《基于multi-phaseflux转炉多相渣高效炼钢技术研究与应用》

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“基于multi-phase flux转炉多相渣高效炼钢技术研究与应用”属于炼钢技术领域。脱磷是转炉炼钢的核心,在高度重视可持续发展的今天,以大渣量、高氧化性、高碱度渣、低温有利于脱磷为基础的技术使冶金工作者在脱磷率与高消耗之间不断寻找平衡以兼顾脱磷与降低炼钢成本。

该项目通过对转炉吹炼过程脱磷、回磷等行为的研究,提出对脱磷的新认识。(1)脱磷的实质包含铁钙相等液态渣“氧化脱磷”+硅钙相等固态渣为主的“固磷”两个主要环节。(2)渣中FeO过高时,会提高化渣及氧化脱磷效果,但是过高的自由FeO会使C2S-C3P固磷相分解,形成铁酸钙、磷酸铁、硅酸铁等低熔点渣相,不利于固磷;(3)提出SiO2对固磷的影响,对某个平衡态,存在一个临界SiO2量,渣中的SiO2量低于临界量时会限制“氧化脱磷”+“固磷”的“固磷”环节。(4)温度对固磷相有较大影响,渣中较低的FeO有利于固磷相C2S在温度相对较高的条件下稳定存在。

在应用方面,磷的氧化虽然需要大渣量、高氧化性、高碱度,但是固磷相C2S-C3P存在环境并不完全需要高碱度、高氧化性,控制微观渣相间的转变,可以获得更高比例的固磷相。通常脱磷技术主要基于宏观参数的控制,比如碱度、温度、氧化性等的控制,该项目主要基于固磷相的控制及控制渣相间转变实现对脱磷的影响。针对首钢首秦公司中厚板品种与冶炼铁水(P≥0.125%)特点,研发了低碱度(R≤3.2)低氧化性(FeO≤12%)渣系以降低炼钢成本的冶炼技术;控制渣中固磷相量、超低温(≤1550℃)拉碳脱磷(P≤40ppm)、提温过程控制固磷相稳定存在等超低磷钢冶炼技术。

分别实现了:(1)转炉终点[P]≤0.0130%、石灰消耗低于30kg/t、轻烧消低于2.5kg/t的炼钢水平;(2)使用单座转炉吹炼磷含量较高的铁水(P≥0.125%),实现超低磷钢(转炉终点[P]≤50ppm)的批量冶炼。该项目为提高转炉炼钢效率从微观渣相控制角度提供了新的思路,并取得了巨大经济效益,在本行业具有推广价值。

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