3.3使用活性石灰
如果入炉石灰质量较差,有效CaO低,杂志多,若加入量少则炉渣碱度达不到要求;反之,低温低硅铁水条件下,则石灰更加难以熔化,碱度和流动性均不到脱磷的要求。而活性石灰有效CaO含量高,SiO2含量低,硫、磷含量少,生烧和过烧率低,气孔率高,块度合适,加入炉内能快速熔化,成渣速度快,因此能大大改善冶炼低温低硅铁水的冶金效果。
另外,前期尽量不要使用比如石灰石、生白云石等造渣料替代部分石灰和轻烧白云石。石灰石和生白云石加入炉内会进行分解反应,吸收大量的热量,降低熔池温度,由于多了一步分解反应,因而成渣速度较石灰和轻烧白云石要慢。
3.4加入提温剂及化渣剂,例如硅铁及锰铁
铁水温度和硅低时,由于热量不足,可以加入适量硅铁来增加铁水热量,铁水锰低时,可以往铁水中补加锰铁以增加渣中MnO,渣中MnO对石灰溶解速度的影响仅次于FeO。通过大量实践发现,当铁水中Mn含量在0.50%~0.60%时,初期渣形成快,中期返干现象减轻,脱磷效果较好。
3.5留渣操作
转炉留渣操作是将上一炉的终渣全部或一部分留给下炉使用。由于炉渣碱度高、温度高,并且有一定的(FeO)和(MnO)含量,且是现成的熔体,渣层比较活跃,炉渣流动性好,且本身还具有大量的物理热,因而在前期温度较低的情况下,对下一炉初期渣的形成十分有利,可以有效的去除磷、硫。但留渣操作在兑铁过程中易产生喷溅,危及人身及设备安全,而且打火困难,易引起LT泄爆。可以通过以下措施解决:
(1)对于是否具备留渣的条件要做好确认,留渣量不宜过大,以防打火困难和喷溅。济钢210t转炉大量实践发现留渣量控制在3~7t效果较好。另外,连续留渣次数宜过多,一般不要超过3炉。
(2)对于(FeO)含量较高的炉渣,应延长溅渣时间,必要时往留渣炉内加入500~1000kg的石灰以稀释渣中(FeO),稠化炉渣。同时,兑铁时动作要采取缓慢细流原则。兑铁完毕,要前后晃炉。
(3)开吹枪位设在2000mm且开大氧流量,待打着火后再把枪位缓到2400mm,一分钟半以后加入头批料。若没有打着火,应使氧枪在1700~2100mm之间来回穿枪,1分钟后打不着火应立即提枪前后晃炉,待氧含量降到一定程度后再次下枪吹炼,由于此时渣中积累了大量(FeO),打着火后要及时降枪,防止大喷。
表2分别为20炉条件基本相同,留渣与不留渣炉次终点平均脱磷情况对比。
从表2可以看出,留渣操作即使在终点温度偏高的条件下,脱磷效果也是比单渣操作效果显著较多。
3.6低温操作
脱磷反应是放热反应,高温会产生回磷,对脱磷不利。冶炼低温低硅铁水时,在无法保证炉渣的渣量及良好的流动性的情况下,根据脱磷条件,可以采取低温操作。大量实践数据证明,低温对脱磷的效果相当明显。实践证明副枪TSC温度控制在1560~1575℃,碳控制在0.30~0.45%,TSO温度控制在1620~1550℃,碳控制在0.05~0.08%时效果较佳。表3是几组副枪数据。
由此可见,利用低温操作对转炉脱磷是十分有利的,在满足出钢条件及后续工序要求的条件下,出钢温度越低越好。
4实践效果
210炼钢车间经过采取以上一系列优化措施后,取得了不错的效果。氧枪、烟道及炉口粘枪现象大大降低,减轻了工人的劳动强度;脱磷效果明显改善,终点平均磷由工艺优化前的0.0213%提高到优化后的0.0154%。合格率由75.4%提高到93.3%。
5结语
低温低硅铁水的冶炼,要想有效的脱除铁水中的磷元素,操作上必须做到:在吹炼前期要尽快形成一定碱度、一定流动性与FeO的前期渣,吹炼中期要控制好枪位与温度,避免炉渣返干,做到吹炼中、后期有效地脱磷。
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参考文献
[1]杨吉春,罗国萍,董方.钢铁冶金600问[M].北京:化学工业出版社,2007.
[2]黄希祜.钢铁冶金原理[M].北京:冶金工业出版社,1990.
[3]张芳.转炉炼钢[M].北京:化学工业出版社,2008.
[责任编辑:汤静]
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