国内外国内外转炉转炉脱磷炼钢新工艺脱磷炼钢新工艺时间：2011 年 4 月 8 日关键词：关键词：转炉;炼钢1 前言日本发明的转炉脱磷炼钢工艺主要方法有：JFE 的 LD－NRP 法、住友金属的 SRP 法、神户制钢的H 炉、新日铁的 LD-ORP 法和 MURC 法其操作方式主要有两种：一是采用两座转炉双联作业，一座脱磷，另一座接受来自脱磷炉的低磷铁水脱碳，即“双联法”典型“双联法”工艺流程为：高炉铁水→铁水预脱硫→转炉脱磷→转炉脱碳→二次精炼→连铸二是在同一座转炉上进行铁水脱磷和脱碳，类似传统的“双渣法”中国包钢与北京钢铁研究总院进行了中磷铁水转炉脱磷试验宝钢开发的 BRP（Baosteel BOF Refining Process）技术已获 2005 年中国冶金科技成果一等奖，并成功地应用于其一炼钢、二炼钢和不锈钢分厂鞍钢也对转炉脱磷炼钢新工艺进行了大量研究2 转炉脱磷新工艺脱磷转炉指标：吹炼时间为 10min；废钢比为 7%～10%；氧气流量为 30000m3/h，底吹气体为3000m3/h；石灰消耗为 10～15kg/t脱碳转炉指标：炉龄低于脱磷转炉，转炉在炉役前期用于脱碳，炉役后期用于脱磷，炉龄约7000 炉；石灰消耗 5～6 kg/t。
第二炼钢厂拥有 3 座 250t 顶底复吹转炉采用传统“三脱”工艺(NRP)，“三脱”处理能力 420万 t/a该厂的生产数据表明，铁水罐内脱磷处理周期长，产能低LD－NRP 技术与常规冶炼技术相比，每吨钢成本低 5 美元左右此外，JFE 京滨炼钢厂的两座 330t 转炉也采用“双联法”炼钢住友金属和歌山制铁所粗钢年产能 390 万 t炼钢生产采用 SRP 法，100%铁水经转炉脱磷该厂脱磷转炉与脱碳转炉设在不同跨，脱磷转炉和脱碳转炉的吹炼时间 9～12min，转炉炼钢的冶炼周期控制在 20min 以内一个转炉炼钢车间给三台连铸机供钢水，是目前世界炼钢生产节奏最快的钢厂和歌山制铁所 SRP 法优点是：◆ 可采用较高磷含量的低价位铁矿石炼铁，铁水磷含量放宽至 0.10%～0.15%，降低了矿石采购成本；◆ 炼钢时，可以使用锰矿石取代锰铁合金；◆ 工序紧凑，与高拉速连铸机相匹配，加快了大型转炉的生产节奏；◆ 脱碳炉渣可返回用于脱磷转炉，炼钢渣量显著降低；◆ 脱磷炉渣不经蒸汽稳定化处理，可直接铺路，降低了炉渣处理成本；◆ 建立高效率、低成本、大批量洁净钢生产平台，显著改善 IF 钢板抗二次加工脆化和热轧钢板低温冲击韧性等性能。
由于神户制钢生产的高碳钢比例较大，转炉脱磷负荷大铁水脱磷、脱硫预处理用 H 炉（专用转炉）处理过程分两步：首先在高炉出铁沟用喷吹法对铁水进行脱硅处理，用撇渣器去除脱硅渣后，将铁水再兑入 H 炉进行脱磷、脱硫脱磷时喷吹石灰系渣料，同时顶吹氧气脱磷后，再喷入苏打粉系渣料脱硫经预处理的铁水再装入另一座转炉进行脱碳用 H 炉进行铁水脱磷、脱硫处理具有如下特征：◆ H 炉内空间大，进行铁水预处理时，炉内反应效率高、反应速度快，可在较短的时间内连续完成脱磷、脱硫处理；◆ 可用块状生石灰和转炉渣代替部分脱磷渣；◆ 脱磷过程中添加部分锰矿，可提高脱磷效率，且增加了铁水中的锰含量采用 MURC 工艺，在同一座转炉上可连续脱硅、脱磷、除渣和脱碳工艺过程为：铁水在转炉中脱硅、脱磷后倒炉放渣，保留铁水，脱磷渣一般倒出 50%；然后造脱碳渣进行脱碳，出钢后脱碳渣可直接留在炉内用于下一炉脱磷吹炼；MURC 工艺冶炼周期约 33～35min采用 MURC 工艺，通常铁水和脱碳渣流动方向相反，废钢比高，碱度低(CaO/SiO2≤2）、T.Fe（≥8%）、低温（约 1350℃）操作，可达到高效脱磷，炉渣热循环，减少炼钢渣量和石灰用量。
MURC 法的中间扒渣是其最突出的特点如果扒渣不稳定，含磷渣排出少，将影响脱磷效果和脱碳炉的正常运行因此，MURC 法的关键是保证中间扒脱磷渣的操作稳定性在脱磷吹炼末期，会出现一定量的泡沫渣，可有效利用渣的泡沫化进行扒渣操作渣泡沫化是中间扒渣的关键，应注意控制脱磷吹炼渣的成分和碱度BRP 工艺主要生产低磷和超低磷钢，包括管线钢、IF 钢、帘线钢、石油钻杆钢等脱磷炉停吹时，平均磷含量低于 0.015%，最低达到 0.003%，钢坯磷含量低于 0.006%进行少渣吹炼时，脱磷和脱碳后的总渣量低于 60kg/tBRP 工艺对于拓展品种、提高钢水品质以及实现效益最大化有重要作用3 结语“双联法”转炉炼钢工艺与混铁车和铁水罐法脱磷相比，具有大批量生产纯净钢的优势转炉容量大，有充分的反应空间，反应动力学条件优越通常铁水磷含量可降至 0.010%，可大批量生产超低磷钢、管线钢及优质宽厚板铸坯工序简化，操作人员减少，成本相对较低据统计，转炉脱碳渣用于另一座转炉脱磷的“双联法”，生产 1t 铁水的钢铁料消耗比传统方法减少 25kg，石灰消耗降低 40%，吨钢成本约降低 65 元新日铁开发的 MURC 工艺也在不断完善，其大分厂不断增加 MURC 法的应用比例。
通过控制渣的成分，尤其是炉渣的碱度，保持铁水预处理比 90%以上，可成功生产超低磷钢 。