轉(zhuǎn)爐脫磷及深脫磷

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1、轉(zhuǎn)爐脫磷工藝近年來，隨著我國鋼材的發(fā)展，對低磷鋼的生產(chǎn)要求越來越高，對高級別鋼特別是低磷鋼的需求大大增加，這些產(chǎn)品對鋼中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)提出了很高的要求，大多要求磷含量低于0.015%；低溫用鋼管、特殊深沖鋼、鍍錫板要求鋼中磷低于0.010%；一些航空、原子能、耐腐蝕管線用鋼要求磷低于0.005%，所以超低磷鋼將成為以后發(fā)展的主要方向。下面是關(guān)于國內(nèi)外對超低磷鋼的生產(chǎn)研究。以及現(xiàn)場的一些主要工藝過程。一國際上對超低磷鋼的研究日本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐脫磷工藝主要方法有：JFE的LD-NRP法，住友金屬的SRP法，神戶制鋼的H爐，新日鐵的LD-ORP法和MURC法。其操作方式住友

2、有兩種，第一種是采用兩座轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)作業(yè)，一座是脫磷，另一座接受來自脫磷爐的低磷鐵水脫碳，即“雙聯(lián)法”，典型的雙聯(lián)法工藝流程為：高爐鐵水—鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐脫磷—轉(zhuǎn)爐脫碳—二次精煉—連鑄;第二種是在同一座轉(zhuǎn)爐上進行鐵水脫磷和脫碳，類似傳統(tǒng)的“雙渣法”。德國發(fā)明的轉(zhuǎn)爐脫磷工藝：TBM工藝（蒂森底吹技術(shù))目前雙聯(lián)法是生產(chǎn)超低磷鋼的最先進轉(zhuǎn)爐煉鋼法，其主要優(yōu)勢是：爐內(nèi)自由空間大，允許強烈攪拌鋼水，頂吹供氧，高強度底吹，不需要預(yù)脫硅，廢鋼比較高，爐渣堿度比較低，渣量低，處理后鐵水溫度較高（1350），脫磷效率明顯提高。1轉(zhuǎn)爐脫磷新工藝1.1JFE福山制鐵所福山制鐵所，有兩個煉

3、鋼廠（第二煉鋼廠和第三煉鋼廠）。該制鐵所是日本粗鋼產(chǎn)量最好的廠家。第三煉鋼廠有2座320T的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，采用LD-NRP工藝（雙聯(lián)法），一座轉(zhuǎn)爐脫磷，另一座轉(zhuǎn)爐脫碳，轉(zhuǎn)爐脫磷能力為450萬t/a。該廠1999年開始全量鐵水轉(zhuǎn)爐脫磷預(yù)處理。轉(zhuǎn)爐脫磷指標(biāo)：吹煉時間為10分鐘，廢鋼比為7%~10%；氧氣流量為30000立方米/h，底吹氣體為3000立方米/h；石灰消耗為10~15kg/t。轉(zhuǎn)爐脫碳指標(biāo)：爐齡低于脫磷轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐在爐役前期用于脫碳，爐役后期用于脫磷，爐齡約7000爐；石灰消耗5~6kg/t。第二煉鋼廠有3座250t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐；采用傳統(tǒng)‘三脫’工藝（NR

4、P），“三脫”處理能力420玩噸/年。該廠統(tǒng)計的生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，鐵水罐內(nèi)脫磷處理周期長，產(chǎn)能低；LD—NRP技術(shù)與常規(guī)冶煉技術(shù)相比，每噸鋼的成本降低5美元左右。此外，JFE京濱煉鋼廠的兩座330t轉(zhuǎn)爐也采用雙聯(lián)法煉鋼。1.2住友金屬鹿島制鐵所住友金屬鹿島制鐵所有兩個煉鐵廠，第一煉鐵廠3座250t轉(zhuǎn)爐，采用該公司發(fā)明的SRP法（雙聯(lián)法）煉鋼，第二煉鋼廠2座250t轉(zhuǎn)爐，采用常規(guī)冶煉工藝。第一煉鋼廠一座轉(zhuǎn)爐脫磷，另兩座轉(zhuǎn)爐脫碳（二吹一），脫磷鐵水富余25%，運送給第二煉鋼廠。脫磷轉(zhuǎn)爐指標(biāo)：吹煉時間為8min；冶煉周期為22Min;廢鋼比為10%（加輕廢鋼）；出鐵溫度為

5、1350；渣量為40kg/t。脫碳轉(zhuǎn)爐指標(biāo)：吹煉時間為14min；冶煉周期為30Min;錳礦用量為15kg/t（Mn回收率：30%~40%）；渣量為20kg/t（以干渣方式回收）。1.3住友金屬和歌山制鐵所住友金屬和歌山制鐵所粗鋼產(chǎn)能390萬噸。煉鋼生產(chǎn)采用SRP法，100%鐵水經(jīng)轉(zhuǎn)爐脫磷。該廠脫磷轉(zhuǎn)爐與脫碳轉(zhuǎn)爐設(shè)在不同跨，脫磷轉(zhuǎn)爐和脫碳轉(zhuǎn)爐的吹煉時間9~12min，轉(zhuǎn)爐煉鋼的冶煉周期在20min以內(nèi)。一個轉(zhuǎn)爐煉鋼車間供鋼水給三臺連鑄機，是目前世界上煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏最快的鋼廠。SRP法優(yōu)點是：（1）可采用較高磷含量的低價鐵礦石煉鐵，鐵水磷含量放寬至0.10%~0.1

6、5%，降低了礦石采購成本；（2）煉鋼時，可以使用錳礦石取代MnFe合金；（3）與高拉速連鑄機相匹配，加快了大型轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)節(jié)奏；（4）脫碳爐渣可返回用于脫磷轉(zhuǎn)爐，煉鋼渣量顯著降低；（5）脫磷爐渣不經(jīng)蒸汽穩(wěn)定化處理，可直接鋪路；降低了爐渣處理成本；（6）建立起高效率，低成本，大批量生產(chǎn)潔凈鋼的平臺，顯著改善IF鋼板抗二次加工脆化和熱軋鋼板低溫沖擊韌性等性能；（7）工序緊湊。1.4神戶制鋼由于神戶制鋼生產(chǎn)的高碳鋼比例較大，轉(zhuǎn)爐的脫磷負(fù)荷大，鐵水脫磷，脫硫預(yù)處理用H爐（專用轉(zhuǎn)爐），處理過程分兩步：首先在高爐出鐵溝用噴吹法對鐵水進行脫硅處理，用撇渣器去除脫硅渣后，將鐵水在

7、兌入H爐進行脫磷，脫硫。脫磷時，噴吹石灰系渣料，同時頂吹氧氣；脫磷后，在噴入蘇打粉系渣料脫硫。經(jīng)預(yù)處理的鐵水再裝入另一座轉(zhuǎn)爐進行脫碳。用H爐進行鐵水脫磷，脫硫處理具有如下特征：（1）H爐內(nèi)空間大，進行鐵水預(yù)處理時，爐內(nèi)反應(yīng)效率高，反應(yīng)速度快，可在較短的時間內(nèi)連續(xù)完成脫磷，脫硫處理；（2）可用塊狀生石灰和轉(zhuǎn)爐渣代替部分脫磷渣；（3）脫磷過程中添加部分錳礦，可提高脫磷效率，且增加了鐵水中的猛含量。1.5新日鐵八幡制鐵所新日鐵八幡制鐵所有兩個煉鋼廠，第一煉鋼廠2座170t轉(zhuǎn)爐，采用傳統(tǒng)的三脫工藝；第二煉鋼廠2座350t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)采用新日鐵名古屋制鐵所發(fā)明的LD—ORP工

8、藝（雙聯(lián)法）見下圖：1.