CN104099444A

CN104099444A - 钢包精炼炉脱硫方法

Info

Publication number: CN104099444A
Application number: CN201310130005.1A
Authority: CN
Inventors: 陆国弟; 王松泰
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-04-15
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2014-10-15

Abstract

本发明揭示了一种钢包精炼炉脱硫方法，包括以下步骤：步骤一，在精炼炉炉处理开始时加入预熔渣、铝铁合金、铝渣和石灰；步骤二，吹氩搅拌，通电升温；步骤三，取渣样；步骤四，根据渣样形貌调整脱硫措施。采用了本发明的技术方案，能够为低碱度钢包精炼炉炉快速脱硫造渣提供快捷判断方法，并且缩短钢包精炼炉炉处理周期。

Description

钢包精炼炉脱硫方法

技术领域

本发明涉及一种高炉精炼方法，更具体地说，涉及一种钢包精炼炉脱硫方法。

背景技术

钢包精炼炉(LF炉)精炼渣主要由基础渣系、脱硫剂、还原剂、发泡剂和助熔剂等组成。其基本功能为：深脱硫，深脱氧，改变夹杂物的形态，防止钢液二次氧化和保温作用，去除钢中非金属夹杂物，起到净化钢液的作用；起泡埋弧，稳定电弧和传热，防止热量散失，保证冶炼温度，提高热效率。

LF炉有以下几个主要功能：

（1）使钢液升温和保温功能。钢液通过电弧加热获得新的热能，这不但能使钢包精炼时可以补加合金和调整成分，也可以补加渣料，便于钢液深脱硫和脱氧，而且连铸要求的钢液开浇温度得到保证，有利干铸坯质量的提高。

（2）氩气搅拌功能。氩气通过装在钢包底部的透气砖向钢液中吹氩，钢液获得一定的搅拌功能。

（3）真空脱气功能。通过钢包吊入真空罐后，采用蒸汽喷射泵进行真空脱气，同时通过包底吹入氩气搅动钢液，可以去除钢液中的氢含量和氮含量，并进一步降低氧含量和硫含量，最终获得较高纯净度的钢液和性能优越的材质。

钢包精炼的基础渣系为CaO-SiO2-A12O3，可配入适当的CaF2以提高渣的流动性；配入一定量的强碱性氧化物以提高渣的脱硫能力；加入一部分MgO提高包衬的寿命。此外还可以配加一些发泡剂等。钢包精炼炉精炼渣系脱硫过程是一个还原过程，脱硫反应方程式如下：

(CaO)+[S]=(CaS)+[0]

钢液中S的存在形式主要有3种：[FeS]、[S]、和S。其中FeS既溶于钢液也溶于钢渣中。渣一钢间的脱硫反应的进行步骤：钢中的S先扩散熔渣中，即[FeS]-(FeS)，然后再与游离的CaO结合生成稳定的CaS。根据熔渣的离子理论，脱硫反应可表示为：

(O^2-)+[S]=(S^2-)+[O]

由此可见钢包精炼炉精炼过程中，由于合乎工艺性能要求的熔渣是关系工艺成分合格的关键。

现有的钢包精炼炉的脱硫方法如以下步骤所示：

1．钢包精炼炉炉处理开始加入1500Kg预熔渣，适量铝铁合金，600Kg铝渣，适量石灰，吹氩搅拌，通电升温。

2．吹氩搅拌，通电升温15-25min取钢样，等试样结果7-10min，确认脱S情况，脱硫速率一般。

3．继续加入一批适量铝铁合金，200Kg铝渣，适量石灰，搅拌升温10-15分钟取样，等待试样，试样结果合格，结束处理，结束S含量为13ppm。

现有技术的整个处理过程至少取二个钢样，等待二次试样分析结果的过程，处理时间为55-60分钟。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种钢包精炼炉脱硫方法，来解决现有技术等待试样时间长，导致钢包精炼炉炉处理时间长，经验判断存在偏差，有可能成分出格的问题。

根据本发明，提供一种钢包精炼炉脱硫方法，包括以下步骤：步骤一，在精炼炉炉处理开始时加入预熔渣、铝铁合金、铝渣和石灰；步骤二，吹氩搅拌，通电升温；步骤三，取渣样；步骤四，根据渣样形貌调整脱硫措施。

根据本发明的一实施例，若渣样呈非玻璃体，表面呈白色或灰白色，断面为灰色较表面颜色深，则调整钢水中铝含量调整到0.030%，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。

根据本发明的一实施例，若渣样呈非玻璃体，表面呈土黄色，断面为灰色较表面颜色深，则调整钢水中铝含量调整到0.035%，升温时补加石灰，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。

根据本发明的一实施例，若渣样呈玻璃体，表面表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄色，断面颜色与表面颜灰色接近，则调整钢水中铝含量调整到0.035%，升温时补加石灰、补加铝渣，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。

根据本发明的一实施例，若渣样呈玻璃体，表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄色，断面颜色与表面颜色接近，则调整钢水中铝含量调整到0.040%，升温时补加石灰、补加铝渣，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。

根据本发明的一实施例，通电升温时间为15-25min。

根据本发明的一实施例，精炼炉炉处理开始时加入1500kg预熔渣。

根据本发明的一实施例，补加石灰量为150kg。

根据本发明的一实施例，补加石灰量为300kg，铝渣为180kg。

根据本发明的一实施例，补加铝渣量为150kg。

采用了本发明的技术方案，能够为低碱度钢包精炼炉炉快速脱硫造渣提供快捷判断方法，并且缩短钢包精炼炉炉处理周期。

附图说明

在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1是精炼炉的结构示意图；

图2是本发明钢包精炼炉脱硫方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，实行本发明方法的精炼炉包括电极1，炉盖2，炉盖2上开有合金溜槽3，钢包4，钢包4内含有钢渣5和钢水6，在炉盖2上还有一个开口，在开口中设置取渣铁棒7。

如图2所示，本发明利用上述的精炼炉进行脱硫处理，包括以下几个主要步骤：

步骤一，在精炼炉炉处理开始时加入预熔渣、铝铁合金、铝渣和石灰；

步骤二，吹氩搅拌，通电升温；

步骤三，取渣样；

步骤四，根据渣样形貌调整脱硫措施。

钢包精炼炉预熔渣炉渣判定方法：

与原合成渣成渣渣性不同，原合成渣因Al₂O₃含量较低，效果较好的渣子主要呈现白色，且易自行粉化。新的预熔渣因Al₂O₃含量较高，其渣子性状发生了较大改变：

炉渣以玻璃状为主，且放置较长时间也不易自行粉化。因此，炉渣取上来后需轻轻敲击，才能使其破碎并观察断口；

炉渣的形貌判定：

炉渣颜色根据其碱度及氧化性不同，可以呈现如下的几种情况：

情况1

a.炉渣形貌：非玻璃体。炉渣表面呈白色或灰白色；炉渣断面为灰色较表面颜色深。炉渣脆性：好。

b.渣性判断：渣中氧化性很低，碱度较高，渣中FeO%+MnO%含量低于1%。

c.措施：这种渣子说明脱硫效果很好，后续只需调整钢水中铝含量调整到0.030%，防止钢水游离氧升高；温度达到处理终目标，强搅拌即可。

情况2

a.炉渣形貌：非玻璃体。炉渣表面呈土黄色；断面为灰色较表面颜色深。炉渣脆性：较好。

b.渣性判断：渣中氧化性很低，碱度碱度适中，渣中FeO%+MnO%含量低于1%。

c.措施：这种渣子说明脱硫效果较好，后续要需调整钢水中铝含量调整到0.035%，防止钢水游离氧升高；升温时可补加250石灰，稍稍提高渣碱度，温度达到处理终目标，强搅拌即可。

情况3

a.炉渣形貌：玻璃体。炉渣表面表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄色；炉渣断面为断面颜色与表面颜灰色接近。炉渣脆性：较差。

b.渣性判断:渣中氧化性较低，碱度稍偏低，渣中FeO%+MnO%含量低于2%。

c.措施：调整钢水中铝含量到0.035%，防止钢水游离氧升高；后期升温时补加250kg石灰，提高渣碱度；补加150kg铝渣及进一步降低炉渣氧化性，温度达到处理终目标，强搅拌即可。

情况4

a.炉渣形貌：玻璃体。炉渣表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄色；断面颜色与表面颜色接近。脆性：较差

b.渣性判断:渣中氧化性较高，碱度偏低，渣中FeO%+MnO%含量高于2%。

c.措施：调整钢水中铝含量到0.040%，防止钢水游离氧升高；后期升温时补加300kg石灰，提高渣碱度；补加180kg铝渣及进一步降低炉渣氧化性，温度达到处理终目标，强搅拌8分钟即可。

下面通过两个实施例来说明上述方案。

生产某低硫钢包精炼炉炉和RH双重处理钢，主要成分要求为[C]:500-900ppm，[Al]:100-500ppm，[S]:0-30ppm，钢包精炼炉炉处理主要目的是为了脱掉钢水中的S成分至30ppm以下，调节成分铝转炉出钢S含量为89ppm。

实施例1

钢包精炼炉炉处理开始加入1500Kg预熔渣，适量铝铁合金，适量铝渣，适量石灰，吹氩搅拌，通电升温15-25min取渣样。

形貌：玻璃体。

表面：表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄色；断面颜色与表面颜色接近。

脆性：较差。

1）说明渣中氧化性较低，碱度稍偏低，渣中FeO%+MnO%含量低于2%。

2）调整钢水中铝含量，防止钢水游离氧升高；

3）后期升温时补加适量石灰，提高渣碱度；

4）补加适量铝渣及进一步降低炉渣氧化性，温度达到处理终目标，强搅拌，结束S含量为12ppm。

整个处理过程减少过程取钢样，等待试样分析结果的过程，处理时间为40-50分钟，较常规方法整个钢包精炼炉炉处理周期缩短10-15分钟。

实施例2

钢包精炼炉炉处理开始加入适量预熔渣，铝铁合金适量，铝渣适量，石灰适量，吹氩搅拌，通电升温15-25min取渣样。取渣样方法如图1所示。

形貌：非玻璃体。

表面：表面呈土黄色；断面为灰色较表面颜色深。

脆性：较好

1）说明渣中氧化性很低，碱度适中，渣中FeO%+MnO%含量低于1%。

2）加入一批150kg铝铁合金调整钢水中铝含量，防止钢水游离氧升高；

3）补加200-300kg石灰，稍稍提高渣碱度，温度达到处理终目标，强搅拌即可，结束S成分为9ppm。

整个处理过程减少过程取钢样，等待试样分析结果的过程，处理时间为40-45分钟，较常规方法整个钢包精炼炉炉处理周期缩短10-15分钟。

采用本发明的脱硫方法能够带来以下有益效果：

1）为低碱度钢包精炼炉炉快速脱硫造渣提供快捷判断方法

本发明所涉及的钢包精炼炉炉熔渣判断方法，通过熔渣颜色直观的判断熔渣性能，为高性能熔渣造渣提供支持，并制定有针对性的措施方案。熔渣性能状态反馈快速，简捷，较传统的等待分析试样结果，缩短时间效果显著。

2）缩短钢包精炼炉炉处理周期

本钢包精炼炉炉熔渣判断方法直观、快速的判断熔渣的方法不仅仅给作业者带来方便，同时还具有客观的经济效益。快速脱硫可以实现缩短钢包精炼炉炉处理周期，钢包精炼炉炉处理周期的缩短经济效益主要体现如下三个方面：

（1）降低钢包精炼炉电耗

（2）增加钢包精炼炉炉产能

（3）降低搅拌气体氩气消耗

采用新的钢包精炼炉炉判渣方法，相比2009年，2010年钢包精炼炉炉处理周期及电耗大幅下降，实绩数据如下表钢包精炼炉炉生产实绩数据所示：

可见，通过应用新型钢包精炼炉炉预熔渣，并针对新预熔渣采取相应的判渣方法后，钢包精炼炉炉平均处理周期及电耗呈现大幅下降。极大的降低了钢包精炼炉炉生产成本。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的说明书仅是本发明众多实施例中的一种或几种实施方式，而并非用对本发明的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案，只要符合本发明的实质精神范围，都将落在本发明的权利要求书所保护的范围内。

Claims

1.一种钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤二，吹氩搅拌，通电升温；

步骤三，取渣样；

步骤四，根据渣样形貌调整脱硫措施。

2.如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，若渣样呈非玻璃体，表面呈白色或灰白色，断面为灰色较表面颜色深，则调整钢水中铝含量调整到0.030%，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。

3.如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，若渣样呈非玻璃体，表面呈土黄色，断面为灰色较表面颜色深，则调整钢水中铝含量调整到0.035%，升温时补加石灰，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。

4.如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，若渣样呈玻璃体，表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄色，断面颜色与表面颜灰色接近，则调整钢水中铝含量调整到0.035%，升温时补加石灰、补加铝渣，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。

5.如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，若渣样呈玻璃体，表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄色，断面颜色与表面颜色接近，则调整钢水中铝含量调整到0.040%，升温时补加石灰、补加铝渣，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。

6.如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，通电升温时间为15-25min。

7.如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，精炼炉炉处理开始时加入1500kg预熔渣。

8.如权利要求3或4所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，补加石灰量为150kg。

9.如权利要求5所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，补加石灰量为300kg，铝渣为180kg。

10.如权利要求4所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，补加铝渣量为150kg。