原理
由於預先裝入廢鋼,因此分配比法能在高氧化性氣氛下進行操作,而且由於是在同一座轉爐中進行處理,因此能確保轉爐的熱補償。另外,利用轉爐的強攪拌和高速吹氧的特性,在高氧位勢下對低鹼度渣進行快速脫磷精煉的同時,由於將脫碳渣全部留在爐內就裝入下一爐的鐵水,因而可有效地用於脫磷精煉,由此能實現石灰單耗最低的精煉,大幅度減少爐渣的產生量。實驗方法
使用8t試驗轉爐進行實驗。先在每t鐵水中裝入0~180kg的廢鋼,然後裝入用別的感應熔化爐熔化的鐵水5—7t。
先用氧槍進行頂吹氧,並加入規定的廢鋼進行脫矽、脫磷處理,然後傾動爐子,從爐口扒出爐渣,將爐子豎直後再進行頂底吹氧,經脫碳精煉後出鋼。在對脫碳爐渣進行熱循環操作的情況下,可將爐渣全部剩留在爐內就裝入下一爐鐵水。
脫矽脫磷處理時的頂吹氧流量以1000Nm3/h為標準,還有部分以400Nm3/h和1500Nm3/h為標準進行實驗。底吹氣體只使用N2,其流量標準分別為200Nm3/h和350Nm3/h。底吹攪拌的動力密度為1.6~3.6kW/t左右。作為脫磷用的助熔劑,有部分實驗是在石灰中添加少量螢石,但由於是低鹼度爐渣,且對脫磷行為幾乎沒影響,因此大部分實驗只使用石灰。用CaO/SiO2之比表示的脫磷處理後的爐渣鹼度在0.9~2.2範圍內。另外,根據最初裝入的廢鋼量,在調整鐵礦石的添加量後對脫磷處理後的溫度進行控制。在中間扒渣後的脫碳處理時,實施了頂底吹氧,總的氧流量在1200~1700Nm3/h的範圍內(頂吹為1000—1680Nm3/h;底吹為20—200Nm3/h)。另外,作為底吹氧的冷卻氣體使用了N2和LPG。
實驗結果
吹煉8分鐘左右時就進行脫磷,直至[P]0.02mass%為止,即使加上脫碳處理時間,也能在20分鐘內處理完畢。處理後的溫度及渣中(%CaO)與磷分配比之間有較好的相互關係,處理後的溫度越低,且(%CaO)越大,則磷分配比越大。
根據這些脫磷處理後及脫碳處理後的終點成分和溫度.採用重回歸處理。從脫磷處理後的鐵水條件到脫碳處理後的鋼水條件,計算值與實際值比較一致。可以認為採用本實驗這種低鹼度爐渣在強攪拌條件下,脫磷處理後的磷分配比接近脫磷的有效速度常數。