轉(zhuǎn)爐冶煉低磷鋼的控制技術(shù)

轉(zhuǎn)爐冶煉低磷鋼控制技術(shù)

主要內(nèi)容1.概述2.低磷鋼生產(chǎn)的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)條件3.鐵水預(yù)處理4.轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷5.轉(zhuǎn)爐煉鋼常見的脫磷技術(shù)6.超低磷鋼的生產(chǎn)工藝/07:47:421概述磷是鋼中有害雜質(zhì)，容易在晶界偏析，造成鋼材“冷脆”，顯著降低鋼材的低溫沖擊韌性。因此，一般鋼種都要求盡量降低磷含量。鋼材中的合格磷含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))([P]≈0.03%)；高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼中要求鋼中磷含量([P]≤0.01%或0.005%）；低磷鋼中磷含量([P]＜0.01%~0.02%)超低磷鋼則要求磷含量([P]

≤50×10-6）。/07:47:422低磷鋼生產(chǎn)的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)條件精煉過程中的脫磷反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物不同,分為：氧化脫磷：鋼中的磷通過氧化反應(yīng)以的形式進(jìn)入爐渣：1/2P2+3/2O2-+5/4O2=PO43-

（1）還原脫磷：鋼中的磷通過還原反應(yīng)以P3-的形式進(jìn)入爐渣：1/2P2+2/3O2-=P3-+3/4O2

（2）/07:47:42氧分壓的高低決定了脫磷產(chǎn)物的類別。下圖給出1823K時(shí)41%CaO-Al2O3系爐渣，渣中磷濃度與氣相氧分壓的關(guān)系。1823K時(shí)，CaO-Al2O3渣系中磷濃度與氧分壓的關(guān)系/07:47:42HealyGW研究了煉鋼爐渣成分變化對(duì)爐渣脫磷能力的影響，對(duì)于煉鋼過程，脫磷反應(yīng)可以寫為：2[P]+5(FeO)+4(CaO)=Ca4P2O9

（5）ΔG15°=-204450+83.55T爐渣成分變化對(duì)渣-鋼間磷分配系數(shù)的影響為：lg（%P）/[%P]=22350/T-16.0+0.08×(%CaO)+2.5×lg(%FeO)下圖給出了不同堿性爐渣的脫磷能力。/07:47:42不同堿性爐渣的磷容量

/07:47:42工業(yè)生產(chǎn)中，常用表現(xiàn)脫磷速度常數(shù)KP表示脫磷速度。如下圖所示，隨熔池?cái)嚢枘艿脑黾?，KP提高。攪拌能對(duì)脫磷速度常數(shù)的影響/07:47:42綜合以上分析，脫磷的最佳熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)條件是：降低反應(yīng)溫度，1300℃低溫有利于脫磷反應(yīng)進(jìn)行；提高鋼水、爐渣的氧化性，有利于脫磷反應(yīng)；提高鋼中磷的活度和增加渣量，有利于脫磷反應(yīng)；適當(dāng)?shù)膲A度；對(duì)熔池進(jìn)行強(qiáng)力攪拌。/07:47:423鐵水預(yù)處理脫磷3.1噴吹蘇打粉處理下圖是日本住友公司鹿島廠開發(fā)的“住友堿精煉法”-SARP法也叫蘇打精煉法。用氮?dú)廨斔秃蛧姶禑Y(jié)礦粉(噴入量為40kg/t鐵水,最大供粉速度為400kg/min,最大吹氧量為50m3/min,脫硅量約為0.4%)--鐵水硅含量可降到0.1%以下--真空吸渣器吸出脫硅渣--脫磷處理--噴入蘇打粉(蘇打粉用量為18kg/t鐵水,最大供粉量為250kg/min,最大吹氧量為50m3/min)--鐵水[P]<0.01%,[S]<0.003%--真空吸渣器吸出脫磷渣--送至蘇打回收車間(回收約80%的Na2O)--復(fù)吹轉(zhuǎn)爐--RH處理--連鑄/07:47:42住友堿精煉法的工藝流程/07:47:423.2噴吹石灰系溶劑處理下圖是新日鐵君津鐵廠開發(fā)的最佳精煉法，簡(jiǎn)稱ORP（OptimizingRefiningProcess）。該法于1982年9月投產(chǎn)，是使用石灰系熔劑進(jìn)行鐵水預(yù)處理的有代表性的方法。噴入的石灰熔劑的化學(xué)成分為：55%FeO，35%CaO，5%CaF2，5%CaCl2。噴入量為52kg/t鐵水，粒度為0.1mm，用N2為載氣，流量為3-5m3/min，平均供粉速度為600kg/mim；處理溫度為1350℃處理時(shí)間25min。/07:47:42ORP工藝流程/07:47:42研究者粉劑成分，%實(shí)驗(yàn)規(guī)模加入量，kg/t鐵水脫磷率，%佐佐木等CaO35FeO35CaF25CaCl25290t混鐵車5288河井等CaO38.5FetO42.3CaF219.2-50t,250t鐵水包39氧氣1.4m3/t90成田等CaO39FetO39CaF211Na2CO31115t實(shí)驗(yàn)爐35氧氣9Nm3/t96.5殿村等CaO30.5FetO62.2CaF24CaCl23.3100t鐵水包4589某些石灰系粉劑的脫磷效果/07:47:423.3鐵水預(yù)處理脫磷工藝

鐵水預(yù)處理工藝，從熔劑加入方式上分為2種：一種是噴粉法：用氮?dú)饣蚩諝廨斔?，用浸沒噴槍將粉劑噴人熔池底部。另一種是底部吹氣法：將熔劑加在鐵水表面，爐底通過透氣磚吹氮?dú)鈹嚢?。根?jù)所用容器不同，脫磷工藝可分為2種：一種是在盛鐵水的鐵水包或魚雷罐車中進(jìn)行脫磷。如日本新日鐵ORP，住友的SARP預(yù)處理工藝。我國的太鋼二煉鋼廠20世紀(jì)80年代引進(jìn)住友主體設(shè)備建成鐵水罐噴吹三脫工藝。/07:47:42另一種是在轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行鐵水預(yù)處理。轉(zhuǎn)爐內(nèi)脫磷具有石灰消耗少，渣量少，脫磷效果好，復(fù)吹攪拌強(qiáng)，處理時(shí)間短，熱損少以及錳回收率增高等優(yōu)點(diǎn)，而且也解決了敞口罐和魚雷罐車脫磷中的泡沫渣問題。

神戶制鋼的H爐、住友金屬的SRP、新日鐵的LD-ORP，NKK福山少渣冶煉技術(shù)，新日鐵的MURC法等都是采用的這種轉(zhuǎn)爐內(nèi)脫磷的預(yù)處理工藝。/07:47:424轉(zhuǎn)爐冶煉脫磷

4.1轉(zhuǎn)爐鐵水預(yù)處理脫磷轉(zhuǎn)爐煉鋼過程的脫磷是一個(gè)氧化脫磷過程，保證轉(zhuǎn)爐內(nèi)的有效脫磷要有合適的供氧制度、造渣制度等。為了更好的去除鋼中磷，在造渣方式上，根據(jù)需要，可由原來的單渣法發(fā)展到雙渣法、雙渣留渣法等操作；在出鋼制度上，采用堿性包襯紅包出鋼、低溫弱脫氧出鋼、擋渣出鋼等措施。轉(zhuǎn)爐鐵水預(yù)處理主要有H爐、SRP法和Q-BOP法三種工藝。下表給出了三種工藝技術(shù)的比較（2005年）。/07:47:42工藝方法H爐法SRP法Q-BOP法開發(fā)單位神戶制鋼住友金屬川崎公司工藝特點(diǎn)頂吹轉(zhuǎn)爐加頂吹浸入式噴粉槍、先脫P(yáng)后脫S頂吹轉(zhuǎn)爐底吹攪拌，轉(zhuǎn)爐渣作脫P(yáng)劑底吹噴粉轉(zhuǎn)爐，底部噴粉吹O2轉(zhuǎn)爐容量/t802506頂吹供O2強(qiáng)度/m3·(t-min)-11.251.0~1.31.2~2.0渣料消耗（kg/t）石灰螢石鐵皮轉(zhuǎn)爐渣Na2CO315~2010~15208~108~10315~2520~2528-25~35-5~8--處理時(shí)間/min12min脫P(yáng)，3min脫S8~105終渣堿度3~3.52~2.53.3脫磷率(%)75~8585~9390脫碳量（%）0.45~0.80.8~1.00.8渣中T、Fe（%）≤5≤34/07:47:42比較三種轉(zhuǎn)爐鐵水預(yù)處理工藝，SRP法是值得推薦的方法，其優(yōu)點(diǎn)主要是：(1)采用轉(zhuǎn)爐“雙聯(lián)”工藝，預(yù)處理鐵水供精煉轉(zhuǎn)爐用，精煉轉(zhuǎn)爐渣作為脫磷劑供脫磷爐使用。噸鐵消耗CaO20kg~25kg，可使鐵水含磷量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))降到0.011%。(2)可采用低堿度造渣工藝，獲得較高的脫P(yáng)、脫S效率（見下圖）。(3)熱效率高，可熔化5%~7%的廢鋼。(4)生產(chǎn)效率高，純處理時(shí)間僅13min。/07:47:42上述轉(zhuǎn)爐鐵水預(yù)處理工藝，在操作方法上有一定區(qū)別。但其本質(zhì)是相同的。即采用渣-鋼反應(yīng)進(jìn)行脫P(yáng)、S，而未采用噴粉工藝。以氣氧為主向熔池供氧，添加廢鋼控制反應(yīng)溫度。/07:47:42爐渣堿度對(duì)脫磷的影響/07:47:424.2影響終點(diǎn)w（P）分配系數(shù)LP的因素武鋼第二煉鋼廠現(xiàn)有3座公稱容量90t的全爐役濺渣復(fù)吹轉(zhuǎn)爐，底吹供氣強(qiáng)度在0.03~0.06m3/(min·t)之間。影響終點(diǎn)Lp(Lp=w(P)/w[P])的因素有終點(diǎn)溫度t、終渣堿度R和全鐵含量、冶煉過程的底吹強(qiáng)度Q和渣的狀況等。/07:47:424.2.1終點(diǎn)溫度終點(diǎn)溫度對(duì)終點(diǎn)Lp的影響見下圖:

終點(diǎn)溫度對(duì)Lp的影響

隨溫度的升高，LP變小，這是因?yàn)槊揚(yáng)是一個(gè)放熱反應(yīng)。/07:47:424.2.2終渣w（TFe）終渣對(duì)Lp的影響見下圖：當(dāng)w(TFe)＞22%時(shí),aFeO并不能成比例地增大，卻生成了3CaO·Fe2O3，反而使渣堿度變小,稀釋了（CaO）的堿度，減弱了渣的去P作用，所以Lp反而變小。W(TFe)對(duì)Lp的影響/07:47:424.2.3終渣R下圖顯示了終渣堿度R對(duì)Lp的影響：

R對(duì)Lp的影響

R在3.7時(shí)，Lp是極大值。這是因?yàn)樵趬A性渣條件下2CaO·SiO2·4CaO·P2O5都能生成，兩者均消耗(CaO)，故脫磷需要較高的堿度。堿度過高時(shí),使?fàn)t渣變粘，惡化了去P的動(dòng)力學(xué)條件，故反而不利于去P。/07:47:424.2.4底吹強(qiáng)度Q第二煉鋼廠轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)采用底吹自動(dòng)供氣，前10min吹N2，此后吹A(chǔ)r。下圖示出了Lp和底吹強(qiáng)度Q的關(guān)系：底吹強(qiáng)度對(duì)Lp的影響

它條件相同的情況下,在Q為0.047時(shí)，Lp為極大值，所以生產(chǎn)中選擇了底吹供氣強(qiáng)度為0.04~0.05m3/min·t。/07:47:42爐號(hào)低吹強(qiáng)度/(m3·min-1·t-1)溫度/℃爐渣狀況LpRw(TFe)/%B2311560.0316724.120.690B2312670.04516824.215.1124B2313230.0616723.910.675下表列出了底吹供氣強(qiáng)度對(duì)終渣Lp影響的3爐吹煉數(shù)據(jù)：底吹強(qiáng)度對(duì)終渣Lp的影響

/07:47:42終點(diǎn)渣狀況有爐渣噴濺Lp無爐渣噴濺Lp范圍平均范圍平均流動(dòng)性好39~16593.728~10969.2終渣特粘48~595438~66524.2.5過程渣狀況過程渣狀況主要是指爐渣流動(dòng)性，即脫P(yáng)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件的好壞。終渣Lp與過程渣狀況的關(guān)系見下表。終渣Lp與過程渣狀況、終渣狀況的關(guān)系

/07:47:42從表中數(shù)據(jù)可以看到，當(dāng)有爐渣噴濺，渣的流動(dòng)性好時(shí)，Lp值較大。這也反映出過程渣一直處于良好的化渣狀態(tài)，正是脫P(yáng)所需要的高堿度流動(dòng)性好的渣?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況是轉(zhuǎn)爐的爐容比只有0.74m3/t，與正常情況相比此值偏小，所以即使正常泡沫化的爐渣也易發(fā)生噴濺，造成粘槍粘罩、質(zhì)量事故及降低金屬收得率。若不出現(xiàn)爐渣噴濺，爐渣泡沫化程度又不夠。因此操作時(shí)要求控制爐渣處于爐口要噴不噴的狀況。

/07:47:42裝入量/t鐵水情況過程加入散裝料/t終渣R鐵水量/t鐵水w（Si）/%活性灰輕燒平均范圍8878.30.423.11.93.73.0~4.54.3終點(diǎn)w[P]≤0.010%的操作的部分控制4.3.1終渣R的控制一次拉碳出鋼的終渣R，按下表配制。由于一般普通廢鋼、低S、低Mn廢鋼中都含有0.2%以上的鋼，所以在配R時(shí)，以裝入量計(jì)算為好。/07:47:42鋼種造渣方式出鋼w（C）/%出鋼溫度/℃出鋼w（P）/%范圍平均值范圍平均值范圍平均值15CrMoR雙渣0.026~0.0360.0311725~173517300.007~0.0090.008HG70B單渣0.02~0.040.031700~173017200.008~0.0110.010雙渣與單渣去P效果的對(duì)比

4.3.2雙渣操作若后期去P的條件不好，出鋼過程回P較多，則可采取雙渣操作。第一期渣倒?fàn)t時(shí)盡量多倒渣，有鐵水倒出時(shí)抬爐。下表是鐵水條件相同的情況下，雙渣與單渣去P效果的對(duì)比。/07:47:42

比較鐵水原始含磷量不同時(shí)單渣法和雙渣法脫磷的區(qū)別，得出以下結(jié)論：對(duì)脫磷而言雙渣法明顯優(yōu)于單渣法，雙渣法的操作要點(diǎn)是爐渣前期堿度≥2.0，噸鋼加入紅泥球6kg以提高爐渣中FeO含量，一批料化清后，搖爐倒渣，再造新渣，繼續(xù)冶煉。采用雙渣法在吹煉前期(6min)即可將磷降至<0.015%，脫磷率達(dá)75%以上，在隨后的冶煉中鋼中磷略有降低,但需繼續(xù)吹煉提高鋼水溫度后才能出鋼。轉(zhuǎn)爐將碳降至0.03%~0.05%時(shí)，吹損率由鋼中碳為0.20%時(shí)的7%左右增至8.5%左右，使鋼鐵料消耗噸鋼增加超過10kg。所以除非生產(chǎn)特殊品種，此工藝決不可取。因此，雙渣法只在冶煉低磷鋼中有優(yōu)勢(shì)。/07:47:42拉碳方式出鋼w（C）/%出鋼w（P）/%出鋼溫度/℃終渣w（TFe）/%一次拉碳出鋼0.026~0.0350.007~0.0101670~168819.05~21.900.045~0.0540.008~0.0121685~169419.10~22.15高拉補(bǔ)吹出鋼0.025~0.0340.007~0.0091677~168516.80~19.940.040~0.0530.008~0.0111680~169216.90~19.034.3.3高拉補(bǔ)吹的控制高拉補(bǔ)吹是在碳高于出鋼碳時(shí)提槍倒?fàn)t，調(diào)入活性灰、輕燒等，重新造渣，點(diǎn)吹至出鋼碳后再出鋼。高拉補(bǔ)吹的效果見下表：

高拉補(bǔ)吹操作的去磷效果

/07:47:42鋼種合金增P/%爐渣回P/%總回P/%無取向硅鋼00.0008~0.00140.0008~0.0014取向硅鋼00.0015~0.00260.0015~0.0026低合金鋼0.0024~0.00360.0017~0.00260.004~0.0074.3.4出鋼回P的控制在出鋼過程中，由于大罐爐渣R和w（TFe）下降，加上脫氧劑直接還原爐渣中P2O5，合金含有微量的P等，都會(huì)發(fā)生回磷。第二煉鋼廠使用擋渣塞、擋渣球后。到RH的渣厚一般在30~60mm之間，此時(shí)，過程回磷情況見下表：/07:47:425.轉(zhuǎn)爐煉鋼常見的脫磷技術(shù)目前，轉(zhuǎn)爐煉鋼常見的脫磷技術(shù)有：轉(zhuǎn)爐大渣量脫磷、雙渣脫磷、轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)脫磷及轉(zhuǎn)爐預(yù)脫磷等，這些技術(shù)在生產(chǎn)中取得了良好的脫磷效果，其中日本先進(jìn)煉鋼廠的實(shí)踐證明，采用雙聯(lián)法轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，可低成本大批量地生產(chǎn)低磷鋼和超低磷鋼。本節(jié)著重介紹雙聯(lián)法。/07:47:425.1轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法簡(jiǎn)介轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法冶煉是轉(zhuǎn)爐煉鋼一項(xiàng)新工藝。該工藝20世紀(jì)90年代產(chǎn)生于日本，現(xiàn)在日本住友金屬和歌山廠、川崎制鐵水島廠、NKK福山廠以及新日鐵室蘭廠等均采用轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法冶煉工藝進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法工藝被日本住友和歌山廠稱為SRP法、新日鐵室蘭廠稱為LD—ORP法、NKK福山廠稱為LD—NRP法，操作方式都是采用兩座轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)作業(yè)，一座進(jìn)行鐵水脫磷操作，稱為脫磷爐，另一座轉(zhuǎn)爐接受來自脫磷爐的低磷鐵水進(jìn)行脫碳操作，該轉(zhuǎn)爐稱為脫碳爐。也就是將鐵水脫磷和脫碳分開由兩座轉(zhuǎn)爐來完成，有別于傳統(tǒng)上在一座轉(zhuǎn)爐內(nèi)既要完成鐵水脫磷又要完成脫碳。/07:47:42典型的雙聯(lián)法工藝流程為高爐鐵水一鐵水脫硫預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐脫磷一轉(zhuǎn)爐脫碳一二次精煉一連鑄，具體見下圖。轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法煉鋼工藝流程圖/07:47:425.2雙聯(lián)法的主要優(yōu)勢(shì)：爐內(nèi)自由空間大，允許強(qiáng)烈攪拌鋼水；頂吹供氧；高強(qiáng)度底吹（0.3m3/(t·min)）；不需要預(yù)脫硅；廢鋼比較高（8%~10%）；爐渣堿度較低（1.5~2）；渣量少；處理后鐵水溫度較高（1350℃）。/07:47:425.3國內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)績(jī)5.3.1SRP法SRP(SimpleRefiningProcess)工藝是20世紀(jì)80年代后期日本住友金屬開發(fā)的，即將一座轉(zhuǎn)爐作為脫磷爐對(duì)鐵水進(jìn)行脫Si、脫P(yáng)預(yù)處理，生產(chǎn)的低Si、低P半鋼水再送人第二座轉(zhuǎn)爐脫碳爐降碳提溫,實(shí)現(xiàn)少渣冶煉。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)省基建投資、降低各項(xiàng)消耗，減少環(huán)境污染，且能高效率大量處理鐵水,使轉(zhuǎn)爐精料冶煉，控制氧化性、高拉碳出鋼及減少鋼中夾雜物等。/07:47:42

脫磷爐脫碳爐爐容量250tSTB250tSTB頂吹氣體O2(1~1.3Nm3/t?min)O2(2~2.7Nm3/t?min)底吹氣體CO2(0.05~0.2Nm3/t?min)CO2(0.05~0.2Nm3/t?min)渣料BOF渣-(Fe礦)-CaO-CaF2

30~60kg/tCaO-MgO10~20kg/t處理時(shí)間8~10min13~18min脫碳爐和脫磷爐的操作條件在這種工藝中，兩臺(tái)復(fù)吹轉(zhuǎn)爐中的一臺(tái)作為脫磷爐，另一臺(tái)作為脫碳爐。脫碳爐產(chǎn)生的爐渣可作為脫磷爐的脫磷劑，從而減少石灰消耗，達(dá)到穩(wěn)定而快速的精煉效果。/07:47:42住友金屬鹿島廠煉鋼工藝流程日本住友金屬鹿島制鐵所/07:47:42日本住友金屬和歌山制鐵所住友金屬和歌山制鐵所的生產(chǎn)流程住友金屬和歌山制鐵所年產(chǎn)粗鋼390萬t。該廠脫磷轉(zhuǎn)爐與脫碳轉(zhuǎn)爐設(shè)在不同跨間,吹煉時(shí)間為9~20min,周期控制在20min以內(nèi)。一個(gè)轉(zhuǎn)爐煉鋼車間給3臺(tái)連鑄機(jī)供鋼水,是目前世界上煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏最快的鋼廠。/07:47:42和歌山制鐵所SRP法的優(yōu)點(diǎn)：(1)可高效率、低成本、大批量生產(chǎn)潔凈鋼，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；(2)煉鐵生產(chǎn)可以采用較高磷含量的低價(jià)位鐵礦石，鐵水磷含量放寬至0.10％~0.15％，降低了礦石采購成本；(3)煉鋼時(shí)可以使用錳礦石，取代MnFe合金；(4)煉鋼渣量顯著降低，脫碳爐渣可返回用于脫磷轉(zhuǎn)爐；(5)脫磷爐渣不經(jīng)蒸汽穩(wěn)定化處理,可直接鋪路；(6)加快了大型轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)節(jié)奏，與高拉速連鑄機(jī)相匹配；(7)生產(chǎn)工序緊湊。/07:47:425.3.2神戶H爐工藝神戶制鋼煉鋼廠平面布置圖由于神戶制鋼生產(chǎn)的高碳鋼比例較大，因此轉(zhuǎn)爐的脫磷負(fù)荷大。鐵水脫磷、脫硫預(yù)處理采用H爐(專用轉(zhuǎn)爐)。

/07:47:42神戶制鋼的Ｈ爐鐵水預(yù)處理工藝流程圖/07:47:42用H爐進(jìn)行鐵水脫磷、脫硫處理具有如下特征：H爐內(nèi)空間大，進(jìn)行鐵水預(yù)處理時(shí)，爐內(nèi)反應(yīng)效率高、反應(yīng)速度快，可在較短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)完成脫磷、脫硫處理；可以用塊狀生石灰和轉(zhuǎn)爐渣代替部分脫磷渣；脫磷過程中添加部分錳礦，可提高脫磷效率，且增加了鐵水中的錳含量。/07:47:425.3.3新日鐵LD-ORP(OptimizingRefiningProcess)工藝爐容量/t290頂吹氣體O2最大25000Nm3/h鐵水比86%～100%脫磷處理氧單耗8～12Nm3/t氣氧比60%～95%頂吹氧0.05～0.1Nm3/t·min底噴粉渣料：CaCO370～300kg/minN2：0.05～0.1Nm3/t·min頂加渣料CaO：6～10kg/tCaF2：0～2kg/t脫硫處理底吹渣料：CaO+Na2CO3300～700kg/minN2：0.05～0.1Nm3/t·minLD-ORP的處理?xiàng)l件/07:47:42新日鐵名古屋LD-ORP工藝日本新日鐵八幡制鐵所/07:47:42新日鐵君津制鐵所第二煉鋼廠LD-ORP流程日本新日鐵君津制鐵所/07:47:42LD-ORP工藝渣量少、可生產(chǎn)高純凈鋼。脫磷轉(zhuǎn)爐弱供氧，大渣量，堿度為2.5~3.0，溫度為1320~1350℃，純脫磷時(shí)間約為9~10min，冶煉周期約20min，廢鋼比通常為9％，為了提高產(chǎn)量，目前廢鋼比已達(dá)到11％~14%，經(jīng)脫磷后的半鋼水（ωＰ≤0.020％）兌入脫碳轉(zhuǎn)爐，總收得率92％以上。轉(zhuǎn)爐的復(fù)吹壽命約4000爐。脫碳轉(zhuǎn)爐強(qiáng)供氧，少渣量，冶煉周期為28~30min，脫碳轉(zhuǎn)爐不使用廢鋼。從脫磷至脫碳結(jié)束的總冶煉周期約為50min。

/07:47:425.3.4MURC技術(shù)新日鐵室蘭制鐵所(兩座270tLD-OB轉(zhuǎn)爐)和大分制鐵所(3座370t復(fù)吹轉(zhuǎn)爐)受設(shè)備和產(chǎn)品的限制，難以采用雙聯(lián)法工藝，為此采用了新日鐵開發(fā)的MURC技術(shù)。在同一轉(zhuǎn)爐進(jìn)行鐵水脫磷預(yù)處理和脫碳吹煉，類似傳統(tǒng)煉鋼的雙渣法。室蘭制鐵所和大分制鐵所全部采用MURC工藝，見下圖。

/07:47:42新日鐵大分制鐵所的MURC工藝示意圖/07:47:42廠家

脫磷吹煉時(shí)間/min脫磷后溫度/℃脫磷后磷含量/%脫碳冶煉周期/min脫碳吹煉時(shí)間/min住友和歌山制鐵所10~121300~13500.01209住友金屬鹿島制鐵所81350-3014新日鐵君津二煉鋼廠9~101320~13500.0203012JFE京濱制鐵所1213500.01--JFE福山制鐵所8~1013500.01225~2711~13日本鋼鐵廠轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法主要工藝技術(shù)參數(shù)對(duì)比/07:47:435.3.5寶鋼的BRP技術(shù)寶鋼分公司也從2002年開始進(jìn)行了轉(zhuǎn)爐脫磷-脫碳雙聯(lián)工藝的自主技術(shù)研究，稱為BRP(BaosteelBOFRefiningProcess)工藝。寶鋼開發(fā)了一整套轉(zhuǎn)爐脫磷-脫碳的工藝技術(shù)，主要包括頂?shù)坠饽Ｊ?、造渣模式、溫度控制和脫磷控制模式等?07:47:43BRP法操作步驟寶鋼第一煉鋼廠3座300t復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的雙聯(lián)法設(shè)備配置和工藝布置與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼車間基本一致。每座轉(zhuǎn)爐均具有脫磷和脫碳功能，可采用雙聯(lián)法冶煉，亦可進(jìn)行常規(guī)冶煉，切換靈活。/07:47:43BRP生產(chǎn)實(shí)績(jī)BRP法生產(chǎn)的X70管線鋼和簾線鋼的磷含量與傳統(tǒng)工藝的對(duì)比BRP開發(fā)了一些高難度、高附加值產(chǎn)品,如簾線鋼、抗HIC的X65管線鋼、2Cr13不銹鋼、S135鉆桿鋼等冶煉工藝技術(shù)。BRP法生產(chǎn)的X70管線鋼與簾線鋼與傳統(tǒng)工藝的磷含量對(duì)比見右圖。/07:47:43爐次PST.ONH總計(jì)130424311.090240516321.194.1330412241.071440611291.087平均35.04.815.829.01.085.5

BRP技術(shù)生產(chǎn)的4爐抗HICX60管線鋼水的化學(xué)成分/×10-4%

/07:47:43轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法脫磷與混鐵車、鐵水罐法脫磷相比，在大批量生產(chǎn)純凈鋼時(shí)具有如下優(yōu)勢(shì)：轉(zhuǎn)爐容量大，有充分的反應(yīng)空間，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件優(yōu)越，鐵水中磷可脫到0.010％以下，為少渣冶煉創(chuàng)造了條件。轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法為生產(chǎn)超低磷鋼、管線鋼及優(yōu)質(zhì)寬厚板鑄坯提供了