复吹转炉多功能法脱磷工艺

D01:10.133741.is9m1001053x.2009.08.005 第31卷第8期 北京科技大学学报 Vol.31 No.8 2009年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2009 复吹转炉多功能法脱磷工艺 李建新)郝旭东12 仇圣桃)赵沛) 1)钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心，北京1000812)昆明理工大学材料与治金工程学院.昆明650093 摘要在不新增设备的前提下，通过优化转炉治炼工艺，使用复吹转炉多功能法进行铁水脱磷，提高转炉脱磷率。根据现有 转炉设备条件，通过热力学计算确定转炉前期脱磷温度范围，并在现场实验中掌握好倒渣时机、渣碱度、加料量和出钢温度， 确定最佳脱磷工艺.分析实验结果，与常规治炼相比，该脱磷工艺用原料量少，脱磷率稳定，且高达90%以上，在提高钢水质 量的同时也降低了生产成本. 关键词转炉；脱磷：出钢温度；热力学计算 分类号TF713.1 Dephosphorization technique of converters by multi-functional refining LI Jian-xin,HAO Xu-dong2).QIU Sheng-tao),ZHAO Pei) 1)Engineering and Research Center for Continuous Casting Technology.Central Ion and Steel Research Institute,Beijng 100081,China 2)Faculty of Materials and M ctallurgical Engineering.Kunming University of Science and Techndlogy.Kurming 650093,China ABSTRACT The dephosphorization rate of converters w as impo ved through optimizing the converter refining process and applying the method of multifunctional refining in converters on condition that any new equipment was not used.Based on the present com verter condition,the temperature range of dephosphorization was obtained by thermodynamics calculation.The suitable time of slag tapping.alkalinity of slag.tapping temperature and the quantity of material were determined,and finally the optimal dephospho- rization technique was confirmed.Comparing with normal refining,the quantity of material oould be reduced and the dephospho- rization rate was above 90%steadily by using the new technique.Besides,the quality of molten steel was impoved and the cost of production w as also decreased. KEY WORDS converter dephosphorization;tapping temperature;thermodynamic calculation 顶底复吹转炉自诞生以来至今，其治金功能日 围，以及前期脱磷和后期脱碳过程相关的工艺参数. 益得以完善，因为复吹转炉在铁水预处理过程中，可 宣化钢铁在转炉炼钢工艺上不断探索，针对转 提供优越的热力学和动力学条件，所以为铁水预处 炉治炼中终点磷偏高的问题，使用复吹转炉多功能 理脱磷创造了条件.顶底复吹转炉治炼技术是提高 法在不增加治炼设备的前提下，不仅使终点磷含量 产品质量、扩大品种、降低成本、减少喷溅和提高炼 降到001%以下，而且大大节省了原料量. 钢生产能力的重要手段之一， 转炉多功能法就是在铁水预处理过程中，利用 1实验条件与工艺 复吹转炉良好的热力学和动力学条件，进行前期脱 磷、倒渣，再进行后期脱碳，这样不仅在不增加治炼 1.1主要设备 设备的条件下，使转炉热效率大大提高，而且降低了 宣钢顶底复吹转炉的容量为110[，治炼时根据 铁水比，提高生产效率.本文根据热力学分析 治炼钢种入炉一定量的铁水，另兑入部分废钢.废钢 结合现场实验，确定了复吹转炉脱磷期控制温度范 比约在10%左右. 收稿日期：200811-18 基金项目：国家科技支撑计划资助项目(No.20O6BAE03A00) 作者简介：李建新(1963一），男，教授级高级工程师，博士.E-maik xuangangl@126.mm

复吹转炉多功能法脱磷工艺 李建新1) 郝旭东1, 2) 仇圣桃1) 赵 沛1) 1) 钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心, 北京 100081 2) 昆明理工大学材料与冶金工程学院, 昆明 650093 摘 要 在不新增设备的前提下, 通过优化转炉冶炼工艺, 使用复吹转炉多功能法进行铁水脱磷, 提高转炉脱磷率.根据现有 转炉设备条件, 通过热力学计算确定转炉前期脱磷温度范围, 并在现场实验中掌握好倒渣时机、渣碱度、加料量和出钢温度, 确定最佳脱磷工艺.分析实验结果, 与常规冶炼相比, 该脱磷工艺用原料量少, 脱磷率稳定, 且高达 90%以上, 在提高钢水质 量的同时也降低了生产成本. 关键词 转炉;脱磷;出钢温度;热力学计算 分类号 TF713.1 Dephosphorization technique of converters by multi-functional refining LI Jian-xin 1) , HAO X u-dong 1, 2) , QIU Sheng-tao 1) , ZHAO Pei 1) 1) Engineering and Research Center for C ontinuous Casting Technology, Central Iron and S teel Research Institut e, Beijing 100081, China 2) Faculty of Mat erials and M etallurgical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China ABSTRACT The dephosphorization rate of converters w as impro ved through optimizing the converter refining process and applying the method of multi-functio nal refining in converters on condition that any new equipment was not used.Based on the present co n￾verter condition, the temperature range of dephosphorization w as obtained by thermodynamics calculation.The suitable time of slag tapping, alkalinity of slag, tapping temperature and the quantity of material were determined, and finally the o ptimal dephospho￾rization technique w as confirmed .Comparing w ith normal refining, the quantity of material could be reduced and the dephospho￾rization rate w as above 90 % steadily by using the new technique.Besides, the quality of molten steel w as impro ved and the cost of production w as also decreased. KEY WORDS converter;dephosphorization ;tapping temperature;thermodynamic calculation 收稿日期:2008-11-18 基金项目:国家科技支撑计划资助项目( No .2006BAE03A00) 作者简介:李建新( 1963—) , 男, 教授级高级工程师, 博士, E-mail:xuangangljx @126.com 顶底复吹转炉自诞生以来至今, 其冶金功能日 益得以完善, 因为复吹转炉在铁水预处理过程中, 可 提供优越的热力学和动力学条件, 所以为铁水预处 理脱磷创造了条件.顶底复吹转炉冶炼技术是提高 产品质量 、扩大品种、降低成本 、减少喷溅和提高炼 钢生产能力的重要手段之一[ 1] . 转炉多功能法就是在铁水预处理过程中, 利用 复吹转炉良好的热力学和动力学条件, 进行前期脱 磷、倒渣, 再进行后期脱碳, 这样不仅在不增加冶炼 设备的条件下, 使转炉热效率大大提高, 而且降低了 铁水比, 提高生产效率[ 2-4] .本文根据热力学分析 结合现场实验, 确定了复吹转炉脱磷期控制温度范 围, 以及前期脱磷和后期脱碳过程相关的工艺参数. 宣化钢铁在转炉炼钢工艺上不断探索, 针对转 炉冶炼中终点磷偏高的问题, 使用复吹转炉多功能 法在不增加冶炼设备的前提下, 不仅使终点磷含量 降到 0.01 %以下, 而且大大节省了原料量. 1 实验条件与工艺 1.1 主要设备 宣钢顶底复吹转炉的容量为 110 t, 冶炼时根据 冶炼钢种入炉一定量的铁水, 另兑入部分废钢, 废钢 比约在 10 %左右. 第 31 卷 第 8 期 2009 年 8 月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol .31 No.8 Aug.2009 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2009.08.005

第8期 李建新等：复吹转炉多功能法脱磷工艺 ·971。 1.2主要原料 2[P]+5(FeO)+4(CaO)=4CaO.P2Os+5[Fe] 铁水成分如表1所示 (4) 表1铁水的化学成分（质量分数） 标准状态下，自由能变化为： Table 1 Chemical composition of hot metal △Gp=-RTInK9 (5) C Mn 其中， 4.22-4.380.34-0.500.22-0.280.120.042~0.047 IgKP=1g-2 0(P0)=400617-15.0671 4 1.3工艺流程 wip]aFeoacao T 废钢和铁水装入炉内后，顶吹氧气，加入造渣剂 (6) (石灰、萤石和烧结矿等)，进行脱硅和脱磷；前期脱 式中，w(P,0小pa.和aco分别表示P2O5的质 磷后倒炉，倒出脱磷渣；再进行后期脱碳吹炼，兑合 量分数、钢中磷的质量分数、FeO和CaO的活度， 金，待温度和成分达到出钢要求后，倒炉出钢.之后 将式(6)代入式(5)得： 进行溅渣护炉，炉渣全部留在炉内，继续进行下一炉 △Gp=-2.303RT1gKp=-767162.85+288.35T 冶炼.每治炼5~6炉倒尽一次渣 (7) 前期脱硅、脱磷处理时，氧气压力控制于0,65 因此，转炉中磷氧化反应自由能变化： MPa,顶吹氧气流量设定为16000~18000m3.h1, △Gp=△GP+2.303 RTlgKp=-767162.85+ 底吹气强度为80m3,h1;中后期脱碳处理吹炼时 288.35T+2.303RTlg2 0(P0) p]wieootco) (8) 顶吹氧气流量为22000m3.h1,底吹供气强度为40 m3.h1 式中，w(Co)为自由氧化钙的质量分数8)，其平衡 常数为： 2热力学理论分析 w(P,0) 2.1前期吹炼过程中磷的氧化 IgKp=1g-2 P]W(Fo)w(Cao) 由于铁水中氧和硅的亲和力比磷大，在复吹转 (2)铁液中的[C]在氧的作用下主要发生下列 炉吹炼前期较低的温度下，当吹氧和加入氧化剂脱 反应： 磷时，硅比磷优先氧化，之后才会进行脱磷反应，接 着磷氧化形成P2O5,与加入的石灰反应形成3CaO· [C+20=c0,[C]+[o]=C0, P2O5或4CaO·PzO,s1;中后期随着吹炼的进行，转 [C]+(FeO)=[CO]+[Fe], 炉熔池温度升高，铁水中的碳开始氧化，这时如果熔 △G8=98799-90.76TJ/mol7 (9) 渣的氧化剂(FeO)含量不高或者(FeO)不断在脱碳 标准状态下，转炉熔池中碳氧化反应自由能变 时被消耗，则石灰难于被熔化，形成碱度低的炉渣. 化为： 在这种条件下，脱磷后形成的渣不太稳定，在碳大量 △Gc=△G8+2.303 RTlgKc= 氧化时温度升高产生回磷，渣中的磷又回到铁水中， 98799-90.76T+2.303RT1g Pco 脱磷效率下降，因此，必须控制吹炼前期合适的温 W[C]W(FeO) 度，掌握好倒渣时机，使脱磷后倒渣操作能够在碳大 (10) 量开始氧化前进行，保证脱磷效率6]， (3)脱磷前期温度的确定 2.2前期脱磷温度控制 整理式(4)和式(9)，得： (1)脱磷反应是界面反应 2[P]+4(CaO)+5[CO]=(4CaOP2O5)+5[C] 钢渣界面上： (11) (FeO)=[Fe]+[O] (1) 因此， 与渣相邻的金属层中： △G=(5△Gc-2△Gp)=1262257.85-742.15T+ 2[P]+5[O]=(P2O5) (2) 2.303RT Ig- 、Ptowip]w(cao1 (12) 与金属相邻的渣层中： wic]W(P.O3) (P2Os)+4(CaO)=4CaO.P2Os (3) 式中，wrC为钢中C的质量分数 由式(1)~(3)可知总的脱磷反应为： 由式(12)可以看出：当△G<0时，铁水中的

第 8 期 李 建 新 等 : 复 吹 转 炉 多 功 能 法 脱 磷 工 艺 · 9 7 1 ·

。972 北京科技大学学报 第31卷 [P优先于熔池中的C氧化.当△G0时，[C]优 磷w(F0控制在8%~12%为宜. 先于[氧化.反应进行的方向取决于温度，根据宣 (3)碱度对脱磷的影响.前期脱硅、脱磷结束 钢治炼的铁水和脱磷渣成分（表2），将数据代入式 后，排脱磷渣，通过对渣样的分析，炉渣碱度R都在 (12),并令△G=0,求得碳与磷氧化的转换温度为 2左右（表2）.由于前期倒炉、倒渣温度基本控制在 1320℃.即当温度小于1320℃时，△G0,转炉熔池 1320℃左右，既能熔化转炉中的石灰，又可控制铁 中P]优先于[C氧化，此时可以在[C]大量氧化前， 水回磷.如果炉渣碱度过高，则需加大石灰的用量 并且温度没有升高的时候，倒炉排脱磷渣时机最好， 使炉渣固相增多，流动性变差，影响脱磷动力学 表2脱磷渣成分（质量分数） 条件10， Table 2 Composition of dephosphorization slag 2 炉号 Ca0 SiOz POs Mgo TFe FeO CaF2 2.2 1 37.45241840046611.047.260.86 363522533495.66136611220.87 2.0 3 34032223321601164810540.48 1.8 4 35.63209139943215.338751.04 1.6 5 42421.1129244711.346670.45 14 平均37.1722193525.0213.578890.74 8 101214161820 tUgo/% 3实验结果与讨论 图1前期磷分配比与熔渣内wBo的关系 3.1前期脱磷 Fig I Relation of w and phosphorus ratio at pophase (1)前期温度的控制.因硅优先于磷氧化，前 3.2中后期脱碳 期吹氧后开始脱硅，之后开始脱磷.前期倒渣温度 (1)炉渣碱度对脱磷的影响.脱磷后，进行倒 控制在1300℃左右，磷分配比较大，脱磷效果好. 渣，倒掉一部分高S02、高P205的炉渣，此时在中 如果温度太低，不利于石灰熔化，影响脱磷：温度太 后期脱碳阶段，转炉熔池温度升高，炉渣流动性好. 高，引发脱碳反应，转炉熔池反应剧烈，易发生喷溅， 终点炉渣碱度基本控制在3.5左右，磷的质量分数 使倒渣困难. 可以降到0011%以下，脱磷率比较稳定，为91%~ (2)炉渣(F0)含量对脱磷的影响.[P]与O] 94%. 结合生成P205后，与石灰中的C0作用生成 (2)转炉渣的循环利用.前期脱磷倒的渣进入 3Ca0P20s或4Ca0P205.从反应(1)~(4)可以看 渣罐，冷却.而脱碳处理后的渣留在炉内，作溅渣护 出，高氧化性有利于脱磷，(F0)含量高可以促使铁 炉使用，也可在下一炉脱磷处理时作为脱磷渣使用， 水中的PI更好地与固定剂结合.(Fε0)在碱度不 提高前期脱磷率 太高的熔炼初期也能生成3Fe0·Pz05,但 3.3多功能法脱磷工艺的经济性 3F0·P2O5的稳定性较差，随着炼钢熔池温度的上 (1)治炼原料消耗量.从表3可以看出，常规治 升，3F0P205难以稳定存在.在(Ca0)逐渐升高 炼时.用石灰3~7t、轻烧2~3t、萤石不到1t、球团 时，大部分P05生成3Ca0·P09.在治炼过程 1~2t,其总量约7~13t.表4中采用新工艺时，石 中，(F0)升高会促进氧化钙在渣中的溶解，但过高 灰量只需要3~4t,其石灰、轻烧、萤石、球团总量约 的(FeO)会造成铁损失率高.图1反映了前期炉渣 5~7t,每炉钢用料量减少约3t左右.所用原材料 (FO)含量对脱磷的影响.从图1可以看出，前期脱 大大减少，降低了每炉钢冶炼成本. 表3常规吹炼用料量 Table 3 Quntity of material at the end of normal refining 质量/kg 编号 钢种 石灰 轻烧 萤石 球团 总量 1-7 HRB400 6588 2360 0 2237 11185 8-15 HRB355 5267 2034 146 1733 9180 16-23 ER70S-6 3243 2898 0 500 6641 平均值 5033 2431 49 1490 9002

[ P] 优先于熔池中的[ C] 氧化.当 ΔG >0 时, [ C] 优 先于[ P] 氧化.反应进行的方向取决于温度, 根据宣 钢冶炼的铁水和脱磷渣成分( 表 2) , 将数据代入式 (12) , 并令 ΔG =0, 求得碳与磷氧化的转换温度为 1320 ℃.即当温度小于 1320 ℃时, ΔG<0, 转炉熔池 中[ P] 优先于[ C] 氧化, 此时可以在[ C] 大量氧化前, 并且温度没有升高的时候, 倒炉排脱磷渣时机最好 . 表 2 脱磷渣成分( 质量分数) Table 2 Composition of dephosphorization slag % 炉号 CaO S iO2 P2O5 MgO TFe FeO CaF2 1 37.45 24.18 4.00 4.66 11.04 7.26 0.86 2 36.35 22.53 3.49 5.66 13.66 11.22 0.87 3 34.03 22.23 3.21 6.01 16.48 10.54 0.48 4 35.63 20.91 3.99 4.32 15.33 8.75 1.04 5 42.4 21.11 2.92 4.47 11.34 6.67 0.45 平均 37.17 22.19 3.52 5.02 13.57 8.89 0.74 3 实验结果与讨论 3.1 前期脱磷 ( 1) 前期温度的控制.因硅优先于磷氧化, 前 期吹氧后开始脱硅, 之后开始脱磷 .前期倒渣温度 控制在 1 300 ℃左右, 磷分配比较大, 脱磷效果好 . 如果温度太低, 不利于石灰熔化, 影响脱磷;温度太 高, 引发脱碳反应, 转炉熔池反应剧烈, 易发生喷溅, 使倒渣困难. ( 2) 炉渣( FeO) 含量对脱磷的影响.[ P] 与[ O] 结合 生成 P2O5 后, 与石灰中 的 CaO 作用生 成 3CaO·P2O5或 4CaO·P2O5 .从反应( 1) ～ ( 4) 可以看 出, 高氧化性有利于脱磷, ( FeO) 含量高可以促使铁 水中的[ P] 更好地与固定剂结合.( FeO) 在碱度不 太高 的 熔 炼 初 期 也 能 生 成 3FeO · P2O5, 但 3FeO·P2O5的稳定性较差, 随着炼钢熔池温度的上 升, 3FeO·P2O5难以稳定存在.在( CaO) 逐渐升高 时, 大部分 P2O5 生成 3CaO·P2O5 [ 9] .在冶炼过程 中, ( FeO) 升高会促进氧化钙在渣中的溶解, 但过高 的( FeO) 会造成铁损失率高.图 1 反映了前期炉渣 ( FeO) 含量对脱磷的影响 .从图 1 可以看出, 前期脱 磷 w( FeO) 控制在 8 %～ 12 %为宜. ( 3) 碱度对脱磷的影响 .前期脱硅、脱磷结束 后, 排脱磷渣, 通过对渣样的分析, 炉渣碱度 R 都在 2 左右( 表 2) .由于前期倒炉、倒渣温度基本控制在 1 320 ℃左右, 既能熔化转炉中的石灰, 又可控制铁 水回磷.如果炉渣碱度过高, 则需加大石灰的用量, 使炉渣固相增多, 流动性变差, 影响脱磷动力学 条件 [ 10] . 图 1 前期磷分配比与熔渣内 w (FeO) 的关系 Fig.1 Relation of w( FeO) and phosphorus ratio at prophase 3.2 中后期脱碳 ( 1) 炉渣碱度对脱磷的影响 .脱磷后, 进行倒 渣, 倒掉一部分高 SiO2 、高 P2O5 的炉渣, 此时在中 后期脱碳阶段, 转炉熔池温度升高, 炉渣流动性好. 终点炉渣碱度基本控制在 3.5 左右, 磷的质量分数 可以降到 0.011 %以下, 脱磷率比较稳定, 为 91 %～ 94 %. ( 2) 转炉渣的循环利用 .前期脱磷倒的渣进入 渣罐, 冷却.而脱碳处理后的渣留在炉内, 作溅渣护 炉使用, 也可在下一炉脱磷处理时作为脱磷渣使用, 提高前期脱磷率. 3.3 多功能法脱磷工艺的经济性 ( 1) 冶炼原料消耗量.从表3 可以看出, 常规冶 炼时, 用石灰 3 ～ 7 t 、轻烧 2 ～ 3 t 、萤石不到 1 t 、球团 1 ～ 2 t, 其总量约 7 ～ 13 t .表 4 中采用新工艺时, 石 灰量只需要 3 ～ 4 t, 其石灰、轻烧 、萤石 、球团总量约 5 ～ 7 t, 每炉钢用料量减少约 3 t 左右.所用原材料 大大减少, 降低了每炉钢冶炼成本. 表 3 常规吹炼用料量 Table 3 Quantit y of mat erial at the end of normal refining 编号 钢种 质量/ kg 石灰 轻烧 萤石 球团 总量 1 ～ 7 HRB400 6 588 2 360 0 2 237 11 185 8 ～ 15 HRB355 5 267 2 034 146 1 733 9 180 16 ～ 23 E R70S-6 3 243 2 898 0 500 6 641 平均值 — 5 033 2 431 49 1 490 9 002 · 972 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷

第8期 李建新等：复吹转炉多功能法脱磷工艺 973。 表4多功能法治炼用料量 Table 4 Quantity of material at the end of converter 编号 质量/kg 钢种 石灰 轻烧 萤石 球团 总量 10-115 HRB355 4101 1690 321 0 6112 135145 HRB400 4041 2957 515 0 7513 152-159 ER70S-6 3350 2639 226 0 6215 163172 30M6i等 3146 1884 171 860 6061 146-151 HRB400 2899 1770 278 485 5432 平均值 3507 2188 302 269 6266 (2)转炉出钢[C]、[PI.多功能法脱磷新工艺 工艺相比，出钢[C相差不多，[P、[S均降低，而且 与常规治炼出钢[C][P如表5所示.与常规治炼 倒渣量30%以上的基本上都没有产生回磷. 表5治炼前后金属液中元素的质量分数变化 Table 5 Change of clement oontent in metal % 常规冶炼 新工艺 元素 铁水条件 一倒 终点 倒渣 一倒 终点 C 4.39-491 010-069 0.03-0.17 315-346 013-039 002-017 Si 0470-0.690 0008 0.006 0017-0044 0005-0009 0009 Mn 0.14-0.22 0.09-018 0.05-016 004-009 0.09-012 003-0.11 P 0106-0.120 0009-0052 0004-0.240 0049-0098 0.011-0019 0007-0011 0027-0.053 0026-0055 0022-0041 0020-0078 0019-0039 0020-0039 18) 4结论 [4 Matsumiya T.Steel research and development in the aspect for a sustainabe society Scandinavian.J Metall,2005,34(4):121 ()确定了复吹转炉多功能法脱磷的工艺参 [5 Cheng GG.Xiao Z M.Jiang Z H,et al.Refining Molten Steel 数，即前期脱硅、脱磷的温度为1320℃，w(Fe0为 and Hot Metal Pre-treatment 1500 Questions.Beijing China 8%~12%,顶吹氧气流量18000m3h左右，底吹 Science and Technology Pres,2007:33 供气强度为80m3h1,炉渣碱度为2.0，脱磷效果 (成国光，萧忠敏，姜周华，等.新编钢水精炼暨铁水预处理 较好，去磷成本降低且效率提高。 1500问.北京：中国科学技术出版社.2007：33) I6 Monaghan B J,Pomfret RJ.The kinetics of dephosphorizat ion of (2)与常规治炼工艺相比，多功能转炉脱磷工 catborsaturated iron using an oxidng slag.Metall Mater Trans 艺在提高钢水质量的同时大大降低了原料消耗，节 B,1998(29):115 约了生产成本 [7 Huang X H.The Theory of Iron and Steel Metallurgy.3n Ed. Beijing Metallurgical Industry Press,2004:361 参考文献 (黄希祜.钢铁治金原理.3版.北京.治金工业出版社，2004： I I Wang D Z.The Dephophorization in Iron and Steel Production. 361) Beijing:Metallurgical Industry Press,1986 L网 Lai Z Y.Xie Z.Process contml of dephosphorizat ion by multi (汪大洲.钢铁生产中的脱磷.北京：治金工业出版社，1986 functional refining in converter.Iro Steel,2007,42(11):35 [2 Du F.Process development of dephosphorization and decarboniza (赖兆奕，谢植.转炉多功能精炼法的脱磷过程控制.钢铁 tion in coverter.CISC Tech ml,2003(1):36 2007.42(11):35) (杜锋.用转炉进行脱磷脱碳工艺的开发.重钢技术2003(1)： 9Turkdogn E T.Physical Chem istry of High Temperature Tech- 36) nobgy.New York:Academic Press Inc.1980:5 3引 Du F.The development of hot metal dephosphorization pretreat- [10 LiH.Introduction to Iron and Steel.Beijing:Metallurgical In- ment.Shanghai Met,1999,21(6):18 dustry Press,1992:142 (杜锋.铁水脱磷预处理工艺的发展.上海金属，1999,21(6)： (李慧.钢铁治金概论.北京：治金工业出版社，1992：142)

表 4 多功能法冶炼用料量 Tabl e 4 Quantity of mat erial at the end of converter multi-refining 编号 钢种 质量/ kg 石灰 轻烧 萤石 球团 总量 101-115 HRB355 4 101 1 690 321 0 6 112 135-145 HRB400 4 041 2 957 515 0 7 513 152-159 E R70S-6 3 350 2 639 226 0 6 215 163-172 30M nS i 等 3 146 1 884 171 860 6 061 146-151 HRB400 2 899 1 770 278 485 5 432 平均值 — 3 507 2 188 302 269 6 266 ( 2) 转炉出钢[ C] 、[ P] .多功能法脱磷新工艺 与常规冶炼出钢[ C] 、[ P] 如表 5 所示.与常规冶炼 工艺相比, 出钢[ C] 相差不多, [ P] 、[ S] 均降低, 而且 倒渣量 30 %以上的基本上都没有产生回磷. 表 5 冶炼前后金属液中元素的质量分数变化 Table 5 Change of elemen t con tent in metal % 元素 铁水条件 常规冶炼 新工艺 一倒 终点 倒渣 一倒 终点 C 4.39 ～ 4.91 0.10 ～ 0.69 0.03 ～ 0.17 3.15 ～ 3.46 0.13 ～ 0.39 0.02 ～ 0.17 S i 0.470 ～ 0.690 0.008 0.006 0.017 ～ 0.044 0.005 ～ 0.009 0.009 Mn 0.14 ～ 0.22 0.09 ～ 0.18 0.05 ～ 0.16 0.04 ～ 0.09 0.09 ～ 0.12 0.03 ～ 0.11 P 0.106 ～ 0.120 0.009 ～ 0.052 0.004 ～ 0.240 0.049 ～ 0.098 0.011 ～ 0.019 0.007 ～ 0.011 S 0.027 ～ 0.053 0.026 ～ 0.055 0.022 ～ 0.041 0.020 ～ 0.078 0.019 ～ 0.039 0.020 ～ 0.039 4 结论 (1) 确定了复吹转炉多功能法脱磷的工艺参 数, 即前期脱硅 、脱磷的温度为 1 320 ℃, w( FeO) 为 8 %～ 12 %, 顶吹氧气流量 18 000 m 3 ·h -1左右, 底吹 供气强度为 80 m 3·h -1 , 炉渣碱度为 2.0, 脱磷效果 较好, 去磷成本降低且效率提高. (2) 与常规冶炼工艺相比, 多功能转炉脱磷工 艺在提高钢水质量的同时大大降低了原料消耗, 节 约了生产成本. 参 考 文 献 [ 1] Wang D Z .The Dephophorization in Iron and Steel Production . Beijing :Met allurgical Industry Press, 1986 ( 汪大洲.钢铁生产中的脱磷.北京:冶金工业出版社, 1986) [ 2] Du F .Process development of dephosphorization and decarboniza￾tion in covert er .CISC Tech nol, 2003( 1) :36 ( 杜锋.用转炉进行脱磷脱碳工艺的开发.重钢技术, 2003( 1) : 36) [ 3] Du F .The developm ent of hot metal dephosphorizati on pretreat￾ment.S hanghai Met, 1999, 21( 6) :18 ( 杜锋.铁水脱磷预处理工艺的发展.上海金属, 1999, 21( 6) : 18) [ 4] Matsumiya T .S teel research and development in the aspect for a sustainable society S candinavian.J Metall, 2005, 34( 4) :121 [ 5] Cheng G G, Xiao Z M, Jiang Z H, et al.Refining Molten Steel and Hot Metal Pre-treatment 1500 Questions.Beijing:China Science and Technology Press, 2007:33 ( 成国光, 萧忠敏, 姜周华, 等.新编钢水精炼暨铁水预处理 1500 问.北京:中国科学技术出版社, 2007:33) [ 6] Monaghan B J, Pomfret R J.T he kinetics of dephosphorization of carbon-saturat ed iron using an oxiding slag .Metall Mat er Trans B , 1998( 29) :115 [ 7] Huang X H .The Theory of Iron a nd S teel Meta llurgy .3 rd Ed. Beijing:Metallurgical Industry Press, 2004:361 ( 黄希祜.钢铁冶金原理.3 版.北京.冶金工业出版社, 2004: 361) [ 8] Lai Z Y, Xie Z.Process control of dephosphorization by multi￾functional refining in converter.Iron S teel, 2007, 42( 11) :35 (赖兆奕, 谢植.转炉多功能精炼法的脱磷过程控制.钢铁, 2007, 42( 11) :35) [ 9] Turkdogn E T .Physical Chem istry of High Temperature Tech￾nology .New York :Academic Press Inc, 1980:5 [ 10] Li H .Introduction to Iron and S teel .Beijing :Metallurgical In￾dustry Press, 1992:142 ( 李慧.钢铁冶金概论.北京:冶金工业出版社, 1992:142) 第 8 期 李建新等:复吹转炉多功能法脱磷工艺 · 973 ·