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摘要
在低温下脱磷转炉熔渣中的磷质量分数过高往往是限制转炉渣循环利用的重要因素，因此如何有效降低转炉熔渣中磷质量分数成为众多钢铁企业迫切需要解决的重点问题之一。基于此，从理论分析和工业试验角度，并结合XRD、SEM-EDS和拉曼光谱等试验手段进一步分析研究了理论热力学条件、转炉渣熔点、矿相结构和炉渣结构对低温气化脱磷的影响。通过理论分析表明，较高温度、较低的FeO含量和碱度有利于低温气化脱磷反应。工业试验结果表明，当终点温度为1 350～1 360℃、转炉渣FeO质量分数为25%～35%、碱度控制为1.2～2.5时，气化脱磷率可以达到30%以上。当炉渣碱度小于1.25、FeO质量分数小于35%时，适当地提高炉渣碱度和FeO含量能促进炉渣熔点降低，进而有利于低温气化脱磷反应的发生。XRD和SEM-EDS分析结果表明，转炉渣主要由富磷相、基体相和RO相组成，其中Si、P、Ca质量分数高的Ca2SiO4-Ca3(PO4)2富磷相的存在不利于低温气化脱磷反应发生，Fe、Mn等金属氧化物质量分数高的RO相和基体相的存在有利于低温气化脱磷。通过转炉渣拉曼光谱分析表明，当转炉渣硅氧四面体结构Qn(n=1,2,3)相对含量较低时，渣中聚合度降低，且Ca3Si2O7相含量较少，炉渣流动性较好，此种渣结构有利于低温气化脱磷。通过本研究可以为钢铁企业实现脱磷转炉渣的二次利用提供借鉴。
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单位华北理工大学; 首钢京唐钢铁联合有限责任公司
