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本文在分析研究脱硫的热力学和动力学基础上,针对江苏沙钢宏发炼钢厂生产超低硫钢深脱硫现状,对超低硫钢种的冶炼过程及各工序操作制度进行分析研究,结果分析表明:铁水预处理后,铁水脱硫程度不够稳定,转炉工序存在回硫以及LF炉处理过程中顶渣氧化性过高,直接影响到宏发炼钢厂LF炉炉外精炼,进一步深脱硫的限制性环节。据此为冶炼超低硫钢的正常生产,对脱硫、转炉及精炼的工序的工艺控制进行优化。铁水预预处理从脱硫过程中搅拌头的插入深度、旋转速度及搅拌时间,预处理过程中脱硫剂的消耗、炉渣控制等各环节进行参数优化,来提高有效周期内的铁水脱硫的效率;在转炉工序控制原材料硫含量、使用低硫石灰、清洁废钢,控制流渣,尽快提高冶炼温度、改善传质条件和控制炉内终渣碱度达到3.0以上等措施,最大限度的控制转炉回硫问题;针对炉外精炼过程中顶渣氧化性较高问题,从尽可能控制出钢下渣量为前提,加强顶渣改质提前造渣,降低顶渣氧化性,使渣中Al2O3场含量控制在30%左右为最佳脱硫渣系,在转炉出钢冲洗和精炼渣共同作用下,使渣相中易形成铝酸钙盐,如3CaO.Al2O3和12CaO.7Al2O3形成低熔点的多元渣系,其脱硫产物(CaS)能很好地与铝酸钙渣润湿。从而被吸附而排除钢液,达到脱硫目的。
采用上述措施的工业试验生产,将入LF炉前钢水硫含量控制在80ppm以下,顶渣中SiO2含量小于8.0%,(FeO+MnO)含量降低到1.0%左右,碱度在6.0~12.0,LF炉脱硫率最高达到80%,终点最低硫含量达到10ppm,能够稳定生产硫含量小于30ppm的低硫钢种。