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《臨鋼爐外精煉用合成渣的實踐.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、冶金之家網(wǎng)站臨鋼爐外精煉用合成渣的實踐王沁君（太鋼集團臨汾鋼鐵公司，山西臨汾041000）摘要：臨鋼煉鋼廠結(jié)合生產(chǎn)實際開發(fā)出脫硫、脫氧合成精煉渣，并能快速實現(xiàn)LF埋弧精煉。采用改進配比的精煉渣，能實現(xiàn)w（S）小于100×10-6、全氧質(zhì)量分數(shù)小于20×10-6的鋼種，為以后品種鋼的開發(fā)積累了經(jīng)驗。關(guān)鍵詞：合成精煉渣；脫氧；脫硫太鋼集團臨汾鋼鐵公司（全文簡稱臨鋼）煉鋼廠冶煉車間有30t頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐3座，30tLF爐3座，由于鐵水硫含量高、波動大，煉鋼之前未經(jīng)過鐵水預(yù)處理，給低硫、低氧品種鋼的開發(fā)帶來極大困難。為此，臨鋼開發(fā)了合成渣精煉工藝，給以后新品種
2、鋼的開發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量的提高打下了基礎(chǔ)。1試驗設(shè)備條件精煉爐工藝參數(shù)：公稱容量30t；最小鋼水處理量20t；最大鋼水處理量32t；電極直徑Ф300mm；極心圓直徑Ф525mm；變壓器額定容量：5500kVA；一次電壓10kV；二次側(cè)電壓215～189～150V；調(diào)壓方式：無勵磁調(diào)壓，前三檔為恒功率，后三檔為恒電流；精煉周期(40±5)min；升溫速度4.0℃/min。精煉爐裝備有測溫、取樣、1臺雙線喂絲機。2合成渣脫硫技術(shù)2.1用渣—鋼硫容量來表征爐渣脫硫能力渣—鋼間的平衡反應(yīng)如下：[S]＋(O2-)＝(S2-)＋[O]因為反應(yīng)中的O2-可以來自熔渣中所
3、有的堿性氧化物，同時也考慮了酸性氧化物的作用，aO2-大，則硫的分配系數(shù)Ls增大。aO2-和熔渣的組成有關(guān)，它隨著堿度的提高而增加。CaO引入的O2-的活度比其他堿性氧化物引入的O2-的活度大。SiO2、Al2O3等酸性氧化物能與O2-結(jié)合，消耗O2-，使aO2-降低；但SiO2消耗的O2-比Al2O3多，所以用Al2O3代替SiO2有利于脫硫。Rinboud［1］等對CaO-Al2O3-SiO2-MgO渣系的Ls值進行熱力學(xué)計算及實驗，結(jié)果表明：當鋼中w（A）l=0.03%，溫度（T）為1600℃，脫硫渣的組成w(CaO)=60%～70%，w(Al
4、2O3)=20%～30%，w(SiO2)=5%～10%時，Ls可達500～700。硫的分配系數(shù)（Ls=（%S）/[%S]）和硫容量（Cs）之間存在下列關(guān)系：lg(%S)/[%S]＝-770/T＋1.30＋lgCslg[a0]［2］根據(jù)上述觀點，開發(fā)出了新的精煉渣，成分見表1。2.2合成渣脫硫試驗工藝合成渣脫硫情況在冶煉Q345qE鋼時進行試驗，共試驗2個澆次，20爐鋼。轉(zhuǎn)爐終點控制（質(zhì)量分數(shù)）：終點w（C）=0.06%～0.08%，溫度1660～1680℃，w（S）≤0.025%，w（P）≤0.015%。脫氧采用鋼芯鋁配硅鈣，鋼芯鋁加入量15kg/爐
5、，硅鈣加入量35～40kg/爐。采用硅錳鐵、錳鐵或硅鐵合金化。LF精煉爐用電石調(diào)渣，精煉爐采用精煉渣精煉，精煉時間大于30min，冶煉過程中白渣保持時間大于10min，到站溫度大于1575℃。轉(zhuǎn)爐采用擋渣出鋼，前期用擋渣錐，后期用擋渣球，控制下渣量。弱吹氬時間要求8～10min。轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入精煉渣，鋼包在線底吹氬，對鋼液渣洗，然后運至LF工位加精煉渣起弧精煉。冶金之家網(wǎng)站2.3深脫硫效果及分析在冶煉Q345qE鋼時，鋼水溫度為1570℃，精煉渣加入量為6～7kg/t鋼時精煉的脫硫效果見下頁表2。由表2可見，在原始w（S）為233×10-6的條件
6、下，采用開發(fā)的合成精煉渣，脫硫效果實現(xiàn)27.32%，精煉后w（S）降至88×10-6，最終脫硫率達到62.29%。從結(jié)果可以看出，開發(fā)的合成精煉具有較好的脫硫效果。3合成渣脫氧技術(shù)3.1加入合成渣后的脫氧能力通過加入合成渣后，破壞鋼中原來Mn、Si等脫氧反應(yīng)的平衡，促進了Mn、Si等脫氧反應(yīng)的進一步進行。如，[Si]+2[O]=(SiO2)，[Mn]+[O]=(MnO)，2[Al]+3[O]=(Al2O3)。這些反應(yīng)，隨著合成渣的加入，使鋼液溫度下降，降低了渣中w（SiO2）、w(Al2O3)，使反應(yīng)平衡向右移動，脫氧反應(yīng)繼續(xù)進行。由此也可以斷定，如
7、果合成渣的堿度越大，其脫氧的效果就越好。在本次試驗用的合成渣中，由于存在反應(yīng)：CaO+Al2O3=CaO·Al2O3。而使Al2O3的活度減小，從而使鋁的脫氧能力提高。3.2脫氧效果及分析脫氧合金化過程中產(chǎn)生的氧化物主要是Al2O3，MnO，SiO2及其反應(yīng)產(chǎn)物。出鋼渣洗的同時進行底吹氬，創(chuàng)造良好的動力學(xué)條件，利于夾雜物的碰撞、粘附長大，并最終被合成渣吸附，降低鋼液含氧量。在試驗中，測定鋼中的全氧含量，并把渣洗+LF精煉和不經(jīng)渣洗+LF精煉鋼的全氧含量進行對比，發(fā)現(xiàn)渣洗鋼的全氧含量明顯低于不經(jīng)過渣洗鋼的全氧含量。表3為渣洗鋼和不經(jīng)過渣洗鋼精煉完畢后w
8、（T[O]）的對比。4合成渣對LF埋弧精煉的影響泡沫渣埋弧精煉技術(shù)可以提高LF爐的加熱效果。通常泡沫渣是在氧
