第３８卷第２期 ・４０・２０１７年４月 特殊钢 ＳＰＥＣＩＡＬ ＳＴＥＥＬ Ｖｏｌ＿３８．Ｎｏ．２ Ａｐｒｉｌ ２０１７ 泡沫渣对１２０ ｔ转炉钢液脱氮的影响 迟云广 邓志银朱苗勇 （东北大学冶金学院，沈阳１１０８１９） 摘要１２０ ｔ转炉４０炉工业试验的冶炼过程全程底吹氩，吹炼１５％时钢中Ｃ含量为４．０％，炉渣成分为 （／％）：２１．２ＦｅＯ，２．６Ａ１２Ｏ３，５．３ＭｎＯ，３１．２ＣａＯ，１１．２ＭｇＯ，２３．７ＳｉＯ２，３．２Ｐ２Ｏ５，碱度１．３，吹炼终点钢中Ｃ含量０．１％， 炉渣成分为（／％）：１４．５ＦｅＯ，２．０Ａ１２Ｏ３，３．９ＭｎＯ，４９．５ＣａＯ，８．０ＭｇＯ，１３．５ＳｉＯ２，２．２Ｐ２Ｏ５，碱度３．４。采用气体、成分分 析和光学显微镜等方法研究了炉渣泡沫化程度对转炉钢液脱氮的影响，讨论了炉渣二次脱氮机理。分析得出，吹 炼初期转炉钢液脱氮很微弱，脱氮主要集中在吹炼１５％到８０％的过程中，转炉吹炼末期钢液有所增氮。炉渣中存 在金属液滴，炉渣泡沫化程度好，ＣＯ在炉渣中的停留时间长，ＣＯ与金属液滴的碰撞机会多，二次脱氮作用明显。 入炉铁水Ｎ含量为５３ ｘ １０Ｉ¨，炉渣泡沫化程度较好的炉次，转炉终点平均Ｎ含量１３．７ ｘ １０一，平均脱氮率为 ７４．２％；泡沫渣程度较差的炉次，转炉终点平均Ｎ含量为２５．２ ｘ １０Ｉ¨，平均脱氮率为５２．５％。 关键词１２０ ｔ转炉泡沫渣钢液脱氮二次脱氮 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｆｏａｍｉｎｇ Ｓｌａｇ ｏｎ Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ Ｌｉｑｕｉｄ ｄｕｒｉｎｇ １２０ ｔ ＢＯＦ Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｈｉ Ｙｕｎｇｕａｎｇ，Ｄｅｎｇ Ｚｈｉｙｉｎ ａｎｄ Ｚｈｕ Ｍｉａｏｙｏｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８１９） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｂｌｏｗｉｎｇ ａｒｇｏｎ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ４０ ｈｅａｔｓ １２０ ｔ ＢＯＦ ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｔ ｂｌｏｗｉｎｇ １５％ｔｈｅ Ｃ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｉｓ ４．０％ｗｉｔｈ ｓｌａｇ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ（／％）：２１．２ＦｅＯ，２．６Ａ１。Ｏ ．５．３ＭｎＯ， ３１．２ＣａＯ，１１．２ＭｇＯ，２３．７ＳｉＯ，，３．２Ｐ，Ｏ ａｎｄ ｂａｓｉｃｉｔｙ １．３，ａｎｄ ａｔ ｅｎｄ ｂｌｏｗｉｎｇ ｔｈｅ Ｃ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｌｉｑｕｉｄ ｉｓ ０．１％ｗｉｔｈ ｓｌａｇ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ（／％）：１４．５ＦｅＯ。２．０Ａ１。Ｏ ，３．９ＭｎＯ，４９．５ＣａＯ，８．ＯＭｇＯ，１３．５ＳｉＯ，，２．２Ｐ，Ｏ ａｎｄ ｂａｓｉｃｉｔｙ ３．４．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｅｔ ｏｆ ｓｌａｇ ｆｏａｍｉｎｇ ｌｅｖｅｌ ｏｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ Ｂ０Ｆ ｌｉｑｕｉｄ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｇａｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｍｉｃｒｏ。 ｓｃｏｐｅ．ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ ｓｌａｇ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ａｎａｌ￣ｒｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｉｎ ｅａｒｌｉｅｒ ｂｌｏｗｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ ＢＯＦ ｍｅｔａｌ ｉｓ ｗｅａｋｅｒ．ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｉｎ １５％～８０％ｂｌｏ— ｗｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｎ ｌａｓｔ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ Ｂ０Ｆ ｂｌｏｗｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｈａｓ ｓｏｍｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ．Ａｓ ｔｈｅ ｍｅｔａｌ ｄｒｏｐｌｅｔｓ ｅｘｉｓｔ ｉｎ ｓｌａｇ．ｔｈｅ ｓｌａｇ ｆｏａｍｉｎｇ ｌｅｖｅｌ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｔａｉｎｅｄ ｔｉｍｅ ｏｆ ＣＯ ｉｎ ｓｌａｇ ｉｓ ｌｏｎｇｅｒ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＣＯ ｂｕｂ— ｂｌｅｓ ａｎｄ ｍｅｔａｌ ｄｒｏｐｌｅｔｓ．ｔｈｅ ｅｆｆｅｔ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｓ ｏｂｖｉｏｕｓ．Ｗｉｔｈ Ｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｍｅｔａｌ ｂｅｉｎｇ ５３ ｘ １０～．ｗｉｔｈ ｒｅｇａｒｄ ｔｏ ｈｅａｔｓ ｗｉｔｈ ｂｅｔｔｅｒ ｓｌａｇ ｆｏａｍｉｎｇ ｌｅｖｅｌ ｔｈｅ ＢＯＦ ｅｎｄ Ｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｖｅｒａｇｅ ｉｎ ｌｉｑｕｉｄ ｉｓ １３．７ ｘ １０－６ ａｎｄ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｒｅａｃｈｅｓ ７４．２％．ｗｈｉｌｅ ｔｏ ｈｅａｔｓ ｗｉｔｈ ｌｏｗｅｒ ｆｏａｍｉｎｇ ｌｅｖｅｌ ｔｈｅ ＢＯＦ ｅｎｄ Ｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｖｅｒａｇｅ ｉｎ ｌｉｑｕｉｄ ｉｓ ２５．２×１０ ａｎｄ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ １ｉｑｕｉｄ ｉｓ ｏｎｌｙ ５２．５％． Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｉｎｄｅｘ １２０ ｔ ＢＯＦ，Ｆｏａｍｉｎｇ Ｓｌａｇ．Ｒｅｍｏｖａｌ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ Ｌｉｑｕｉｄ．Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ Ｌｉｑｕｉｄ 国内外许多学者已开展了氮的过程控制 和 去除的研究… 。转炉冶炼脱氮方面的研究主要集 中在氧气纯度 Ｊ、底吹气体＿２ ｊ、转炉终点控制［３－４］、 装料制度 等。转炉主要是依靠气泡携带法脱氮， 气泡在上升过程中要穿过钢液和炉渣层。本文作者 表１入炉铁水成分／％ Ｔａｂｌｅ １ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｈｏｔ ｍｅｔａｌ／％ 在转炉冶炼中发现，转炉炉渣情况对终点氮含量具有 重要影响。基于工业实验结果，通过分析转炉炉渣对 脱氮的影响，提出了转炉炉渣中二次脱氮的机理。 １ 实验 １．１实验过程 第一批料，石灰２～３ ｔ、轻烧白云石１～１．５ ｔ和石灰 石１ ｔ。吹炼到１５％～２５％的过程中加入第二批料， 石灰２～３ ｔ。实验炉次冶炼过程中采用全程底吹氩 气，所有炉次底吹模式完全相同。转炉冶炼后期根 的泡沫化；出钢氧含量均控制在３００×１０～～５００× 据炉渣情况添加调渣剂或者冷却剂使炉渣保持一定 本实验在钢厂１２０ ｔ顶底复吹转炉进行，入炉铁 水平均成分如表１所示，入炉铁水１００—１１０ ｔ，平均 １０３ ｔ。废钢１０～１８ ｔ，平均１５ ｔ。下的同时加入 １０Ｉ¨。实验过程中记录泡沫渣情况。在冶炼过程中 出现喷溅、返干和炉渣过稀的情况均属于较差泡沫 化炉渣；当供氧量达Ｎ３ｏ％～４０％时，炉口有轻微 第２期 迟云广等：泡沫渣对１２０ ｔ转炉钢液脱氮的影响 ・４ｌ・ 的溢渣或者少量的甩渣，溢出的炉渣瞬间由亮变黑， 变黑之后可明显看出黑渣成发泡状，甩出的炉渣成 小块状、片状或者发泡状且瞬间由亮变黑，无燃烧过 程，此时炉渣属于较好的泡沫渣。 １．２取样方式和分析方法 试验５个浇次共４０炉，实验过程中对４０炉铁 水预脱硫后和转炉终点进行取样分析Ｎ含量，对４Ｏ 炉中第１Ｏ～２５炉钢液取过程样，分别在吹炼到 １５％、３０％、６０％、８０％和终点取样，渣样共取２炉， 分别在吹炼到１５％、３０％、８０％和终点取样。采用 氮氧分析仪分析钢液试样中Ｎ含量，利用碳硫分析 仪分析钢液试样中碳的含量，采用ＸＲＦ分析钢液试 样中ｓｉ和Ｍｎ的成分，渣样利用ＸＲＦ和光学显微镜 进行检测分析。 ２实验结果 图１转炉冶炼过程中钢液平均成分 Ｆｉｇ．１ ｐｒｏｅｅｓｓ Ａｖｅｒａｇｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｉｎ ＢＯＦ ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ ２．１钢液成分变化 图１是转炉冶炼过程中不同 阶段钢液主要成分平均值变化曲 线。从图１可以看出，Ｃ和Ｓｉ含 量不断下降，Ｍｎ含量先减小后期 有小幅度的增加。吹炼开始到 １５％的过程中，Ｓｉ和Ｍｎ含量迅 转炉冶炼阶臣，％ 转炉冶炼阶段，％ 速下降，ｃ含量下降趋势比较平 氧化反应占主导。吹炼由１５％ 图２转炉吹炼过程的Ｎ含量：（ａ）炉渣泡沫化较好炉次；（ｂ）炉渣泡沫化较差炉次 Ｆｉｇ．２ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｌｉｑｕｉｄ ｉｎ ＢＯＦ ｂｌｏｗｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ：（ａ）ｈｅａｔｓ ｗｉｔｈ ｂｅｔｔｅｒ ｓｌａｇ ｆｏａｍｉｎｇ 缓，说明在此过程中ｓｉ和Ｍｎ的 ｌｅｖｅｌ；（ｂ）ｈｅａｔｓ ｗｉｔｈ ｌｏｗｅｒ ｓｌａｇ ｆｏａｍｉｎｇ ｌｅｖｅｌ 到３０％的过程中，ｓｉ和Ｍｎ下降曲线非常平缓，３０％ 以后趋于直线，说明ｓｉ和Ｍｎ的氧化已经结束，吹炼 １５％以后，ｃ的曲线下降趋势越来越明显，因此吹炼 １５％后，ｃ的氧化反应占主导。 在４０炉实验中，泡沫渣程度较好的炉次共２８ 炉，过程样１３炉，泡沫化程度较差炉次共１２炉，过 泡沫化程度较好的炉次（图２ａ），终点氮含量明显降 低，终点Ｎ含量平均值ｌ３．７ Ｘ １０～，平均脱氮率 ７４．２％。 ２．２转炉渣变化 表２为转炉冶炼过程泡沫化程度好的炉渣平均 成分。由表２可知，炉渣的氧化性先减小后增大， ＣａＯ含量逐渐增大，ＭｇＯ和ＳｉＯ 含量逐渐减小，炉 程样３炉。图２为转炉冶炼过程不同阶段Ｎ含量， 泡沫化较好和较差的炉次分别由图２（ａ，ｂ）列出，图 中数据为Ｎ含量平均值。从图２中可以看出，入炉 铁水中的Ｎ含量均在５３×１０ 左右。转炉冶炼过 渣碱度逐渐增大，ＭｎＯ含量先增大后减小，Ａ１ Ｏ 和 Ｐ：Ｏ 含量非常少，变化不是很明显。图３为转炉冶 炼过程泡沫渣程度较好炉渣光学显微镜照片。从 程中，钢液Ｎ含量整体上都是先减小后增大。吹炼 到１５％的开始阶段，脱氮量非常小，平均为２× １０一～３ Ｘ １０Ｉ”。转炉脱氮主要集中在吹炼１５％到 图３可以看出，炉渣中存金属液滴和孔洞，并且金属 表２转炉冶炼过程中炉渣平均成分和碱度 Ｔａｂｌｅ ２ Ａｖｅｒａｇｅ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ ｏｆ ｓｌａｇ ｄｕｒｉｎｇ ＢＯＦ ｓｔｅｅｌｍａｋ－ ｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｂａｓｉｃｉｔｙ ８０％的过程中，炉渣泡沫化较好炉次脱氮量平均降 低４Ｏ．４×１０～，泡沫化较差炉次脱氮量平均降低 ２７．９×１０～。吹炼由８０％到终点，钢液有所增氮， 平均增氮量为３×１０～。由图２（ｂ）可知，泡沫渣程 度较差的炉次，转炉终点Ｎ含量普遍偏高，平均Ｎ 含量为２５．２×１０～，平均脱氮率仅为５２．５％；炉渣 特殊钢 ３８卷 使；『 ｊ，ｆＬ Ｊ之Ｉ Ｉｊ Ｊ’ Ｉ・Ｕ『『，Ｊ｛受珩 象 ３结果分析与讨论 ３．１ 池洙 ０ ． Ｊ （１）Ｊ三 。 ，｝久脱／ｉ／以 ．的 叮能 ｊ＝ｆＪ ＆ ｌｌｆ’Ｊ 火 ｌＪ 求埘脱瓤ｎ，Ｊ影 旧ｉ ｝ 『 ｒ２（ ）（）‘１：，ｉＩ Ｊ‘以忽ｌｌＩ｝｝ Ｉ１ 兑氨ＩＩ，Ｊ．发 』 池ｌＪ、Ｊ 训 分 乃ｏ．川 １ Ｊ‘・１、小的ｆｃ ，ｒｉ｛１ｑ ｆ砭 ｊ 池｛萎 虫Ｉｔ Ｊ，ＪＪ兑 Ｊ乏Ｊ ＇ｑｌｊ－ｔ；；（１）ＩＪ！Ｉｊ ¨发进ｉ ２ Ｎ＝Ｎ、（ ） （１） （ ） ｌ Ｉ ３ 々 、・ ｔｔ＂ｆＬｉｌ￣ｉＪ（ ）ｆ【ｌ ｊ 液；向（Ｉ Ｉ） Ｉ ’ｉ＃．３ 、１ｌＩｌ ｐｈｏｈ’ ｌ１ｆ ｈ．ｈ，ｓ（｛ ｋ）ｄｌｌ（｝Ｉｌｌ＋、 （ＩｒＩＩｌｌ１ｔ Ｉ （、、 ｔ １ 【ｌ Ｊ冬Ｉ ３ Ｊ ，Ｊ ，由 ｔ ｔ－ｆ １，， ｛ 孑Ｌ化ｎ，Ｊ金Ｊ 液淌，由、ｔ １，， ・ …肜的孔州 ｉ，Ｊ‘以｝ｆｉ 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活性物质ＳｉＯ 和Ｐ：Ｏ 含量相对较高，因炉渣中含 有金属液滴（图３），炉渣中的ＦｅＯ与金属液滴发生 式（３）氧化反应生成ＣＯ气泡，同时钢液中的［Ｃ］－ ［Ｏ］反应逐渐增强，ＣＯ气泡越来越多，此时炉渣最 易起泡。当碱度达到１．５～１．７时，泡沫渣达到最 佳¨ ，由表２可知，吹炼到３０％时泡沫渣即可达到 最佳状态。 吹炼由１５％到６０％的过程中，如果泡沫渣处于 较好状态，如图２（ａ），ＣＯ气泡在炉渣中停留时间 长，与含Ｎ的金属液滴碰撞的机会多，金属液滴中 的Ｎ可以进入ＣＯ气泡随气泡溢出，脱氮后的金属 液滴再次进入钢液使钢液Ｎ含量进一步降低，同时 泡沫渣可以很好的覆盖整个钢液面，起到防止钢液 增氮的作用。由图２（ａ）可知，吹炼由１５％到６０％的 过程中，氮含量降幅最大。如果炉渣泡沫化程度较 差，如图２（ｂ），在冶炼过程中ＣＯ溢出过快，气泡与金 属液滴接触时间短，并带有喷溅。喷溅过程中，渣中 的许多液滴被带出转炉而不能返回钢液。此外，钢液 还有裸露吸气的风险。尽管钢液溶池碳氧反应剧烈， 但泡沫渣的二次脱氮作用被大大削弱，由图２（ｂ）可 知，最终的脱氮效果不如泡沫化程度较好的炉次。 吹炼由６０％到８０％的过程中，由于Ｃ含量的降 低（图１），Ｃ的氧化逐渐减弱，ＣＯ气泡逐渐减少，同 参考文献 Ｉ１ Ｙａｋｕｓｈｅｖ Ｅ Ｖ，Ｚｙｒｙａｎｏｖ Ｖ Ｖ，Ｋｏｒｏｖｉｎ Ｂ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ｅｆｉｅｃｔ ｏｆｔｈｅ Ｐｕｒｉｔｙ ｏｆ Ｏｘｙｇｅｎ Ｕｓｅｄ ｆｏｒ Ｂｌｏｗｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｓｔｅｅｌ Ｍａｄｅ ｉｎ Ｈｉｇｈ—Ｐｏｗｅｒ ＡＲＣ Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅｓ ａｔ Ｕｒａｌ Ｓｔｅｅｌ Ｊ Ｉ．Ｍｅｔａｌｌｕｒ— ｇｉｓｔ．２０１０．５４（１ ２）：７７．８２． ［２］副岛利行，松井秀雄．上下吹墨耘炉忙挡ｃ＿于为吹辣， 夕一、／ 逋 正化［Ｊ］．绒匕鲴，１９８７，７３（４）：１６０． ［３］古垣一成，平罔照祥，糟谷羲幸，等．天 ｊ 口一，Ｌ，ｃ二上为 低窒素吹辣法［Ｊ］．绒匕鲷，１９８３，６９（１２）：１００６． ［４］王玉生，郭翔宇，艾晓礼，等．复吹转炉冶炼低氮钢工艺优 化［Ｊ］．炼钢，２０１２，２８（５）：１３—１９． ［５］Ｘｉｏｎｇ Ｓ，Ｚｅｎｇ Ｈ，Ｃａｏ Ｙ，ｅｔ ａ１．Ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ Ｍｏｈｅｎ Ｓｔｅｅｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｌＪ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉ— ｔｙ．Ｅｎｇｌｉｓｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１４，ｌ３（１）：ｌｌ－１８． Ｉ ６ ｌ Ｇｏｌｄｓｔｅｉｎ Ｄ Ａ．Ｆｒｕｅｈａｎ Ｒ Ｊ．Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｍｏｄｅ１ ｆｏｒ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｃｏｎ． ｔｒｏｌ ｉｎ Ｏｘｙｇｅｎ Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ ＪＪ ｆ．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｔｒａｎｓａｃ— ｔｉｏｎｓ Ｂ．１９９９．３０Ｂ，９４５－９５６． Ｉ ７ ｌ Ｓｔｅｎｅｈｏｌｍ Ｋ．Ａｎｄｅｒｓｓｏｎ Ｍ．Ｔｉｌｌｉａｎｄｅｒ Ａ。ｅｔ ａ１．Ｒｅｍｏｒａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒｏ— ｇｅｎ，Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ Ｓｕｌｐｈｕｒ ｆｒｏｍ Ｔｏｏｌ Ｓｔｅｅｌ ｄｕｒｉｎｇ Ｖａｃｕｕｍ Ｄｅｇａｓｓｉｎｇ［Ｊ］．Ｉｒｏｎｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ，２０１３，４０（３）：１９９－２０５． 『８ Ｒｉｉｐｉ Ｊ，Ｆａｂｒｉｔｉｕｓ Ｔ，Ｈｅｉｋｋｉｎｅｎ Ｅ Ｐ，ｅｔ ａ１．Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｄｕｒ－ ｉｎｇ ＡＯＤ Ｐｒｏｃｅｓｓｌ Ｊ．ＩＳＩＪ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２００９，４９（１０）：ｌ４６８．１４７３． １９ Ｉ Ｔａｋａｈａｓｈｉ Ｍ．Ｓａｎｏ Ｍ，Ｍｏｒｉ Ｋ．Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｄｅｓｏｒ０ｔｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｍｏｈｅｎ Ｉｒｏｎ ｂｙ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ａｒ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｂｌｏｗｉｎｇ『Ｊ Ｉ．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｊａｐａｎ，１９８７．２７（８）．６３３－６３７． ｆ １ Ｏ ｆ Ｋｉｔａｍｕｒａ Ｔ．Ｍｉｙａｍｏｔｏ Ｋ．Ｔｓｕｉｉｎｏ Ｒ．Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ］Ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ Ｎｉｔｒｏ一 时炉渣氧化性减弱（表２），炉渣中的ＦｅＯ与金属液 滴发生氧化反应生成ＣＯ气泡减少，造成ＣＯ气泡在 炉渣中与金属液滴的碰撞机会减少，脱氮效率有所 降低，如图２所示。吹炼由８０％到吹炼终点的过程 中，所有炉次钢液Ｎ含量均小幅增加，吹炼末期Ｃ 含量很低（图１），［Ｃ］＿［０］反应越来越弱，渣的厚度 减小，继续吹氧时，会造成钢液面裸露使钢液增氮。 综上可知，转炉冶炼过程脱氮最重要的是冶炼 前中期，要尽可能快速形成碱度、成分、数量和流动 性适当、泡沫化程度较好的泡沫渣。理论上泡沫渣 造的越好，脱氮效果越好，但是炉渣泡沫化程度也要 适当，不能充满整个炉膛造成喷溅。 ４结论 （１）转炉渣中的金属液滴与ＣＯ气泡碰撞接触 可以脱氮，脱氮后的金属液滴进入钢液中，会使钢液 中的Ｎ含量进一步降低。本文炉渣泡沫化程度较 好的炉次平均脱氮率为７４．２％；泡沫渣程度较差的 炉次平均脱氮率仅为５２．５％。 （２）转炉开始阶段脱氮效果差，脱氮主要发生 在吹炼１５％到８０％的过程中，吹炼由８０％到终点 过程中，钢液有增氮现象。转炉冶炼过程脱氮最重 要的是冶炼前中期，要尽可能快速形成碱度、成分、 数量和流动性适当、泡沫化程度较好的泡沫渣。 国家自然科学基金项目资助（Ｕ１５６０２０８） ｇｅｎ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｖａｃｕｕｍ Ｄｅｇａｓｓｅｒ Ｊ『．ＩＳＩＪ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，１９９６，３６（４），３９５－４０１． １１ Ｉ Ｎｏｍｕｒ Ｋ．Ｏｚｔｕｒ Ｋ．Ｆｒｕｅｈａｎ Ｒ Ｊ．Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｆｒｏｍ Ｓｔｅｅｌ Ｕ． ｓｉｎｇ Ｎｏｖｅｌ Ｆｌｕｘｅｓ ｌＪ Ｉ．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ ａｎｄ ＭａｔｅｒＪｌａｓ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ Ｂ， ｌ９９】．２２Ｂ．７８３－７９０． ［１２］Ｉｔ０ Ｋ，Ａｍａｎｏ Ｋ，Ｓａｋａｏ Ｈ．Ｋｉｎｅｔｉｃ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｏｌｔｅｎ Ｉｒｏｎ『Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｊａｐａｎ，１９８８，２８（１）：４１４８． ［１３］Ｚｈｏｕ Ｊ，Ｑｉｎ Ｚ，Ｚｈａｎｇ Ｂ，ｅｔ ａ１．Ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｏｆ Ｄｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｉｎ ＲＨ Ｊ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２０１３，２０ （７）：４０－４４． ４ ｊ Ｓｈｉｎｍｅ Ｋ．Ｍａｔｓｕｏ Ｔ，Ｍｏｒｉｓｈｉｇｅ Ｍ．Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｏｆＮｉｔｒｏｇｅｎ Ｒｅｍｏｖ— ａ１ ｉｎ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ ｕｎｄｅｒ Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌＪ ｉ．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌｌｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｊａｐａｎ，１９８８，２８（４），２９７－３０４． ［１５］傅杰．钢冶金过程动力学［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００１： １５３．１６４． ［１６］张芳．转炉炼钢［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００８：７８－７９． 迟云广（１９８６一），男，博士研究生，２０１１年武汉科技大学（硕 士）毕业，精炼工艺研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｉｙｕｎｇｕａｎｇ＠１２６．ｃｏｒｎ 收稿日期：２０１６—１０—２６
