高效脱磷河钢集团李建新

低碳钢
常规工艺：终点[C] < 0.2%以下 [P] 0.012-0.016%；
优化工艺：终点[C]0.3%-0.5% [P] 0.006% -0.01%
中高碳钢
冶炼中高碳钢在协调终点[C]、[P]时比常规冶炼工艺更有优势；
2
脱磷率
优化工艺:终点 [C] 0.03%-0.16%， ηP: 90%-95%；
1 普通工艺 装铁—供氧—测温取样倒渣—补吹—出钢—倒渣— 溅渣
2 优化脱磷工艺 装铁—低强度供氧脱磷—倒脱磷渣—供氧脱碳—测 温取样—出钢—留脱碳渣—溅渣
2.3 试验参数

常规工艺
石灰 球矿 萤石 白云石 氧气 底气 氧压 30-50 10 1 20 22000 35 0.8
优化工艺 前期 20 5 3
小结
1.根据所用容器不同，脱磷工艺可分为两种，一 种是在盛铁水的铁水包或鱼雷罐车中进行脱磷； 另一种是在转炉内进行铁水预处理。转炉内脱磷 具有容积大、反应速度快、效率高，热损失少， 并可在较短的时间内完成脱磷处理。节省了造渣 剂的用量，并且少渣吹炼条件下提高了锰的收得 率，吹氧量较大时也不易发生严重的喷溅现象， 有利于生产超低磷钢，尤其是中、高碳的超低磷 钢。在转炉内脱P是比较合理的工艺。
2873-2882
HRB400 HRB335
101
1638.1
1662
6.2
2913-2922 ER70S-6 94
1621.1
1644.6
19.5
优化工艺冶炼低碳钢， HRB400(HRB335)平均使用废钢比：12.7% ER70S-6平均废钢比：14.5%
废钢比降低约5%
中高碳钢
项目
常规工艺 优化工艺
前15炉：36min 后10炉：31min
右图 开吹—出钢时间
中高碳钢
常规工艺平均周期39.7min 优化工艺平均周期：46.6min
优化工艺消耗时间主要是倒渣
优化工艺操作技术和工业成熟后 而且渣罐设备协调较好， 冶炼周期可以缩短至42-43min。
4 废钢比及温度影响
常规低碳钢
炉号
钢种 铁水t 一倒温度/℃ 终点温度/℃ 折算废钢比/%
常规工艺:同样的终点[C]时， ηP: 80%-87%
优化工艺后的脱磷率高于常规工艺
低碳钢
常规工艺 :[C]0.1%-0.2% ηP也不稳定，在83%-92%之间；
优化工艺: [C]>0.3% ηP:稳定在90%以上，最高达94.6%。
中高碳钢
3
冶炼周期
低碳钢
常规工艺平均周期29.3min
优化工艺平均周期
低碳钢
吨钢耗氧量逐渐降低； 45m3/t < 49.54m3/t
石灰和轻烧白云石消耗量降 低，耗氧量减少
42.5
42
41.5
41
40.5
40
39.5
39
38.5
38
37.5
耗氧量
常规工艺 优化工艺
中高碳钢
6 熔渣岩相分析
编号
温度/℃
硅酸 二钙
硅酸 三钙
钙镁 橄榄石
铁酸钙
金属铁 RO相
方镁石 包块
2875-一倒 1634 85-90
2-3
2875-终点 1657 80-85 7-10
2-3 1-2 1-2 1-2 3-5 5-7 1-2 1-2
一倒
终点
常规工艺冶炼低碳钢 终点时温度较高， 转炉渣主要是粒状二钙渣， 方镁石包块较少
倒渣
一倒
终点
编号
温度
硅酸 二钙
硅酸 黄 铁 三钙 长石 酸钙
3174-倒渣 1298 35-40
7-10
3174-一倒 1600 80-85
1-2 2-3
方镁石 包块
3-5
3-5
3174-终点 1621 30-35 45-50

7-10 5-7
优化工艺冶炼低碳钢 倒渣时温度低，玻璃质富 氏体胶结硅酸二钙； 终渣硅酸三钙分布均匀
倒渣
优化工艺冶炼中高碳钢 炉渣倒渣以粒状硅酸二钙为主； 渣中方铁矿(富氏体)含量多；
终点渣硅酸二钙减少，占15-20% 长针状硅酸三钙增多占50-55% 碱度增大，利于脱磷 且分布较均匀
后期 15 5
15
18000 80 0.65 22000 40 0.8
350s左右进行倒渣，倒渣量50%~70%，温度1300℃左右。按照此计 划每冶炼3~5炉倒余渣。
3 试验结果
1 工艺变化对金属液成分的影响
终点[C]<0.05%时，终点[P]相差不大； 终点[C]>0.05%时，优化工艺后终点 [P]较常规冶炼工艺时低；
铁块 4.21-4.40 0.20-1.25 0.16-0.40 0.20-0.40
S
0.020-0.050 0.023-0.070
石灰 SiO2 烧损 CaO S
P
Fe2O3

1.48 25.04 69.02 0.094 0.020 0.91
试验在120t顶底复吹转炉上进行。
2.2试验过程
转炉冶炼中高碳钢 高效脱磷工艺研究
河北钢铁集团 李建新
1 前言
磷的危害 要想得到C与P同时达到出钢要求，可有以下几个途径：
(1) 选 用 优 质 低 磷 原 料 冶 炼 生 铁 ， 使 生 铁 水 P 含 量 <0.070%； (2)采用铁水预处理脱磷技术，将中、高磷铁水中的P在 入炉之前脱除； (3)利用转炉脱磷。
铁水炉外脱磷工艺研究现状
铁水包或鱼雷罐车内脱磷预处理 转炉内脱磷预处理 千叶厂底吹脱磷工艺 SRP工艺（首钢京唐脱磷工艺） MURC脱磷工艺 国内普遍采用的脱磷方法
鱼雷罐车内脱磷预处理
转炉内脱磷预处理
千叶厂底吹脱磷工艺
SRP工艺 （首钢京唐脱磷工艺）
MURC脱磷工艺
2.对于新建的工厂，采用SRP脱磷方式，即首钢 京唐的设计是较好的。对于没有专用脱磷跨的车 间，采用MURC的脱磷方式是比较实用的。
2 试验方案
2.1 试验原料及设备条件 试验用原料全部来自现场常规冶炼用原料，包括铁水、生铁块、废钢、
石灰等，其成分如下：

C
Si
Mn
P
铁水 4.12-4.60 0.17-0.50 0.17-0.30 0.10-0.13
废钢量(kg)/t
钢
73.4 172.8
废钢比% 出钢温度/℃
19.2
1624
7.3
1575
优化工艺优化工艺后终点出钢时，[C]较高 平均出钢[C]0.38%，碳氧化放热小，温度相对较低 平均倒渣量约4t，影响温度约35℃，
5 原料消耗量及耗氧量
石灰减少10.13 kg/t； 轻烧白云石减少4.26 kg/t； 球团矿减少5.34 kg/t； 萤石增加1.3 kg/t