转炉冶炼低磷钢的控制技术素材
不锈钢冶炼过程磷含量的控制
不锈钢冶炼过程磷含量的控制（壹佰钢铁网推荐）几种典型的不锈钢冶炼工艺如下：
(1)采用碳素废钢在电炉内生产初炼钢水，走EAF_一AOD(或VOD)的工艺路线。
(2)采用铁水预处理脱ESi、脱EP，然后进入顶底复吹转炉进行精炼的工艺路线。
(3)采用返回吹氧法，走EAFA0D(或V0D)的工艺路线。
对工艺(1)和(2)，可以在未加Fe-Cr的情况下，采用常规脱磷方法将[P]控制在足够低的水平，确保在后步工序出现增磷的情况下，产品磷含量仍能满足规格要求。
对工艺(3)，无法采用常规脱磷方法，只能采用严格控制原料中磷配人的方法。
如冶炼过程出现增磷(包括还原期由铁合金代人的磷)，则很可能造成磷高判废。
返回法冶炼不锈钢磷含量的控制，有两种基本方法；一是稀释法，即利用磷含量比较低的炉料与磷含量比较高的炉料配合使用，使产品中的磷含量控制在成品要求的水平以下；二是脱磷，采用适当的手段，进行脱磷操作。
（壹佰钢铁网推荐）。
《低磷钢冶炼工艺》课件
产品性能检测与质量控制
力学性能测试
对成品钢材进行拉伸、冲击、弯 曲等力学性能测试，以确保其满 足使用要求。
不合格品处理
对不合格品进行追溯、分析和处 理，以提高产品质量和生产效率 。
01
化学成分检测
对成品钢材进行化学成分检测， 确保其符合相关标准和客户要求 。
02
03
无损检测
采用超声波、磁粉等方法对成品 钢材进行无损检测，以确保其内 部质量。
06
低磷钢的应用与发展趋势
低磷钢在各行业的应用情况
汽车制造业
低磷钢由于其良好的强度和耐腐蚀性，广泛应用于汽车零部件制 造，如车架、底盘和发动机部件。
建筑行业
低磷钢在建筑行业中用于制造钢筋、钢板和管材，由于其高强度和 抗疲劳性能，能够提高建筑物的安全性和耐久性。
家电行业
低磷钢在家电行业的应用主要涉及洗衣机、冰箱和空调等产品的制 造，能够提供良好的抗腐蚀和耐磨损性能。
保要求。
03
产业升级和转型
当前，低磷钢产业正处于升级和转型的关键时期。未来，低磷钢产业将
需要加强技术创新和产品研发，以提高产品质量和附加值，推动产业的
升级和转型。Biblioteka 感谢您的观看THANKS
在选择原料时，应优先选择低磷、低硫、 高纯度的原料，以确保最终产品的低磷含 量和优良性能。同时，对原料进行严格的 质量控制，确保原料的稳定性、可靠性和 一致性。
配料计算与优化
总结词
配料计算与优化是低磷钢冶炼工艺的关键环节，通过合理的配料计算和优化，可以提高产品的质量和产量。
详细描述
根据产品标准和实际生产需求，进行配料计算和优化，确定各种原料的配比，以达到最佳的化学成分和物理性能 。同时，应考虑原料的来源、成本和可获得性，以确保经济可行性和可持续性。
精选转炉脱磷少渣炼钢工艺技术发展与现
（1） （2）
2[P]+8(FeO)＝(3FeO•P2O5)+5Fe
（3）
由于在1400~1600℃时，(3FeO•P2O5)不稳定，为了有效脱磷，则必 须使渣中磷在高碱度下生成更稳定的化合物(4CaO•P2O5)，即发生 置换反应：
(3FeO•P2O5)＋4(CaO)＝(4CaO•P2O5)+3(FeO)
项目
脱磷炉
脱碳炉
炉容量 顶吹氧 底吹搅拌气体及底吹强度
熔剂成分及用量 处理时间 铁水成分
250 t
1.0~1.3 Nm3/t.min CO2: 0.05～0.20
Nm3/t.min 转炉渣-铁矿-石灰-萤石：
30～60 kg/t 8～10 min Si：0.2～0.57 % P：0.090～0.128 %
内容
铁水脱磷基本冶金原理 国外转炉脱磷少渣炼钢技术的发展与现状 宝钢转炉脱磷少渣炼钢工艺技术的研究和开发
铁水脱磷基本冶金原理
第一部分 铁水脱磷基本冶金原理
铁水在氧化性渣下的脱磷反应可表述如下：
2[P]+5(FeO)＝(P2O5)+5Fe 3(FeO)+(P2O5)＝(3FeO•P2O5) (1)式+(2)式：
铁水包喷吹 脱磷脱硫
铁水包 扒渣
复吹转炉 （LD-OB）
国外转炉脱磷少渣炼钢技术的发展与现状
ORP-M工艺要点
采用混铁车内脱硅，铁水包内脱磷脱硫。 脱硅处理是采用两根喷枪向混铁车铁水喷入CaO、FeO和O2，铁水
[Si]由0.35%降至0.10%； 脱硅铁水倒入铁水包，铁水包吊放置于转盘上（有4个处理工作位
（4）
铁水脱磷基本冶金原理
(3)式+(4)式： 2[P]+5(FeO)+ 4(CaO)＝(4CaO•P2O5)+5Fe
转炉冶炼低磷钢吹炼模式优化实践
-16 - 2219 年 10 月
-生产实践•
宽厚板
WIDE AND HEAVY PLATE
Vol. 25,No.5 October 2019
转炉冶炼低磷钢吹炼模式优化实践
陈铭雷彤令华姚小峰袁书敏 （河钢集团舞钢公司）
摘要针对转炉冶炼低磷含量钢种时采用传统的“少批量多次加入”加料模式出现的问题，从转炉渣碱 度、温度及氧化性对脱磷效果的影响展开深入分析，并结合生产实际提出转炉“辅料前期一次性加入”的加料 模式。试验结果表明:通过“辅料前期一次性加入”的加料模式，冶炼前期脱磷效果得到显著提高，终点钢液中 PW50 x 10-6，脱磷效果显著，满足低磷钢产量的要求。
1 “少批量多次加入”模式的弊端
“少批量多次加入”加料模式是在转炉开始 冶炼1 ~4 min时加入辅料总量的2/3,轻烧白云
石全部加入，待前期辅料全部化透,再根据实际化 渣情况以少量多批次方式加入剩余辅料。为了提 高炉渣氧化性，还需要在吹炼后期加入氧化铁皮O
整个加料过程持续时间较长，冶炼操作不稳 定，前期脱磷效率低，后期脱磷波动大;拉碳速率 低，容易过吹，造成钢水中［0］含量过高,增加钢 铁辅料和精炼钢水脱氧合金的消耗，同时生成大 量氧化物，影响钢坯质量;终点炉渣氧化性强，泡 沫化严重，碱度较低、黏度小、TFe较高，致使溅渣 护炉过程加入大量镁球和轻烧白云石，增加溅渣 成本，溅渣时间延长,严重影响转炉脱磷效率及溅 渣护炉效果，对生产顺行产生不利影响。
关键词转炉加料模式低磷钢冶炼
Practice to Optimize Low Phosphorus Steel Melting Mode of BOF
Cher Minglei,Rong Linghua,Yao Xiaoferg and Yuan Shumin
一种转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法
一种转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法说实话转炉冶炼高碳低磷钢这事，我一开始也是瞎摸索，走了不少弯路，不过现在也算有点小心得吧。
我试过好多不同的配料比例呢。
这就好比做饭一样，你材料的量得放对了。
高碳嘛，那碳的来源得找好，我一开始以为只要多加点含碳高的材料就行，结果发现不是这么简单的事。
你看啊，碳加多了会影响其他元素的平衡，就像做菜盐放多了，全毁了。
这时候钢的性能根本达不到要求，硬度不均匀啥的。
还有那个磷，要低磷可不容易。
我试过在冶炼的前期加一些除磷的材料，但是效果不是很好。
后来才知道，这过程的温度控制特别关键。
就好比烤蛋糕，温度不对，里面就可能烤不熟。
对于转炉冶炼，温度稍微高一点或者低一点，除磷的效率就差远了。
我还在吹炼的环节闹过笑话。
我本来以为吹炼的力度越大越好，能把杂质都吹走。
结果呢，把很多有用的元素也给吹跑了，这钢炼出来根本不能用。
吹炼就像你吹掉灰尘一样，但可不能用力过猛把东西都给吹没了啊。
后来我就慢慢调整这个吹炼的力度和时间。
在原材料的选择上呢，那也是大有讲究。
这个就像咱们种庄稼选种子。
好的原料能为成功冶炼奠定基础。
如果原材料里杂质太多，尤其是磷含量本身就高的话，那后面想冶炼出低磷钢可太难了。
所以我在选择原料的时候都会仔细检测，确保磷含量在一个尽量低的水平。
对于操作设备这方面，我也有了点经验。
设备的稳定性会影响冶炼的过程，就像你骑自行车，车要是老出故障，你肯定没法好好骑。
如果转炉的炉衬有损坏的话，热量可能就散发不正常了，这也会影响到元素之间的反应。
我之前有几次冶炼失败就是因为没注意到设备有小问题。
我觉得还有很重要的一点，监控数据。
这就像你开车得看仪表盘一样。
要时刻观察钢水中各种元素的含量变化，如果发现磷下降得不够快，或者碳含量偏离了预定的方向，就要及时调整操作方案。
不过这些数据有时候也会有偏差，这时候就得多测几次来确保准确性。
这冶炼高碳低磷钢真的就像一场漫长的探索之旅，而且每次冶炼还可能有新的情况，都得不断调整自己的方法才行。
顶吹转炉钢中磷元素的控制技术研究
顶吹转炉钢中磷元素的控制技术研究随着工业化的进程和经济的发展，钢材在现代社会中扮演着重要的角色。
然而，在钢铁生产过程中，磷元素的存在会对钢材的质量和性能造成不利影响。
因此，控制钢中磷元素的含量是钢铁企业必须解决的重要问题之一。
顶吹转炉钢是目前钢铁生产中广泛应用的一种钢铁冶炼工艺，本文将介绍顶吹转炉钢中磷元素的控制技术研究。
磷是一种偏恶性元素，其存在会显著降低钢铁的塑性和韧性，并且会导致在钢铁加工过程中出现脆性断裂的问题。
因此，控制顶吹转炉钢中磷元素的含量是至关重要的。
磷元素主要来自矿石中的磷矿和焦炭中的磷，它们在冶炼过程中会被还原为磷元素，并且随着钢液中的温度升高而溶解进入钢液中。
因此，要控制顶吹转炉钢中磷元素的含量，首先需要从原料入炉和冶炼操作两个方面入手。
在原料入炉方面，钢铁企业可以选择低磷矿石和低磷焦炭作为原料，从源头上减少磷元素的含量。
此外，可以采用磷矿石的预处理技术，在矿石的粉碎、烧结和球团化过程中去除磷元素。
同时，在焦炭的生产过程中可以采用磷元素的脱除技术，例如利用磷元素在焦炭碱性石灰石中形成磷酸钙的方法去除磷元素。
在冶炼操作方面，钢铁企业可以采用一系列的技术措施来控制顶吹转炉钢中磷元素的含量。
首先，可以通过控制转炉熔化温度来影响磷元素的溶解度。
磷元素在高温下溶解度较高，因此可以通过提高炉温来促使磷元素溶解进入渣中，从而达到控制钢中磷元素含量的目的。
其次，可以采用加入磷铁或磷灰石的方法来控制钢中磷元素的含量。
磷铁是一种含有高磷含量的合金，在炼钢过程中可以添加适量的磷铁使钢中的磷元素被磷铁吸附，从而降低钢中磷元素的含量。
而磷灰石则可以在转炉炼钢过程中加入，通过反应将钢中的磷元素转移到渣中。
此外，还可以采用倒炉技术，即将转炉中的钢液倒入LF精炼炉中进行进一步处理，通过精炼炉中高铝碱渣的作用，将钢中的磷元素进一步降低。
除了原料入炉和冶炼操作外，钢铁企业还可以采用在线监测和自动控制技术来实现对顶吹转炉钢中磷元素含量的准确控制。
转炉过程TFe含量控制与低磷钢冶炼
（2-1） （2-2） （2-3） （2-4）
xj=23xcao+17xMgo+8xFeto+13xMno 26xP205 其中： ∑Aj，
[O] 与 [P] 铁液中的 O 与 P 以重量 1%浓度溶液为标准态， 在铁水中形成稀溶液， 因此， O=[%O]， PO=[%P]， 代入上式得： 59840 lg[%P]2 ·[%O]5= 1.02∑Ajxj +38.56+lgxP2O5 （2-5） 在 SGRS 脱磷工艺中，根据脱磷阶段炉渣主要成分控制 以及相应摩尔分数， 如下表所示。 表 2： 脱磷渣组成及摩尔含量
SiO2 25.79 0.430 0.24 0.00 MgO 11.67 0.417 0.23 3.98 MnO 2 0.028 0.016 0.21 FetO 11.23 0.156 0.088 0.70 P2O5 1.96 0.012 0.0070 -0.18
xj=14.15， 计算可得， ∑Aj， 代入公式(2-3)， 得：
— 科教导刊 （电子版） · 2017 年第 17 期/6 月 （中）—
机|械|工|程lgP2O5= 1.02Χ14.15
20780
+9.39
（2-6） （2-7）
(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 6%~13%、 14%~17%、 应渣中 TFe 含量分别控制在 7%~10%、 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
浅谈120t转炉高拉碳低磷控制工艺
浅谈120t转炉高拉碳低磷控制工艺目的：为了降低生产成本，提高产品质量，提升中高端产品的市场竞争力，使操作人员在实际操作中能有效地做到保碳低磷，特对此工艺进行研究与实践。
关键词：高拉碳脱磷质量效果1、前言目前钢材市场不景气，企业要想获得更多利益，就得开发一些具有高附加值的品种钢。
永钢冶炼的工业材品种主要有低碳SAE系列、冷镦钢系列、号钢系列，以后还会开发一些高碳钢，链线钢、锚链钢、轴承钢等，所以高拉碳低磷工艺就显得尤为重要。
2、理论分析及研究高拉碳技术关键在于“保碳脱磷”，在高碳的情况下，钢渣的氧化性较低，脱磷需要的工艺条件不具备，如何保证低温条件下快速化渣、脱磷，这是控制技术的难点。
根据冶金热力学理论，转炉冶炼的高拉碳工艺与低磷钢控制工艺存在一定矛盾。
脱磷需要钢——渣间具备很强的氧化势，而转炉在中、高碳出钢时，由于碳氧平衡热力学规律的制约，钢水和炉渣的氧化性相对比较低，很难达到生产低磷钢水所需要的钢——渣间磷的分配系数（希望磷的分配系数控制在100以上）。
为此对脱磷反应进行了系统分析。
2.1 脱磷反应热力学分析磷在钢液中能够无限溶解，而它的氧化物P2O5，在钢中的溶解度很小，因此要去除钢中的磷，首先必须使磷氧化，并使氧化产物能够进入炉渣。
其次要把磷的氧化物固定在炉渣中，不让它再分解返回到钢液内。
按分子理论，脱磷反应是在钢————渣界面进行的，为了分析方便，以脱磷的分配比：LP=（%P2O5）/[%P]2表示炉渣的脱磷能力。
由此可以看出要提高炉渣的脱磷能力，必须增大LP和降低温度，即适当的低温、高碱度、高（FeO）含量。
影响这些因素的有关工艺参数的改变，也就改变了钢中磷的分配。
2.2 脱磷反应的影响因素2.2.1 温度的影响根据脱磷反应式可知：n（CaO）+2【P】+5（FeO）=（nCaO·P2O5）+5【Fe】（1）放热反应W[P]=W（P2O5）/KP·W5（FeO）·W5 （CaO）lgKP=40067/T—15.06（2）由上面公式可知：温度升高使K值下降，最终导致钢中[P]增加。
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0.005%）； 低磷钢中磷含量([P]＜0.01%~0.02%) 超低磷钢则要求磷含量([P] ≤50×10-6）。
/7/1/2020
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：
/7/1/2020
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。
/7/1/2020
9
3 铁水预处理脱磷
/7/1/2020
11
3.2 喷吹石灰系溶剂处理
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：55%FeO， 35%CaO，5%CaF2，5%CaCl2。喷入量为 52kg/t铁水，粒度为0.1mm，用N2为载气，流 量为3-5m3/min，平均供粉速度为600kg/mim； 处理温度为1350℃处理时间25min。
lg（%P）/[%P]=22350/T16.0+0.08×(%CaO)+2.5×lg(%FeO)
下图给出了不同碱性炉渣的脱磷能力。
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不同碱性炉渣的磷容量
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7
➢ 工业生产中，常用表现脱磷速度常数KP表示脱磷速度 。如下图所示，随熔池搅拌能的增加，KP提高。
搅拌能对脱磷速度常数的影响
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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。
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。
氧化脱磷：钢中的磷通过氧化反应以的形式进入 炉渣：
1/2P2+3/2O2-+5/4O2= PO43- （1） 还原脱磷：钢中的磷通过还原反应以P3-的形式进
入炉渣：
1/2P2+2/3O2-=P3-+3/4O2
（ 2）
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4
氧分压的高低决定了脱磷产物的类别。下图给 出1823K时41%CaO-Al2O3系炉渣，渣中磷浓度 与气相氧分压的关系。
转炉冶炼低磷 钢控制技术
/2020/7/1
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
/7/1/2020
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。
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50m3/min)--
铁水 [P]<0.01%,[S]<0.003%--真空吸渣器吸出
脱磷渣--送至苏打回收车间(回收约80%的
Na2O)--复吹转炉--RH处理-艺流程
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12
ORP工艺流程
/7/1/2020
13
研究者
佐佐木等 河井等
CaO 35
CaO 38.5
成田等
CaO 39
殿村等
CaO 30.5
某些石灰系粉剂的脱磷效果
粉剂成分，%
FeO 35
FetO 42.3
CaF2 5
CaF2 19.2
FetO 39
CaF2 11
FetO CaF2
62.2
1823K时，CaO-Al2O3渣系中磷浓度与氧分压的关系
/7/1/2020
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：
2[P]+5(FeO)+4(CaO)=Ca4P2O9 （5） ΔG15°=-204450+83.55T
炉渣成分变化对渣-钢间磷分配系数的影响为：
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）。
/7/1/2020
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
/7/1/2020
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、挡渣出钢等措施。
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40kg/t铁
水,最大供粉速度为400kg/min,最大吹氧量为
50m3/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
4
CaCl2 5 -
Na2CO3 11
CaCl2 3.3
实验 规模 290t 混铁车 50t,250t 铁水包
15t 实验炉
100t 铁水包
加入量， kg/t铁水
52
39 氧气 1.4m3/t
35 氧气 9Nm3/t 45
脱磷 率，%
88 90
96.5
89
/7/1/2020
14
3.3 铁水预处理脱磷工艺