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1、夏金魁等：轉(zhuǎn)爐煉鋼流程硫含量控制·53·轉(zhuǎn)爐煉鋼流程硫含量控制夏金魁1曹龍瓊2張青山1潘建設2(1．武鋼集團鄂鋼公司技術(shù)中心，湖北鄂州；2．武鋼集團鄂鋼公司轉(zhuǎn)爐煉鋼廠，湖北鄂州)摘要根據(jù)轉(zhuǎn)爐煉鋼過程KR、BOF、LF等工序的脫硫機理，分析各工序的脫硫能力及脫硫效率，提出對脫硫工藝進行優(yōu)化，合理分配三個工序的脫硫任務的建議。關麓詞煉鋼；脫硫；生產(chǎn)成本對于絕大多數(shù)鋼種來講，硫是鋼中的有害元素，所以脫硫是煉鋼的基本任務之一。鋼液中的硫主要來自原料，包括鐵水、廢鋼、煉鋼渣料以及脫氧合金。鄂鋼轉(zhuǎn)爐廠新區(qū)目前
2、有130tKR鐵水脫硫站1座、130t頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐1座、130tLF鋼包精煉爐1座，130tRH真空爐1座。自2009年11月底投產(chǎn)以來，鐵水經(jīng)轉(zhuǎn)爐初煉后鋼水增硫現(xiàn)象突出。合理分配脫硫站、轉(zhuǎn)爐、LF精煉爐之間的脫硫任務，優(yōu)化脫硫工藝，充分發(fā)揮各自的脫硫能力，降低煉鋼工序脫硫成本是當前需要解決的悶題。1脫硫原理1．1KR鐵水脫硫原理鐵水進入轉(zhuǎn)爐之前很易進行脫硫，在低溫和碳飽和的條件下硫的活度系數(shù)fs很高，并易造成還原性氣氛，有良好的脫硫條件?。鐵水脫硫一般都是噴人堿性氧化物，用石灰粉脫硫的反應式為：
3、CaO(．)+[S]+[C]=CaS(．)+CO(‘)2CaO(．)+[s]+1／2[s]=CaS(。>+1／2Ca2·Si04(．)KR機械攪拌鐵水脫硫法是以一個外襯為耐火材料的十字型攪拌器浸入脫硫罐鐵水液面以下一定的深度，使得罐內(nèi)鐵水產(chǎn)生“V”型漩渦。同時利用噴吹系統(tǒng)從鐵水液面噴入石灰等脫硫劑，脫硫劑在攪拌頭區(qū)域內(nèi)由湍動而分散，并沿著切線方向拋出，然后懸浮繞軸心旋轉(zhuǎn)并上浮于鐵水中，通過攪拌產(chǎn)生的漩渦將脫硫劑卷入鐵水內(nèi)部進行充分反應，從而達到鐵水脫硫的目的。1．2轉(zhuǎn)爐煉鋼脫硫原理轉(zhuǎn)爐煉鋼過程熔池
4、中的脫硫方式有熔渣脫硫和作者簡介：夏金魁(1983一)，男．大學本科，助理工程師氣化脫硫。從氧氣轉(zhuǎn)爐硫的計算結(jié)果得出?：氧化渣脫硫占總脫硫量的90％，氣化脫硫占10％左右。根據(jù)爐渣的分子理論，堿性氧化渣與金屬間的脫硫反應如下：[s]+(CaO)=(CaS)+[O][s]+(MnO)=(MnS)+[O]而溶解于鐵液中的硫，在強烈的氧化性氣體的作用下，亦可被氧化成SO：：[S]+2[O]={SO，}[S]+{02}={SO，}金屬液中的si、C等元素能提高fs，使[s]易向渣一金屬液面轉(zhuǎn)移。但在鋼液的
5、脫硫過程中，這些元素的濃度值遠低于鐵水的值，鐵水的f8(4—6)比鋼液的f8(1—1．5)大，所以鐵水中的硫比鋼液的硫易于除去悼1。1．3LF鋼包妒脫硫原理LF鋼包爐由于鋼包與爐蓋密封起到隔絕空氣的作用，加之石墨電極氧化產(chǎn)生CO氣體，爐內(nèi)形成了還原性氣氛，鋼液在還原條件下進一步脫氧、脫硫。脫氧程度對脫硫效果的影響很大，LF爐高堿度還原精煉渣脫氧效果良好，低氧活度可增加熔渣的脫硫能力。(CaO)高，(FeO)、(SiO：)低，對脫硫反應十分有利，脫硫效率高。其反應式為：[FeS]+(CaO)=(Ca
6、S)+(FeO)對鋁脫氧鋼液，脫硫反應為：(CaO)+2／3[A1]+[S]=(CaS)+1／3(A1：O，)隨著鋼中鋁含量的增高，硫的分配系數(shù)Ls增大。這是因為鋼中只有強脫氧物質(zhì)如鋁及鈣存在時，才能保證鋼液的充分脫氧，而只有鋼液充分脫氧時，才能保證合成渣脫硫的充分進行。為了達到鋼54·2011年中南E璩=^十一g(Ⅸ)煉鋼、連缽學術(shù)4女☆i集液的充分脫硫，需要殘余鋁量在002％以上”1。經(jīng)LF處理的鋼可以達到很高的質(zhì)量水平，脫硫率高達50～70％”1。2工藝過程分析21KR脫硫分析目前轉(zhuǎn)爐廠KR
7、脫硫站使用石灰系脫硫劑(成分見表”．脫硫效果良好．各項脫硫工藝指標見表2。根據(jù)生產(chǎn)宴際情況．脫琉劑脫硫效率主要跟KR處理前鐵水溫度(見圖1)及韌始硫含量有關系(見圖2)。隨著鐵水溫度的升高，脫硫劑單耗呈下降趨勢．故保持較高鐵水溫度有利于提高脫硫劑的脫硫效辜。此外，較高的鐵水溫度對于改善鐵水扒渣和機械攪拌操作也很有好處。初始鐵水硫古量越高．脫硫劑單耗越低，脫硫效率越高。理論上只要加入足量的脫硫劑，鐵水硫含量可以降至0C01％以下。在這里需要指出的是：圖1和圈2中的脫硫荊單耗是指每噸鐵水降低0001％
8、的硫消耗的脫硫劑。m日平均／*砰c處理／m馘赴理5麓”怕‘+％樣：：÷m*耋：：菱。幃截：D∞衄*＆m目lKRn理目鐵mm＆{脫R月單*關§薏蠡囊黌墓目2KRm4前鐵水贏音量與脫■荊單耗關幕22轉(zhuǎn)爐脫硫分析轉(zhuǎn)爐吹煉的脫琉劑主要是石灰，而石灰的加人量由鐵水硅音量和爐渣堿度決定。鐵水硫含量對石灰加^量的影響在此不做考慮。抽取48爐爐渣樣本分析，爐渣平均堿度為358．硫在熔渣與金屬液體中的分配系數(shù)為4—9，轉(zhuǎn)爐的脫硫能力有限．而人爐鐵水硫含量低則使鋼液韌煉過程中增硫。23LF瞪硫分析LF
