.724 北京科技大学学报 第35卷 18.4%,P205的质量分数平均值为1.31%，经计算 参考文献 的转炉终点钢中磷的质量分数为0.00638%. [1]Tian Z H,Kong X T,Cai KK,et al.Deep dephospho- 0.018r 0.016r (a) (b) rization ability of BaO-CaO-CaF2 flux for liquid steel.J 0.016 (%Fe0)=18 0.014 (%Fe0)=18 7T=1983K T=1983K Univ Sci Technol Beijing,2005,27(3):294 (田志红，孔祥涛，蔡开科.等.BaO-CaO-CaF2系渣用于钢 0.014 0.012 %01=0.07 a 液深脱磷能力.北京科技大学学报，2005,27(3)：294) 00124 A 1%01=0.07 0.010 [2]Liu L.Melting technology of ultra-low phosphorus steel. 0.010h 0.008 Spec Steel,2000,21(6):20 0.008 1%01=0.08 (刘浏.超低磷钢的冶炼工艺.特殊钢.2000,21(6)：20) 0.006 1%01=0.08 [3]Li T Q.Study on the Steelmaking Process and Core Tech- 0.006 2 3 0.0046 nologies of High Grade Pipeline Steel [Dissertation].Bei- 4 123 (P2Os) (%P0) jing:University of Science and Technology Beijing,2009 图6渣中磷对钢中磷的影响.(a)R=3.5:b)R=4.0 (李太全.高级别管线钢生产工艺及关键技术研究[学位论 Fig.6 Effect of phosphorus content in slag on phosphorus 文].北京：北京科技大学，2009) content in steel:(a)R=3.5;(b)R=4.0 [4]Huang X H.Ferrous Metallurgy Theory.3rd Ed.Beijing Metallurgical Industry Press,2002 3结论 (黄希祜。钢铁治金原理.3版.北京：治金工业出版社， 2002) ()归纳出磷酸盐容量对数gCo-与温度T 和炉渣光学碱度4的关系式为 [5]Wang M,Bao Y P,Cui H,et al.Nitrogen behavior in CaO-SiO2-Al2O3-MgO refining slags.J Univ Sci Technol 1gCpo-=-1.5042-30.404 Beijing,2010,32(2:175 83190.114+9.28(相关系数为0.98)， (王敏，包燕平，崔衡，等.CaO-SiO2-Al2O3-MgO精炼渣 氮行为.北京科技大学学报，2010,32(2)：175) 并通过现场冶炼62炉IF钢数据验证，公式预测值 [6]Liu X Y,Wijk O,Selin R,et al.Effects of additives in 与实验值误差都在±2.5%之间，可见公式有一定可 BaO-BaF2-MnO slag on phosphate and manganese capac- 靠性. ities.ISIJ Int,1998,38(1):36 (2)结合公式给出了CaO-SiO2-FeO-10%Mg0 [7]Im J,Morita K,Sano N.Phosphorus distribution ratios between CaO-SiO.-FetO slags and carbon-saturated iron 渣系的等磷酸盐容量图.在SO2含量一定的情况 at1573K.ISI.JInt.1996,36(5):517 下，1g CPo-随着R/(%FeO)增大而增大；在FeO [8]Kobayashi Y,Yoshida N,Nagai K.Thermodynamics of 含量一定的条件下，lgCPo?-随着R/(%FeO)增大 phosphorus in the MnO-SiO2-FetO system.ISIJ Int,2004, 而增大：然而在R/(%FeO)相等时，gCpo-随着 44(1):21 FeO含量增加先增大后减小. 9]Li G Q,Hamnno T,Tsukihashi F.The effect of Na2O and (③)相同磷酸盐容量渣系，转炉终点碳含量越 Al2Oson dephosphorization of molten steel by high basic- 低，渣/钢间磷分配比越高：在转炉出钢碳含量一定 ity MgO saturated CaO-FeO-SiO2 slag.ISIJ Int,2005. 条件下，随着渣系磷酸盐容量CO-增加，渣/钢 45(1):12 间磷分配比显著增加：在满足生产条件下，选择高 [10]Hamnno T,Tsukihashi F.The effects of B2O3 on dephos- 磷酸盐容量炉渣以及适当降低出钢碳含量，可以有 phorization of molten steel by FeOz-CaO-MgOsatd-SiO2 slag at1873K.ISIJ Int,2005,45(2:159 效地脱除钢中的磷，冶炼超低磷钢. [11]Nakamura S,Tsukihashi F,Sano N.Phosphorus partition (4)得到终点磷的质量分数控制在0.008%以内 between CaOsatd.-BaO-SiO2-Fet O slags and liquid iron at 的工艺条件为：转炉终点温度低于1710℃，终点碳 1873K.IS1J1nt,1993,33(1):53 的质量分数0.03%0.04%，炉渣碱度3.54.5，渣中 [12]Higuchi Y,Ikenaga H,Shirota Y.Effects of [C],[O] P2Os的质量分数低于2%，渣中氧F0的质量分数 and pressure on RH vacuum decarburization.Tetsu-to- 低于18%. Hagané，1998,8410)：709· 724 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 18.4%，P2O5 的质量分数平均值为 1.31%，经计算 的转炉终点钢中磷的质量分数为 0.00638%. 图 6 渣中磷对钢中磷的影响. (a) R=3.5; (b) R=4.0 Fig.6 Effect of phosphorus content in slag on phosphorus content in steel: (a) R=3.5; (b) R=4.0 3 结论 (1) 归纳出磷酸盐容量对数 lg CPO3− 4 与温度 T 和炉渣光学碱度 Λ 的关系式为 lg CPO3− 4 =−1.50Λ 2 − 30.40Λ + 83190.11Λ T + 9.28(相关系数为0.988), 并通过现场冶炼 62 炉 IF 钢数据验证，公式预测值 与实验值误差都在 ±2.5%之间，可见公式有一定可 靠性. (2) 结合公式给出了 CaO-SiO2-FeO-10% MgO 渣系的等磷酸盐容量图. 在 SiO2 含量一定的情况 下，lg CPO3− 4 随着 R/(%FeO) 增大而增大；在 FeO 含量一定的条件下，lg CPO3− 4 随着 R/(%FeO) 增大 而增大；然而在 R/(%FeO) 相等时，lg CPO3− 4 随着 FeO 含量增加先增大后减小. (3) 相同磷酸盐容量渣系，转炉终点碳含量越 低，渣/钢间磷分配比越高；在转炉出钢碳含量一定 条件下，随着渣系磷酸盐容量 CPO3− 4 增加，渣/钢 间磷分配比显著增加；在满足生产条件下，选择高 磷酸盐容量炉渣以及适当降低出钢碳含量，可以有 效地脱除钢中的磷，冶炼超低磷钢. (4) 得到终点磷的质量分数控制在 0.008%以内 的工艺条件为：转炉终点温度低于 1710 ℃，终点碳 的质量分数 0.03%∼0.04%，炉渣碱度 3.5∼4.5，渣中 P2O5 的质量分数低于 2%，渣中氧 FeO 的质量分数 低于 18%. 参 考 文 献 [1] Tian Z H, Kong X T, Cai K K, et al. Deep dephospho￾rization ability of BaO-CaO-CaF2 flux for liquid steel. J Univ Sci Technol Beijing, 2005, 27(3): 294 (田志红, 孔祥涛, 蔡开科, 等. BaO-CaO-CaF2 系渣用于钢 液深脱磷能力. 北京科技大学学报, 2005, 27(3): 294) [2] Liu L. Melting technology of ultra-low phosphorus steel. Spec Steel, 2000, 21(6): 20 (刘浏. 超低磷钢的冶炼工艺. 特殊钢, 2000, 21(6): 20) [3] Li T Q. Study on the Steelmaking Process and Core Tech￾nologies of High Grade Pipeline Steel [Dissertation]. Bei￾jing: University of Science and Technology Beijing, 2009 (李太全. 高级别管线钢生产工艺及关键技术研究 [学位论 文]. 北京: 北京科技大学, 2009) [4] Huang X H. Ferrous Metallurgy Theory. 3rd Ed. Beijing: Metallurgical Industry Press, 2002 (黄希祜. 钢铁冶金原理. 3 版. 北京: 冶金工业出版社, 2002) [5] Wang M, Bao Y P, Cui H, et al. Nitrogen behavior in CaO-SiO2-Al2O3-MgO refining slags. J Univ Sci Technol Beijing, 2010, 32(2): 175 (王敏, 包燕平, 崔衡, 等. CaO-SiO2-Al2O3-MgO 精炼渣 氮行为. 北京科技大学学报, 2010, 32(2): 175) [6] Liu X Y, Wijk O, Selin R, et al. Effects of additives in BaO-BaF2-MnO slag on phosphate and manganese capac￾ities. ISIJ Int, 1998, 38(1): 36 [7] Im J, Morita K, Sano N. Phosphorus distribution ratios between CaO-SiO2-FetO slags and carbon-saturated iron at 1573 K. ISIJ Int, 1996, 36(5): 517 [8] Kobayashi Y, Yoshida N, Nagai K. Thermodynamics of phosphorus in the MnO-SiO2-FetO system. ISIJ Int, 2004, 44(1): 21 [9] Li G Q, Hamnno T, Tsukihashi F. The effect of Na2O and Al2O3on dephosphorization of molten steel by high basic￾ity MgO saturated CaO-FeOx-SiO2 slag. ISIJ Int, 2005, 45(1): 12 [10] Hamnno T, Tsukihashi F. The effects of B2O3 on dephos￾phorization of molten steel by FeOx-CaO-MgOsatd-SiO2 slag at 1873 K. ISIJ Int, 2005, 45(2): 159 [11] Nakamura S, Tsukihashi F, Sano N. Phosphorus partition between CaOsatd.-BaO-SiO2-FetO slags and liquid iron at 1873 K. ISIJ Int, 1993, 33(1): 53 [12] Higuchi Y, Ikenaga H, Shirota Y. Effects of [C], [O] and pressure on RH vacuum decarburization. Tetsu-to￾Hagan´e, 1998, 84(10): 709