由于冶煉9Ni等超低磷鋼種對轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)磷含量條件要求比較苛刻,一般需要實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼液磷量分?jǐn)?shù)在40×10-6以下,因此南鋼以管線鋼為研究對象,采用了雙渣+留渣的冶煉工藝,鋼液中的磷主要在脫磷期(一倒)去除。冶煉終點(diǎn)的脫磷效果直接由冶煉前期的脫磷效果決定,由于轉(zhuǎn)爐整個冶煉過程中爐渣的組成和物相結(jié)構(gòu)的變化反映了爐渣的熔化狀況和化渣效果。
科研工作者通過采用熱力學(xué)軟件Factsage6.4、SEM、EDS、XRD,并結(jié)合紅外和拉曼實驗手段分析研究了一次倒渣和終點(diǎn)爐渣物相結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:一倒渣和終渣的黏度均隨著溫度的升高而降低.溫度相同時,一倒渣的黏度較高,但熔點(diǎn)低于終渣。低溫時形成的液相較多,更有利于脫磷反應(yīng)的進(jìn)行。爐渣Si、Ca、P元素富集的區(qū)域,形成的礦相主要為2CaO.SiO2-3CaO.P2O5固溶體相,對脫磷較為有利;而Fe、Mn、Mg和O元素富集的區(qū)域,形成的物相主要為鐵氧化物和RO相,爐渣脫磷能力脫磷較差。
紅外和拉曼分析結(jié)果表明:一倒渣和終渣都形成SiO4四面體單元,一倒渣主要以Si-O-Si鍵為主,而終渣主要以P-O-P鍵為主。硅酸鹽網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)越多,對脫磷越有