LF炉合成精炼渣及操作制度对脱硫效果的影响.doc

辽宁科技大学成人教育学院 毕业设计(论文) 题 目：LF炉合成精炼渣及操作 制度对脱硫效果的影响 函授站点： 本钢工学院 年级专业： 2011级冶金工程（本） 学生姓名： 郗玲玲 指导教师： 郑颖 2013 年 4 月 10 日 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘要 1 1 LF炉的精炼功能 2 1.1 炉内气氛 2 1.2 氩气搅拌 2 1.3 埋弧加热 3 1.4 白渣或造高碱度还原渣精炼 3 1.5 合金微调与成分控制 4 2 LF炉合成精炼渣成分对脱硫效果的影响 5 2.1 LF炉合成精炼渣的成分 5 2.1.1 合成渣的主要作用与精炼炉渣的组成 5 2.1.2 合成渣组元的主要作用 6 2.2 LF炉合成精炼渣成分对脱硫效果的影响 7 3 LF炉的操作制度对脱硫效果的影响 10 3.1 造渣制度 10 3.1.1 炉渣碱度控制 10 3.1.2 SiO2含量控制 10 3.1.3 A12O3含量控制 10 3.1.4 渣量控制 10 3.1.5 炉渣流动性控制 11 3.2 吹氩制度 11 3.3 温度制度 11 3.4 成分控制制度 12 4 LF炉脱硫工艺 13 4.1 快速造渣 13 4.2 提高脱S反应速率 13 4.2.1 搅拌能力与脱S速度 13 4.2.2 渣组成的影响 15 4.2.3 熔池温度 15 结　　论 16 参　考　文　献 18 PAGE 19 摘要 钢铁工业是国民经济的支柱产业，随着科学技术的不断发展，人们对炼钢生产率、钢的成本、钢的纯净度以及使用性能等方面，都提出了越来越高的要求。这使传统的炼钢设备和炼钢工艺难以满足需求。钢包精炼炉是一种炉外精炼设备，具有优异的综合性能，在炼钢生产中得到了广泛的应用，LF炉对钢液进行脱硫和精炼，极大程度地提高了钢的纯净度。随着对钢的质量要求也越来越高，LF炉对脱硫在整个炼钢的生产中占很重要的位置。对合成精炼渣及操作制度对脱硫效果的影响的研究，是提高钢水质量，降低炼钢成本的重要前提。 关键词：LF炉，脱硫，合成精炼渣，操作制度，炉外精炼 1 LF炉的精炼功能 LF炉精炼主要是靠桶内的白渣或制造的高碱度还原渣(碱度可达5以上)，在低氧的气氛中，由桶底吹入惰性气体(一般为氩气)进行搅拌并由石墨电极对经过初炼炉的钢水加热而进行脱氧、脱硫、合金化等冶金反应，以精炼钢液。氩气搅拌能使钢液与精炼渣充分接触，加速渣－钢之间的化学反应，促进钢液温度和合金成分的均匀化，保证出炉钢液成分、温度满足浇注工序温度及产品质量的要求。LF炉用电弧加热进行温度补偿，可以保证较长时间的精炼时间，从而可使钢中的氧、硫含量降低(可达到l0ppm)。 炉内气氛 LF炉本身一般不具备真空系统。在不抽真空的大气压下进行精炼时，钢包上的法兰盘和水冷炉盖可以起到隔离空气的密封作用。再加上还原性渣以及加热时石墨电极与渣中的FeO，MnO，Cr2O3等氧化物作用，使渣中不稳定的氧化物减少，提高了炉渣的还原性，而且还可提高合金元素的回收率，生成的CO气体，加上底吹氩气等惰性气体，增加了炉气的还原性若密封较好，可造成微正压，达到有效精炼和保护钢液不受二次氧化的目的[9]。 浸入渣中的石墨电极与渣中氧化物反应： C+FeO→Fe+CO C+MnO→Mn+CO 2C+WO2→W+2CO 5C+V2O5→2V+5CO 石墨电极还可与炉内气氛中的氧气作用生成CO气体，从而可使LF炉内气氛中的氧含量减为。5%，因此阻止了炉气中的氧向金属传递，保证了精炼时炉内的还原气氛。钢液在还原条件下可以进一步脱氧、脱硫及去除非金属夹杂物，有利于钢质量的提高。 　氩气搅拌 LF炉一般采用底吹氩气搅拌。良好的氩气搅拌是LF炉精炼的又一特点，氩气搅拌可以加速钢－渣之间的物质传递和热量传递，有利于钢－渣之间的脱氧、脱硫等化学反应。吹氩搅拌还可以去除非金属夹杂物，特别是对Al2O3类型的夹杂物的上浮更为有利。据某厂实测结果，钢包吹氩处理15min后，可使钢中大于20μm的Al2O3夹杂物全部去除，残留钢中的只是小颗粒的Al2O3夹杂。 吹氩搅拌的另一作用是可以加速钢液中的温度与成分均匀，能有助于精确调整钢水的化学组成，而这对优质钢又是必不可少的要求。此外，吹氩搅拌可加速渣中氧化物的还原，对回收铬、钨等有价值的合金元素有利[10]。 　埋弧加热 为了确保精炼前后工序(转炉、电炉与连铸)之间的协调配合，准确控