转炉熔渣气化脱磷循环炼钢技术开发及应用

作者:李晨晓; 薛月凯; 王书桓*; 赵定国; 张明博; 刘善喜
来源:钢铁, 2023, 58(07): 64-71+143.
DOI:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20230145

摘要

转炉熔渣脱磷潜能巨大,在溅渣护炉阶段进行气化脱磷后可用于下一炉次,实现钢液低温脱磷,既可以避免磷元素的富集,又保证熔渣高效便捷利用。为此在唐山钢铁集团有限责任公司、承德钢铁集团有限责任公司和首钢京唐钢铁联合有限责任公司(以下分别简称为唐钢、承钢和首钢京唐)开展了转炉熔渣气化脱磷循环炼钢试验研究,工业试验分别在单渣、半钢和双联转炉工艺上开展。结果表明,唐钢单渣冶炼转炉的终点熔渣气化脱磷率最高,约为40.37%;承钢半钢冶炼炼钢转炉次之,为35.07%;首钢京唐脱磷炉熔渣气化脱磷率最低,为29.26%。反应温度对气化脱磷率的影响最大,熔渣传质速率往往限制气化脱除效果;气化脱磷渣循环炼钢炉次运行高效平稳,终点钢水磷质量分数相对比较稳定,平均为0.024%、0.026%、0.028%,分别满足冶炼钢种终点成分要求;与常规冶炼炉次相比较,试验炉次的吨钢石灰和钢铁料消耗均有不同比例降低,唐钢、承钢、首钢京唐试验炉次吨钢石灰消耗均值分别减少4.54、4.31、1.21 kg,吨钢钢铁料消耗均值分别减少4.43、3.24、2.15 kg,可见,气化脱磷熔渣循环利用会降低转炉工序造渣剂和钢铁料消耗,产生经济效益和节能减排效果。可产生经济效益和节能减排效果;对比分析转炉终渣和反应后的气化脱磷渣物相可知,高温下熔渣中P2O5被气化还原为P2气体,一部分P2与铁单质反应结合形成FexP相,另一部分P2则以气体形式从炉渣中脱除。

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