1、專科畢業(yè)論文論 文 題 目:鋼鐵中對(duì)脫磷反應(yīng)的專 科 生 姓 名:蔡月亮學(xué) 科、專 業(yè):冶金工程（高起專函授）學(xué)院（系、所）:內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人教育學(xué)院 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)專業(yè) 冶金工程（高起專函授）班級(jí)09級(jí)冶金班 學(xué)號(hào) 姓名蔡月亮 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:鋼鐵中對(duì)脫磷反應(yīng)的研究設(shè)計(jì)期限:自2009年 9 月 1 日 至2011年 5 月 20 日指導(dǎo)老師:龐峰淼 系 主 任: 2011年 4 月 27日 摘要主要研究近年來(lái)脫磷的方法，一些防止冷脆和回磷的措施，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐成渣過(guò)程對(duì)脫磷的影響，高磷鐵水脫磷效率影響因素等。關(guān)鍵詞：脫磷；爐渣堿度；速率；預(yù)熔脫磷劑；高磷

2、鐵水Abstract Research in recent years dephosphorization method, some of the phosphorus to prevent cold crisp and return measures, blowing converter process for dephosphorization slag into the impact of high phosphorus hot metal dephosphorization efficiency influencing factors.Keywords: dephosphorizati

3、on; slag basicity; rate; pre-melting dephosphorization agent; high phosphorus hot metal前言脫除鋼液中有害雜質(zhì)磷的物理化學(xué)過(guò)程。在高爐煉鐵時(shí)，原料中的磷幾乎全部還原到生鐵中，隨著鐵礦石磷含量的不同，生鐵中的磷可達(dá)0.11.0，特殊的可高達(dá)2.0以上。鐵合金中同理也含有相當(dāng)多磷。磷使鋼材在低溫下變脆，即產(chǎn)生“冷脆”現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)研究證明，磷在鋼凝固過(guò)程中偏析聚集在晶界處，很少量的磷，例如0.01(100ppm)即可使鋼呈現(xiàn)低溫脆性。冶煉普通鋼要求將磷降到0.0300.040，而低溫用鋼如寒冷地帶鉆井平臺(tái)用鋼、液化氣

4、體儲(chǔ)存和輸送用鋼等要求含磷低到0.0020.003(即2030ppm)。因此，脫磷是煉鋼過(guò)程的主要任務(wù)之一。2轉(zhuǎn)爐的脫磷2.1轉(zhuǎn)爐脫磷的基本原理通常認(rèn)為，磷在鋼中是以Fe3P或Fe2P的形式存在，為方便起見(jiàn)，均用P表示。煉鋼過(guò)程中的脫磷反應(yīng)是在金屬液與熔渣界面進(jìn)行，首先是P被氧化成（P2O5），然后與（CaO）結(jié)合成穩(wěn)定的磷酸鈣，其反應(yīng)式可表示為：2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5Fe或 2P+5(FeO)+3（CaO）=(3CaO2·P2O5)+5Fe2.2影響脫磷的因素磷的氧化在鋼渣界面進(jìn)行，按爐渣分子理論的觀點(diǎn)，反應(yīng)式如下：2P+5(FeO)

5、=（P2O5）+5Fe-Q1（1）3（FeO）+（P2O5）=（3 FeO·P2O5）-Q（2）（3 FeO·P2O5）+4(CaO)= (4CaO·P2O5)+ 3（FeO）-Q（3）有式（1），（2），（3）可推導(dǎo)出（4）：2P+5（FeO）+4（CaO）=(4CaO·P2O5)+5Fe-(4)式（4）表明，高堿度、高氧化性渣對(duì)脫磷有利，去磷是放熱反應(yīng)，故從熱力學(xué)講低溫條件有利于去磷反應(yīng)的進(jìn)行。（1） 氧化性對(duì)爐渣去磷能力影響的理論分析由上式不難看出（FeO）在脫磷過(guò)程中起雙重作用，一方面作為磷的氧化劑起氧化磷的作用；另一方面充當(dāng)把（P2O5）結(jié)合成

6、（3 FeO·P2O5）的基礎(chǔ)化合物的作用。可以認(rèn)為渣中存在（FeO）是去磷的必要條件。由于（3 FeO·P2O5）在高于1470時(shí)不穩(wěn)定的，因此只有當(dāng)熔池內(nèi)石灰熔化后生成穩(wěn)定的化合物(4CaO·P2O5)才能達(dá)到去磷的目的。（2） 爐渣堿度對(duì)爐渣去磷能力的影響理論分析CaO具有較強(qiáng)的脫磷能力，(4CaO·P2O5)在煉鋼溫度下很穩(wěn)定，因此，提高爐渣堿度可以提高脫磷的效率。但不能無(wú)止盡的提高爐渣的堿度，如果CaO加入過(guò)多，爐渣的熔點(diǎn)增大，CaO顆粒不能完全熔入爐渣，則導(dǎo)致?tīng)t渣的流動(dòng)性減弱，黏度增強(qiáng)，從而影響脫磷反應(yīng)在鋼液與爐渣之間的界面進(jìn)行而降低脫磷效果

7、。另外，爐渣堿度與氧化鐵的活度也有關(guān)系，過(guò)高堿度減少氧化鐵的活度，從而降低脫磷效果。（3） 溫度對(duì)爐渣去磷能力影響的理論分析溫度對(duì)去磷反應(yīng)的影響從兩個(gè)方面來(lái)看：一方面，去磷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，高溫不利于去磷，然而，熔池溫度的提高，將加速石灰的熔化，提高熔渣堿度，從而提高磷在爐渣和鋼水中的分配比；另一方面，高溫能提高渣的流動(dòng)性，能加強(qiáng)渣鋼界面反應(yīng)，提高去磷速度，所以過(guò)低的溫度不利于去磷。總之脫磷的條件為：高堿度、高（FeO）含量（氧化性）、良好的流動(dòng)性熔渣、充分的熔池?cái)噭?dòng)、適當(dāng)?shù)臏囟燃按笤俊?.3冷脆現(xiàn)象磷是鋼中有害雜質(zhì)之一。含磷較多的鋼,在室溫或更低的溫度下使用時(shí),容易脆裂，稱為“冷脆”。鋼中含

8、碳越高，磷引起的脆性越嚴(yán)重。一般普通鋼中規(guī)定含磷量不超過(guò) 0.045，優(yōu)質(zhì)鋼要求含磷更少。生鐵中的磷，主要來(lái)自鐵礦石中的磷酸鹽。氧化磷和氧化鐵的熱力學(xué)穩(wěn)定性相近。在高爐的還原條件下，爐料中的磷幾乎全部被還原并溶入鐵水。如選礦不能除去磷的化合物，脫磷就只能在（高）爐外或堿性煉鋼爐中進(jìn)行。2.4回磷現(xiàn)象 所謂的回磷現(xiàn)象，就是磷從熔渣中又返回到鋼液中。成品鋼中磷含量高于終點(diǎn)鋼中的磷含量也屬于回磷現(xiàn)象。熔渣的堿度或氧化亞鐵含量降低，或石灰劃渣不好，或溫度過(guò)高等，均會(huì)引起回磷現(xiàn)象。出鋼過(guò)程中，由于脫氧合金加入不當(dāng)，或出鋼下渣，或合金中磷含量較高等因素，也有導(dǎo)致成品鋼中磷高于終點(diǎn)鋼P(yáng)含量。由于脫氧，爐渣堿

9、度、（FeO）含量降低，鋼包內(nèi)有回磷現(xiàn)象，反應(yīng)式如下： 2（FeO）+Si=(SiO2)+2Fe (FeO)+Mn=(MnO)+Fe 2(P2O5)+5Si=5(SiO2)+4P (P2O5)+5Mn=5(MnO)+2P 3(P2O5)+10Al=5(Al2O3)+6P通常采用避免鋼水回磷措施：擋渣出鋼，盡量避免下渣；適當(dāng)提高脫氧前堿度；出鋼后向鋼包渣面加一定量石灰，增加爐渣堿度；盡可能采取鋼包脫氧，而不采取爐內(nèi)脫氧；加入鋼包改質(zhì)劑。2.5 還原脫磷還原條件下進(jìn)行脫磷近年來(lái)也很受關(guān)注，要實(shí)現(xiàn)還原脫磷，必須加入比鋁更強(qiáng)的脫氧劑，使鋼液達(dá)到深度還原。通常加入Ca，Ba或CaC2等強(qiáng)還原劑。還原脫磷

10、反應(yīng)：3Ca+2P=3(Ca2+)+2(P3-)3Ba+2P=3(Ba2+)+2(P3-)3CaC2(s)+2P=3(Ca2+)+2(P3-)+6C還原脫磷加入強(qiáng)還原劑的同時(shí)，還需加入CaF2，CaO等熔劑造渣。還原脫磷一般是在金屬不宜用氧化脫磷的情況下使用，如含鉻高的不銹鋼，采用氧化脫磷會(huì)引起鉻的大量氧化。還原脫磷后的渣應(yīng)立即去除，否則渣中P3-又會(huì)被重新氧化成PO43-而造成回磷?！?】2.6脫磷反應(yīng)的速率脫磷是渣一鋼界面反應(yīng)，反應(yīng)的進(jìn)行包括3個(gè)環(huán)節(jié)：(1)鋼液中磷和氧向渣鋼界面?zhèn)髻|(zhì)；(2)在渣鋼界面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)；(3)生成物在渣相內(nèi)的傳質(zhì)。高溫下脫磷的化學(xué)反應(yīng)是極快的，傳質(zhì)是脫磷速率的限

11、制環(huán)節(jié)。對(duì)于渣相和金屬相中的傳質(zhì)快慢比較，不同研究者所得結(jié)果各異。這可能因兩相中的傳質(zhì)速率差別不大，所以測(cè)定有分歧。然而無(wú)論是哪個(gè)相中，增大傳質(zhì)速率的因素都是加強(qiáng)攪拌，增大界面流動(dòng)速度，增大渣鋼界面面積等。頂吹轉(zhuǎn)爐中有大量金屬液滴彌散于渣中，造成良好的脫磷動(dòng)力學(xué)條件，許多人捕集液滴進(jìn)行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)液滴中磷含量比同一時(shí)刻的熔池含磷量低得多?？梢哉J(rèn)為，頂吹轉(zhuǎn)爐的脫磷都是在液滴表面進(jìn)行的。氧氣底吹轉(zhuǎn)爐，如果隨同氧氣噴入石灰粉，則石灰粉粒與生成的氧化鐵可以形成低熔點(diǎn)的鐵酸鈣渣滴，造成良好的脫磷熱力學(xué)條件和動(dòng)力學(xué)條件，使脫磷能提前到脫碳時(shí)進(jìn)行，大約有5070的磷靠渣滴來(lái)脫除。所以說(shuō)，加強(qiáng)冶煉過(guò)程的攪拌

12、造成液滴乳化，是提高脫磷速率的根本性措施。3 預(yù)熔脫磷劑進(jìn)行鐵水脫磷的實(shí)驗(yàn)3.1 w( CaO)/w(Fe2O3 ) 對(duì)預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響根據(jù)脫磷的主要反應(yīng)式( 式( 1) ) 可知, 脫磷劑中Fe2O3 在鐵水中的溶解氧 O 能將鐵水中的 P 氧化為P2O5 , 但P2O5 不穩(wěn)定, 必須和堿性氧化物( CaO) 反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鹽渣( 4CaO·P2 O5 或3CaO·P2 O5 ) , 才能使鐵水中的磷脫除掉。通過(guò)實(shí)驗(yàn)欲找到一個(gè)能使鐵水中磷含量降到最低的w( CaO)/w( Fe2O3 ) 比值, 以達(dá)到最佳的脫磷效果。 2 P+5(FeO)+4(CaO) =

13、4( CaO) + ( P2O5 ) + 5 Fe ( 1)為此, 在1350下固定w ( CaF2 ) 為10%不變,改變預(yù)熔脫磷劑中w( CaO)和w(Fe2 O3 )的比值進(jìn)行脫磷實(shí)驗(yàn), 脫磷劑加入量為鐵水量的10%, 處理時(shí)間為10 min, 結(jié)果如圖2 所示。可看出, 在w( CaO)/w( Fe2O3 )的值介于0. 5 1. 0 之間時(shí), 隨比值增大脫磷率逐漸上升, 當(dāng)w ( CaO) 與w ( Fe2O3 )的比值為1. 0 左右時(shí), 脫磷率最大, 為95. 22%, 這主要是由于w ( CaO) /w ( Fe2O3 ) 約為1 時(shí), 使鐵水中 P 與 O 充分結(jié)合生成的P2

14、O5 能被CaO 完全固定為4CaO·P2O5 或3CaO·P2 O5 , 實(shí)現(xiàn)較好的脫磷效果; 而在w ( CaO ) / w ( Fe2 O3 ) 介于1. 00125 之間時(shí), 隨比值增大脫磷率逐漸下降。圖2 w(CaO) / w( Fe2O3 ) 對(duì)脫磷率的影響3.2 助熔劑含量對(duì)預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響固定w( CaO)/w( Fe2O3 )=1. 0不變, 改變助熔劑CaF2 的含量在6% 15% 之間變化進(jìn)行脫磷實(shí)驗(yàn)。處理10 min 的結(jié)果如圖3 所示, 可以看到在CaF2 含量為6% 時(shí), 脫磷率相對(duì)較低, 進(jìn)一步增加CaF2 的含量, 當(dāng)w ( CaF2

15、 ) 為10% 時(shí), 脫磷率最大,為96. 24% , 使鐵水中的磷由0.21% 降低為0.0079%, 這主要因?yàn)镃aF2 與CaO 能形成低熔點(diǎn)化合物, 經(jīng)預(yù)熔處理后脫磷劑熔點(diǎn)和粘度得到了降低 ,使脫磷反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件得到了明顯改善; 當(dāng)w ( CaF2 ) 進(jìn)一步增加為15%時(shí), 脫磷率有一定程度的降低, 為91.43% 。由于在脫磷劑加入量一定的情況下, 當(dāng)助熔劑量多時(shí), 氧化劑和固定劑的相對(duì)加入量就會(huì)減少, 因此, 脫磷效果反而不好; 且預(yù)熔脫磷劑中CaF2 大于15% 時(shí)將對(duì)爐襯產(chǎn)生明顯的侵蝕。圖3 預(yù)熔脫磷劑中CaF2 含量對(duì)脫磷效果的影響3.3 鐵水初始磷含量對(duì)預(yù)熔脫磷劑脫磷效

16、果的影響為適應(yīng)鐵水中初始磷含量的波動(dòng)對(duì)脫磷反應(yīng)效果的影響, 對(duì)初始磷含量不同的鐵水用相同配比關(guān)系的預(yù)熔脫磷劑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在1 300, 加入量為10%的條件下, 分別選用初始磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為021%、0.168%、0. 119% 的生鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 結(jié)果如圖4 所示?？梢钥闯鲭S初始磷含量的增大脫磷率略有增大, 當(dāng)鐵水中的初始磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.21%時(shí), 經(jīng)過(guò)10 min 的脫磷處理后可使磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到0. 007 9%, 脫磷率為96. 24% ; 當(dāng)初始磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 168% 時(shí), 可將鐵水中的磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到0. 015% 的較低水平; 初始磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)一步降低為0. 119

17、% 時(shí), 鐵水中的磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也能降低到0. 012% 的水平, 脫磷率可達(dá)到89. 92% 。結(jié)果表明鐵水中初始磷含量對(duì)用預(yù)熔脫磷劑進(jìn)行鐵水預(yù)處理脫磷的脫磷效果影響不大。圖4 初始鐵水中磷含量對(duì)脫磷率的影響3.4 處理溫度對(duì)預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響由熱力學(xué)分析可知, 脫磷反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)(H = - 1033450 J/ mol ) , 溫度越低越有利于脫磷反應(yīng)向正方向進(jìn)行, 但溫度不能太低, 太低將降低渣的流動(dòng)性, 使脫磷反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件惡化。為此,對(duì)預(yù)熔脫磷劑在10% 的加入量下, 分別選用1 300、1350、1400溫度下進(jìn)行脫磷處理。圖5是處理10min 時(shí)脫磷率隨溫度的變化曲線,

18、 可看出, 在溫度從1 400降到1350時(shí), 脫磷率由92. 38% 升高到96. 24% , 鐵水中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0. 016%降低到0.0079%; 當(dāng)溫度進(jìn)一步降低到1 300時(shí), 脫磷率反而降低到47. 62% , 鐵水中的磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為011% , 且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn), 在1300時(shí)脫磷渣明顯變粘, 局部區(qū)域出現(xiàn)渣層結(jié)塊和渣鐵不分, 這主要是由于鐵水溫度太低, 加入脫磷劑后鐵水溫降過(guò)大, 不能使預(yù)熔脫磷劑得到充分的熔化, 脫磷率下降。所以, 對(duì)于預(yù)熔脫磷劑在1 350左右的條件下進(jìn)行脫磷處理能實(shí)現(xiàn)較好的脫磷效果。圖5 鐵水溫度對(duì)預(yù)熔脫磷劑脫磷率的影響3.5 預(yù)熔脫磷劑的加入量對(duì)脫磷

19、效果的影響為摸清預(yù)熔脫磷劑用量對(duì)脫磷效果的影響, 對(duì)預(yù)熔脫磷劑的加入量進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。由于實(shí)驗(yàn)室鐵水量較少( 一次僅為300 g 左右) , 渣􀀁金的接觸面積相對(duì)較小, 且在脫磷劑加入過(guò)程的損耗以及攪拌棒、石英取樣管和坩堝壁的粘渣, 所以脫磷劑加入量相對(duì)選擇的比較高, 分別用4%、7%、10%的加入量進(jìn)行脫磷實(shí)驗(yàn), 圖6 是不同加入量進(jìn)行脫磷處理10min 時(shí)的脫磷率變化曲線。可看出, 曲線呈明顯的上升趨勢(shì), 在加入量為4% 時(shí)鐵水中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0. 21%降低到0. 097%, 脫磷率僅為53. 81%, 脫磷效果最差的原因主要是脫磷反應(yīng)未能充分進(jìn)行,脫磷劑中的氧化鐵和C

20、aO 未將鐵水中的磷充分氧化和固定, 使脫磷率降低。加入量為7% 時(shí), 脫磷率得到一定的提高, 使鐵水中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低為0.04%, 而在加入量為10% 時(shí)的脫磷率最大, 脫磷率為96.24% 。但在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中, 脫磷劑的加入量一般較少, 加入量過(guò)大時(shí), 脫磷劑消耗量太多,加大了生產(chǎn)成本, 增加了鐵水的溫降, 且加大了對(duì)包襯的侵蝕和后續(xù)工序的負(fù)擔(dān), 因此實(shí)際工業(yè)應(yīng)用預(yù)熔脫磷劑進(jìn)行鐵水預(yù)處理時(shí)加入量的選擇還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。【3】圖6 預(yù)熔脫磷劑加入量對(duì)脫磷效果的影響4 高磷鐵水脫磷效率影響因素4.1 脫磷劑中m( CaO) / m( Fe2O3 ) 比值對(duì)樣品P 的影響當(dāng)m ( CaO

21、 ) / m ( Fe2 O3 ) < 1 時(shí), 隨著m(CaO) / m( Fe2O3 ) 比值的增加,15 min 后樣品的P 增大,而m ( CaO) / m ( Fe2 O3 ) > 1時(shí),隨著m(CaO) / m ( Fe2O3 ) 比值的增加,樣品的P 減小。在m (CaO) / m ( Fe2O3 ) = 1 時(shí),15 min 后樣品的P 達(dá)到峰值。已有研究表明鐵酸二鈣的脫磷效果比鐵酸一鈣要好,這與本研究的結(jié)果基本一致。為了弄清此試驗(yàn)現(xiàn)象,對(duì)高磷鐵水脫磷熔渣進(jìn)行了微觀分析。鐵酸鈣有2CaO ·Fe2 O3 、CaO ·Fe2O3 和CaO·

22、;2 Fe2 O3 三種存在形式,其m (CaO)/ m( Fe2O3 ) 比值分別為0. 70 、0. 35 、0. 175 ,其熔點(diǎn)溫度分別為1 449 、1 216 、1 226 ,但它們的共熔點(diǎn)溫度比較低,一般為1 200 左右。表2 為樣品脫磷熔渣中的礦物含量分布。由表2可以看出樣品脫磷熔渣中的鐵酸鈣主要為鐵酸二鈣。表2 樣品脫磷熔渣中的礦物含量分布為了保證熔渣有較好的流動(dòng)性,需要生成較多的鐵酸鈣; 為了固定磷氧化生成的P2 O5 ,需要生成磷酸鈣。因此,必須配加足量的CaO 以保證有較高的脫磷率。由此可知,當(dāng)m (CaO) / m ( Fe2O3 ) < 1 時(shí),多加CaO

23、可以同時(shí)滿足流動(dòng)性和脫磷反應(yīng)對(duì)樣品氧化鈣的需求;而當(dāng)m (CaO) / m ( Fe2O3 ) > 1 時(shí),再多加CaO 可能使渣的熔點(diǎn)溫度升高,流動(dòng)性變差,惡化了脫磷的動(dòng)力學(xué)條件,使脫磷率下降。4.2脫磷劑中w( CaCl2 ) 對(duì)樣品P 的影響對(duì)于石灰基熔劑,因?yàn)槭抑蠧aO 的熔點(diǎn)溫度高而不利于化渣,所以需要添加助熔劑,以降低成渣溫度,而CaCl2 是常用助熔劑的一種。添加CaCl2 可以防止CaO 顆粒表面形成致密的2CaO·SiO2 殼層,改善脫磷反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件。但CaCl2 的比率過(guò)大,將減少熔劑中有效成分的含量。圖5 為脫磷劑中w (CaCl2 ) 對(duì)樣品P 的

24、影響。w (CaCl2 ) 為20 %左右時(shí),樣品脫磷效果最好,也就是說(shuō),脫磷劑的比值在0. 3330. 625 范圍內(nèi),即m (CaCl2 ) / m (CaO) =0. 500 時(shí)對(duì)樣品脫磷最有利。4. 3 脫磷劑光學(xué)堿度對(duì)樣品P 的影響采用光學(xué)堿度比傳統(tǒng)的堿度可更好地理解爐渣的性能。脫磷熔劑= 0 . 7時(shí),樣品脫磷率最高,其脫磷效果最好。在光學(xué)堿度為0. 610. 71 范圍內(nèi),提高熔渣的光學(xué)堿度可增加渣中氧離子的濃度,有利于脫磷,但影響脫磷的因素除了氧離子濃度外,還有渣的流動(dòng)性。= 0. 71 時(shí)氯化鈣的配比為0. 15 ,渣流動(dòng)性較差;= 0. 69 時(shí)氯化鈣的配比為0. 25 渣

25、流動(dòng)性很好但氧離子濃度偏低,其脫磷率都比不上= 0. 70 的脫磷劑。4. 4 鐵水溫度對(duì)樣品P 的影響在溫度低于1 350 時(shí),樣品脫磷率隨著溫度的升高而增加,在溫度為1 350 時(shí),樣品脫磷效果最好。另外,在溫度低于1 350 時(shí)樣品會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的回磷現(xiàn)象。試驗(yàn)爐3 # 和4 # 的10 min 時(shí)高磷鐵水磷含量分別降至0. 44 %和0. 20 % ,而15 min 時(shí)高磷鐵水磷含量不僅沒(méi)有繼續(xù)降低,反而分別升高至0 . 48 %和0. 23 %。這是由于,雖然溫度低時(shí)樣品脫磷的熱力學(xué)條件較好,但渣的流動(dòng)性比較差,渣/ 金屬界面上生成的P2O5 難以擴(kuò)散到熔渣的本體中,從而出現(xiàn)回磷現(xiàn)象。由

26、此得出(1) 在m ( CaO) / m ( Fe2O3 ) = 1 、時(shí)間為15min 時(shí)高磷鐵水脫磷率P 達(dá)到峰值。(2) w (CaCl2 ) 為20 %左右時(shí),高磷鐵水脫磷效果最佳。(3) 脫磷熔劑的光學(xué)堿度= 0. 7 時(shí),高磷鐵水脫磷率最高,且脫磷效果最好。(4) 所有爐次高磷鐵水脫磷反應(yīng)在前5 min基本結(jié)束,有些爐次高磷鐵水在10 min 后還會(huì)出現(xiàn)回磷現(xiàn)象?！?】5 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐成渣對(duì)脫磷5.1合理的成渣過(guò)程就脫磷而言, 轉(zhuǎn)爐冶煉可分為兩個(gè)階段, 化渣脫磷期和脫碳升溫期。兩階段成渣的合理匹配, 溫度的合理控制, 可以獲得理想的脫磷效果。從以上分析結(jié)果看, 化渣脫磷期鐵水中磷含磷較

27、高脫磷的驅(qū)動(dòng)力較大, 主要通過(guò)改善動(dòng)力學(xué)條件來(lái)加快脫磷, 應(yīng)采用動(dòng)力學(xué)條件好的鐵質(zhì)成渣。主要任務(wù)是控制C - O 反應(yīng)大量進(jìn)行, 保證脫磷在低溫下進(jìn)行?？焖偬岣咴蠪eO 含量, 保證爐渣熔化速度和具有較好的氧化性。此時(shí), 控制溫度在1 400 以下, 控制FeO 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在35% 40% , 使?fàn)t渣具有較高的氧化性, 爐渣堿度在210左右, 這樣在保證爐渣有良好的氧化性前提下有很好的流動(dòng)性, 同時(shí)加強(qiáng)爐內(nèi)攪拌, 促進(jìn)渣- 金反應(yīng)的快速進(jìn)行。脫碳升溫期的主要任務(wù)是脫碳升溫防止回磷。此時(shí), 脫磷任務(wù)已基本完成, 隨著脫碳的進(jìn)行帶來(lái)的高溫會(huì)使脫磷反應(yīng)逆向進(jìn)行, 使渣中的磷又回到鋼中。因此改善爐渣熱力學(xué)條件來(lái)進(jìn)一步強(qiáng)化脫磷，的目的。控制終點(diǎn)FeO質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在15%左右爐渣堿度在315 410。各廠的生產(chǎn)條件的差異應(yīng)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整, 以滿足生產(chǎn)的穩(wěn)定。但需要指出的是, 化渣脫磷期可采用高槍位軟吹或降低供氧強(qiáng)度, 即可以控制爐內(nèi)溫度, 在促進(jìn)化渣的同時(shí)也可適當(dāng)延長(zhǎng)化渣脫磷期, 使脫磷反應(yīng)充分進(jìn)行。脫碳升溫期, 盡量提高供氧強(qiáng)度,