八钢管线钢深脱硫技术探析

《八钢管线钢深脱硫技术探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、八钢管线钢深脱硫技术探析摘要为了快速有效地实现高级别管线钢的深脱硫技术，本文通过生产实践对管线钢脱硫各影响因素的分析，通过对转炉出钢“渣洗”工艺的实施，精炼初炼温度、渣量、强搅拌工艺等热力学和动力学条件的改善，实现高级别管线钢成品［SIW0.0020%的深脱硫目标。关键词LF炉深脱硫渣系一、前言随着输送石油、天然气效率的提高，输送管径的加大,高级别管线钢更趋向高强度、高韧性、低韧脆变温度和良好的焊接性能的方向发展，而硫含量及硫化物洁净度作为钢的洁净度的重要标志之一，对钢材性能有重要影响，直接影响到钢的抗腐蚀

2、性能，以及形成的塑性夹杂物恶化钢的各向异性。近年来，用户对低硫钢和超低硫钢(s(S)W40X10-6)的需求量日益增加，一些特殊用途的高级钢，对s(S)的要求往往低于20X10-6,国外有的厂家甚至低于10X10-6o因此，降低硫含量和改变夹杂物形态的钙处理工艺，提高板卷的横向冲击韧性和减少性能的方向性，是优质生产管线钢的关键工艺。目前八钢股份炼钢厂管线钢生产要求3(S)<40X10-6,与国外相比还有很大差距，而八钢二炼钢厂采用“三机对四炉”的作业体系，对实现快速深脱硫、提高单机作业率提出了更高的要求。因

3、此，研发管线钢精炼深脱硫技术及应用具有重要的实用价值。二、工艺流程高炉-铁水预处理T20t转炉吹炼-出钢合金化-LF+RH二次精炼-板坯连铸-轧制。三、工艺现状及影响因素分析1.LF精炼深脱硫机理。LF深脱硫必须满足良好的热力学和动力学条件，而大渣量、髙碱度、适当高的钢水温度、较低的炉渣氧化性、良好的吹氫搅拌以及钢水钙处理是钢水深脱硫的有利条件。脱硫反应的基本离子方程可表不为：[S]+(02-)=[0]+(S2-)上式是一个吸热反应，高温有利于脱硫反应进行。温度的重要影响主要体现在高温能促进石灰溶解和提髙炉

4、渣流动性。影响钢水脱硫效果的热力学因素主要包括：渣的硫容量(CS)和硫在钢-渣间的分配系数(LS)；钢水温度及炉渣黏度。2•炉渣对脱硫的影响。通常脱硫反应需要提高炉渣的碱度，碱度高，游离的CaO多，或(02-)增大，有利于脱硫。但过高的碱度，常出现炉渣黏度增加，反而降低脱硫效果。而从热力学角度可以看出，脱硫反应是在还原性气氛中进行，渣中的(FeO)高不利于脱硫。当炉渣碱度高时、流动性差时，炉渣中有一定量的(FeO),可助熔化渣。在实际生产中，当渣中3(FeO+MnO)采用此方法后，降低了LF精炼脱硫的处理时

5、间，缩短了精炼时间，降低精炼电耗，降低精炼劳动强度，快速完成钢水成分控制，降低了精炼成本，且脱硫率较高，采用转炉出钢渣洗脱硫的经验，平均脱硫率控制为20%〜30%,基本实现精炼初始硫小于8X10-6的目标。2•生产调度环节的控制。采用品种钢调度系统组织生产，提高钢包的热周转率，降低钢水的过程温降，将出钢至LF精炼环节的闲置时间控制在25min内，确保精炼初炼温度在1540£以上，缩短LF精炼脱硫时间。3.LF精炼环节的控制。在确保LF精炼有良好初始温度的前提下，LF精炼冶炼初期采取早化渣、化好渣的控制策略,

6、合理控制炉渣碱度和熔渣的流动性，并根据渣面状况，适当适时地配加一定量的石灰、高铝渣球、合成渣等精炼脱氧渣料，也可在渣面撒入少量铝粒，降低炉渣中TFe含量，根据八钢工艺现状，前期渣量宜控制在13kg/t,中后期根据渣况控制目标渣系；通过LF精炼前期的造渣、化渣、调渣等环节，将钢水温度快速提升至1560°C以上，停电蘸取炉渣判断氧化性，当渣中w(FeO)W1.0%〜1.5%时，炉渣呈白色，即通常所说的白渣，是快速脱硫的最佳时机，此时采取吹Ar强搅拌模式进行快速脱氧、脱硫，搅拌时间根据渣样颜色和脱氧程度约控制在2

7、min〜5min,搅拌过程中注意炉内气氛的微正压操作，并适当加入少量的埋弧剂，避免脱氧钢水的二次吸氮，此环节脱硫率可达到50%以上，甚至一次将钢中的[S]直接脱至2X10-6以下；LF精炼中后期，注重渣系的调节和控制，由于此时钢水已经处于强还原气氛状态，脱硫水平已经减缓，钢液中的[S]已经接近或者达到控制目标，吹氫气流宜控制不裸露钢液面为标准，适当调整活性石灰的加入量，控制目标精炼顶渣指标为：Ca0~50%〜60%,SiO2W6%,A12O3〜20%〜30%,为控制钢液吸所及脱除夹杂物创造条件。为确保脱硫效

8、果和夹杂物的变性处理，冶炼末期需要进行钙处理作业，同时注意控制钢中的酸溶铝[Als]=0.025%〜35%之间，钙处理时，合理控制喂线速度和节奏，避免钢液面发生强烈钙蒸气反应，确保夹杂物的变性和实现脱硫的双赢效果。五、工艺效果八钢通过开展对管线钢快速深脱硫技术的工艺实践，结合原有工艺环境，有针对性地采取了一系列的工艺优化，图4是对工艺实施前后X70管线钢脱硫水平的控制效果图（各随机取12炉次的样本）。图4工艺实施