钢包精炼炉脱硫工艺探讨.pdf

第33卷第5期
甘肃治金
Vo,33
2011年10月
GANSU METALLURGY
Oct.,2011
文拿编号:1672-461(201)05-0007-03
钢包精炼炉脱硫工艺探讨
杨生州
兰州资源环境职业技术学院,甘肃兰州730021)
摘要:本文主要对钢包精炼炉进行了介绍,阐述了LF钢包精炼炉脱硫工艺,以及彫响脱碗的主要因素。并从
渣量控制、渣况判断及渣性控制、节奏调整等方面进行了系统的阐述。
关键词:钢包精炼炉;脱工艺;渣
中图分类号:1704.3
文献标识码;A
Discuss on Ladle Desulfurization Process
YANG Sheng-zhou
Lanzhou Voc-tech College of Resources Environment, Ianzhou 730021, China
Abstract This paper introduces the LF, expounds the LF desulfur ation process and the main influence factors of desulfur
ization Apects of the slag quantity conrol and slag status judgment and lag property control, rhythm adjust is systema
ly discussed in thi
Key words: LF; desulfurization process; slag
生产中得到了较好应用。
对于大多数钢种来说,硫是有害元素。它在2LF(钢包精炼炉)简介
中所形成的硫化物降低了钢的韧性,硫化锰夹杂是
LF炉(钢包精炼炉)如图1,它是1971年由日
钢基体点腐蚀的发源地,钢的氢脆与钢中硫化物夹本大同钢铁公司发明的,用电弧加热,包底吹搅
杂也有密切关系。
拌
随着国内外市场的求,对钢材产品的质量要
求越来越高,特别是对钢中有害元素硫的含量限制
更加严格。如石油管、天然气输送管、海上采油平台
用钢等,都要求钢材具有更好的均匀机械性能和更高
韧性,要求钢中硫含量低于500ppm。故钢水的深脱
硫技术在整个炼钢过程中更加起着日益重要的作用。
日本某厂通过炉外精炼的有关操作已可将钢中的硫
降到2pm的水平。而我国的宝钢、武钢、鞍钢、本
钢、攀钢现在都可以生产20ppm以下的低硫钢
在目前全连铸技术的普遍应用中,硫化物在钢中
的偏析成为连铸坯产生裂纹的重要原因之一,也是影
响连僯坯合格率的关因素。因此,解决钢水的含硫
何题己经成为保证钢材质量的关键环节之
滑动水口;2.支座;3钢包;4.情性气体;5.防減包盖;6.真空
LF炉即钢包精炼炉是70年代初由日本开发成家識;、电校;8.电柲夹头;9.合金料斗;10.测温样;1.
功,并大量推广,已成为当代最主要的炉外精炼设孔12真空管道13.真空系航
备。LF精炼是炉外深脱硫处理的主要手段,在钢铁
图1ILF炉(钢包精炼
蕗野监理 E-mai]: GSLYJL@126
Te098L=856540G0x
甘肃冶金
第33卷
2.1LF工艺僦点
3.1工F渣钢间的脱硫反应
(1)电弧加热热效率高,升温幅度大,控温准确度
硫在钢液中主要以FeS及MnS形式存在,在炉
可达±5℃。
渣中以CaS形式存在最为稳定。脱硫基本反应为:
(2)具备搅拌和合金化的功能,吹氙搅拌易于实
Fes +Ca0= Cas+Feo
现窄范围合金成分控制,提高产品的稳定性。
造白渣后,炉渣中的i不断将FeO还原成Fe,
(3)没备投资少,精炼成本低,适合生产低硫和超促进脱硫反应进行,因而造成白渣脱硫反应可写成
低硫钢。
2FES+2ca0 +Si=2FE+2cas+ Sio
2.2L〖炉主要功能
3.2影响脱硫的因素
(1)使钢液升温和保温功能。钢液通过电弧加热
影响脱硫的因素主要有以下几点:
获得新的热能,这不但能使钢包精炼时可以补加合3.2.1渣量对脱碗效果的影响
金和调整成分,也可以补加渣料,便于钢液深脱硫和
适当增加渣量,可以增加渣中CaO含量,稀释
脱氧。而且连铸要求的钢液开浇温度得到保证,有渣中CaS浓度,可以加快脱硫速率,但渣量过大会使
利干铸坯质量的提高。
炉渣过厚,影响钢渣界面反应,在实际生产过程中,
(2)氩气搅拌功能。气通过装在钢包底部的透转炉出钢下渣过多,会使钢中氧含量增加,影响造白
气砖向钢液中吹氩,钢液获得一定的搅拌功能。
渣的过程,从而恶化脱硫条件,降低脱硫效率。因
(3)真空脱气功能。通过钢包吊入真空罐后,采此,在生产实践中转炉出钢下渣量要求小于30mm
用蒸汽喷射泵进行真空脱气,同时通过包底吹入氩3.2.2碱度对脱硫效果的影
气搅动钢液,可以去除钢液中的氢含量和氮含量,并
炉渣碱度高,游离CaO多,或(02)增大,有利
进一步降低氧含量和硫含量,最终获得较高纯净度于脱硫。但过高的破度,常出现炉渣黏度增加,反而
的钢液和性能优越的材质。
降低脱硫效果。实测炉渣的碱度影响炉渣的熔化温
2.3工F炉的生产工艺要点
度、黏度和脱硫能力。该渣系炉渣碱度R=(CaO+
(1)加热与控温ILF采用电弧加热,热效率高,钢MgO)/(A2O3+SiO2)。渣系的黏度与(Ca0+
水平均升温1℃耗电0.5~0.8kW?h,LF升温速Mg0)含量的关系如图2所示,由图可见:当(MgO+
度决定于供电比功率(kVM),而供电的比功率又Ca0)含量超过70%时,炉渣黏度急剧升高。
决定于钢包耐火材料的熔损指数。因采用埋弧泡沫
渣技术,可减少电弧的热辐射损失,提高热效率
10%~15%,终点温度的精确度≤士5℃。
)采用白渣精炼工艺。下渣量控制在。
≤5kg/,一般采用Al203-Ca0-SiO2系炉渣,包渣碱
度R≥3,以避免炉渣再氧化。吹氬搅拌时避免钢液
裸露。
()合金微调与窄成分范围控制。据试验报道,
使用合金芯线技术可提高金属回收率,烤轮钢中钛
图21600℃时该渣系黏度与(CaO-M0)含量的关系
的回收率平均达到87.9%,硼的回收率达64.3%,
钢包喂俿线偁收率高达90%,ZC30 CRMNMORE喂3.2.3钢水温度対脱巯效果的影响
土线稀土回收率达到68%,高的回收率可实现窄成
钢渣间的脱硫反应属于吸热反应,吸热在108
份控制。
2-128kJ/ml之间,因此,高温有利于脱硫反应进
LF钢包精炼炉的应用对整个企业来看,至少可有。温度的重要影响主要体现在高温能促进石灰溶
增加如下利益:加快生产节奏,提高整个治金生产效解和提高炉渣流动性。
3.2.4炉渣氧化性对脱硫效果的影响
从热力学角度可以看出,Fe0高不利于脱硫。
3LF钢包精燎炉脱硫工艺
当炉渣碱度高、流动性差时,炉渣中有一定量的
从热力学和动力学方面対IF深脱硫エ艺的分Fe,可助熔化渲。F精炼炉是在白渣下脱硫和合
析来看,大渣量、高碱度、适当高的钢水温度、较低的金微调,因此炉渣脱氧是造白渣操作的关健,[F炉
炉