酒泉鋼铁酒钢120tLF快速脱硫工艺实践.docVIP

120t LF快速脱硫工艺实践 李积鹏　成东全 杨鑫 吕钢 酒泉钢铁集团有限责任公司碳钢薄板厂,甘肃嘉峪关735100 图1 渣中FeO含量与硫分配系数的关系 3.3钢水温度 提高钢水温度有利于脱硫反应的进行，同时可以加快渣料溶化速度，改善钢水流动性，加快渣钢反应速度，从而加速脱硫。生产实践表明，钢水温度低于1560℃时，脱硫速度明显降低；钢水温度高于1560℃时，渣料溶化快，炉渣流动性好，脱硫反应快。因此，根据我厂实际情况，要求转炉钢水进站温度不低于1530℃，且进站后快速进行升温。 3.4钢中酸溶铝含量 经计算，钢中W(Al)＜70×10-6时，钢水W(O)＞20×10-6，不利于脱硫反应的进行。钢水的脱氧与脱硫是相互联系的，脱氧良好的钢水可提高炉渣的脱硫能力，钢水深脱氧是深脱硫的必要条件，并符合以下规律： 式中a［O］指钢水中氧的活度。 通过统计分析生产数据，钢中酸溶铝含量与脱硫率的关系如图2所示。 图2 酸溶铝含量与脱硫率的关系 从图2可以看出，钢中W(Al)＞200×10-6时脱硫率显著提高，若再提高钢中酸溶铝含量，则脱硫率提高不明显。因此，要求转炉到LF钢中W(Al)要大于150×10-6。 3.5 CaF2含量 CaF2本身没有脱硫能力，但加入炉渣中可使脱硫速率显著提高，这说明CaF2在脱硫过程中可以起到类似于催化剂的作用，其机理是：①CaF2可以于网状硅酸盐发生反应，提供少量的O2-，使渣中自由O2-增多；②CaF2能显著降低炉渣熔点，改善动力学条件，使硫容易向CaO等破网组元固相扩散；③氟离子可以破坏硅酸盐赖以结合的化学键，形成空隙，使硫更容易扩散到CaO等金属氧化物内部。最终的结果是随着CaF的增加，脱硫速度和脱硫率都大大提高。 3.6 吹氩搅拌 氩气搅拌可以增大钢—渣反应界面，增加钢渣反应的几率，加快反应速度。从动力学角度分析，钢包精炼炉中脱硫反应的限制环节是钢液本体向钢—渣界面的传质过程，因此加大气量搅拌有利于提高脱硫反应速度。文献［2］指出，脱硫时钢水搅拌能一般大于7000W/t，钢水搅拌能计算公式如下： 式中，QAr为氩气流量，m3/h；T1、T0分别为钢水和氩气的温度，K；H为吹氩深度，m；P0为氩气压力，Pa；Wg为钢水重量，t。 在我厂LF精炼条件下，吹氩脱硫阶段的平均搅拌能约为6500W/t，基本满足脱硫工艺的要求。 3.7钙处理 钙处理的目的主要是对钢水中Al2O3夹杂进行变性球化处理，使之形成12CaO·7 Al2O3夹杂，防止中间包浸入式水口堵塞，一般要求钢水中Ca/Al＞0.1。通过对喂CaSi线前后钢水取样分析表明，喂CaSi线后钢水可近一步深脱硫，平均脱硫率为13.5%。 4.快速脱硫工艺的开发与实践 根据理论分析及实际生产情况，合理的渣系组成、温度控制、钢中酸溶铝含量、吹氩搅拌及喂线技术是实现LF快速脱硫的关键技术。因此，制定了如下工艺路线： (1)造渣制度：根据实际情况及成本因素，我厂120t LF精炼渣料实际消耗为石灰6～10kg/t；萤石1.5～3 kg/t；预熔精炼渣3～4kg/t；石灰:萤石=4:1。表2为合理的渣系成分以及实际控制的渣系成分。在实际生产中还发现，越早造白渣，脱硫效率越高，因此要求钢水进站后立即喂铝线脱氧，一次送电结束后要求成渣。 表2 渣系成分控制情况 W(CaO) W(Al2O3) W(FeO+MnO) W(SiO2) W(MgO) 合理的渣系成分 50～60 20～30 ＜1 6～8 —— 实际渣系成分 50～60 15～25 ＜1.5 4～8 5～8 （2）温度制度：我厂要求进LF精炼站钢水温度＞1530℃，过程温度控制在1580℃～1620℃。从图3可以看出，温度＜1560℃时，脱硫率将会明显降低。 图3 钢水温度与脱硫率的关系 (3)酸溶铝含量控制：要求进LF精炼站钢水W(Al)＞200×10-6，过程W(Al)控制在300—600×10-6。从实际情况看，脱硫率良好。 (4)氩气搅拌制度：为保证脱硫及去除夹杂物，要求脱硫阶段底吹吹开度700—900mm；均匀成分温度及送电升温时，底吹吹开度400—600mm；钙处理前后静（软）吹时，底吹吹开度200—300mm，避免钢水液面裸露而被二次氧化。 (5)钙处理制度：一般要求钙处理前钢中W(S)＜0.010%，钙处理完毕后，Ca/Al＞0.1，静吹时间8—12min。 5.工艺效果 采用快速脱硫工艺后，我