沙钢管线钢lf 精炼的低成本深脱硫工艺

《沙钢管线钢lf 精炼的低成本深脱硫工艺》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、http://www.gtjia.com沙钢管线钢LF精炼的低成本深脱硫工艺邹长东1，耿涛1，周彦召1，赵家七1，丁振涛2，皇祝平2(1．江苏省(沙钢)钢铁研究院，江苏张家港215625；2．沙钢集团有限公司宏发炼钢厂，江苏张家港215625)摘要：根据沙钢对管线钢的生产需求及制造成本的控制，结合LF钢包精炼深脱硫的相关理论，开发了适用于管线钢的深脱硫精炼渣和低成本深脱硫工艺。使用该工艺，可完全不使用CaF2，只需使用石灰、铝脱氧产物和转炉下渣即可完成造渣，减少了石灰的消耗，降低了生产成本。180tLF生产实践表明：该工艺可将管

2、线钢的硫含量稳定控制在10×10-6以下，精炼平均脱硫率高于85％。同时，该精炼渣具有较强的夹杂物吸附能力，精炼终点的非酸溶铝含量为(20～100)×10-6。关键词：深脱硫；钢包精炼；管线钢；低成本；精炼渣管线钢主要用于石油、天然气等的管道运输，对抗氢致裂纹、抗低温冲击等性能要求较高，而硫元素是严重恶化这些性能的有害元素[1]。因此，要求尽量去除管线钢中的硫元素。沙钢冶炼管线钢时，LF精炼是脱硫的最后一道工序，之前一直使用CaO-CaF2系精炼渣。该渣系的特点是造渣简单方便，但缺点是脱硫效果不稳定。管线钢精炼终点的平均硫质量分

3、数超过20×10-6。该渣系使用了大量的CaF2，不仅对环境造成污染，而且危害操作工的健康。同时，CaF2会加快钢包炉衬的侵蚀。另一方面，CaF2是价格相对昂贵的造渣材料，大量使用会额外增加生产成本。本文基于铝镇静钢LF精炼脱硫的特点，开发了一种低熔点的无氟深脱硫精炼渣，只需使用石灰即可成渣，同时可降低石灰的消耗，从而降低LF深脱硫的成本。1精炼渣系的选择管线钢为低碳铝镇静钢，铝脱氧的产物Al2O3大部分进入炉渣中，导致渣中的Al2O3含量较高。根据CaO-SiO2-Al2O3的相图可知，控制好渣中的Al2O3含量，可以获得低熔

4、点的炉渣，此时可以不使用CaF2促进化渣，精炼渣可选择CaO-Al2O3渣系。由于转炉下渣、钢包耐材侵蚀等原因，炉渣中不可避免的存在SiO2和MgO，实际使用的精炼渣为CaO-Al2O3-SiO2-MgO渣系。对铝镇静钢，LF精炼过程的脱硫反应为[2]：(CaO)+(2／3)[Al]+[S]=(CaS)+(1／3)(Al2O3)(1)式中：K1为反应平衡常数；a(Al2O3)和a(CaO)分别为渣中Al2O3和CaO的活度；ω([A1])、ω([S])和ω((S))分别为钢液中铝、硫的质量分数和渣中硫的质量分数，f(s)为渣中硫

5、的活度系数。原NKK公司的小仓康嗣等人定义炉渣因子((S．P．)，slagparameter)为[3]：式中：ω((S)sat)为渣中硫的饱和质量分数。由式(2)和(3)可以得到硫分配比Ls与炉渣因子的关系为：从式(1)可以看出，降低炉渣中Al2O3的活度、提高CaO的活度有利于反应向脱硫方向进行。由式(4)可以看出，减小炉渣因子有利于提高渣—钢间的硫分配比。同时，从式(3)可以看出，降低炉渣中Al2O3http://www.gtjia.com的活度和提高CaO的活度是减小炉渣因子的有效途径。因此，精炼脱硫渣应选择炉渣因子较小的

6、渣系。动力学方面，LF精炼脱硫主要通过炉渣与钢水间的反应来完成。炉渣的流动性越好，脱硫效果越好。对管线钢，精炼过程的温度一般都保持在恒定的范围内，要提高炉渣的流动性，可通过降低炉渣的熔点来实现。从CaO-SiO2-Al2O3的相图可知，控制渣中Al2O3的含量在合适的范围内可降低炉渣的熔点，从而提高炉渣的流动性。综合以上因素，选择炉渣因子(S．P．)≤1、CaO饱和度指数(ω((CaO))／ω((CaO)sat))为0．8～1．0、曼内斯曼指数MI(ω((CaO))／(ω((SiO2))·ω((Al2O3))))为0．2～0．4

7、及液相线温度低于1550℃的CaO-SiO2-Al2O3-MgO渣系，各组元的成分(质量分数，％)为：CaO45～55、Al2O329～40、SiO2≤10、MgO≤10、(TFe+MnO)≤1．5及其他不可避免的杂质。2钢包精炼深脱硫生产实践沙钢集团宏发炼钢厂生产管线钢的工艺流程为：KR铁水预脱硫→转炉冶炼→LF钢包精炼→RH真空精炼→连铸。铁水预处理脱硫后，要求ω([S])≤0．003%转炉入炉废钢使用清洁废钢，终点控制要求ω([S])≤0．01％。转炉出钢时进行预脱氧(脱氧剂为铝块)和合金化，出钢挡渣，下渣量控制在5kg／

8、t以下。LF精炼进行合金微调和深脱硫。在出钢和LF精炼过程中分批加入渣料，只需使用石灰即可完成造渣。出钢时加入部分石灰预造渣。要求钢包到LF站时炉渣为液态渣且炉渣的C／A(即ω((CaO))／ω((Al2O3)))控制在1．2～1．6。钢包到LF工位后按照C／A