小颗粒石灰石化渣脱磷热力学分析

为探索转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢的最佳工艺条件,基于化渣脱磷基础试验,对小颗粒石灰石的化渣脱磷效果进行热力学分析.采用单变量试验方法,探究石灰石粒度、反应温度、配渣碱度及FeO含量对石灰石化渣脱磷的影响,进而得到最佳参数.结果表明,平均粒径为0.84 mm的石灰石颗粒化渣脱磷效果最佳,粒径过大或过小均会造成脱磷率降低;试验温度为1 400 ℃时化渣脱磷效果最佳,低于1 400 ℃时,化渣不充分且速度较慢,而高于1 400 ℃时会出现回磷现象.铁水脱磷率随碱度的升高而升高,当配渣碱度R=3.5时,熔渣状态较好,脱磷效果最佳;碱度过高时,熔渣黏度较高,泡沫渣量大,容易溢渣.铁水脱磷率随配渣FeO含量的升高而升高,FeO质量分数为20％时,熔渣状态最佳;当FeO质量分数达到30％时,反应过程中会出现溢渣现象.在试验得出的最佳工艺条件下,石灰石化渣脱磷过程前期脱磷速度快,泡沫渣状态好,渣中固溶体相种类多,终点脱磷率达到85％以上,钢中磷质量分数降到0.02％以下,可以完成脱磷任务.研究结果为开展转炉喷吹石灰石粉冶炼的工业应用提供了理论基础.