基于转炉留渣-双渣工艺的锰氧化及脱磷行为分析

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常规转炉生产过程中脱磷和脱锰需要较大的渣量,成本较高,而且吹炼后期容易产生回锰和回磷现象,残锰和残磷含量控制不稳定。近年来,不少钢铁企业在转炉炼钢时采用留渣-双渣工艺,能显著提高转炉脱磷、脱锰的能力,降低生产成本,但是在该工艺条件下还存在很多亟需解决的问题,例如锰和磷的脱除效果不稳定、工艺波动较大等。  基于此背景,本文首先进行了转炉炼钢过程中锰和磷氧化的热力学及动力学分析,然后结合现场冶炼数据,发现留渣-双渣工艺脱锰脱磷主要集中在一次造渣吹炼过程中,而二次造渣吹炼过程主要是脱碳,一次吹炼结束倒渣能有效地防止回磷、回锰。统计分析了碱度、渣中氧化铁含量、铁水硅含量、一次吹炼温度、一次渣碱度及一次吹炼时间对脱锰率和脱磷率的影响规律。得出了如下的结论:  使用留渣-双渣工艺,要提高钢水中锰的氧化,必须使一次渣具有良好的氧化性,适宜的碱度和冶炼温度促进反应和钢液乳化,以保证Mn的脱除反应,经过对现场数据的分析,当一次渣碱度控制在1.5~2.0之间,一次吹炼温度控制在1350℃~1400℃,一次吹炼时间控制在230s~260s时,具有良好的脱锰效果。  采用留渣-双渣工艺,要获得较优的脱磷效果,必须使一次渣具有较高的氧化性、较低的冶炼温度、合适的碱度、良好的流动性,现场数据分析发现,当一次渣碱度控制在1.5~2.0之间,一次吹炼时间控制在240s左右,一次吹炼温度低于1400℃时,可以取得良好的脱磷效果。
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