CN102002554A - 一种钢包精炼炉快速脱硫精炼方法 - Google Patents

一种钢包精炼炉快速脱硫精炼方法 Download PDF

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一种钢包精炼炉快速脱硫精炼方法，其包括如下步骤：1)钢包精炼炉脱硫精炼，LF处理起始温度为1570～1605℃；2)接通LF钢包吹氩装置后，钢包底吹氩；3)温度调整结束后，采用脱硫喷粉枪，喷粉脱硫枪插入钢水液面喷吹脱硫剂；4)喷粉结束后，将喷粉枪切换至喷吹氩气功能阶段，顶吹氩气，同时钢包底吹氩，采用强搅拌脱硫作业；5)合金化处理，在脱硫结束后，将喷粉脱硫枪提升，调整钢包底吹流量，进行合金配置，达到钢种最终成分目标要求；6)成分调整结束后，进行软搅拌作业，测温取样，关闭钢包吹氩装置，处理结束。本发明实现LF炉快速脱硫，可缩短整个冶炼周期，提高连铸连浇炉数及生产效率。

Description

一种钢包精炼炉快速脱硫精炼方法
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及一种钢包精炼炉快速脱硫精炼方法。
背景技术
钢包精炼炉(LF炉，LADLE FURNACE)是钢铁生产中主要的炉外精炼设备。它的主要任务是：①脱硫，②温度调节，③精确的成分微调，④改善钢水纯净度，⑤造渣。
现有用钢包精炼炉一般用于铁水预处理脱硫，在LF炉脱硫冶炼工艺方面，现有技术主要采用加入大量合成渣、石灰及铝渣进行还原渣处理手段进行处理，该技术的缺点主要有：
1)加入大量渣料(加入量在12～20kg/t左右)进行制造还原渣作业，使得LF需要花费大量时间进行化渣处理，延长处理时间；
2)在大量渣量加入后，LF精炼过程需花费时间进行由于化渣作业导致温度损失的温度补偿作业，延长处理时间；
3)在采用还原渣处理过程中，由于LF炉本身设备特点(钢包容积)限制，由于渣量过大，在脱硫后期为避免强搅拌作业发生的喷溅现象，只能采用中、强搅拌作业，延长了脱硫时间；
4)在采用还原渣处理过程中，是利用钢渣界面反应进行脱硫作业，对于超低硫钢([S]≤10ppm)钢包顶渣渣硫容量饱和后，采用扒渣作业后，去除部分炉渣后，再进行LF脱硫作业，延长了处理周期；
5)在采用现有技术脱硫时，只使用底吹氩搅拌作业，动力学条件不能较差，只能采用延长脱硫时间的办法进行脱硫；
6)采用现有技术脱硫时，为弥补动力学条件的不足，采用高温脱硫的热力学条件进行补偿，又增加了LF精炼工位的升温时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢包精炼炉快速脱硫精炼方法，实现LF炉快速脱硫，可缩短整个冶炼周期，提高连铸连浇炉数及生产效率。
本发明的技术方案是，
一种钢包精炼炉快速脱硫精炼方法，其包括如下步骤：
1)钢包精炼炉脱硫精炼，LF处理起始温度为1570～1605℃；
2)接通LF钢包吹氩装置后，加入适当合成渣、铝渣与石灰后，即刻开始快速升温，钢包底吹氩流量保持在4～12Nm3/h，温度调整到1620～1655℃；
3)温度调整结束后，采用脱硫喷粉枪，喷粉脱硫枪插入钢水液面，插入深度距钢包底部1000～1500mm，开始喷吹脱硫剂，脱硫剂加入量为4～12kg/t，进行钢水喷粉脱硫，喷粉脱硫时间维持在3～12分钟；
4)喷粉结束后，将喷粉枪切换至喷吹氩气功能阶段，顶吹氩气流量保持在25～40Nm3/h，此时同时将钢包底吹氩流量调整到5～25Nm3/h，采用强搅拌脱硫作业，作业时间为3～10分钟；
5)合金化处理，在脱硫结束后，将喷粉脱硫枪提升，钢包底吹流量调整到4～20Nm3/h，根据钢种其他成分具体要求，进行合金配置，达到钢种最终成分目标要求；
6)成分调整结束后，进行软搅拌作业钢包底吹流量调整到2～8Nm3/h，3～5分钟后测温取样，关闭钢包吹氩装置，处理结束。
进一步，LF快速脱硫工艺处理时间控制在35分钟。
所述脱硫剂配方w(CaO)为60～70％，w(CaF2)为10％～25％。
对于脱硫来讲，冶金条件是冶金条件主要是高温、低氧位及良好的动力学条件；
利用LF炉精炼装置的还原性特性，使用脱硫喷粉枪喷吹脱硫剂，此时脱硫剂直接喷吹到钢水中，与LF白渣冶炼脱硫方式的不同，由原来的钢渣界面反应脱硫转变为脱硫剂与钢水中的硫直接反应，增加了反应界面积，加快脱硫反应速率，缩短了脱硫时间。在喷吹脱硫剂后，采用脱硫喷粉枪切换至吹氩功能，插入钢水中与钢包底吹氩气同时进行吹氩搅拌的方法进行脱硫的强搅拌作业，使得脱硫的动力学条件得到极大的提高，从而使得快速脱硫加以实现；
本发明的有益效果
1.利用LF炉喷粉脱硫枪直接插入钢水中进行喷粉脱硫，在利用将喷粉功能转变为顶吹氩气的方法进行强搅拌脱硫作业，实现LF炉快速脱硫，可缩短整个冶炼周期，提高连铸连浇炉数及生产效率，实现钢铁行业规模效益的目的。
2.本发明充分利用LF精炼工艺的特点，结合脱硫的冶金热力学及动力学条件，采用LF精炼工位使用脱硫喷粉枪喷吹脱硫剂，在喷吹脱硫剂后将喷粉枪切换至吹氩功能与钢包底吹氩气同时进行吹氩搅拌的方法进行脱硫的强搅拌作业从而达到快速脱硫的目的是本发明的最大特点。
3.采用顶枪喷粉，使得脱硫粉剂直接进行钢水进行脱硫，缩短冶炼时间；
4.采用顶底同时吹氩作业，加大搅拌强度，加快脱硫速度，缩短脱硫时间，从而缩短整个冶炼周期；
5.采用顶枪喷粉，脱硫粉剂直接进入钢水中，增大脱硫反应界面积及脱硫剂利用率，缩短脱硫时间。
具体实施方式
本发明实施主要具体操作过程，主要根据LF终点硫要求进行不同的实施方式。
实施例1：要求LF处理终点硫含量为5ppm。
1)LF处理起始温度为1570～1585℃；
2)接通LF钢包吹氩装置后，氩气搅拌3分钟，测温取样；
3)将预先称量的600kg合成渣，400kg铝渣及400kg石灰加入钢包内，即刻开始快速升温；
4)保持4℃/min的升温速度，钢包底吹氩流量保持在10～30Nm3/h，温度调整到1635℃；
5)启动脱硫喷粉枪，喷粉脱硫枪插入钢水液面，插入深度距钢包底部1000mm；开始喷吹脱硫剂，进行钢水喷粉脱硫。
6)喷粉结束后，将喷粉枪切换至喷吹氩气功能阶段，顶吹氩气流量保持在25～40Nm3/h，此时同时将钢包底吹氩流量调整到20～30Nm3/h，采用强搅拌脱硫作业，作业时间为5～8分钟。
7)在脱硫结束后，将喷粉脱硫枪提升，钢包底吹流量调整到8～12Nm3/h，根据钢种其他成分具体要求，进行合金配置，达到钢种最终成分目标要求，在成分配置过程中，使用含硫较低的合金，避免后期增硫；
8)成分调整结束后，进行软搅拌作业钢包底吹流量调整到2～4Nm3/h，3分钟后测温取样，关闭钢包底吹氩装置，处理结束。
实施例2：要求LF处理终点硫含量为10ppm。
1)LF处理起始温度为1570～1585℃；
2)接通LF钢包吹氩装置后，氩气搅拌3分钟，测温取样；
3)将预先称量的600kg合成渣，400kg铝渣及400kg石灰加入钢包内，即刻开始快速升温；
4)保持4℃/min的升温速度，钢包底吹氩流量保持在5～30Nm3/h，温度调整到1635℃；
5)启动脱硫喷粉枪，喷粉脱硫枪插入钢水液面，插入深度距钢包底部1000mm；开始喷吹脱硫剂，进行钢水喷粉脱硫。
6)喷粉结束后，将喷粉枪切换至喷吹氩气功能阶段，顶吹氩气流量保持在25～40Nm3/h，此时同时将钢包底吹氩流量调整到15～25Nm3/h，采用强搅拌脱硫作业，作业时间为3～5分钟。
7)在脱硫结束后，将喷粉脱硫枪提升，钢包底吹流量调整到8～12Nm3/h，根据钢种其他成分具体要求，进行合金配置，达到钢种最终成分目标要求，在成分配置过程中，使用含硫较低的合金，避免后期增硫；
8)成分调整结束后，进行软搅拌作业钢包底吹流量调整到2～4Nm3/h，3分钟后测温取样，关闭钢包底吹氩装置，处理结束。
实施例3：要求LF处理终点硫含量为25ppm。
1)LF处理起始温度为1570～1585℃；
2)接通LF钢包吹氩装置后，氩气搅拌3分钟，测温取样；
3)将预先称量的600kg合成渣，400kg铝渣及400kg石灰加入钢包内，即刻开始快速升温；
4)保持4℃/min的升温速度，钢包底吹氩流量保持在10Nm3/h，温度调整到1635℃；
5)将钢包底吹氩流量调整到15～25Nm3/h，采用强搅拌脱硫作业，作业时间为5～15分钟。
6)在脱硫结束后，钢包底吹流量调整到8～12Nm3/h，根据钢种其他成分具体要求，进行合金配置，达到钢种最终成分目标要求，在成分配置过程中，使用含硫较低的合金，避免后期增硫；
7)成分调整结束后，进行软搅拌作业钢包底吹流量调整到2～4Nm3/h，3分钟后测温取样，关闭钢包底吹氩装置，处理结束。

Claims (2)

1.一种钢包精炼炉快速脱硫精炼方法，其包括如下步骤：
1)钢包精炼炉脱硫精炼，LF处理起始温度为1570～1605℃；
2)接通LF钢包吹氩装置后，加入适当合成渣、铝渣与石灰后，即刻开始快速升温，钢包底吹氩流量保持在4～12Nm3/h，温度调整到1620～1655℃；
3)温度调整结束后，采用脱硫喷粉枪，喷粉脱硫枪插入钢水液面，插入深度距钢包底部1000～1500mm，开始喷吹脱硫剂，脱硫剂加入量为4～12kg/t，进行钢水喷粉脱硫，喷粉脱硫时间维持在3～12分钟；
4)喷粉结束后，将喷粉枪切换至喷吹氩气功能阶段，顶吹氩气流量保持在25～40Nm3/h，此时同时将钢包底吹氩流量调整到5～25Nm3/h，采用强搅拌脱硫作业，作业时间为3～10分钟；
5)合金化处理，在脱硫结束后，将喷粉脱硫枪提升，钢包底吹流量调整到4～20Nm3/h，根据钢种其他成分具体要求，进行合金配置，达到钢种最终成分目标要求；
6)成分调整结束后，进行软搅拌作业钢包底吹流量调整到2～8Nm3/h，3～5分钟后测温取样，关闭钢包吹氩装置，处理结束。
2.如权利要求1所述的钢包精炼炉快速脱硫精炼方法，其特征是，LF快速脱硫工艺处理时间控制在35分钟。
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