雙渣法半鋼冶煉低磷鋼工藝實(shí)踐

- 26 - 2010 年第 33 卷第 5 期 雙渣法 半鋼冶煉 低磷鋼 工藝實(shí)踐 何 為 1, 楊森祥 2, 曾耀先 2, 李利剛 2 （ 團(tuán) 研究院 有限公司 ； 提釩煉鋼廠） 摘 要： 以 攀鋼 脫硫提釩 后的 半鋼 為原料， 采用 雙渣法 轉(zhuǎn)爐 冶煉 工藝， 減少轉(zhuǎn)爐下渣量，并采用低 磷 合金以及出鋼過(guò)程中外加 頂 渣抑制合金增 磷 和鋼包渣回 磷 技術(shù)手段， 取得了良好的半鋼冶煉低 磷 鋼試驗(yàn)效果。試驗(yàn)結(jié)果表明，轉(zhuǎn)爐脫 磷 率達(dá)到了 終點(diǎn)鋼水 磷 含量穩(wěn)定控制在 內(nèi)。鋼包渣回 磷 穩(wěn)定控制在 內(nèi)， 實(shí)現(xiàn)了攀鋼 成品磷含量 低于 鋼種的批量生產(chǎn)。 關(guān)鍵詞： 半鋼 煉鋼 ；雙渣 法 ；低磷鋼 0 引 言 鋼中的磷可降低鋼的沖擊韌性，尤其是低溫沖擊韌性 1磷的枝晶偏析使板材產(chǎn)生帶狀組織 ,造成鋼板的各向異性 3。 近年來(lái)，隨著用戶(hù)對(duì)鋼性能要求越來(lái)越嚴(yán)格， 特別是對(duì) 鋼種 的磷含量提出了更高的 要求。 如 大量?jī)?yōu)質(zhì)鋼要求 磷含量 低于 低溫用鋼管、特殊深沖鋼、一些航空、原子能、耐腐蝕管線用鋼要求磷含量 低于 1。國(guó)內(nèi)先進(jìn)企業(yè)如寶鋼、武鋼均具備大批量生產(chǎn) P P 種能力，如管線 、電工 硅鋼等 4，其轉(zhuǎn)爐終點(diǎn) P 鋼包內(nèi)回磷量 P 攀鋼高爐采用釩鈦磁鐵礦冶煉，鐵水含 P S 平均 ( )， 鐵水經(jīng)脫硫提釩處理后， S可降至 下，但 P卻無(wú)任何處理措施；在轉(zhuǎn)爐煉鋼后， 間，轉(zhuǎn)爐在采用擋渣鏢擋渣技術(shù)后，鋼包回磷量波動(dòng)在 間； 半鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼熱源嚴(yán)重不足和成渣速度慢等因素成了冶煉低磷鋼的限制性 環(huán)節(jié)，采用脫硫提釩半鋼 藝流程很難穩(wěn)定控制成品磷在 下，不具備批量生產(chǎn)成品 P 種 的 能力。 因此， 研究開(kāi)發(fā)、冶煉低磷鋼水 ， 生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)鋼材 ,既 是市場(chǎng)的需求 ,也是攀鋼急需解決的難題。利用攀鋼提釩煉鋼廠 120 t 新轉(zhuǎn)爐工藝設(shè)備條件 ，進(jìn)行了轉(zhuǎn)爐低磷鋼水冶煉的實(shí)踐。 試驗(yàn)結(jié)果表明，轉(zhuǎn)爐脫 磷 率均達(dá)到了 90%以上， 終點(diǎn)鋼水 磷 含量平均為 %，成品 P 含量平均 %，使攀鋼具備 了生產(chǎn) 成品 P 種 的 能力。 1 試驗(yàn) 條件 及方法 試 驗(yàn) 條件 采用脫硫 提釩 半鋼冶煉 ，半鋼成分和溫度見(jiàn)表1。 由表 1 可見(jiàn)，入爐半鋼 P 含量波動(dòng)在 表 1 入爐條件半鋼成分和溫度 名稱(chēng) C/% P/% S/% 溫度 / 平均 1 小 300 最大 397 * 樣本數(shù) 15 試驗(yàn)方法 1）采用的工藝流程 圖 為： 脫硫鐵水 半鋼 轉(zhuǎn)爐前期造渣脫磷 除渣 二次造 渣 終點(diǎn)稠渣 擋 渣 出 鋼 鋼 水 合 金 化 加 頂渣 吹氬H 保護(hù)澆注。 2）主裝入量控制在 135 145 t 之間，廢鋼只作攀 鋼 技 術(shù) - 27 - 為調(diào)溫使用 ,不加生鐵塊。 3）造渣制度 采用 雙渣法冶煉 。 第一次造渣：活性白灰加入量 3 3.5 t，高鎂石灰加入量 2.0 t，煉鋼污泥加入量 500 800 鋼污泥加入時(shí)間隨第一批造渣材料加入，第一次造渣堿度按 制 。 第一次造渣槍位控制：2.2 m 之間，盡快化渣去磷，來(lái)渣后 3 5 第二次造渣：活性白灰加入量 .0 t，高鎂石灰加入量 2.5 t，1.5 t。 第二次造渣槍位控制：采用滑槍操作，避免渣子返干，以強(qiáng)化爐內(nèi)脫磷效果。 4）終點(diǎn)控制：終渣堿度 終點(diǎn)鋼水C: 終點(diǎn)溫度 1 630 1 670 。 5）出鋼 控制： 出鋼前加入 500 鎂石灰進(jìn)行稠渣處理，搖爐后出鋼 ， 嚴(yán)格控制出鋼過(guò)程 的 下渣量，出鋼口時(shí)間 5.5 6） 鋼包（回 磷 、增 磷 ） 的 控制 ： 采用金屬錳合金化 和 硅鐵合金化 ， 在出鋼過(guò)程，合金化后隨鋼流加入 500 800 渣 。 2 試驗(yàn) 效果及分析 渣料消耗 一次造渣的渣料消耗 見(jiàn)表 2， 試驗(yàn) 總渣料消耗統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 3。 表 2 一次造渣的渣料消耗統(tǒng)計(jì) 名稱(chēng) 石灰 / （ 1） 高鎂石灰 / （ 1） 渣料消耗 / （ kgt 1） 平均 3 小 3 大 3 樣本數(shù) 15 表 3 試驗(yàn)總渣料消耗統(tǒng)計(jì) 名稱(chēng) 石灰總量 /（ 1） 高鎂石灰總量 /（ 1） 復(fù)合渣總量 /（ 1） 總渣料 消耗 /（ kgt 1） 平均 6 小 6 大 6 樣本數(shù) 15 由表 2 可見(jiàn)，轉(zhuǎn)爐一次造渣渣量平均為 62.4 kg/t，石灰消耗波動(dòng)在 3 018 3 992 之間，復(fù)合渣消耗量波動(dòng)在 2 164 2 496 之間。由表 3可以看出，試驗(yàn)總渣料消耗平均為 104.2 kg/t，113.6 kg/t。 冶煉 過(guò)程 時(shí)間 試驗(yàn)過(guò)程冶煉時(shí)間統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 4。 由表 4 可見(jiàn)， 一次造渣吹氧 時(shí)間平均為 圍 8.8 轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間平均為 出鋼時(shí)間均在 5 上，平均為 圍 驗(yàn)擋渣效果好 。 表 4 轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程時(shí)間統(tǒng)計(jì) 號(hào) 倒?fàn)t放渣時(shí)間 吹氧時(shí)間 冶煉時(shí)間 出鋼時(shí)間 平均 小 大 樣本數(shù) 15 轉(zhuǎn)爐鋼渣成分及堿度 試驗(yàn)過(guò)程鋼渣成分及堿度統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 5。 由表 5可見(jiàn) : 一次造渣鋼渣中 P 含量平均為 范圍 一次造渣鋼渣中 量平均為 范圍 23%；一次造渣鋼渣堿度平均為 圍 次造渣鋼渣中均為 表明一次造渣過(guò)程渣基本化透以及堿度控制情況良好，體現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐冶煉前期低溫段的脫磷效果； 終點(diǎn)鋼渣中 范圍 表明二次造渣化渣效果較好；轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)堿度平均為 圍 度控制正常；終點(diǎn)鋼渣中 P 范圍 - 28 - 2010 年第 33 卷第 5 期 表 5 轉(zhuǎn)爐一次造渣和終點(diǎn)渣樣成分統(tǒng)計(jì)結(jié)果 名稱(chēng) P/% S/% R( 一次造渣 平均 小 大 點(diǎn) 平均 小 大 轉(zhuǎn)爐鋼水成分及溫度 試驗(yàn)轉(zhuǎn)爐鋼水成分和溫度統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表 6，終點(diǎn)鋼水 C 含量及 P 含量分布見(jiàn)圖 1、 圖 2。 表 6 轉(zhuǎn)爐鋼水成分及溫度統(tǒng)計(jì) 名稱(chēng) C/% P/% S/% 溫度 / 一次造渣 平均 473 最小 436 最大 495 終點(diǎn) 平均 657 最小 628 最大 683 圖 1 終點(diǎn)鋼水 C 含量分布 圖 2 終點(diǎn)鋼水 P 含量分布 由表 6 和圖 1、 圖 2 可以看出， 倒?fàn)t放渣溫度波動(dòng)在 1 436 1 495 之間，平均為 1 473 ；倒?fàn)t放渣時(shí)鋼水 磷 含量 平均為 表明一次造渣脫去 60% 80%鋼水中的 P 含量 ； 終點(diǎn)鋼水 P 含量平均為 %，范圍 % %，終點(diǎn)鋼水 P 含量 下 ,其中 爐次 比例 終點(diǎn)鋼水 C 含量平均為 范圍 終點(diǎn)鋼水 C 含量 主要分布在 圍 ，占總爐次比例 終點(diǎn)鋼水溫度平均為 1 657 ，范圍 1 628 1 685 。 脫 P 效果 表 7 是試驗(yàn)轉(zhuǎn)爐脫 P 效果統(tǒng)計(jì)， 一次造 渣的鋼渣 度 R 與渣鋼間脫 P 分配比的關(guān)系分別見(jiàn)圖 3、 圖 4。 由表 7 可見(jiàn)，轉(zhuǎn)爐脫 P 率均達(dá)到了 90%以上，平均 范圍 91% 終點(diǎn)渣鋼間脫 P 分配比 均為 圍 67 次造渣時(shí)渣鋼間脫 磷 分配比平均為 圍 本發(fā)揮了低溫段的脫 P 效果 。 由圖 3、 圖4 可以看出，一次造渣鋼渣的 量和堿度高低對(duì)脫 P 有明顯的影響，渣中 量在 15% 20%以及鋼渣堿度在 P 效果 較好 。 . 0 4 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 0 8C/%頻率/%率/%80 70 60 50 40 30 20 10 0 C/% . 0 0 5 0 . 0 0 5 0 . 0 0 6 0 . 0 0 6 0 . 0 0 7 0 . 0 0 7終點(diǎn)鋼水 P / %頻率/% 0 50 40 30 20 10 0 終點(diǎn)鋼水 P/% 頻率/%攀 鋼 技 術(shù) - 29 - 表 7 轉(zhuǎn)爐脫 P 效果統(tǒng)計(jì) 爐號(hào) 半鋼 P/% 一次 造渣 鋼水 P/% 終點(diǎn)鋼水 P/% 一次 造渣 鋼渣(P)/% 終點(diǎn)鋼渣 （ P） /% 一次造渣 (P)/P 終點(diǎn) (P)/P 脫 P 率/% 平均 小 大 驗(yàn)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼水溫度與渣鋼間 關(guān)系見(jiàn)圖 5。 由圖 5 可以看出，渣鋼間脫 P 分配 終點(diǎn)鋼水溫度升高而降低，因此，為了達(dá)到較好的脫 時(shí)滿(mǎn)足工藝匹配，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度控制在1660 以?xún)?nèi) 較 為合適。 各工序鋼水 P 控制情況 試驗(yàn)各個(gè)工序 P 含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表 8，成品 。 由表 8 和圖 6 可見(jiàn)，鋼包渣回 內(nèi)，鋼包渣回 P 范圍 % %；（ 2）成品 %，范圍 % %；成品 P 含量均控制在 下， 間，占總爐次比例為 圖 3 鋼渣中 量與渣鋼間 關(guān)系 圖 4 鋼渣堿度 R(渣鋼間 關(guān)系 圖 5 出鋼溫度與渣鋼間 關(guān)系 表 8 各工序 P 含量變化情況 % 爐號(hào) 鐵水 終點(diǎn) 成品 平均 最小 最大 * 樣本數(shù) 15 3 結(jié)論 1） 采用脫硫 提釩 半鋼轉(zhuǎn)爐雙渣 生產(chǎn)低磷鋼工藝可行 ，轉(zhuǎn)爐脫 磷 率均達(dá)到了 90%以上，范圍 91% 終點(diǎn)鋼水可以穩(wěn)定控制在 內(nèi)。鋼包渣回 內(nèi) ,使攀鋼具備了連續(xù)生產(chǎn) 成品 P 種的 能力。 2）試驗(yàn)結(jié)果表明 ： 鋼渣的堿度和氧化性以及轉(zhuǎn)爐出鋼溫度均對(duì)轉(zhuǎn)爐脫 磷 效果產(chǎn)生不同程度的影響，采用 雙渣法 半鋼 轉(zhuǎn)爐 煉鋼，一次造渣渣中 5% 20%、鋼渣堿度 R(制在 及終點(diǎn)鋼渣 的堿度 R(制在 4 5、出鋼溫度控制在 1 660 以?xún)?nèi)轉(zhuǎn)爐脫 磷 效果最佳。 (P)/P80 70 60 50 40 30 20 10 0 010203040506070805 10 15 20 25(P)/P 5 10 15 20 25 010203040506070801 R(P)/P1 2 3 4 (P)/P80 70 60 50 40 30 20 10 0 R(0204060801001201401600 1620 1640 1660 1680 1700溫度/ (P)/P(P)/P1600 1620 1640 1660 1680 1700 140 120 100 80 60 40 20 0 溫度 / - 30 - 2010 年第 33 卷第 5 期 圖 6 成品 P 含量 分布情況 參考文獻(xiàn) 1 原麗君 . 轉(zhuǎn)爐低磷鋼水冶煉的研究與實(shí)踐 2003,(2):262 朱志紅 . 低磷鋼生產(chǎn)工藝研究 2005(3):143 楊文遠(yuǎn) . 大型轉(zhuǎn)爐煉鋼脫磷的研究 2002(2):04 劉 瀏 . 超低磷鋼的冶煉 工 藝 2000(12):20編輯 余文華 收稿日期： 2010 澳大利亞礦業(yè)巨頭支持征收碳稅 澳大利亞的礦業(yè)巨頭 團(tuán)（ 日呼吁澳大利亞考慮征收碳稅，成為繼澳大利亞必和必拓公司 (后 又 一家支持碳稅政策的大型企業(yè)。 團(tuán)總裁安德魯 弗雷斯特 （ 示，他希望政府在考慮排污交易政策時(shí)，也能考慮征收碳稅。他說(shuō)： “我認(rèn)為碳稅比排污交易機(jī)制更好。 ”此前，另一礦業(yè)巨頭必和必拓的首席執(zhí)行官高瑞斯（ 呼吁為碳排放定價(jià)。 在吉拉德政府掌權(quán)之前，澳大利亞曾經(jīng)兩次試圖推行排污交易體系，但都以失敗告終。目前澳洲新政府正在重新考慮其氣候政策。 吉拉德與綠黨的協(xié)議承諾，澳大利亞會(huì)組建律師和專(zhuān)家委員會(huì)來(lái)尋求解決碳排放的最佳途徑，并推動(dòng)可再生能源發(fā)展。綠黨希望在排污交易開(kāi)始前先設(shè)置碳稅，不過(guò)吉拉德早前曾經(jīng)否決了碳稅 的觀點(diǎn)，但她表示，新成立的委員會(huì)尋找所有可行的辦法。 吉拉德在競(jìng)選時(shí)承諾，澳大利亞 2020 年的溫室氣體排放將在 2000 年的基礎(chǔ)上減少 5%。同時(shí)，澳大利亞資源和能源部長(zhǎng)馬丁 福古森（ 表示支持為碳排放定價(jià)，以刺激新型電廠的投資。他說(shuō)，在未來(lái)的 10 到 15 年，澳大利亞可能會(huì)出現(xiàn)電力供應(yīng)不足的情況，而由于目前碳排放價(jià)格尚未確定，影響了對(duì)新型電廠投資的積極性。他認(rèn)為，如果不能盡快做出決定，就會(huì)影響澳大利