[发明专利]一种按熔池温度分阶段控制的转炉高效脱磷方法

说明书

本发明实施例提供一种按熔池温度分阶段控制的转炉高效脱磷方法，包括：根据脱碳反应和脱磷反应，耦合出一个碳还原渣中4CaO.P₂O₅的回磷反应；根据现场实际转炉熔池金属液成分及转炉渣成分的数据，分别计算出脱碳反应、脱磷反应、碳还原渣中4CaO.P₂O₅的回磷反应的热力学反应平衡式；利用脱碳反应、脱磷反应、碳还原渣中4CaO.P₂O₅的回磷反应的热力学反应平衡式建立热力学反应平衡曲线图模型，得出T1、T2、T3、T4和T5五个熔池温度节点，单位为k；五个熔池温度节点将转炉吹炼过程划分为6个温度阶段，按热力学反应特征，分阶段控制金属液脱磷，提高转炉吹炼过程脱磷效果。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及钢铁冶炼中一种按熔池温度分阶段控制的转炉高 效脱磷方法。

背景技术

磷元素在钢中会降低钢的塑性和韧性，尤其是低温下，使钢发生“冷脆”现象。市场上高品质钢对磷的要求日趋苛刻，一些低温用钢、海洋用钢等要求磷含量小于0.01％以下。因此实现转炉低磷钢冶炼目标，需要充分利用转炉吹炼过程中的动力学、热力学条件来强化脱磷工艺。目前高效脱磷工艺主要是优化渣量控制、氧枪枪位与供氧强度控制、吹炼终点渣成分及温度控制等。以上控制措施均以吹炼时间为指导，往往因控制时机不对，造成前期渣不化，中期渣返干，终点回磷等风险。

发明内容

为解决转炉吹炼过程中前期渣不化，中期渣返干，终点回磷等问题，本发明实施例提 供一种按熔池温度分阶段控制的转炉高效脱磷方法，优化转炉吹炼过程的脱磷控制工艺， 能使转炉高效脱磷，降低钢中磷含量，有利于冶炼低磷钢。

为达上述目的，本发明实施例提供一种转炉脱磷方法，尤其是一种按熔池温度分阶段 控制的转炉高效脱磷方法，包括：根据脱碳反应和脱磷反应，耦合出一个碳还原渣中4CaO.P₂O₅的回磷反应，其中，4CaO.P₂O₅为磷酸钙。

根据现场实际转炉熔池金属液成分及转炉渣成分的数据，分别计算出脱碳反应、脱磷 反应、碳还原渣中4CaO.P₂O₅的回磷反应的热力学反应平衡式；

利用脱碳反应、脱磷反应、碳还原渣中4CaO.P₂O₅的回磷反应的热力学反应平衡式建 立热力学反应平衡曲线图模型，得出T1、T2、T3、T4和T5五个熔池温度节点，单位为K， 所述T1<T2<T3<T4<T5；

五个熔池温度节点将转炉吹炼过程划分为6个温度阶段，按热力学反应特征，分阶段 控制金属液脱磷，提高转炉吹炼过程脱磷效果。

进一步地，所述的脱碳反应及其热力学反应平衡式为：

[C]+(FeO)＝CO+[Fe]…………………(1)

ΔG^θ(1)＝98799-90.76T.

式中：C：碳；FeO：氧化亚铁；CO：一氧化碳；Fe：铁；[C]：金属液中的碳；[Fe]： 金属液中的铁；(FeO)：渣中的氧化亚铁；ΔG^θ(1)为反应式(1)的标准吉布斯自由能，单 位为J；ΔG(1)为反应式(1)的实际吉布斯自由能，单位为J；α_c为C的活度，单位为Bq；α_Feo为 FeO的活度，单位为Bq；为CO的炉气分压，单位为KPa；R为常数8.314；T为反应温 度，单位为K；ln：自然对数。

进一步地，所述的脱磷反应及其热力学反应平衡式为：