转炉脱磷工艺的优化

姚娜，李祥胜

（1.济源职业技术学院，河南 济源454650；2.涟源钢铁厂，湖南 娄底417000）

磷是一般钢种中有害元素之一。[1]钢中最大允许的ω[P]为 0.02%～0.05%，而对某些钢种则要求在0.008%～0.015%范围内。磷能提高钢的强度,但随着ω[P]的增加,钢的塑性和韧性降低（特别是低温冲击性降低），即出现钢的脆性现象。由于这种现象在低温更为严重，所以通常称为“冷脆性”。一般钢中ω[C]、ω[O]、ω[N]增加，磷的这种有害作用增强。磷对钢的焊接性能也有不利影响。因而，磷是炼钢过程中需要清除的有害元素，脱磷是转炉炼钢的主要任务之一。

1 试验条件

本次试验在1座210t顶吹转炉上进行，主要钢种为低磷钢，转炉氧枪为六孔喷头，氧气量为48000m3/h，氧枪枪位为160～250cm，吹炼过程中进行副枪取样、测温。炼钢用的铁水条件如表1所示。

表1 炼钢用铁水条件技术条件

2 转炉脱磷分析

2.1 脱磷影响因素理论分析[2]

磷在钢中是以[Fe3P]或[Fe2P]形式存在，为方便起见，均用[P]表示。炼钢过程的脱磷反应是在金属液与熔渣界面进行的，首先是[P]被氧化成（P2O5），而后与（CaO）结合成稳定的磷酸钙，其反应式可表示为：

定义Cp为磷容，即

则

影响脱磷的主要因素是熔池温度、炉渣成分和金属液的成分。

炼钢温度的影响。脱磷反应是强放热反应，如熔池温度降低，脱磷反应的平衡常数KP增大，LP增大，因此，从热力学观点，低温脱磷比较有利。

炉渣成分的影响。主要表现为炉渣碱度和炉渣氧化性的影响。P2O5属于酸性氧化物，CaO、MgO等碱性氧化物能降低它的活度，碱度越高，渣中CaO的有效浓度越高，LP越大，脱磷越完全。……