攀鋼超低碳鋼深脫硫?qū)嶒?yàn)研究.pdf

1、電工鋼等部分超低碳鋼在轉(zhuǎn)爐出鋼采用弱脫氧工藝，從出鋼到RH工位之前鋼水氧活度較高，LF精煉過(guò)程中不僅無(wú)法實(shí)行有效的脫硫，甚至有回硫現(xiàn)象的發(fā)生，脫硫主要是在RH脫氧合金化之后進(jìn)行，但RH脫硫時(shí)間較短，脫硫比較困難。
　　本文主要針對(duì)攀鋼超低碳電工鋼冶煉工程中，由于轉(zhuǎn)爐出鋼采用弱脫氧工藝，RH冶煉過(guò)程中回硫嚴(yán)重，RH脫硫時(shí)間短、加入RH脫硫劑后浸漬管侵蝕嚴(yán)重等問(wèn)題，通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究，得到了高效的RH脫硫劑各組分的控制范圍和頂渣

2、成分的控制范圍，同時(shí)提出了減緩RH浸漬管侵蝕的措施，研究結(jié)果如下：
　　利用FACTSage熱力學(xué)軟件計(jì)算了頂渣中各組分對(duì)硫分配比Ls的影響，結(jié)果表明：①過(guò)高的（FeO+MnO）含量是造成回硫現(xiàn)象的主要原因，隨著FeO含量的降低，鋼水氧活度迅速降低，Ls增大，（FeO+MnO）含量必須控制在15％以下，RH脫硫之后需控制在10%以下；②CaO/Al2O3比值的增加不僅提高爐渣的硫容量，還可降低頂渣FeO的活度，應(yīng)該控制在2.5～4

3、；③MgO含量對(duì)Ls的影響不大，基本趨于穩(wěn)定，但一定的MgO含量有助于緩解侵蝕，應(yīng)控制在9%左右；④SiO2不僅會(huì)降低爐渣的硫容量，而且還會(huì)增加頂渣中FeO的活度，因此要嚴(yán)格控制頂渣中的SiO2含量。
　　通過(guò)在硅鉬棒為發(fā)熱體的高溫爐上（以下稱(chēng)為硅鉬棒爐）進(jìn)行鋼渣接觸實(shí)驗(yàn)，分析了CaO-Al2O3-CaF2系脫硫劑中不同CaO/Al2O3、不同CaF2含量對(duì)脫硫劑脫硫能力的影響，結(jié)果表明：①CaO/Al2O3的增加可以提高Ls，提

4、高爐渣的脫硫能力；②渣中添加CaF2可以有效的提高爐渣的脫硫能力，但當(dāng)CaF2含量大于15%，Ls不再增加；③考慮了脫氧產(chǎn)物的上浮對(duì)爐渣成分的影響，得到了最佳的脫硫劑配比%CaO/%Al2O3=2.5-4；SiO2<5%；F－控制在8%左右，熔點(diǎn)不大于1350℃。
　　實(shí)驗(yàn)室條件采用二次回歸正交設(shè)計(jì)的方法，研究了含BaO和Na2O的脫硫劑中各組分對(duì)Ls的影響，結(jié)果表明：①CaO/Al2O3比值的增加，Ls先增大后減小，在CaO/A

5、l2O3為1.9時(shí)達(dá)到最??；②隨著MgO含量的增加，Ls先增大后減小，當(dāng)MgO=6%時(shí)，Ls最大；③隨著B(niǎo)aO含量的增加，Ls減小，大于10%以后趨于平緩，隨著Na2O含量的增加，Ls呈線性增加；④隨著CaF2含量的增加，Ls將減??；⑤BaO、Na2O和CaF2含量的增加，均可以有效的降低渣系的熔點(diǎn)；⑥最終確定了脫硫劑中不添加BaO和Na2O，而采用上述確定的CaO-Al2O3-CaF2系脫硫劑。
　　利用FACTSage熱力學(xué)軟

6、件計(jì)算分析了RH脫硫劑對(duì)采用高鋁澆注料的RH浸漬管的侵蝕機(jī)理，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明：①RH脫硫劑在與澆注料接觸后，主要生成的相為CaO·6Al2O3（CA6）和CaO·2Al2O3（CA2），繼而繼續(xù)與CaO結(jié)合成低熔點(diǎn)物質(zhì)進(jìn)入渣中；②CaF2會(huì)與渣中的CaO和Al2O3結(jié)合成低熔點(diǎn)物質(zhì)11CaO·7Al2O3·CaF2，加快爐渣的滲透，加重侵蝕；③脫硫劑中添加5%的MgO，不僅可以生成高熔點(diǎn)的MgO·Al2O3（MA）尖晶石

7、相，而且可以降低Al2O3在渣中的溶解度，從而緩解侵蝕，同時(shí)在耐火材料中添加一定量的MgO含量之后，也可以生成高熔點(diǎn)的MA相；④實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果，表明在脫硫劑中添加5%MgO之后，脫硫劑對(duì)剛玉坩堝的侵蝕減輕。
　　本文分析了RH冶煉條件下脫硫動(dòng)力學(xué)的影響因素，建立了RH投入法脫硫的動(dòng)力學(xué)模型，結(jié)果表明RH脫硫的主要影響因素為反應(yīng)的容積系數(shù)，增大RH吹氬流量，提高真空度，提高爐渣的硫容量，均可以提高RH脫硫速率。