安钢150t LF炉深脱硫技术工艺实践.doc

安钢150t LF炉深脱硫技术工艺实践摘要:介绍和分析了安钢150t LF钢包精炼炉深脱硫工艺。生产实践表明:合理的渣系组成、温度控制、吹氩搅拌及喂线技术是实现快速深脱硫的关键环节。关键词: 钢包精炼炉深脱硫工艺实践 安钢第二炼轧厂150t顶底复吹转炉150t LF炉宽板坯连铸生产线于2005年8月投产。由于开发新品种冶炼低碳低硫钢的要求,LF炉担负着快速深脱硫的任务,需要将进站硫0.010%0.025%在最短时间内快速脱至0.005%以内,因此,选择一种具有较低熔点、流动性良好、较强脱硫、脱氧、吸附夹杂能力的渣系,并制定合理的造渣工艺是确保LF炉精炼快速脱硫的关键。1 技术参数 安钢150t钢包精炼炉主要技术参数见表1:表1 150t LF炉主要技术参数公称容量/t钢水处理量/t钢水净空高度/mm电极提升行程/mm电极提升速度/mm/s电极直径/mm极心圆直径/mm变压器容量/MVA150120-170600340040450750262 安钢150t钢包炉精炼工艺流程 钢水进站钢包车到LF精炼位测温取样送电、加渣料、造还原渣调整钢水成分测温取样成分温度合格喂线软搅拌钢包到LF炉起吊位加保温剂吊包宽板坯连铸机3 LF脱硫技术的分析 从热力学和动力学方面对LF深脱硫工艺的分析来看,大渣量、高碱度、适当高的钢水温度、较低的炉渣氧化性、良好的吹氩搅拌以及钢水钙处理是钢水深脱硫的有利条件。3.1 脱硫反应 对于铝镇静钢来说,脱硫基本反应为: 3(CaO)+2Al+3FeS=3(CaS)+(Al2O3)+3Fe3.2 渣量对脱硫效果的影响 适当增加渣量,可以增加渣中CaO含量,稀释渣中CaS浓度,可以加快脱硫速率,但渣量过大会使炉渣过厚,影响钢渣界面反应,在实际生产过程中,转炉出钢下渣过多,会使钢中氧含量增加,影响造白渣的过程,从而恶化脱硫条件降低脱硫效率。因此,在生产实践中转炉出钢下渣量要求小于30mm。 冶炼低碳低硫钢种,转炉出钢硫平均达到0.018%,要求成品硫小于0.005%,脱硫率大于80%。渣量与脱硫率的关系如图1所示。可以看出脱硫率要达到80%,渣量最少12.5kg/t。3.3 碱度的控制 实测炉渣的碱度影响炉渣的熔化温度、粘度和脱硫能力。该渣系炉渣碱度R =(CaO+MgO)/(Al2O3 +SiO2)。渣系的粘度与(CaO+MgO)含量的关系如图2所示,由图可见:当(MgO+ CaO)含量超过70%时,炉渣粘度急剧升高。3.4 钢水温度 生产实践表明,钢水温度低于1560时,脱硫速率明显降低;钢水温度高于1560时,渣料熔化快。因此,要求转炉钢水进站温度要大于1560,渣料熔化速度快,流动性好,脱硫速度快。3.5 炉渣氧化性 LF精炼炉在白渣下脱硫和合金微调,因此炉渣脱氧是造白渣操作的关键,LF炉采用铝粒脱氧。炉渣中氧含量与硫分配比关系如图3,由图可知,氧含量越低脱硫效果越好。 炉渣碱度与脱硫的分配比Ls的关系如图4所示,由图可见当碱度为2.53.5时,炉渣具有最大的脱硫能力,但是炉渣碱度过高会增加粘度而不利于脱硫,因此,本渣系选择碱度为2.6左右。3.6 吹氩搅拌 在精炼过程中,钢水始终处于吹氩搅拌状态,这精炼过程中,钢水始终处于吹氩搅拌状态,这有利于增大钢-渣界面,促进钢-渣界面的化学反应,有利于脱氧、脱硫反应的顺利进行。吹氩搅拌可使非金属夹杂物相互碰撞、聚集,逐渐变大颗粒,便于上浮去除。吹氩还可以加速钢中成分和温度的均匀,便于精确控制钢水成分、温度。3.7 钙处理 喂入CaSi线可以净化钢液和控制夹杂形态。钙具有较强的脱氧、脱硫能力,能对钢液进行良好的脱氧和脱硫。若钙用量控制适当,CaO和Al2O3能形成低熔点的铝酸盐,在钢液中呈球状,易于上浮排出。但对喂CaSi线前后钢水取样分析表明,喂CaSi线后钢水将进一步深脱硫,使硫含量进一步降低。4 深脱硫工艺的开发与实践 安钢第二炼轧厂根据渣量、炉渣碱度、钢水温度、炉渣氧化性、吹氩搅拌以及钢水钙处理等因素对钢水深脱硫的影响,结合生产实际情况,制定出较为合理的工艺制度,以满足生产需要。4.1 造渣制度 根据安钢实际情况以及考虑到成本因素,安钢150t LF钢包精炼炉渣料实际消耗为:石灰913kg/t;萤石0.61kg/t;预熔精炼渣2kg/t;铝矾土2kg/t。表2为安钢实际的渣系成分控制。在实际生产中还发现,越早造白渣,