转炉内高磷铁水的去磷工艺
“齐雅宾斯克钢铁公司”在烧结料中使用高磷铁矿石后,炼钢生铁中的平均磷含量即由
0.10%增加到 0.17%~0.18%,有时达到 0.20%~0.22%。铁水中磷的增高,是由于铁矿石中含
有
0.1%的磷,使炉料中的磷比以前大幅度地提高;还由于作为炉料加入的转炉渣(在烧结
料和高炉冶炼中各接近
3%)带入大量的磷。由于转炉渣中磷的积累,使铁水中的磷含量常常
增高。在扩大连铸坯产量的同时,使采用高磷生铁后的转炉钢的磷含量达到规定,就成为当
务之急。因此,需要制订有效的钢水脱磷工艺。
钢水是在氧气转炉车间,容积为
160 吨的三座转炉内炼出的,转炉炉衬是焦油白云石。
铁水装在容积为
100 吨和 140 吨铁水罐内,由高炉车间运到转炉车间,铁水倒入混铁炉工
段的两座混铁炉内。混铁炉内的铁水再用铁水包兑入转炉内。氧气是经五孔喷嘴的喷枪喷出,
喷嘴张开角为
20 度,供氧强度 400~450 立方米/分。处理磷含量达 0.20%的铁水时,要增加
转炉熔炼去磷补吹的数量和时间。从而显著地增加铁的吹损和脱氧剂的消耗,并降低炉衬的
寿命。
为确定氧气转炉炼钢时最佳的去磷工艺参数,进行了一系列熔炼试验。共
35 炉钢,按
渣子碱度
B=(CaO+MgO)/SiO2 的不同分三种工艺方案
∶B<3.0;3.0~3.5 和>3.5。试验用铁水的
化学成份
(重量%)如下
∶0.57~1.07Si∶(平均 0.87%),0.10~0.24Mn(0.15%),0.10~0.17P(0.14%)。
铁水温度在
1323~1368 摄氏度(1345 摄氏度)间波动。铁水在金属料中占 80%。熔炼采用单渣
操作,按标准制度进行吹炼,平均供氧强度为
400~450 立方米/分,静止熔池上的枪位高度,
主要吹炼期保持在
1.1~1.3 米范围内。终渣中 MgO 含量在 4.9%~15.9%(平均 8.9%)间波动,
FeO 为 11.3%~23.3%(平均 16.2%)。个别时候为提高终渣的氧化性,枪位提高 0.5 米。吹炼终
点是根据吹炼时间,耗氧量和火焰外形,用目测确定。
吹炼终点是钢水的碳含量为
0.03%~0.11%(平均 0.058%),终点温度波动在 1565~1700
摄氏度
(1626 摄氏度)间。试验炉号的一些结果示于图 1~4 中。可以看出,枪位在研究的范围
内,对钢水脱磷率影响甚微,渣中
MgO 含量对脱磷率的影响很明显。
当
MgO 含量为 8%~10%时脱磷率达到最大值,而进一步增加 MgO 含量时,尽管渣子
碱度
(B)得到提高,但并未使脱磷率有所提高(图 2)。渣子氧化性的提高(图 3),有利于石灰
的熔解和脱磷过程的进行。
钢水是在板坯连铸机内连铸,故要求吹炼终点温度为
1660~1680 摄氏度。这样高的终点
温度很大程度上阻碍了吹炼末期钢水的脱磷
(图 4)。当渣子碱度不高时,往钢包内倒钢水时
有可能发生一些回磷。