转炉双联法炼钢工艺,即采用一座转炉进行铁水脱磷,另一座转炉脱碳和升温,两座转炉双联组织生产,以达到有效改善钢的质量和缩短冶炼周期的目的。
转炉采用双联法冶炼工艺主要有以下特点:
1 良好的氧化性气氛
在脱磷转炉中,主要采用氧化法进行脱磷,其主要反应为:
2[P] + 5(FeO) + 3(CaO) = 3CaO•P2O5 + 5[Fe]
2[P] + 5(FeO) + 4(CaO) = 4CaO•P2O5 + 5[Fe]
脱磷转炉中,快速化渣形成大量的(FeO),同时促进了CaO在渣中的熔解,形成了大量的[O],渣钢界面处的氧化性能强,钢渣都具有较高的氧化性,强烈的氧化性氛围促进了脱磷的顺利快速进行。
2 转炉功能单一化,冶炼周期缩短
由于转炉的功能专一化,使每炉吹氧时间大大缩短,NKK福山三炼钢300t转炉脱磷吹氧时间8~10min,脱碳吹氧时间11~13min,同传统转炉炼钢相比,转炉的出钢到出钢时间缩短3~4min。通过降低炉渣生成量,改善了吹炼终点的控制,使每一炉取样次数减少,同样也直接缩短了出钢到出钢时间。双联法冶炼可减少转炉喷补次数,也加快了生产节奏。采用双联法冶炼工艺,NKK福山厂三炼钢300t转炉出钢至出钢时间从31min减少到27min。
3 渣量少于普通转炉
因将传统转炉工艺分为脱磷和脱碳,脱磷渣不进入脱碳炉,因而不用担心钢水回磷,脱碳炉可以采用较少的渣量进行冶炼。
4 炉渣碱度低
一般高碱度、高氧化铁的炉渣能使磷呈现强烈的氧化趋势,表现为P2O5含量高,促进P2O5与CaO结合成稳定的磷酸钙。但在转炉脱磷吹炼过程中,为了保证终点有较高的碳,温度一般不能超过1430℃,而在这样的温度下,液态渣的碱度不可能高。同时如果片面追求高碱度,则渣中固相比例上升,反而影响了脱磷的效果,所以对于脱磷过程的炉渣碱度要合理控制。
5 提高转炉炉龄
由于转炉双联法冶炼生产节奏快,冶炼时间缩短,使热循环得到改善,转炉炉底部位剥落减轻。据NKK福山厂经验,由于转炉炉底部位炉衬损坏程度减轻,转炉炉衬寿命即使在不进行喷补的条件下也可达到8000炉的水平。双联法的脱磷炉使用的都是转炉后期炉龄期,由于冶炼温度低,可大大提高该转炉的炉龄。
6 可用锰矿来替代锰铁合金
脱磷转炉的少渣冶炼,有利于锰的还原,提高锰的利用率,所以可用锰矿来替代锰铁合金,使得高锰钢、超低磷钢、纯净钢等的冶炼优越性尤为突出。
7 脱磷炉可以使用脱碳炉炉渣
脱碳炉的炉渣可直接返回给脱磷炉使用,这对综合利用炉渣、相对减少炉渣量、改善环境和降低成本是有益的。脱碳炉炉渣用于脱磷炉,可使吨钢减少10kg的石灰消耗。在实际使用中,日本各钢厂各有自己的方法,住友金属采用了炉渣处理后通过炉顶料仓加入脱磷炉,返回量为10~15kg/t,新日铁君津厂和NKK福山厂是采用留渣作业。宝钢一炼钢采用的是将脱碳炉炉渣通过废钢料槽随废钢一道加入到脱磷炉中。
——本文摘自论文文献综述