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随着冶金和材料工业的发展,对钢铁产品的性能要求日趋严格,其中磷元素是钢铁内主要的有害元素之一,进而要求对铁水中的磷元素进行有效的脱除。我国铁矿石对外依存度高(需求量大、价格高),同时随着长期对低磷铁矿的开发和利用,其储量逐渐减少,而占全国铁矿总储量14.68%,总量达74.5亿吨的高磷铁矿,特别是我国西南地区丰富的高磷钒钛磁铁矿及其它种类的高磷铁矿却没有达到很好的应用,究其原因是高炉内几乎所有的磷都进入铁水,而对高磷铁水脱磷的经济实用技术也缺乏,因而对复杂铁资源的高磷铁水脱磷的技术研究就显得迫在眉睫。本论文以提钒后的半钢,含磷0.3%、碳3.9%的铁水为待脱磷铁水,以-200目的化学纯SiO2、CaO、Fe2O3、Na2CO3、CaF2和Al2O3为渣剂原料,主要研究了不同助熔剂下脱磷效果的比较、加渣不同对脱磷的影响(一次加渣和两次加渣)和脱磷反应动力学条件。热力学分析表明,高碱度、高氧化性和低温有利于铁水中磷的脱除；CaO是最合适的碱性氧化物。以CaF2为助熔剂的CaO—FeO—SiO2三元渣剂。在CaF2配比为6%,渣铁比为0.2,渣剂碱度为4,Fe2O3配比定为60%,熔池温度定为1350℃,采用两次加渣,能把铁水终点磷含量降至0.024%,脱磷率达到92%。以Al2O3或Na2O为助熔剂的CaO—FeO—SiO2三元渣剂。渣剂中分别使用6%Al2O3或6%Na2O做助熔剂,渣铁比为0.2,渣剂碱度为4,Fe2O3配比定为60%,熔池温度定为1350℃,能把铁水终点磷含量分别降至0.018%和0.019%,脱磷率分别为94%和93.66%。以Al2O3和Na2O混合物为助熔剂的CaO—FeO—SiO2三元渣剂。渣剂中使用4%Al2O3+2%Na2O做助熔剂,渣铁比为0.2,渣剂碱度为4,Fe2O3配比定为60%,熔池温度定为1350℃,能把铁水终点磷含量降至0.013%脱磷率达到95.66%。铁水脱磷工艺中,渣剂分两次加入的脱磷效果优于一次加入的效果。根据双模理论,对脱磷动力学进行分析,得出铁水中磷含量与脱磷时间的关系是计算出渣剂中使用Al2O3、Na2O或Al2O3+Na2O助熔剂,渣铁比为0.2,渣剂碱度为4,Fe2O3配比定为60%,熔池温度定为1350℃,采用两次加渣的状态下的脱磷动力学参数：kp=1.69×10-3～2.87×10-3cm2.s,总传质系数ko=0.0142-0.0202cm/s。影响脱磷反应速率的是渣铁间磷元素的混合传质,但主要是铁水中磷的扩散传质。最终选择以4%Al2O3+2%Na2O的混合物为助熔剂的CaO—FeO—SiO2三元渣剂,并在脱磷过程中分两次加入,可以使铁水终点磷含量低于0.018%。