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LF精炼炉脱硫工艺制度的研究与优化
LF精炼炉脱硫工艺制度的研究与优化
随着科学技术的不断发展,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丄艺难以满
足需求。
炉外精炼也称二次精炼或钢包冶金,将在常规炼钢炉中完成的精炼任务,
部分或全部地移到钢包或其它容器中进行,达到提高钢质量的U的。
LF炉作为炉外精炼设备的一种,具有优异的综合性能,钢液经过LF炉处理可以提高纯净度。
本文在分析研究脱硫的热力学和动力学基础上,结合LF炉的生产实际,对其工艺参数及操作制度进行了研究和优化。
通过控制转炉下渣量、LF炉快速造渣及加快脱硫反应速率等措施,可以实现LF炉生产工序及整个炼钢车间生产工序的高产、优质、低成本。
关键词:
LF炉;脱硫;造渣
1-1炉外精炼技术的发展⑴
随着现代科学技术的发展和工农业对钢材质量要求的提高,钢厂普遍采用了炉外精炼工艺流程,它已成为现代炼钢丄艺中不可缺少的重要环节。
山于这种技术可以提高炼钢设备的生产能力,改善钢材质量,降低能耗,减少耐材、能源和铁合金消耗,因此,炉外精炼技术己成为当今世界钢铁冶金发展的方向,对于炉外精炼技术存在的问题及发展方向有必要进行探讨。
钢中的硫、磷、氢、氧、氮含量大大地影响了钢的性能,如抗拉强度、成型性、可焊性、抗腐蚀性和疲劳性
能等。
当钢中硫、磷之和低于6004%,且氢、氧、氮含量较低时,钢的性能会产生较大的变化,尤其是抗腐蚀性、低温脆性、可焊性和成型性会有儿倍其至儿十倍的提高,这比添加合金元素更有效。
为此,作为冶炼高级优质钢的必要手段
炉外精炼,必须有效地脱除朵质元素来提高钢的质量、改善钢的性能。
我国钢铁工业在品种、质量、消耗、成本及劳动生产率等方面与发达国家相比还很落后,主要表现在钢的化学成分波动范W大,硫、磷等有害元素和气体、非金属夹杂物含量相对较高,即钢的纯净度差,从而使钢材的性能不稳定。
随着中国加入世界贸易组织,中国钢材己进入全球化序列。
现在我们已清醒感觉到危机感和竞争总识,因此,提高钢水在线精炼率,采用适合我国国情的精炼设备并吸取发达国家成功的经验,选择那些对降低成本、提高质量有突出作用的关键技术,用以发展和提高我国炉外精炼技术已成为当务之急。
1-2实施LF炉精炼工艺的必要条件⑵
为了获得U*钢包精炼炉对钢液进行加热及还原精炼的最佳效果,必须考虑下列潜在不利条件:
出钢带渣,钢包耐火材料选择,钢水与空气接触等。
LF炉使用气体搅拌钢水,应尽可能减少初炼炉出钢带渣量。
因为初炼炉炉
渣含有FeO、$i6、PQ,和MiiO等氧化物和氢,这些活性氧化物不稳定,在搅拌过程中与钢水混合,会导致回磷,此外还会增加钢中的氧活度,影响脱硫精炼效果。
U前已开发出多种挡渣技术,可消除或把钢包内氧化渣降至最低,如挡渣
帽、挡渣塞、滑动水口出钢、偏心炉底出钢(EBT)、气动挡渣等。
1.X2钢包耐火材料
钢包耐火材料含有不同量的$i6、FeO、碱金属和Hz。
当这些氧化物与脱氧后的钢水接触时,显得很不稳定,如果含量较大,就会造成类似初炼炉炉渣的有害作用。
LF炉精炼丄艺要达到最佳效果,包衬至少应[ll7O%AlxO.耐火砖砌筑,并且使用时应将其预热到1090C.以使精炼处理过程中钢水温度损失和结渣最
少,当精炼超低硫钢($<0.002%)和超纯净钢时,应使用0云石或碱性包衬,至少渣线应该采用碱性耐火材料,以避免造渣和加热侵蚀。
LF炉精炼过程中向钢包加入特殊配比的合成渣料,在电弧加热下熔化成液
态渣,对钢液起到绝热、保温的日的及防止钢水的二次氧化。
电弧加热过程电极周围空气中的水分子,氮气极易电离而进入钢液使气体含量增加,通过渣层覆盖钢液,可以有效地防止吸入气体。
1.X4LP钢包耐火材料侵蚀〔幻
AI2O3浓度高的低熔点渣对钢包侵蚀较大。
山于电弧加热,钢包耐火材料侵
蚀增加,渣线部位必须使用M9O-C砖。
减少钢包侵蚀的措施还有:
1•制渣过热;
2•使用抑制MgO析出的渣系;
3•埋弧操作过程中防止闪弧造成的局部侵蚀;
为了实现(、3点,在供电负荷及适当气体搅拌的同时,渣的低熔点化,低粘性化是必要的。
但低熔点,低粘性的渣通常被认为是加剧耐火材料侵蚀的。
所以,在一般使用的渣系(CaO—AhO^—SiOj)中加入一定量的M勺0(6—渣量),既
抑制了对耐火材料的侵蚀,乂组成了低熔点的渣。
这就使得高功率操作成为可能,同时渣线耐火材料被侵蚀的速度大幅度下降,提髙了包衬的使用寿命。
1-3埋弧加热特性
在连铸生产中,山于钢包具有加热功能,在炼钢炉与连铸机之间充当了缓冲器,所以提高了生产率。
为了提高LF炉的加热效率,保护钢包和包衬耐火材料,采用埋弧加热方式,加热速度随着时间的增加而增加。
使用低熔点、高流动性的渣,可以得到4^C/mm以上的加热速度例。
为了提高加热速度,除增大电力负荷外,造适于埋弧加热的渣也是必要的。
埋弧渣属十LP的配套技术,可以显著改善LF精炼的技术经济指标,给企业带来较大的经济效益。
埋弧精炼可以有两种方法:
h增加渣量,提高渣疗达到埋弧精炼的U的。
人通过加入发泡剂,使基础渣体积膨胀,厚度增加,达到埋弧精炼的U的【4】。
1.4LF炉的精炼工艺及效果
le4elLF®本精炼工艺的实现
初炼炉氧化末期的钢水出钢时,要尽可能减少下渣量,以便最大限度减弱钢包顶渣的氧化性。
至LF炉工位后,加还原渣料及脱氧剂,进行还原精炼,精炼末期可加合金调成分。
钢液温度与成分能严格控制。
精炼时间结合进站钢水成分、温度以及初炼炉和连铸工序的周期要求而定。
若适当增加加热下的搅拌时间、渣量及搅拌功率,初炼炉出钢时尽可能做到除尽氧化渣,则可在精炼中进一步降低钢中的氧、硫含量,增加钢液的洁净度。
LF炉还可配置真空手段,精炼中加热与真空交替进行,可有效降低钢液中
气体含量,在高碱度还原渣和还原性气氛下扩散脱氧及强搅拌丄艺,可使钢中氧含量有很大程度的降低,其至可生产冶炼时不能采用任何金属脱氧剂的钢种9如发电机转子用的铸件等。
不同的钢种,可以充分运用LF炉的还原气氛控制、电弧埋弧加热、吹氮搅拌、白渣精炼、造渣、成分和温度的微调等功能的不同组合,实施不同的精炼工艺,从而达到高效、优质、低耗的精炼效果。
许多高级钢种的
LF炉精炼需要结合真空系统(BIJLFv)或者和VD,RH等真空精炼设备联合。
基本工艺如图t所示:
1>4<2LF炉精炼效果
LF炉具备以下冶金效果:
h脱氧:
Z脱硫;1去除夹朵;4•成分和
温度调整控制。
・卩«炼方法可达到的纯洁度如表(所示。
表(u»粘炼方法可达到的纯洁度
可达到的纯净度/XK)・
精炼方法
经过LP处理的钢可达到很高的质量水平:
(•脱硫率可达50%,可生产出硫含量W0.6%的钢。
如果处理时间充分,
其至可达到硫含量^0.005%的水平。
2•可生产高纯度钢,钢中夹杂物总量可降低50%,大颗粒夹杂物儿乎全部能
去除;钢中含氧量可达到1O—30ppm,
3•成分控制精度高•可以生产出诸如[C]loot%、[Si]LO.02%、[Mil]1602帕等元素含量范ffl很窄的钢。
4XF炉精炼对钢水成分的影响
除能脱氧、脱硫等有利影响外,山于操作不当或工艺中的不足,往往容易造成以下不利影响:
(•增碳,山于石墨电极加热和造渣材料中含碳造成;
九增氮,主要与电弧加热、吹«不当以及炉渣发泡不良造成钢液裸露有关;
S3W氢,与渣脱氧、H20含量以及初始氢含量有关;
4回磷,主要山于脱氧引起;
5•铝、硅损失,山于脱氧反应,使铝、硅会有损失。
2LF精炼炉脱硫的基本理论
2-1硫在钢中的危害性及目前存在的问题
2儿2硫的危害
硫是钢中常见的有害元素之一,对钢材性能有诸多不利影响。
钢铁冶金中硫主要来自燃料和矿石,由于它对金属材料的危害,使脱硫任务成为冶金行业的首要任务。
在生产中可以采取相应的措施脱除钢中的硫,达到生产和使用的要求。
h热脆。
即钢中含[5];^0.08%时,在不加[Mu]的悄况下凝固时,在晶界产生
低熔点的共晶化合物FeO-*Fe$(熔点为940C),高浓度的氧加速了它的形成。
其熔点远低于轧、锻温度(IISO^C左右),热加工时即在钢坯内液体处开裂。
合适的镭含量可防止这一现象的发生。
但过高的硫会产生过多的M2夹杂物,轧锻后的硫化物夹朵被拉长,降低钢的强度。
使钢的磨损增大,明显的降低钢的横向机械性能,降低钢的深冲压性能【5】。
2•疲劳断裂。
钢材的疲劳断裂是由于在使用过程中钢材内部显微裂纹不断扩
展的结果。
在加工时,钢材内的非金属夹杂物周圉能产生此类裂纹。
因此,在分析夹朵物对钢材疲劳性能的影响时,不易分清何种显微裂纹是主要的疲劳断裂的起因。
根据统讣,在加工过程中,较脆而不易变形的夹杂物,比塑性夹杂物,对疲劳性能更为有害。
很多硫化物在加工温度下,其至在钢材的工作温度下,都有高度的变形塑性,在钢与夹杂物的界面上并不发生裂纹,因此这些硫化物对疲劳性能并无有害影响。
据报道:
硅酸盐夹杂物中存在的硫化物相能减少硅酸盐夹杂物对疲劳陛能的有害影响。
S•机械性能。
硫化物夹杂对钢材机械性能的影响,除了与其数量、大小及分
布有关外,还和其形状有关系。
当钢材中存在着条状或片状的夹杂物的时候,钢材的横向拉伸性能和冲击性能一定会受到不ft影响。
相反,如果能使钢中夹杂物的数量和大小都得以减小,那么上述机械性能也将得到改善。
硫化物一般容易在加工过程中变成长条或片状,这对钢材的机械性能是不利的因素。
为改善硫化物形状,近年来发展了喷粉脱硫技术。
喷粉冶炼过程不仅能减少硫在钢中的含量,从而也就是减少硫化物夹朵的数量和控制其大小,而且还能控制硫化物和其它化合物夹朵的形状。
U前,得到含硫量0.005%的钢己不是困难的事。
在同样的含硫量或含硫化物夹朵量的悄况下,夹杂物的大小起着很大的作用,夹朵物大,对钢材的局部性能的影响也就大了。
对于夹杂物如何影响钢豹机械性能所进行的基础研究是非常重要的。
钢中不可能没有夹杂物,因此可以认为夹杂物是钢的不可避免的组成部分。
它们的性质、形状、大小和分布不同会给钢材带来不同的影响,而工艺手段能在一定程度上影响夹杂物的性质、形状、大小和分布。
近来在这方面的研究已给炼制高质量的钢提供了必要的依据,促进了炉外脱硫和炉外精炼脱硫等新工艺的发展。
例如,硫化物夹朵对钢的塑性断裂有影响。
断裂过程实际上是在硫化物夹杂周围形成空洞和空洞长大聚合的过程。
硫化物夹杂和铜基体之间的结合力很弱,微小的应变就会使界面上形成空洞。
沿主应变方向空洞会长大,而空洞的横长大还未发现过。
在发生断裂以前,这些空洞要聚合。
而空洞的聚合和钢内硫化物夹杂的体积分数、夹杂大小和分布均有密切联系,如果对这一关系有所了解,那么就有可能对钢的清洁度提出适当的要求,因而对炼钢工艺也能提出相应的要求。
4坑蚀现象。
对钢的坑蚀机理还有争论,但坑蚀起源于硫化物等夹杂的事实
是公认的。
主要的问题是如何避免山于硫化物夹杂所引起的钢材坑蚀现象,为此就应该防止在钢中生成MM、Fe$型的夹杂物。
在钢的焊接过程中,钢中的硫化镭夹朵能引起热撕裂。
焊接钢材时,热影响区的温度升高,焊肉边缘处可达到熔化温度。
在热影响区内,原奥氏体晶界上能出现显微裂纹。
其原因是硫化镭在热影响下进入奥氏体晶界中,而冷却时,热影响区收缩,奥氏体晶界上的硫化镭夹朵就造成了显微裂纹。
2儿2U前存在的问题
硫对钢材的危害是巨大的。
因此,随着丄业和技术的发展,人们对钢材质量提出更高要求的时候,降低硫含量是一个重要的方面。
无论是高寒地区石油管道、天然气管道、海上采油平台,还是大断面钢件、航空用钢等等,都要求钢材中硫含量小于O.OO5%o对于薄板坯连铸钢水,山于其高拉速,高冷却强度,为保证正常浇注,避免出现裂纹,对硫含量有更高的要求,一般要求控制在0.008%以下。
为保证能进行连续生产,要求LF脱硫速度快,一般要求在10-20分钟之内将钢水中硫降至SOppm以下。
我国属于钢铁的主要生产国家之一,有些对钢的纯净度要求特别高的钢种主要还是依靠进口,例如动车的轴承。
而我们国家的一些小型或者中等的钢厂对硫
的含量控制的并不是太好。
这得需要大国营企业的帮助。
况且现在的钢铁企业竞争的特别激烈,能够生产出来超低硫的钢种是每个钢铁企业所希望的。
下面是某个中等钢厂通过对国营钢厂的学习后对自厂的60tLP粘炼炉的精炼工艺进行改进后的结果。
表2对比悄况
兀素
[S]
[O]
[H]
[N]
未改进询
100*10**
150*10**
80*10**
100*10**
改进后
75*10**
100*10**
65*10**
80*10**
通过改进,[$]儈量降低了【O]含量降低了量降低J18.7%,[N]
含量降低了20%。
改进后的工艺将精炼用的预顶渣在转炉出钢位加入,通过一定时间的软吹将加的料融化,这样可以减少精炼的时间。
在确定造好具有一定碱度的口渣后加大氮气的压力,使钢一渣充分反映,钢液中的硫很快就被脱掉。
这样既保证了钢液的质量,同时也降低了成本。
U前许多的钢厂已经釆用这种精炼工艺,而实际效果也比较明显。
下面进一步分析如何脱硫。
2.2脱硫热力学分析
2«2«1脱硫反应
脱硫是LP炉非常重要的精炼效果之一,一般使钢中硫在602%下已较容易达到,随着用户对钢材质量要求的不断提高,深度脱硫已成为广大冶金工作者关注的问题【7i现已公认的钢一渣间脱硫反应是根拯炉渣离子理论提出的下列反应式:
[S]+(o2-)=(s2-)+[O]2
平衡常数:
a0*a,,
二一[o]
Ks=
^|S1*%2-
分配系数:
Ls=侮=Ks4Q2-*f⑸=心No2.*To2-*ffs】
[%s]a[s]二厶[帰oi*治也
式中:
冷一平衡常数;
lu-硫分配系数;
“[01、如2・、52.—依次为钢中氧、钢中硫、渣中氧离子、离子活度;
N——渣中氧离子摩尔分数;
fjorf[S|、心・、3—依次为【0】、【$】、【O'】、〔$2町的活度系数;
钢中氧浓度。
常用硫容(C$)的概念来表示炉渣的脱硫能力。
I“x"♦♦♦♦♦♦♦••・・•««••(4)
(5)
一窗3。
]°【S]
硫的分配比关系式为:
IgLs=935/1+1.357+IgC,+lgf,-lga_,
I、」
山式(3)、(4)武可以看出,提高硫容比和硫的活度系数,降低氧活度,有利
于提高硫的分配比。
2.3脱硫的动力学分析
动力学研究反应过程的脱硫速率和机理(即反应的中间历程),找出提高或控
制反应速率的途径。
在化学反应中,过程是远离平衡的程度,阻力的倒数称为动
力学常数或速率常数。
决定反应速率的最基本因素有化学反应和传质两点。
因冶
金反应多在高温下进行,活化分子较多,因此,在大多数冶金反应中,反应速率
的限制性环节是传质。
2.4LF炉合成精炼渣系的研究现状
2.4JCaO—CaFx渣系
CaO-CaFx渣系具有很强的脱硫、脱氧能力。
该渣系在1500C下的硫容高
达60執CaO—CaFz渣系中,CaO的主要作用是提高碱度,而CaF?
的主要作用
是降低合成渣的熔化温度,提高炉渣流动性,这样更有利于脱硫。
CeiOjCaF.
应有一合适比例,比值过高,渣中CaOfr量过高,流动性差,炉渣熔化温度高,
既浪费了能源,乂使精炼效果不理想;比值过低,渣中CaFz含量过高,碱度不
够,对脱硫不利,对炉衬的侵蚀加剧。
国内外常用的CaO/C«F2比值介于6/4和8/2
之间,个别的也有达到的。
该渣系的最大缺点是含有较高的CaFx,一方面对
炉衬的侵蚀较快,使炉龄缩短;另一方面乂对大气造成了污染,同时冶金过程中
挥发的氟会危害操作工人的身体健康。
冶炼超低硫钢用各种精炼渣系见表氛
表3冶炼超低硫钢用精炼渣系
研究考
研究方法
渣系及渣量
结果及主要结论
4t钢包
CaO—AlaOjfllCaOCaFi-渣屋10
—2Obg
[$3=8*10•
Lorain'
电炉、转炉出
发热型CdO—AbO,合成渣,渣呈
出钢过程n1=30—60%
ts]
钢
5bg/t
室兰厂⑺
倒包+LF+X空
脱气
石灰+萤石3BObg/t^R二3
[$]<8*1OM$]min=2*1O•
池田隆里
实脸室
CaO—AkOs—CaFi/CaO—CaFs
镇静钢渣:
凶5hg/t,C$]<2O*1O气《
[9]
渣>i(15bdtfllBOb9/t
镇静钢CaO-CaFz效果好
柯树华
CIO]
5t和201转炉
岀钢
73%右灰+15%萤石+12%
n1=56%
梅池一诚
6OtLF炉
CaO—AUOj—SiOi—CaFi
渣W:
3—4%
炉i1*rR=2>3—2,7z[S]=2O*1O•
成国光
实验室
BaO—CaO-MgO—AbO>-$iOi
添加7%B<»O能显著提高渣系的硫容
M.BaO脱硫粉剂比CaO-CaFxil有更强
的脱硫能力
市川浩
转炉岀钢
合成渣,渣M>J5—20b9
渣量为Shg/t,s=2O%,渣量为
2Obg/t
GaryWB
Cl41
钢包
68%CaO—-9%AlaO3—15%CaFa—
8%AI
[$]<2O*1O钢包耐火材料寿命明显降低
有贺昭三
卯
25Ot钢包
喷粉
n1=80%.[$]min=3*lO•
2.4.2CaO—AbCh渣系
C«O—AbOd渣系也具有较强的脱硫能力,该渣系也被用来生产超低硫钢。
E.TTurkdogan等人对熔融氧化物的硫容进行了研究,他们认为与硅酸盐
相比,铝酸盐的脱硫速度和硫容更大。
可见,釆用该渣系脱硫潜力很大。
近年来,国内外钢厂从经济和环保等角度考虑,也迫切要求采用无氟或低氟的精炼渣系来代替CaO-CaF^渣系。
到U前为止,已知的精炼渣系CaO/AkOa/tJ1/1*j2/l之间,
但该渣系的炉渣流动性稍差,这需要在以后的工作中进一步研究、解决。
2.4.3CaO—AkOj—C«F2渣系
就国内外应用的悄况来看,无氟渣存在流动性不好的缺点,完全采用无氟渣
系还有待研究〔'刃。
国内部分钢厂和国外很多钢厂都在CdO—AlHOj渣系的基础
上加入适量CaFx.形成CaO—AkOj—CaFa渣系,但在实际生产过程中,山于脱
氧产物和精炼渣原料中都会不可避免的带入部分$iO2,因而实际渣系为CdO—
AI2O3—SiOl—CaFi四元渣系。
Km和Richardson测定了该渣系在1550^C时的硫容
量,如图2所示。
测定结果表明,CaR对渣的硫含量影响很小,而主要取决于
CaO/AkO*的大小。
IglO随6已含量的变化曲线如图2所示。
当CaO/AkOaM一定
时,随CaF?
含量增加,呈一平滑抛物线,1<$变化不大,而当CaO/AkOa值增
加时,l9K$显著增加。
对该渣系进行研究后得diCaO/CaF2><于0.15后,脱硫效果
才比较理想。
图2lgKs随CaFz含量变化曲线
从图2可以看出,前人对超低硫钢技术进行了广泛探讨和研究,无论从试验室还是工业试验均取得了较好的深脱硫效果。
采用的主要渣系有CaO-CaFi,
C«o—AI2O3—SiOi—CaFi,CaO—AI2O3等,可以看diCaO—CoFa渣系被广泛应
用于炉外深脱硫处理,渣中CedPz含量从10-40%不等,该渣系具有较强的脱硫能力,但较高的CaFz含量对钢包耐火材料表面寿命有较大的影响,而且山于对环保要求的越来越严格,氟化物的污染越来越受到重视。
UHUCaO-AliOa渣系是人们研究最广泛的渣系,并且广泛应用于LF、
UOD、UAD的精炼过程。
此渣虽然脱硫效果较好,但发泡功能较差,不利于降
低电耗和提髙钢包寿命耳4「因此以CaO—AHOm为基的低氟和无氟的精炼渣正在
成为研究和应用的热点。
3影响脱硫的因素
3J炉渣对脱硫的影响
3J.1炉渣化学成分对脱硫的影响
为了获得最佳的精炼效果,要求精炼渣具备适宜的物理化学性质,而炉渣的成分是炉渣物理化学性质的决定性因素。
精炼渣的碱度对精炼过程的脱氧脱硫有较大影响。
精炼渣的碱度不能过大,如碱度过大,精炼渣熔化困难,流动性不好,影响脱氧脱硫效果。
碱度R(CaO/$iO2)大于2为高碱度渣,高碱度渣适用于一般铝镇静钢精炼,在钢水脱硫等方面具有较好的效果。
对于具有特殊要求的钢种。
CaO-SiO^MgO-AkOa渣系脱硫实验表明,渣碱度R对渣钢硫分配比la
具有较大影响。
当碱度RV.O时,碱度增加,■随之增加;而当时,继续增加R,Lf下降hd。
随CciO禽量的提高,[$]降低,但当CaO>6O%后,CaO含量
提高能使脱硫效果降低。
XAI2O3
国内外许多文献对炉外精炼渣中AbOj的行为进行了研究,U前•还没有获得一致的结论。
有些研究者认为刃AHO*含量在15%-4O%范围内,能取得较好的脱硫效果。
但另外一些文献表明阳“]此范用内,随AbCh含量的增加,渣的粘度将增加,不利于脱硫。
近年来,C«O-ALCh系精炼渣在炉外精炼过程中被广泛采用,但渣中AbO.对脱硫效果的影响仍不十分清楚,尤其对于以CaO—
AbOj为基的预熔渣中AbO?
的行为至今未见文献报道。
3XaF2
CcdFz可显著降低精炼渣粘度,使炉渣流动性改善,增加传质,有利于脱硫。
但其量过大,不仅不利于脱氧,而且对炉衬侵蚀也较快。
对发泡效果而言,其影响是两方面的一方面,的增加使表面张力降低,有利于炉渣发泡,但另一方面,使炉渣粘度降低,不利于发泡,不过在整个发泡过程中,张力起主导作用。
因此,CeiFz的增加有利于炉渣发泡,但其缺点是稳定性较差,所以,在与
CaOS相匹配的基础上控制其加入量为5%-15%o图3显示了CciFz作为助熔剂具
有显著的效果,可以明显的降低精炼渣中高熔点组分的熔化温度,这对于冶炼过
图SCciFz的二元系相图
4.MgO
精炼渣中的MgO主要来源于渣料和耐火材料,从热力学角度看,MqO也能提供cP离子,其脱硫能力略低fCaOo关于MgO对炉渣脱硫的影响,尚缺乏系
统的资料。
一般认为【停)渣中MgO<1O%m,渣系脱硫能力较臥当M9O>15%tl]\
大量的M.O会显著提高炉渣粘度,恶化脱硫的动力学条件,使炉渣脱硫能力下降。
但文献普遍认为【'叫Mg的存在对于延长耐火材料的寿命是有益的,因此,炉外精炼过程中,渣中应保持一定的M.O含量。
乩渣中其它组元
在炉外精炼渣中,通常还含有FeO.M2、P26等组元。
(FeO+MnO)含量
的多
少标志着炉渣氧化性的大小,因此渣中w(FeO+MiiO)对炉外精炼过程渣一钢间硫的分配比有重要影响。
因为炉渣中2(FeO+MnO)含量的减少,促使与之平
衡钢水氧活度降低,从而有利于脱硫反应的进行。
目前,精炼终点一般将渣中的
(FeOIMnO)含量控制在2%以下,国外冶炼超低硫钢时基本都控制在65%以下。
文献口°]认为要使终点硫含量小ho£则渣中(FeOMnO)含量应不大于66%。
郭上型等人在一次丄业性实验眈】中给出了一种LF炉固体合成精炼渣
21%$iO2—55%CaO—IS^AhOj—8%MgO,W(FeO+MnO)<2«O%*在40t的LF钢包炉上进行生产试验。
在这
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