LF热态钢渣循环再利用技术的开发与应用

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1、LF热态钢渣循环再利用技术的开发与应用发表日期:2007-3-22阅读次数：128摘要:通过对唐钢第一炼钢厂加热态钢渣渣系和硫容最的研究，简要介绍了LE如何循环利用热态钢淹的工艺技术，为钢铁行业提供了一项较为实用的节能降耗途径。关键词:LF;热态钢渣；循环利用唐山钢铁股份有限责任公司笫一炼钢厂(以下简称唐钢--炼钢)于1999年6月底投产，配备双工位单吹颗粒镁铁水脱硫站2座，150t顶底复合吹炼转炉3座，1501钢包巒炼炉2座，VD粘:炼炉1座，1台8机8流小方坏连铸机、1台双机双流常规板坯连铸机和2台单机单流薄板坏连铸连轧设备(I订SC),目前通过钢包炉冶炼的品种主要为

2、SS400、Q345B、T510L、SPHD等薄板钢,此外还有部分方坯品种钢，如45号〜70号、77B、20CrMoA>25MnV>30MnSi等。2005年钢产量为465万在生产过程中,我们发现IF秤炼后的钢渣仍具有一-定的硫容量，有再利用的价值，此外钢水浇注后，钢包内产生的浇余是无法避免的，浇余量一•般占到整炉钢水的0.6%〜1.0%,大量的热态钢渣搀朵着浇余钢水不但排放闲难，而且降低了金属收得率，严匝影响着企业的经济效益，如何充分利用LF的热态钢渣同时又减少浇余钢水，为此，我们从2004年起开展了热态钢渣循坏再利用的攻关工作，研究如何通过LF对热态钢渣进行循环再利用

3、，同时减少浇余钢水带來的损失。1钢渣渣系研究1.1造渣情况精炼工序各种渣料、脱氧剂加入情况(以SS400为例)见表1o表1各种渣料组分及脱氧剂加入量原料Wb/%每吨钢加入量/kgAlCaOALO3MgOSi02CaF2钢芯铝4&0-50.01.0-1.5顶渣石灰^82.0W10.0W2.53.5-4.0合成渣(铝矶土基)35.0-45.0$35.0W7.02.0-2.5粘炼石灰M82.0W10.0W4.06.0-&0精炼萤石W7.0280.04.0-5.0精炼铝粉^93.0W1.00.8-1.0精炼铝线N99.00.2-0.41.2渣一钢的硫容量炉渣脱除钢液中硫的能力可以

4、用渣一钢硫容量来农征，其值可根据下列渣一钢间的平衡反映来测量：[S]4-(O2)=(S2)+[O](1)贝ij：Cs=(S)[a0]/[as](2)萨辛斯基(Sosinsky)和萨莫尔维尔(Sommervi1le)导出了不同温度下硫容量和渣系光学碱度的关系：1gCs=(22690-54640A)/T+43.6八一25.2(3)式中，八为光学碱度。上式表明硫容最随着温度的升高而增大，同时也随着碱度的增长而上升，并根据上式导出渣一钢硫容量和温度、炉渣成分的关系式：lgCsz=B/A+2.82—13300/T(4)式中,B为5.623(%CaO)+4.15(%MgO)—1.15

5、2(%SiO2)+l.457(^A12O3)；A为(%Ca0)+1.391(%Mg0)+1.867(%Si02)+1.65(%A12()3)(以上成分均为质量分数)。根据式(4)可以看出,随着炉渣中CaO的升高、Si(h的降低和炉渣温度的上升,渣一钢的硫容量有上升的趋势，但随着M心的升高，硫容量乂进一步降低。从我厂热态钢渣渣系的各纽•分(CaOTIgO-SiOLAl心渣系，表2)看，符合以上分析。表2是208炉钢渣循环利用前厉精炼终点渣系各组分的变化悄况。表2耕炼CaO-ALO3-MgO-SiO2渣系各组分及钢水终点硫质量分数工序W査系/%钢中w(S终点)/WRCaOA1

6、AMgOSiO2sMnO+FeO钢渣循环利用前50-5517-218-109-110.5-0.7W1.53-55-7钢渣循环利用一次44-5022-2610-115-80.6-1.0W0.73-66-9钢渣循环利用二次42-4825-3011-124~60.8-1.2W0.54-78-9钢渣循环利用三次40-4529-3511-12W50.8-1.2W0.56-89-111.3热态钢渣的硫容量的变化把表2中数据(取中限)代入式⑷中，温度T取1843K(1570°C)o计算钢渣循环利用过程中硫容量变化如下：(1)循环利用前(2)循环利用一次(3)循环利用二次(4)循环利用三

7、次Cs'o=O.0430Cs'f0.0360Cs'2=0.0316Cs'3=0.0208从以上数据推断，当Cs‘「W0.02Z后，渣一钢反应表现脱硫速率较慢的现彖，如果再补加石灰，虽然CaO述能捉髙，但随着A1心的増加，渣一钢硫容量上升空间较小，即钢渣□经失去了再次利用的价值。1.4曼内斯曼指数曼内斯曼指数如下：M=R:%A12O3(5)式中，M为曼内斯曼指数；R为钢渣碱度。当曼内斯曼指数在0.25〜0.35时，钢渣具有较好的脱硫效果。同样把表2中数据(取中限)代入式(5)中，计算钢渣循环利用过程屮曼内斯曼指数的变化如下：(1