论 人员此 次 修 订 主 要 内 容讨论 结果 签发人 签发日期 版次 培训人培训时间执行时间发放 范围解释培训 部门实 施 及 完 善 执 行 人版权所有 泰山不锈钢厂4脱磷转炉系统设备使用、操作规程目录序号 文件名称页码1 使用者应具备的基本素质和技能2 应遵守的制度、规程、纪律3 转炉主要设备与技术性能4 操作程序、作业内容和注意事项5 常见故障的原因及排除方法6 岗位点检、维护的具体要求7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21版权所有 泰山不锈钢厂5脱磷转炉设备使用操作规程1.使用者应具备的基本素质和技能1.1.转炉炉长、一助手、炉前工必须经过岗前培训，考核合格后，持证上岗。
1.1.1.掌握转炉顶底复吹冶炼工艺的理论知识和操作技能。
1.1.2.掌握转炉系统设备的原理、性能、结构。
做到“三好”（管好、用好、修好）、“四会”（会使用、会保养、会检查、会排除故障）、“四懂”（懂原理、懂结构、懂性能、懂用途）。
2.应遵守的制度、规程、纪律2.1.实行定人、定机，凭证使用，不准非岗位人员操作使用设备。
2.2.严格遵守开炉条件确认制度。
（操作之前必须确认：转炉倾动连锁、氧枪系统连锁、供氧系统参数检测、控制、底吹系统的检测、控制和连锁、原材料系统的检测、控制和连锁、汽化冷却系统检测、控制和连锁、烟气净化系统检测、控制和连锁、煤气回收系统的检测、控制与连锁等正常，满足安全生产要求）2.3.严格遵守设备安全操作、维护规程和工艺技术规程、工艺制度（装料制度，供氧制度，造渣制度，温度制度，终点控制及合金化制度），做到标准化作业。
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：适当的磷可以提升钢的强度，但是对于大多数的钢种都是有害元素，磷含量过高会降低钢材的塑性、焊接性以及冲击韧性。
研究表明磷在钢液凝固过程中发生偏析现象比较集中地聚集在晶界处，导致较低温度下钢材性能变脆，通常成为“冷脆”现象。
磷含量对钢铁的影响极大，即使很少量的磷（0.01%）也会导致钢材的低温脆性。
因此对于普通的钢种磷含量要求在0.04%以内，在低温环境下应用的钢种要求含磷低到0.003%以下，如严寒地区的钻井平台、船舶、轨道、钢结构承重件、液化气管道等。
脱磷反应是转炉炼钢过程重要的物理化学反应，也是转炉炼钢的基本任务之一。
结合实践进行说明脱磷过程注意事项。
关键词：转炉炼；钢脱磷；工艺1转炉炼钢脱磷原理与条件1.1转炉炼钢脱磷原理转炉吹炼过程铁水中的磷被氧化生成P2O5进入炉渣中，P2O5是酸性氧化物，能与炉渣中的碱性氧化物FeO、CaO、MnO、MgO等生成磷酸盐化合物，更稳定的存在渣中，随炉渣一起除掉。
炉渣碱度较低时磷多以磷酸铁（3FeO•P2O5）的形式存在，炉渣碱度较高时磷多以磷酸钙（3CaO•P2O5或4CaO•P2O5）的形式存在。
1.1.1磷的氧化反应磷的氧化反应在钢—渣界面上进行，反应方程式一般有2种：4/5[P]＋2[O]=2/5(P2O5)标准吉布斯能△Gθ＝-384953+170.24T(J/mol)。
或者：4/5[P]＋2(FeO)＝2/5(P2O5)+2Fe(l)标准吉布斯能△Gθ＝-142944+65.48T(J/mol)。
1.1.2P2O5在炉渣中的固定氧化生成的P2O5如要在渣中稳定存于炉渣中，必须与炉渣中的CaO等碱性氧化物反应生成稳定的磷酸盐化合物3CaO•P2O5或4CaO•P2O5，反应方程式为：2[P]+5[O]+3(CaO)=(3CaO•P2O5)标准吉布斯能△Gθ＝-1486160+6360T。
由反应方程式可以看出，转炉炼钢脱磷原理在于磷的氧化进入渣中和转化为稳定的磷酸盐，脱磷速度主要取决于钢—渣界面磷的氧化反应。
转炉脱磷及深脱磷
转炉脱磷工艺近年来，随着我国钢材的发展，对低磷钢的生产要求越来越高，对高级别钢特别是低磷钢的需求大大增加，这些产品对钢中磷的质量分数提出了很高的要求，大多要求磷含量低于0.015%；低温用钢管、特殊深冲钢、镀锡板要求钢中磷低于0.010%；一些航空、原子能、耐腐蚀管线用钢要求磷低于0.005%，所以超低磷钢将成为以后发展的主要方向。
下面是关于国内外对超低磷钢的生产研究。
以及现场的一些主要工艺过程。
一国际上对超低磷钢的研究日本发明的转炉脱磷工艺主要方法有：JFE的LD-NRP法，住友金属的SRP法，神户制钢的H炉，新日铁的LD-ORP法和MURC法。
其操作方式住友有两种，第一种是采用两座转炉双联作业，一座是脱磷，另一座接受来自脱磷炉的低磷铁水脱碳，即“双联法”，典型的双联法工艺流程为：高炉铁水—铁水预处理—转炉脱磷—转炉脱碳—二次精炼—连铸;第二种是在同一座转炉上进行铁水脱磷和脱碳，类似传统的“双渣法”。
德国发明的转炉脱磷工艺：TBM工艺（蒂森底吹技术)目前双联法是生产超低磷钢的最先进转炉炼钢法，其主要优势是：炉内自由空间大，允许强烈搅拌钢水，顶吹供氧，高强度底吹，不需要预脱硅，废钢比较高，炉渣碱度比较低，渣量低，处理后铁水温度较高（1350），脱磷效率明显提高。
1转炉脱磷新工艺1.1JFE福山制铁所福山制铁所，有两个炼钢厂（第二炼钢厂和第三炼钢厂）。
该制铁所是日本粗钢产量最好的厂家。
第三炼钢厂有2座320T的顶底复吹转炉，采用LD-NRP工艺（双联法），一座转炉脱磷，另一座转炉脱碳，转炉脱磷能力为450万t/a。
该厂1999年开始全量铁水转炉脱磷预处理。
转炉脱磷指标：吹炼时间为10分钟，废钢比为7%~10%；氧气流量为30000立方米/h，底吹气体为3000立方米/h；石灰消耗为10~15kg/t。
转炉脱碳指标：炉龄低于脱磷转炉，转炉在炉役前期用于脱碳，炉役后期用于脱磷，炉龄约7000炉；石灰消耗5~6kg/t。
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。
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脱磷转炉氧枪设备
氧枪外管直径203mm
氧枪长度18500mm
氧枪喷头型式：四孔拉瓦尔型
氧枪工作压力0.8～1.2MPa
氧枪升降小车升降速度高速：40 m/m低速：8m/min
氧枪行程15000mm
气动马达停电时提枪到待吹点
横移小车行程：2500mm速度：3m/min驱动：电液推杆
2、枪身尺寸及各工作点喷头标高
32.8
42.6
12
65
1.98
0.7～1.2
15000
枪身尺寸及各工作点喷头标高（m）
枪身
枪身外径
换枪点
检查点
待吹点
开氧点
关氧点
下极限
18.5
0.203
18.15
17.90
12.30
8.50
8.50
6.80
3、喷头技术Leabharlann 数喷头名称喉口直径
(φmm)
出口直径
(φmm)
与中心线夹角（°)
扩张段长
(mm)
马赫数
工作压力
Mpa
最大流量μm3/h
T12-32.8
1、65吨顶底复吹转炉炉体和氧枪主要技术参数
序号
名称
主要技术参数
1
脱磷转炉主体设备
公称容量65T
炉壳全高7400mm
炉壳外径5350mm
炉膛全高6490mm
炉膛内径3770mm
熔池深度1052mm
新炉的内容积62.1m3
炉容比0.95m3/t
底吹喷嘴数8个
底吹气体最大流量1080(脱磷用)m3/ h