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 ·