轉爐冶煉低磷鋼控制技術

轉爐冶煉低磷鋼控制技術1主要內容1.概述2.低磷鋼生產的熱力學、動力學條件3.鐵水預處理4.轉爐冶煉脫磷5.轉爐煉鋼常見的脫磷技術6.超低磷鋼的生產工藝/00:42:18主要內容1.概述/06:40:3621概述磷是鋼中有害雜質，容易在晶界偏析，造成鋼材“冷脆”，顯著降低鋼材的低溫沖擊韌性。因此，一般鋼種都要求盡量降低磷含量。鋼材中的合格磷含量(質量分數)([P]≈0.03%)；高級優質鋼中要求鋼中磷含量([P]≤0.01%或0.005%）；低磷鋼中磷含量([P]＜0.01%~0.02%)超低磷鋼則要求磷含量([P]

≤50×10-6）。/00:42:181概述磷是鋼中有害雜質，容易在晶界偏析，造成鋼材“冷脆”32低磷鋼生產的熱力學、動力學條件精煉過程中的脫磷反應,根據反應產物不同,分為：氧化脫磷：鋼中的磷通過氧化反應以的形式進入爐渣：1/2P2+3/2O2-+5/4O2=PO43-

（1）還原脫磷：鋼中的磷通過還原反應以P3-的形式進入爐渣：1/2P2+2/3O2-=P3-+3/4O2

（2）/00:42:182低磷鋼生產的熱力學、動力學條件精煉過程中的脫磷反應,根據4氧分壓的高低決定了脫磷產物的類別。下圖給出1823K時41%CaO-Al2O3系爐渣，渣中磷濃度與氣相氧分壓的關系。1823K時，CaO-Al2O3渣系中磷濃度與氧分壓的關系/00:42:18氧分壓的高低決定了脫磷產物的類別。下圖給出1823K時41%5HealyGW研究了煉鋼爐渣成分變化對爐渣脫磷能力的影響，對于煉鋼過程，脫磷反應可以寫為：2[P]+5(FeO)+4(CaO)=Ca4P2O9

（5）ΔG15°=-204450+83.55T爐渣成分變化對渣-鋼間磷分配系數的影響為：lg（%P）/[%P]=22350/T-16.0+0.08×(%CaO)+2.5×lg(%FeO)下圖給出了不同堿性爐渣的脫磷能力。/00:42:18HealyGW研究了煉鋼爐渣成分變化對爐渣脫磷能力的影6不同堿性爐渣的磷容量

/00:42:18不同堿性爐渣的磷容量/06:40:367工業生產中，常用表現脫磷速度常數KP表示脫磷速度。如下圖所示，隨熔池攪拌能的增加，KP提高。攪拌能對脫磷速度常數的影響/00:42:18工業生產中，常用表現脫磷速度常數KP表示脫磷速度。如下圖所示8綜合以上分析，脫磷的最佳熱力學、動力學條件是：降低反應溫度，1300℃低溫有利于脫磷反應進行；提高鋼水、爐渣的氧化性，有利于脫磷反應；提高鋼中磷的活度和增加渣量，有利于脫磷反應；適當的堿度；對熔池進行強力攪拌。/00:42:18綜合以上分析，脫磷的最佳熱力學、動力學條件是：/06:40:93鐵水預處理脫磷3.1噴吹蘇打粉處理下圖是日本住友公司鹿島廠開發的“住友堿精煉法”-SARP法也叫蘇打精煉法。用氮氣輸送和噴吹燒結礦粉(噴入量為40kg/t鐵水,最大供粉速度為400kg/min,最大吹氧量為50m3/min,脫硅量約為0.4%)--鐵水硅含量可降到0.1%以下--真空吸渣器吸出脫硅渣--脫磷處理--噴入蘇打粉(蘇打粉用量為18kg/t鐵水,最大供粉量為250kg/min,最大吹氧量為50m3/min)--鐵水[P]<0.01%,[S]<0.003%--真空吸渣器吸出脫磷渣--送至蘇打回收車間(回收約80%的Na2O)--復吹轉爐--RH處理--連鑄/00:42:183鐵水預處理脫磷3.1噴吹蘇打粉處理/06:40:3710住友堿精煉法的工藝流程/00:42:18住友堿精煉法的工藝流程/06:40:37113.2噴吹石灰系溶劑處理下圖是新日鐵君津鐵廠開發的最佳精煉法，簡稱ORP（OptimizingRefiningProcess）。該法于1982年9月投產，是使用石灰系熔劑進行鐵水預處理的有代表性的方法。噴入的石灰熔劑的化學成分為：55%FeO，35%CaO，5%CaF2，5%CaCl2。噴入量為52kg/t鐵水，粒度為0.1mm，用N2為載氣，流量為3-5m3/min，平均供粉速度為600kg/mim；處理溫度為1350℃處理時間25min。/00:42:183.2噴吹石灰系溶劑處理下圖是新日鐵君津鐵廠開發的最佳精煉12ORP工藝流程/00:42:18ORP工藝流程/06:40:3713研究者粉劑成分，%實驗規模加入量，kg/t鐵水脫磷率，%佐佐木等CaO35FeO35CaF25CaCl25290t混鐵車5288河井等CaO38.5FetO42.3CaF219.2-50t,250t鐵水包39氧氣1.4m3/t90成田等CaO39FetO39CaF211Na2CO31115t實驗爐35氧氣9Nm3/t96.5殿村等CaO30.5FetO62.2CaF24CaCl23.3100t鐵水包4589某些石灰系粉劑的脫磷效果/00:42:18研究者粉劑成分，%實驗加入量，脫磷佐佐木等CaOFeOCaF143.3鐵水預處理脫磷工藝

鐵水預處理工藝，從熔劑加入方式上分為2種：一種是噴粉法：用氮氣或空氣輸送，用浸沒噴槍將粉劑噴人熔池底部。另一種是底部吹氣法：將熔劑加在鐵水表面，爐底通過透氣磚吹氮氣攪拌。根據所用容器不同，脫磷工藝可分為2種：一種是在盛鐵水的鐵水包或魚雷罐車中進行脫磷。如日本新日鐵ORP，住友的SARP預處理工藝。我國的太鋼二煉鋼廠20世紀80年代引進住友主體設備建成鐵水罐噴吹三脫工藝。/00:42:183.3鐵水預處理脫磷工藝

鐵水預處理工藝，從熔劑加入方式上15另一種是在轉爐內進行鐵水預處理。轉爐內脫磷具有石灰消耗少，渣量少，脫磷效果好，復吹攪拌強，處理時間短，熱損少以及錳回收率增高等優點，而且也解決了敞口罐和魚雷罐車脫磷中的泡沫渣問題。

神戶制鋼的H爐、住友金屬的SRP、新日鐵的LD-ORP，NKK福山少渣冶煉技術，新日鐵的MURC法等都是采用的這種轉爐內脫磷的預處理工藝。/00:42:18另一種是在轉爐內進行鐵水預處理。轉爐內脫磷具有石灰消耗少，164轉爐冶煉脫磷

4.1轉爐鐵水預處理脫磷轉爐煉鋼過程的脫磷是一個氧化脫磷過程，保證轉爐內的有效脫磷要有合適的供氧制度、造渣制度等。為了更好的去除鋼中磷，在造渣方式上，根據需要，可由原來的單渣法發展到雙渣法、雙渣留渣法等操作；在出鋼制度上，采用堿性包襯紅包出鋼、低溫弱脫氧出鋼、擋渣出鋼等措施。轉爐鐵水預處理主要有H爐、SRP法和Q-BOP法三種工藝。下表給出了三種工藝技術的比較（2005年）。/00:42:184轉爐冶煉脫磷

4.1轉爐鐵水預處理脫磷/06:40:317工藝方法H爐法SRP法Q-BOP法開發單位神戶制鋼住友金屬川崎公司工藝特點頂吹轉爐加頂吹浸入式噴粉槍、先脫P后脫S頂吹轉爐底吹攪拌，轉爐渣作脫P劑底吹噴粉轉爐，底部噴粉吹O2轉爐容量/t802506頂吹供O2強度/m3·(t-min)-11.251.0~1.31.2~2.0渣料消耗（kg/t）石灰螢石鐵皮轉爐渣Na2CO315~2010~15208~108~10315~2520~2528-25~35-5~8--處理時間/min12min脫P，3min脫S8~105終渣堿度3~3.52~2.53.3脫磷率(%)75~8585~9390脫碳量（%）0.45~0.80.8~1.00.8渣中T、Fe（%）≤5≤34/00:42:18工藝方法H爐法SRP法Q-BOP法開發單位神戶制鋼住友金屬川18比較三種轉爐鐵水預處理工藝，SRP法是值得推薦的方法，其優點主要是：(1)采用轉爐“雙聯”工藝，預處理鐵水供精煉轉爐用，精煉轉爐渣作為脫磷劑供脫磷爐使用。噸鐵消耗CaO20kg~25kg，可使鐵水含磷量(質量分數)降到0.011%。(2)可采用低堿度造渣工藝，獲得較高的脫P、脫S效率（見下圖）。(3)熱效率高，可熔化5%~7%的廢鋼。(4)生產效率高，純處理時間僅13min。/00:42:18/06:40:4119上述轉爐鐵水預處理工藝，在操作方法上有一定區別。但其本質是相同的。即采用渣-鋼反應進行脫P、S，而未采用噴粉工藝。以氣氧為主向熔池供氧，添加廢鋼控制反應溫度。/00:42:18上述轉爐鐵水預處理工藝，在操作方法上有一定區別。但其本質是相20爐渣堿度對脫磷的影響/00:42:18爐渣堿度對脫磷的影響/06:40:41214.2影響終點w（P）分配系數LP的因素武鋼第二煉鋼廠現有3座公稱容量90t的全爐役濺渣復吹轉爐，底吹供氣強度在0.03~0.06m3/(min·t)之間。影響終點Lp(Lp=w(P)/w[P])的因素有終點溫度t、終渣堿度R和全鐵含量、冶煉過程的底吹強度Q和渣的狀況等。/00:42:184.2影響終點w（P）分配系數LP的因素武鋼第二煉鋼廠現有224.2.1終點溫度終點溫度對終點Lp的影響見下圖:

終點溫度對Lp的影響

隨溫度的升高，LP變小，這是因為脫P是一個放熱反應。/00:42:184.2.1終點溫度終點溫度對Lp的影響隨溫度的升高，LP234.2.2終渣w（TFe）終渣對Lp的影響見下圖：當w(TFe)＞22%時,aFeO并不能成比例地增大，卻生成了3CaO·Fe2O3，反而使渣堿度變小,稀釋了（CaO）的堿度，減弱了渣的去P作用，所以Lp反而變小。W(TFe)對Lp的影響/00:42:184.2.2終渣w（TFe）當w(TFe)＞22%時,aFe244.2.3終渣R下圖顯示了終渣堿度R對Lp的影響：

R對Lp的影響

R在3.7時，Lp是極大值。這是因為在堿性渣條件下2CaO·SiO2·4CaO·P2O5都能生成，兩者均消耗(CaO)，故脫磷需要較高的堿度。堿度過高時,使爐渣變粘，惡化了去P的動力學條件，故反而不利于去P。/00:42:184.2.3終渣RR對Lp的影響R在3.7時，Lp是極大254.2.4底吹強度Q第二煉鋼廠轉爐冶煉時采用底吹自動供氣，前10min吹N2，此后吹Ar。下圖示出了Lp和底吹強度Q的關系：底吹強度對Lp的影響

它條件相同的情況下,在Q為0.047時，Lp為極大值，所以生產中選擇了底吹供氣強度為0.04~0.05m3/min·t。/00:42:184.2.4底吹強度Q底吹強度對Lp的影響它條件相同的情況26爐號低吹強度/(m3·min-1·t-1)溫度/℃爐渣狀況LpRw(TFe)/%B2311560.0316724.120.690B2312670.04516824.215.1124B2313230.0616723.910.675下表列出了底吹供氣強度對終渣Lp影響的3爐吹煉數據：底吹強度對終渣Lp的影響

/00:42:18爐號低吹強度溫度/℃爐渣狀況LpRw(TFe)/%B231127終點渣狀況有爐渣噴濺Lp無爐渣噴濺Lp范圍平均范圍平均流動性好39~16593.728~10969.2終渣特粘48~595438~66524.2.5過程渣狀況過程渣狀況主要是指爐渣流動性，即脫P反應動力學條件的好壞。終渣Lp與過程渣狀況的關系見下表。終渣Lp與過程渣狀況、終渣狀況的關系

/00:42:18終點渣狀況有爐渣噴濺Lp無爐渣噴濺Lp范圍平均范圍平均流動性28從表中數據可以看到，當有爐渣噴濺，渣的流動性好時，Lp值較大。這也反映出過程渣一直處于良好的化渣狀態，正是脫P所需要的高堿度流動性好的渣?，F場實際情況是轉爐的爐容比只有0.74m3/t，與正常情況相比此值偏小，所以即使正常泡沫化的爐渣也易發生噴濺，造成粘槍粘罩、質量事故及降低金屬收得率。若不出現爐渣噴濺，爐渣泡沫化程度又不夠。因此操作時要求控制爐渣處于爐口要噴不噴的狀況。

/00:42:18從表中數據可以看到，當有爐渣噴濺，渣的流動性好時，Lp值較大29裝入量/t鐵水情況過程加入散裝料/t終渣R鐵水量/t鐵水w（Si）/%活性灰輕燒平均范圍8878.30.423.11.93.73.0~4.54.3終點w[P]≤0.010%的操作的部分控制4.3.1終渣R的控制一次拉碳出鋼的終渣R，按下表配制。由于一般普通廢鋼、低S、低Mn廢鋼中都含有0.2%以上的鋼，所以在配R時，以裝入量計算為好。/00:42:18裝入量/t鐵水情況過程加入終渣R鐵水量/t鐵水活性灰輕燒平均30鋼種造渣方式出鋼w（C）/%出鋼溫度/℃出鋼w（P）/%范圍平均值范圍平均值范圍平均值15CrMoR雙渣0.026~0.0360.0311725~173517300.007~0.0090.008HG70B單渣0.02~0.040.031700~173017200.008~0.0110.010雙渣與單渣去P效果的對比

4.3.2雙渣操作若后期去P的條件不好，出鋼過程回P較多，則可采取雙渣操作。第一期渣倒爐時盡量多倒渣，有鐵水倒出時抬爐。下表是鐵水條件相同的情況下，雙渣與單渣去P效果的對比。/00:42:18鋼種造渣出鋼w（C）/%出鋼溫度/℃出鋼w（P）/%范圍平均31

比較鐵水原始含磷量不同時單渣法和雙渣法脫磷的區別，得出以下結論：對脫磷而言雙渣法明顯優于單渣法，雙渣法的操作要點是爐渣前期堿度≥2.0，噸鋼加入紅泥球6kg以提高爐渣中FeO含量，一批料化清后，搖爐倒渣，再造新渣，繼續冶煉。采用雙渣法在吹煉前期(6min)即可將磷降至<0.015%，脫磷率達75%以上，在隨后的冶煉中鋼中磷略有降低,但需繼續吹煉提高鋼水溫度后才能出鋼。轉爐將碳降至0.03%~0.05%時，吹損率由鋼中碳為0.20%時的7%左右增至8.5%左右，使鋼鐵料消耗噸鋼增加超過10kg。所以除非生產特殊品種，此工藝決不可取。因此，雙渣法只在冶煉低磷鋼中有優勢。/00:42:18比較鐵水原始含磷量不同時單渣法和雙渣法脫磷的區別，得32拉碳方式出鋼w（C）/%出鋼w（P）/%出鋼溫度/℃終渣w（TFe）/%一次拉碳出鋼0.026~0.0350.007~0.0101670~168819.05~21.900.045~0.0540.008~0.0121685~169419.10~22.15高拉補吹出鋼0.025~0.0340.007~0.0091677~168516.80~19.940.040~0.0530.008~0.0111680~169216.90~19.034.3.3高拉補吹的控制高拉補吹是在碳高于出鋼碳時提槍倒爐，調入活性灰、輕燒等，重新造渣，點吹至出鋼碳后再出鋼。高拉補吹的效果見下表：

高拉補吹操作的去磷效果

/00:42:18拉碳方式出鋼出鋼出鋼終渣一次拉碳0.026~0.0350.033鋼種合金增P/%爐渣回P/%總回P/%無取向硅鋼00.0008~0.00140.0008~0.0014取向硅鋼00.0015~0.00260.0015~0.0026低合金鋼0.0024~0.00360.0017~0.00260.004~0.0074.3.4出鋼回P的控制在出鋼過程中，由于大罐爐渣R和w（TFe）下降，加上脫氧劑直接還原爐渣中P2O5，合金含有微量的P等，都會發生回磷。第二煉鋼廠使用擋渣塞、擋渣球后。到RH的渣厚一般在30~60mm之間，此時，過程回磷情況見下表：/00:42:18鋼種合金增P/%爐渣回P/%總回P/%無取向硅鋼00.000345.轉爐煉鋼常見的脫磷技術目前，轉爐煉鋼常見的脫磷技術有：轉爐大渣量脫磷、雙渣脫磷、轉爐雙聯脫磷及轉爐預脫磷等，這些技術在生產中取得了良好的脫磷效果，其中日本先進煉鋼廠的實踐證明，采用雙聯法轉爐煉鋼工藝，可低成本大批量地生產低磷鋼和超低磷鋼。本節著重介紹雙聯法。/00:42:185.轉爐煉鋼常見的脫磷技術目前，轉爐煉鋼常見的脫磷技術有：轉355.1轉爐雙聯法簡介轉爐雙聯法冶煉是轉爐煉鋼一項新工藝。該工藝20世紀90年代產生于日本，現在日本住友金屬和歌山廠、川崎制鐵水島廠、NKK福山廠以及新日鐵室蘭廠等均采用轉爐雙聯法冶煉工藝進行大規模生產。轉爐雙聯法工藝被日本住友和歌山廠稱為SRP法、新日鐵室蘭廠稱為LD—ORP法、NKK福山廠稱為LD—NRP法，操作方式都是采用兩座轉爐雙聯作業，一座進行鐵水脫磷操作，稱為脫磷爐，另一座轉爐接受來自脫磷爐的低磷鐵水進行脫碳操作，該轉爐稱為脫碳爐。也就是將鐵水脫磷和脫碳分開由兩座轉爐來完成，有別于傳統上在一座轉爐內既要完成鐵水脫磷又要完成脫碳。/00:42:185.1轉爐雙聯法簡介轉爐雙聯法冶煉是轉爐煉鋼一項新工藝。該36典型的雙聯法工藝流程為高爐鐵水一鐵水脫硫預處理一轉爐脫磷一轉爐脫碳一二次精煉一連鑄，具體見下圖。轉爐雙聯法煉鋼工藝流程圖/00:42:18典型的雙聯法工藝流程為高爐鐵水一鐵水脫硫預處理一轉爐脫磷一轉375.2雙聯法的主要優勢：爐內自由空間大，允許強烈攪拌鋼水；頂吹供氧；高強度底吹（0.3m3/(t·min)）；不需要預脫硅；廢鋼比較高（8%~10%）；爐渣堿度較低（1.5~2）；渣量少；處理后鐵水溫度較高（1350℃）。/00:42:185.2雙聯法的主要優勢：爐內自由空間大，允許強烈攪拌鋼水；385.3國內外生產實績5.3.1SRP法SRP(SimpleRefiningProcess)工藝是20世紀80年代后期日本住友金屬開發的，即將一座轉爐作為脫磷爐對鐵水進行脫Si、脫P預處理，生產的低Si、低P半鋼水再送人第二座轉爐脫碳爐降碳提溫,實現少渣冶煉。這種工藝的優點在于節省基建投資、降低各項消耗，減少環境污染，且能高效率大量處理鐵水,使轉爐精料冶煉，控制氧化性、高拉碳出鋼及減少鋼中夾雜物等。/00:42:185.3國內外生產實績5.3.1SRP法/06:40:5039

脫磷爐脫碳爐爐容量250tSTB250tSTB頂吹氣體O2(1~1.3Nm3/t?min)O2(2~2.7Nm3/t?min)底吹氣體CO2(0.05~0.2Nm3/t?min)CO2(0.05~0.2Nm3/t?min)渣料BOF渣-(Fe礦)-CaO-CaF2

30~60kg/tCaO-MgO10~20kg/t處理時間8~10min13~18min脫碳爐和脫磷爐的操作條件在這種工藝中，兩臺復吹轉爐中的一臺作為脫磷爐，另一臺作為脫碳爐。脫碳爐產生的爐渣可作為脫磷爐的脫磷劑，從而減少石灰消耗，達到穩定而快速的精煉效果。/00:42:18

脫磷爐脫碳爐爐容量250tSTB250tSTB頂吹氣體40住友金屬鹿島廠煉鋼工藝流程日本住友金屬鹿島制鐵所/00:42:18住友金屬鹿島廠煉鋼工藝流程日本住友金屬鹿島制鐵所/06:4041日本住友金屬和歌山制鐵所住友金屬和歌山制鐵所的生產流程住友金屬和歌山制鐵所年產粗鋼390萬t。該廠脫磷轉爐與脫碳轉爐設在不同跨間,吹煉時間為9~20min,周期控制在20min以內。一個轉爐煉鋼車間給3臺連鑄機供鋼水,是目前世界上煉鋼生產節奏最快的鋼廠。/00:42:18日本住友金屬和歌山制鐵所住友金屬和歌山制鐵所的生產流程住友金42和歌山制鐵所SRP法的優點：(1)可高效率、低成本、大批量生產潔凈鋼，顯著改善IF鋼板抗二次加工脆化和熱軋鋼板低溫沖擊韌性等性能；(2)煉鐵生產可以采用較高磷含量的低價位鐵礦石，鐵水磷含量放寬至0.10％~0.15％，降低了礦石采購成本；(3)煉鋼時可以使用錳礦石，取代MnFe合金；(4)煉鋼渣量顯著降低，脫碳爐渣可返回用于脫磷轉爐；(5)脫磷爐渣不經蒸汽穩定化處理,可直接鋪路；(6)加快了大型轉爐的生產節奏，與高拉速連鑄機相匹配；(7)生產工序緊湊。/00:42:18和歌山制鐵所SRP法的優點：(1)可高效率、低成本、大批量生435.3.2神戶H爐工藝神戶制鋼煉鋼廠平面布置圖由于神戶制鋼生產的高碳鋼比例較大，因此轉爐的脫磷負荷大。鐵水脫磷、脫硫預處理采用H爐(專用轉爐)。

/00:42:185.3.2神戶H爐工藝神戶制鋼煉鋼廠平面布置圖44神戶制鋼的Ｈ爐鐵水預處理工藝流程圖/00:42:18神戶制鋼的Ｈ爐鐵水預處理工藝流程圖/06:40:5345用H爐進行鐵水脫磷、脫硫處理具有如下特征：H爐內空間大，進行鐵水預處理時，爐內反應效率高、反應速度快，可在較短的時間內連續完成脫磷、脫硫處理；可以用塊狀生石灰和轉爐渣代替部分脫磷渣；脫磷過程中添加部分錳礦，可提高脫磷效率，且增加了鐵水中的錳含量。/00:42:18用H爐進行鐵水脫磷、脫硫處理具有如下特征：/06:40:53465.3.3新日鐵LD-ORP(OptimizingRefiningProcess)工藝爐容量/t290頂吹氣體O2最大25000Nm3/h鐵水比86%～100%脫磷處理氧單耗8～12Nm3/t氣氧比60%～95%頂吹氧0.05～0.1Nm3/t·min底噴粉渣料：CaCO370～300kg/minN2：0.05～0.1Nm3/t·min頂加渣料CaO：6～10kg/tCaF2：0～2kg/t脫硫處理底吹渣料：CaO+Na2CO3300～700kg/minN2：0.05～0.1Nm3/t·minLD-ORP的處理條件/00:42:185.3.3新日鐵LD-ORP(OptimizingRef47新日鐵名古屋LD-ORP工藝日本新日鐵八幡制鐵所/00:42:18新日鐵名古屋LD-ORP工藝日本新日鐵八幡制鐵所/06:4048新日鐵君津制鐵所第二煉鋼廠LD-ORP流程日本新日鐵君津制鐵所/00:42:18新日鐵君津制鐵所第二煉鋼廠LD-ORP流程日本新日鐵君津制鐵49LD-ORP工藝渣量少、可生產高純凈鋼。脫磷轉爐弱供氧，大渣量，堿度為2.5~3.0，溫度為1320~1350℃，純脫磷時間約為9~10min，冶煉周期約20min，廢鋼比通常為9％，為了提高產量，目前廢鋼比已達到11％~14%，經脫磷后的半鋼水（ωＰ≤0.020％）兌入脫碳轉爐，總收得率92％以上。轉爐的復吹壽命約4000爐。脫碳轉爐強供氧，少渣量，冶煉周期為28~30min，脫碳轉爐不使用廢鋼。從脫磷至脫碳結束的總冶煉周期約為50min。

/00:42:18LD-ORP工藝渣量少、可生產高純凈鋼。脫磷轉爐弱供氧，大渣505.3.4MURC技術新日鐵室蘭制鐵所(兩座270tLD-OB轉爐)和大分制鐵所(3座370t復吹轉爐)受設備和產品的限制，難以采用雙聯法工藝，為此采用了新日鐵開發的MURC技術。在同一轉爐進行鐵水脫磷預處理和脫碳吹煉，類似傳統煉鋼的雙渣法。室蘭制鐵所和大分制鐵所全部采用MURC工藝，見下圖。

/00:42:185.3.4MURC技術新日鐵室蘭制鐵所(兩座270tLD-51新日鐵大分制鐵所的MURC工藝示意圖/00:42:18新日鐵大分制鐵所的MURC工藝示意圖/06:40:5552廠家

脫磷吹煉時間/min脫磷后溫度/℃脫磷后磷含量/%脫碳冶煉周期/min脫碳吹煉時間/min住友和歌山制鐵所10~121300~13500.01209住友金屬鹿島制鐵所81350-3014新日鐵君津二煉鋼廠9~101320~13500.0203012JFE京濱制鐵所1213500.01--JFE福山制鐵所8~1013500.01225~2711~13日本鋼鐵廠轉爐雙聯法主要工藝技術參數對比/00:42:18廠家脫磷吹煉脫磷后脫磷后脫碳冶煉脫碳吹煉住友和歌山10~12535.3.5寶鋼的BRP技術寶鋼分公司也從2002年開始進行了轉爐脫磷-脫碳雙聯工藝的自主技術研究，稱為BRP(BaosteelBOFRefiningProcess)工藝。寶鋼開發了一整套轉爐脫磷-脫碳的工藝技術，主要包括頂底供氣模式、造渣模式、溫度控制和脫磷控制模式等。/00:42:185.3.5寶鋼的BRP技術寶鋼分公司也從2002年開始進行54BRP法操作步驟寶鋼第一煉鋼廠3座300t復吹轉爐的雙聯法設備配置和工藝布置與傳統轉爐煉鋼車間基本一致。每座轉爐均具有脫磷和脫碳功能，可采用雙聯法冶煉，亦可進行常規冶煉，切換靈活。/00:42:18BRP法操作步驟寶鋼第一煉鋼廠3座300t復吹轉爐的雙55BRP生產實績BRP法生產的X70管線鋼和簾線鋼的磷含量與傳統工藝的對比BRP開發了一些高難度、高附加值產品,如簾線鋼、抗HIC的X65管線鋼、2Cr13不銹鋼、S135鉆桿鋼等冶煉工藝技術。BRP法生產的X70管線鋼與簾線鋼與傳統工藝的磷含量對比見右圖。/00:42:18BRP生產實績BRP法生產的X70管線鋼和簾線鋼BRP開發了56爐次PST.ONH總計130424311.090240516321.194.1330412241.071440611291.087平均35.04.815.829.01.085.5

BRP技術生產的4爐抗HICX60管線鋼水的化學成分/×10-4%

/00:42:18爐次PST.ONH總計130424311.09024051657轉爐雙聯法脫磷與混鐵車、鐵水罐法脫磷相比，在大批量生產純凈鋼時具有如下優勢：轉爐容量大，有充分的反應空間，反應動力學條件優越，鐵水中磷可脫到0.010％以下，為少渣冶煉創造了條件。轉爐雙聯法為生產超低磷鋼、管線鋼及優質寬厚板鑄坯提供了有利的條件。工序簡化，人員減少。成本相對較低。據統計，轉爐脫碳渣用于另一座轉爐脫磷的雙聯法，生產1t鐵水的鋼鐵料消耗比傳統方法減少25kg，石灰消耗減少40％，噸鋼成本降低約65元。/00:42:18轉爐雙聯法脫磷與混鐵車、鐵水罐法脫磷相比，在大批量生產純凈鋼586超低磷鋼的生產工藝冶煉超低磷鋼已有兩種途徑。一種是在歐洲和北美興起的，如下圖1所示。利用這種方法，磷含量(質量分數)一般在(60~70)×10-6。另一種途徑是在日本興起的，如下圖2所示，完全采用預處理鐵水，將鐵水中的磷含量(質量分數)降至小于20×10-6后出鋼，然后進行二次精煉處理以生產極低S、P、O、H、N水平的鋼。/00:42:186超低磷鋼的生產工藝冶煉超低磷鋼已有兩種途徑。一種是在歐洲59圖1歐洲低磷鋼生產工藝/00:42:18圖1歐洲低磷鋼生產工藝/06:41:0060圖2日本低磷鋼生產工藝/00:42:18圖2日本低磷鋼生產工藝/06:41:0061

這兩種工藝相比，前一種工藝不使用預處理鐵水，鐵水溫降小，熱損少，可提高廢鋼的使用量，而且還可以低溫出鋼，但終點[P]含量比較高；后一種預處理路線克服了生產低磷鋼中的許多困難，而且還可以降低成本，提高產量，減少總渣量，但是預處理時化學熱和物理熱熱損大，又限制了廢鋼的使用。

由于產品對鋼中[P]的要求越來越低，后一種工藝可以保證生產極低磷鋼，從這個方面來說，該工藝自身具有很大優勢。

工業生產中大規模生產超低磷鋼的生產工藝決定于成品鋼材對磷含量的要求，如下圖所示。/00:42:18這兩種工藝相比，前一種工藝不使用預處理鐵水，62

超低磷鋼的生產工藝流程/00:42:18超低磷鋼的生產工藝流程/06:41:0063超低磷鋼（［P］≤50×10-6）冶煉的基本工藝要求是：高爐低硅操作，控制鐵水［Si］=0.4%；全量鐵水預處理脫磷，處理終點磷含量[%P]≤0.010%；轉爐冶煉深脫磷，調整爐渣成分確保lg（%P）/[%P]≥2.0,并增大渣量；控制較低的鋼水殘Mn含量,提高爐渣脫磷效率；采用弱脫O2沸騰出鋼工藝，避免鋼水回磷；適當降低出鋼溫度。/00:42:18超低磷鋼（［P］≤50×10-6）冶煉的基本工藝要求是：/064以上所介紹的這些技術一方面使生產低磷鋼及超低磷鋼成為可能，另一方面又存在著轉爐熱量損失大和冶煉周期長等缺點。最近，攀鋼提出了一種在轉爐爐內加入復合脫磷劑的新型轉爐預處理單渣法脫磷技術。該技術使用的高效復合脫磷劑由攀鋼自主開發，脫磷劑CaO含量為25%~45%，TFe為35%~55%、S≤0.08%、P≤0.08%，粒度<50mm，熔點1280℃。國內外先進煉鋼廠實踐證明，采用轉爐雙聯法煉鋼新工藝，可低成本大批量地生產低磷鋼和超低磷鋼。/00:42:18以上所介紹的這些技術一方面使生產低磷鋼及超低磷鋼成為可能，另65本章結束謝謝！/00:42:18本章結束/06:41:0066轉爐冶煉低磷鋼控制技術

轉爐冶煉低磷鋼控制技術67主要內容1.概述2.低磷鋼生產的熱力學、動力學條件3.鐵水預處理4.轉爐冶煉脫磷5.轉爐煉鋼常見的脫磷技術6.超低磷鋼的生產工藝/00:42:18主要內容1.概述/06:40:36681概述磷是鋼中有害雜質，容易在晶界偏析，造成鋼材“冷脆”，顯著降低鋼材的低溫沖擊韌性。因此，一般鋼種都要求盡量降低磷含量。鋼材中的合格磷含量(質量分數)([P]≈0.03%)；高級優質鋼中要求鋼中磷含量([P]≤0.01%或0.005%）；低磷鋼中磷含量([P]＜0.01%~0.02%)超低磷鋼則要求磷含量([P]

≤50×10-6）。/00:42:181概述磷是鋼中有害雜質，容易在晶界偏析，造成鋼材“冷脆”692低磷鋼生產的熱力學、動力學條件精煉過程中的脫磷反應,根據反應產物不同,分為：氧化脫磷：鋼中的磷通過氧化反應以的形式進入爐渣：1/2P2+3/2O2-+5/4O2=PO43-

（1）還原脫磷：鋼中的磷通過還原反應以P3-的形式進入爐渣：1/2P2+2/3O2-=P3-+3/4O2

（2）/00:42:182低磷鋼生產的熱力學、動力學條件精煉過程中的脫磷反應,根據70氧分壓的高低決定了脫磷產物的類別。下圖給出1823K時41%CaO-Al2O3系爐渣，渣中磷濃度與氣相氧分壓的關系。1823K時，CaO-Al2O3渣系中磷濃度與氧分壓的關系/00:42:18氧分壓的高低決定了脫磷產物的類別。下圖給出1823K時41%71HealyGW研究了煉鋼爐渣成分變化對爐渣脫磷能力的影響，對于煉鋼過程，脫磷反應可以寫為：2[P]+5(FeO)+4(CaO)=Ca4P2O9

（5）ΔG15°=-204450+83.55T爐渣成分變化對渣-鋼間磷分配系數的影響為：lg（%P）/[%P]=22350/T-16.0+0.08×(%CaO)+2.5×lg(%FeO)下圖給出了不同堿性爐渣的脫磷能力。/00:42:18HealyGW研究了煉鋼爐渣成分變化對爐渣脫磷能力的影72不同堿性爐渣的磷容量

/00:42:18不同堿性爐渣的磷容量/06:40:3673工業生產中，常用表現脫磷速度常數KP表示脫磷速度。如下圖所示，隨熔池攪拌能的增加，KP提高。攪拌能對脫磷速度常數的影響/00:42:18工業生產中，常用表現脫磷速度常數KP表示脫磷速度。如下圖所示74綜合以上分析，脫磷的最佳熱力學、動力學條件是：降低反應溫度，1300℃低溫有利于脫磷反應進行；提高鋼水、爐渣的氧化性，有利于脫磷反應；提高鋼中磷的活度和增加渣量，有利于脫磷反應；適當的堿度；對熔池進行強力攪拌。/00:42:18綜合以上分析，脫磷的最佳熱力學、動力學條件是：/06:40:753鐵水預處理脫磷3.1噴吹蘇打粉處理下圖是日本住友公司鹿島廠開發的“住友堿精煉法”-SARP法也叫蘇打精煉法。用氮氣輸送和噴吹燒結礦粉(噴入量為40kg/t鐵水,最大供粉速度為400kg/min,最大吹氧量為50m3/min,脫硅量約為0.4%)--鐵水硅含量可降到0.1%以下--真空吸渣器吸出脫硅渣--脫磷處理--噴入蘇打粉(蘇打粉用量為18kg/t鐵水,最大供粉量為250kg/min,最大吹氧量為50m3/min)--鐵水[P]<0.01%,[S]<0.003%--真空吸渣器吸出脫磷渣--送至蘇打回收車間(回收約80%的Na2O)--復吹轉爐--RH處理--連鑄/00:42:183鐵水預處理脫磷3.1噴吹蘇打粉處理/06:40:3776住友堿精煉法的工藝流程/00:42:18住友堿精煉法的工藝流程/06:40:37773.2噴吹石灰系溶劑處理下圖是新日鐵君津鐵廠開發的最佳精煉法，簡稱ORP（OptimizingRefiningProcess）。該法于1982年9月投產，是使用石灰系熔劑進行鐵水預處理的有代表性的方法。噴入的石灰熔劑的化學成分為：55%FeO，35%CaO，5%CaF2，5%CaCl2。噴入量為52kg/t鐵水，粒度為0.1mm，用N2為載氣，流量為3-5m3/min，平均供粉速度為600kg/mim；處理溫度為1350℃處理時間25min。/00:42:183.2噴吹石灰系溶劑處理下圖是新日鐵君津鐵廠開發的最佳精煉78ORP工藝流程/00:42:18ORP工藝流程/06:40:3779研究者粉劑成分，%實驗規模加入量，kg/t鐵水脫磷率，%佐佐木等CaO35FeO35CaF25CaCl25290t混鐵車5288河井等CaO38.5FetO42.3CaF219.2-50t,250t鐵水包39氧氣1.4m3/t90成田等CaO39FetO39CaF211Na2CO31115t實驗爐35氧氣9Nm3/t96.5殿村等CaO30.5FetO62.2CaF24CaCl23.3100t鐵水包4589某些石灰系粉劑的脫磷效果/00:42:18研究者粉劑成分，%實驗加入量，脫磷佐佐木等CaOFeOCaF803.3鐵水預處理脫磷工藝

鐵水預處理工藝，從熔劑加入方式上分為2種：一種是噴粉法：用氮氣或空氣輸送，用浸沒噴槍將粉劑噴人熔池底部。另一種是底部吹氣法：將熔劑加在鐵水表面，爐底通過透氣磚吹氮氣攪拌。根據所用容器不同，脫磷工藝可分為2種：一種是在盛鐵水的鐵水包或魚雷罐車中進行脫磷。如日本新日鐵ORP，住友的SARP預處理工藝。我國的太鋼二煉鋼廠20世紀80年代引進住友主體設備建成鐵水罐噴吹三脫工藝。/00:42:183.3鐵水預處理脫磷工藝

鐵水預處理工藝，從熔劑加入方式上81另一種是在轉爐內進行鐵水預處理。轉爐內脫磷具有石灰消耗少，渣量少，脫磷效果好，復吹攪拌強，處理時間短，熱損少以及錳回收率增高等優點，而且也解決了敞口罐和魚雷罐車脫磷中的泡沫渣問題。

神戶制鋼的H爐、住友金屬的SRP、新日鐵的LD-ORP，NKK福山少渣冶煉技術，新日鐵的MURC法等都是采用的這種轉爐內脫磷的預處理工藝。/00:42:18另一種是在轉爐內進行鐵水預處理。轉爐內脫磷具有石灰消耗少，824轉爐冶煉脫磷

4.1轉爐鐵水預處理脫磷轉爐煉鋼過程的脫磷是一個氧化脫磷過程，保證轉爐內的有效脫磷要有合適的供氧制度、造渣制度等。為了更好的去除鋼中磷，在造渣方式上，根據需要，可由原來的單渣法發展到雙渣法、雙渣留渣法等操作；在出鋼制度上，采用堿性包襯紅包出鋼、低溫弱脫氧出鋼、擋渣出鋼等措施。轉爐鐵水預處理主要有H爐、SRP法和Q-BOP法三種工藝。下表給出了三種工藝技術的比較（2005年）。/00:42:184轉爐冶煉脫磷

4.1轉爐鐵水預處理脫磷/06:40:383工藝方法H爐法SRP法Q-BOP法開發單位神戶制鋼住友金屬川崎公司工藝特點頂吹轉爐加頂吹浸入式噴粉槍、先脫P后脫S頂吹轉爐底吹攪拌，轉爐渣作脫P劑底吹噴粉轉爐，底部噴粉吹O2轉爐容量/t802506頂吹供O2強度/m3·(t-min)-11.251.0~1.31.2~2.0渣料消耗（kg/t）石灰螢石鐵皮轉爐渣Na2CO315~2010~15208~108~10315~2520~2528-25~35-5~8--處理時間/min12min脫P，3min脫S8~105終渣堿度3~3.52~2.53.3脫磷率(%)75~8585~9390脫碳量（%）0.45~0.80.8~1.00.8渣中T、Fe（%）≤5≤34/00:42:18工藝方法H爐法SRP法Q-BOP法開發單位神戶制鋼住友金屬川84比較三種轉爐鐵水預處理工藝，SRP法是值得推薦的方法，其優點主要是：(1)采用轉爐“雙聯”工藝，預處理鐵水供精煉轉爐用，精煉轉爐渣作為脫磷劑供脫磷爐使用。噸鐵消耗CaO20kg~25kg，可使鐵水含磷量(質量分數)降到0.011%。(2)可采用低堿度造渣工藝，獲得較高的脫P、脫S效率（見下圖）。(3)熱效率高，可熔化5%~7%的廢鋼。(4)生產效率高，純處理時間僅13min。/00:42:18/06:40:4185上述轉爐鐵水預處理工藝，在操作方法上有一定區別。但其本質是相同的。即采用渣-鋼反應進行脫P、S，而未采用噴粉工藝。以氣氧為主向熔池供氧，添加廢鋼控制反應溫度。/00:42:18上述轉爐鐵水預處理工藝，在操作方法上有一定區別。但其本質是相86爐渣堿度對脫磷的影響/00:42:18爐渣堿度對脫磷的影響/06:40:41874.2影響終點w（P）分配系數LP的因素武鋼第二煉鋼廠現有3座公稱容量90t的全爐役濺渣復吹轉爐，底吹供氣強度在0.03~0.06m3/(min·t)之間。影響終點Lp(Lp=w(P)/w[P])的因素有終點溫度t、終渣堿度R和全鐵含量、冶煉過程的底吹強度Q和渣的狀況等。/00:42:184.2影響終點w（P）分配系數LP的因素武鋼第二煉鋼廠現有884.2.1終點溫度終點溫度對終點Lp的影響見下圖:

終點溫度對Lp的影響

隨溫度的升高，LP變小，這是因為脫P是一個放熱反應。/00:42:184.2.1終點溫度終點溫度對Lp的影響隨溫度的升高，LP894.2.2終渣w（TFe）終渣對Lp的影響見下圖：當w(TFe)＞22%時,aFeO并不能成比例地增大，卻生成了3CaO·Fe2O3，反而使渣堿度變小,稀釋了（CaO）的堿度，減弱了渣的去P作用，所以Lp反而變小。W(TFe)對Lp的影響/00:42:184.2.2終渣w（TFe）當w(TFe)＞22%時,aFe904.2.3終渣R下圖顯示了終渣堿度R對Lp的影響：

R對Lp的影響

R在3.7時，Lp是極大值。這是因為在堿性渣條件下2CaO·SiO2·4CaO·P2O5都能生成，兩者均消耗(CaO)，故脫磷需要較高的堿度。堿度過高時,使爐渣變粘，惡化了去P的動力學條件，故反而不利于去P。/00:42:184.2.3終渣RR對Lp的影響R在3.7時，Lp是極大914.2.4底吹強度Q第二煉鋼廠轉爐冶煉時采用底吹自動供氣，前10min吹N2，此后吹Ar。下圖示出了Lp和底吹強度Q的關系：底吹強度對Lp的影響

它條件相同的情況下,在Q為0.047時，Lp為極大值，所以生產中選擇了底吹供氣強度為0.04~0.05m3/min·t。/00:42:184.2.4底吹強度Q底吹強度對Lp的影響它條件相同的情況92爐號低吹強度/(m3·min-1·t-1)溫度/℃爐渣狀況LpRw(TFe)/%B2311560.0316724.120.690B2312670.04516824.215.1124B2313230.0616723.910.675下表列出了底吹供氣強度對終渣Lp影響的3爐吹煉數據：底吹強度對終渣Lp的影響

/00:42:18爐號低吹強度溫度/℃爐渣狀況LpRw(TFe)/%B231193終點渣狀況有爐渣噴濺Lp無爐渣噴濺Lp范圍平均范圍平均流動性好39~16593.728~10969.2終渣特粘48~595438~66524.2.5過程渣狀況過程渣狀況主要是指爐渣流動性，即脫P反應動力學條件的好壞。終渣Lp與過程渣狀況的關系見下表。終渣Lp與過程渣狀況、終渣狀況的關系

/00:42:18終點渣狀況有爐渣噴濺Lp無爐渣噴濺Lp范圍平均范圍平均流動性94從表中數據可以看到，當有爐渣噴濺，渣的流動性好時，Lp值較大。這也反映出過程渣一直處于良好的化渣狀態，正是脫P所需要的高堿度流動性好的渣?，F場實際情況是轉爐的爐容比只有0.74m3/t，與正常情況相比此值偏小，所以即使正常泡沫化的爐渣也易發生噴濺，造成粘槍粘罩、質量事故及降低金屬收得率。若不出現爐渣噴濺，爐渣泡沫化程度又不夠。因此操作時要求控制爐渣處于爐口要噴不噴的狀況。

/00:42:18從表中數據可以看到，當有爐渣噴濺，渣的流動性好時，Lp值較大95裝入量/t鐵水情況過程加入散裝料/t終渣R鐵水量/t鐵水w（Si）/%活性灰輕燒平均范圍8878.30.423.11.93.73.0~4.54.3終點w[P]≤0.010%的操作的部分控制4.3.1終渣R的控制一次拉碳出鋼的終渣R，按下表配制。由于一般普通廢鋼、低S、低Mn廢鋼中都含有0.2%以上的鋼，所以在配R時，以裝入量計算為好。/00:42:18裝入量/t鐵水情況過程加入終渣R鐵水量/t鐵水活性灰輕燒平均96鋼種造渣方式出鋼w（C）/%出鋼溫度/℃出鋼w（P）/%范圍平均值范圍平均值范圍平均值15CrMoR雙渣0.026~0.0360.0311725~173517300.007~0.0090.008HG70B單渣0.02~0.040.031700~173017200.008~0.0110.010雙渣與單渣去P效果的對比

4.3.2雙渣操作若后期去P的條件不好，出鋼過程回P較多，則可采取雙渣操作。第一期渣倒爐時盡量多倒渣，有鐵水倒出時抬爐。下表是鐵水條件相同的情況下，雙渣與單渣去P效果的對比。/00:42:18鋼種造渣出鋼w（C）/%出鋼溫度/℃出鋼w（P）/%范圍平均97

比較鐵水原始含磷量不同時單渣法和雙渣法脫磷的區別，得出以下結論：對脫磷而言雙渣法明顯優于單渣法，雙渣法的操作要點是爐渣前期堿度≥2.0，噸鋼加入紅泥球6kg以提高爐渣中FeO含量，一批料化清后，搖爐倒渣，再造新渣，繼續冶煉。采用雙渣法在吹煉前期(6min)即可將磷降至<0.015%，脫磷率達75%以上，在隨后的冶煉中鋼中磷略有降低,但需繼續吹煉提高鋼水溫度后才能出鋼。轉爐將碳降至0.03%~0.05%時，吹損率由鋼中碳為0.20%時的7%左右增至8.5%左右，使鋼鐵料消耗噸鋼增加超過10kg。所以除非生產特殊品種，此工藝決不可取。因此，雙渣法只在冶煉低磷鋼中有優勢。/00:42:18比較鐵水原始含磷量不同時單渣法和雙渣法脫磷的區別，得98拉碳方式出鋼w（C）/%出鋼w（P）/%出鋼溫度/℃終渣w（TFe）/%一次拉碳出鋼0.026~0.0350.007~0.0101670~168819.05~21.900.045~0.0540.008~0.0121685~169419.10~22.15高拉補吹出鋼0.025~0.0340.007~0.0091677~168516.80~19.940.040~0.0530.008~0.0111680~169216.90~19.034.3.3高拉補吹的控制高拉補吹是在碳高于出鋼碳時提槍倒爐，調入活性灰、輕燒等，重新造渣，點吹至出鋼碳后再出鋼。高拉補吹的效果見下表：

高拉補吹操作的去磷效果

/00:42:18拉碳方式出鋼出鋼出鋼終渣一次拉碳0.026~0.0350.099鋼種合金增P/%爐渣回P/%總回P/%無取向硅鋼00.0008~0.00140.0008~0.0014取向硅鋼00.0015~0.00260.0015~0.0026低合金鋼0.0024~0.00360.0017~0.00260.004~0.0074.3.4出鋼回P的控制在出鋼過程中，由于大罐爐渣R和w（TFe）下降，加上脫氧劑直接還原爐渣中P2O5，合金含有微量的P等，都會發生回磷。第二煉鋼廠使用擋渣塞、擋渣球后。到RH的渣厚一般在30~60mm之間，此時，過程回磷情況見下表：/00:42:18鋼種合金增P/%爐渣回P/%總回P/%無取向硅鋼00.0001005.轉爐煉鋼常見的脫磷技術目前，轉爐煉鋼常見的脫磷技術有：轉爐大渣量脫磷、雙渣脫磷、轉爐雙聯脫磷及轉爐預脫磷等，這些技術在生產中取得了良好的脫磷效果，其中日本先進煉鋼廠的實踐證明，采用雙聯法轉爐煉鋼工藝，可低成本大批量地生產低磷鋼和超低磷鋼。本節著重介紹雙聯法。/00:42:185.轉爐煉鋼常見的脫磷技術目前，轉爐煉鋼常見的脫磷技術有：轉1015.1轉爐雙聯法簡介轉爐雙聯法冶煉是轉爐煉鋼一項新工藝。該工藝20世紀90年代產生于日本，現在日本住友金屬和歌山廠、川崎制鐵水島廠、NKK福山廠以及新日鐵室蘭廠等均采用轉爐雙聯法冶煉工藝進行大規模生產。轉爐雙聯法工藝被日本住友和歌山廠稱為SRP法、新日鐵室蘭廠稱為LD—ORP法、NKK福山廠稱為LD—NRP法，操作方式都是采用兩座轉爐雙聯作業，一座進行鐵水脫磷操作，稱為脫磷爐，另一座轉爐接受來自脫磷爐的低磷鐵水進行脫碳操作，該轉爐稱為脫碳爐。也就是將鐵水脫磷和脫碳分開由兩座轉爐來完成，有別于傳統上在一座轉爐內既要完成鐵水脫磷又要完成脫碳。/00:42:185.1轉爐雙聯法簡介轉爐雙聯法冶煉是轉爐煉鋼一項新工藝。該102典型的雙聯法工藝流程為高爐鐵水一鐵水脫硫預處理一轉爐脫磷一轉爐脫碳一二次精煉一連鑄，具體見下圖。轉爐雙聯法煉鋼工藝流程圖/00:42:18典型的雙聯法工藝流程為高爐鐵水一鐵水脫硫預處理一轉爐脫磷一轉1035.2雙聯法的主要優勢：爐內自由空間大，允許強烈攪拌鋼水；頂吹供氧；高強度底吹（0.3m3/(t·min)）；不需要預脫硅；廢鋼比較高（8%~10%）；爐渣堿度較低（1.5~2）；渣量少；處理后鐵水溫度較高（1350℃）。/00:42:185.2雙聯法的主要優勢：爐內自由空間大，允許強烈攪拌鋼水；1045.3國內外生產實績5.3.1SRP法SRP(SimpleRefiningProcess)工藝是20世紀80年代后期日本住友金屬開發的，即將一座轉爐作為脫磷爐對鐵水進行脫Si、脫P預處理，生產的低Si、低P半鋼水再送人第二座轉爐脫碳爐降碳提溫,實現少渣冶煉。這種工藝的優點在于節省基建投資、降低各項消耗，減少環境污染，且能高效率大量處理鐵水,使轉爐精料冶煉，控制氧化性、高拉碳出鋼及減少鋼中夾雜物等。/00:42:185.3國內外生產實績5.3.1SRP法/06:40:50105

脫磷爐脫碳爐爐容量250tSTB250tSTB頂吹氣體O2(1~1.3Nm3/t?min)O2(2~2.7Nm3/t?min)底吹氣體CO2(0.05~0.2Nm3/t?min)CO2(0.05~0.2Nm3/t?min)渣料BOF渣-(Fe礦)-CaO-CaF2

30~60kg/tCaO-MgO10~20kg/t處理時間8~10min13~18min脫碳爐和脫磷爐的操作條件在這種工藝中，兩臺復吹轉爐中的一臺作為脫磷爐，另一臺作為脫碳爐。脫碳爐產生的爐渣可作為脫磷爐的脫磷劑，從而減少石灰消耗，達到穩定而快速的精煉效果。/00:42:18

脫磷爐脫碳爐爐容量250tSTB250tSTB頂吹氣體106住友金屬鹿島廠煉鋼工藝流程日本住友金屬鹿島制鐵所/00:42:18住友金屬鹿島廠煉鋼工藝流程日本住友金屬鹿島制鐵所/06:40107日本住友金屬和歌山制鐵所住友金屬和歌山制鐵所的生產流程住友金屬和歌山制鐵所年產粗鋼390萬t。該廠脫磷轉爐與脫碳轉爐設在不同跨間,吹煉時間為9~20min,周期控制在20min以內。一個轉爐煉鋼車間給3臺連鑄機供鋼水,是目前世界上煉鋼生產節奏最快的鋼廠。/00:42:18日本住友金屬和歌山制鐵所住友金屬和歌山制鐵所的生產流程住友金108和歌山制鐵所SRP法的優點：(1)可高效率、低成本、大批量生產潔凈鋼，顯著改善IF鋼板抗二次加工脆化和熱軋鋼板低溫沖擊韌性等性能；(2)煉鐵生產可以采用較高磷含量的低價位鐵礦石，鐵水磷含量放寬至0.10％~0.15％，降低了礦石采購成本；(3)煉鋼時可以使用錳礦石，取代MnFe合金；(4)煉鋼渣量顯著降低，脫碳爐渣可返回用于脫磷轉爐；(5)脫磷爐渣不經蒸汽穩定化處理,可直接鋪路；(6)加快了大型轉爐的生產節奏，與高拉速連鑄機相匹配；(7)生產工序緊湊。/00:42:18和歌山制鐵所SRP法的優點：(1)可高效率、低成本、大批量生1095.3.2神戶H爐工藝神戶制鋼煉鋼廠平面布置圖由于神戶制鋼生產的高碳鋼比例較大，因此轉爐的脫磷負荷大。鐵水脫磷、脫硫預處理采用H爐(專用轉爐)。

/00:42:185.3.2神戶H爐工藝神戶制鋼煉鋼廠平面布置圖110神戶制鋼的Ｈ爐鐵水預處理工藝流程圖/00:42:18神戶制鋼的Ｈ爐鐵水預處理工藝流程圖/06:40:53111用H爐進行鐵水脫磷、脫硫處理具有如下特征：H爐內空間大，進行鐵水預處理時，爐內反應效率高、反應速度快，可在較短的時間內連續完成脫磷、脫硫處理；可以用塊狀生石灰和轉爐渣代替部分脫磷渣；脫磷過程中添加部分錳礦，可提高脫磷效率，且增加了鐵水中的錳含量。/00:42:18用H爐進行鐵水脫磷、脫硫處理具有如下特征：/06:40:531125.3.3新日鐵LD-ORP(OptimizingRefiningProcess)工藝爐容量/t290頂吹氣體O2最大25000Nm3/h鐵水比86%～100%脫磷處理氧單耗8～12Nm3/t氣氧比60%～95%頂吹氧0.05～0.1Nm3/t·min底噴粉渣料：CaCO370～300kg/minN2：0.05～0.1Nm3/t·min頂加渣料CaO：6～10kg/tCaF2：0～2kg/t脫硫處理底吹渣料：CaO+Na2CO3300～700kg/minN2：0.05～0.1Nm3/t·minLD-ORP的處理條件/00:42:185.3.3新日鐵LD-ORP(OptimizingRef113新日鐵名古屋LD-ORP工藝日本新日鐵八幡制鐵所/00:42:18新日鐵名古屋LD-ORP工藝日本新日鐵八幡制鐵所/06:40114新日鐵君津制鐵所第二煉鋼廠LD-ORP流程日本新日鐵君津制鐵所/00:42:18新日鐵君津制鐵所第二煉鋼廠LD-ORP流程日本新日鐵君津制鐵115LD-ORP工藝渣量少、可生產高純凈鋼。脫磷轉爐弱供氧，大渣量，堿度為2.5~3.0，溫度為1320~1350℃，純脫磷時間約為9~10min，冶煉周期約20min，廢鋼比通常為9％，為了提高產量，目前廢鋼比已達到11％~14%，經脫磷后的半鋼水（ωＰ≤0.020％）兌入脫碳轉爐，總收得率92％以上。轉爐的復吹壽命約4000爐。脫碳轉爐強供氧，少渣量，冶煉周期為28~30min，脫碳轉爐不使用廢鋼。從脫磷至脫碳結束的總冶煉周期約為50min。

/00:42:18LD-ORP工藝渣量少、可生產高純凈鋼。脫磷轉爐弱供氧，大渣1165.3.4MURC技術新日鐵室蘭制鐵所(兩座270tLD-OB轉爐)和大分制鐵所(3座370t復吹轉爐)受設備和產品的限制，難以采用雙聯法工藝，為此采用了新日鐵開發的MURC技術。在同一轉爐進行鐵水脫磷預處理和脫碳吹煉，類似傳統煉鋼的雙渣法。室蘭制鐵所和大分制鐵所全部采用