铝矾土代替萤石造精炼渣的可行性研究.pdf

第35卷第4期
上海金属
Vol35. No 4
24
2013年7月
SHANGHAI METALS
July, 2013
铝矶土代替萤石造精炼渣的可行性硏究
耿涛邹长东周彦召'丁振涛
(1.江苏省(沙钢)钢铁研究院,江苏张家港215625;2.沙钢集团有限公司宏发炼钢厂,江苏张家港215625)
摘要】研究了铝矾土代替萤石造精炼渣的可行性。采用 Thermo_Cale软件计算的⊥F精
炼过程的热力学平衡结果表明:1600℃时炉渣由萤石造渣的液固两相渣转变为铝矾土造渣的
液态渣,钢水的脱氧和脱硫效果基本不变。生产试验结果表明:铝矾土造精炼渣时钢水平均脱
硫率比萤石造精炼渣时提高了7.7%。
关键词】萤石铝土精炼渣LF
FEASIBILITY OF MAKING LF REFINING SLAG
BY BAUXITE INSTEAD OF FLUORITE
Geng Tao Zou Changdong Zhou Yanzhao' Ding Zhentao
(1. Institute of Research of Iron & Steel, Shasteel, Zhangjiagang Jiangsu 215625, China
2. Hongfa Steelmaking Plant of Shasteel, Zhangjiagang Jiangsu 215625, China
Abstract The feasibility of making Lf refining slag by using bauxite instead of fluorite was
investigated. The thermodynamic equilibrium of the LF refining process was calculated by using
Thermo-calc software. The results showed the effects of deoxidation and desulfurization of the liquid
steel were almost the same by using the liquid slag made from bauxite instead of the solid-liquid slag
made with Fluorite at 1 600. Furthermore, the trial production results showed that the average
desulfurization rate by bauxite made slag during L] refining was 7. 7%o higher than that of fluorite
【 Key Words】 Fluorite, Bauxite, Refining Slag
萤石被广泛用于精炼造渣中,目的在于促进用于铝镇静钢的高A2O3含量无氟的精炼渣(见
石灰的溶解,加快化渣速度。然而,萤石是对人体表1,C/A为渣中(Ca0)与(Al203)的比值),具有
和环境有害的物质,在冶炼过程对炉衬造成严重很好的脱硫效果。在SPA-H耐候钢的生产中,只
侵蚀,需要逐步淘汰或取消。炉渣中的A203需使用石灰即可将炉渣成分控制在设计范围内
含量影响炉渣的熔点,増加A203含量可降低炉终点硫含量控制在20pg/g左右
渣的熔点,促进化渣。文献[4]开发了一种适
表1高A203含量的铝镇静钢深脱硫精炼渣
Table 1 Desulphurization slag with high Al 0 content for aluminum killed steel
Cao/%
Si0,/
Al203/%
Mgo/%0
(T Fe+Mno)/%
C/A
48.8~58.7
4~10
25.0-34.2
<10
<1.5
5.8-11.5
1.6-2.1
注:T.Fe为炉渣中全部Fe的含量
由于SPA-H是低碳铝镇静钢,转炉出钢时的满足造渣要求。对于转炉出钢时氧势较低的钢种,
氧势较高,依靠铝脱氧生成的Al203进人炉渣中可铝脱氧生产的A203不能淸足造渣的需求,需要添
作者简介:耿涛,女,硕士,主要从事钢水精炼方面的研究,Email:gengmao-iris(@shastee.cn
第4期
耿涛等;铝矾土代替萤石造精炼渣的可行性研究
加其它物质来提高渣中的Al203含量。铝矾土中吹炼一LF精炼一连铸。转炉吹炼结束后出钢,出
的Al203含量较高,可达60%以上,而其中的氧化钢过程中加人铝进行脱氧,同时加人硅铁和砫锰
性物质如Fe2O2、SiO2的含量则较低,用于精炼渣进行合金化,加入萤石和石灰进行预造渣。钢包
中即可提高渣中的Al20,含量,又不会导致炉渣的到精炼站后加人萤石和石灰造渣,精炼过程进行
氧化性升高。文中以沙钢集团宏发炼钢厂生产的成分调整。以某炉次为例,转炉终点和精炼终点
Q235钢为例,通过热力学平衡计算和生产试验,探的化学成分如表2所示,转炉和精炼终点的炉渣
讨了铝矾土替代蚩石造精炼渣的可行性。
成分如表3所示,出钢和精炼过程的加料数据如
1热力学平衡计算
表4所示。从表3中可以看出,炉渣中的Al20
1.1工艺简介
含量低于表1推荐的成分。从表4可以看出,转
Q235炼钢连铸工艺流程为:铁水脱硫一转炉炉出钢和精炼过程共加入了1.19kg/t的萤石。
表2Q235转炉终点和精炼终点的化学成分(质量分数
Table 2 Chemical composition of Q235 steel at BOF end and LF end(mass fraction)
%
转炉终点
≈0.027
精炼终点
0.1506
0.1883
0.4911
0.0136
0.007
表3Q235的转炉炉渣和精炼渣成分(质量分数
Table 3 Slag composition at BOF end and LF end for Q235 steel(mass fraction)
%
成分
Sio
Mno
转炉渣
精炼渣
22.69
4.86
0.82
0.23
注:Ca0由测定的全部Ca量换算得到,其中包含了CaF2。
表4Q235生产过程脱氧剂和造渣料的
过程中石灰没有完全溶解,实际的炉渣为固态
加入量(kg/t)
CaO和液态渣共存的两相渣。使用铝矾土代替
Table4 Amount of deoxidizer and slag making萤石,温度高于1580℃时,体系中只有钢水和
material added for producing Q235 steel(kg/t)
液态渣两种稳定相,说明炉渣在此温度下是完
加料数据
铝块
石灰
萤石
全的液态渣,石灰能够完全溶解。随着温度的
出钢
降低,液怒渣中的Ca0和CaS会逐渐析出,这是
精炼0.33.08
0.47
温度低于1580℃后体系中出现固态Ca0和CaS
2平衡计算结果及讨论
的原因。此时,如果要保持炉渣为液