转炉终点冶炼合金化技术
仪器信息网 · 2007-04-26 21:40 · 29829 次点击
转炉终点冶炼合金化是LF炉冶炼降低成本的关键。主要影响因素有:温度、钢水氧化性、碳、硫、磷含量和出钢下渣量。
钢水温度是降低LF炉电耗与提高工作效率的关键。济钢一炼钢控制LF到站钢水温度为1560℃以上。温度高有利于LF炉冶炼化渣、降低萤石消耗、缩短冶炼时间及提高脱硫率。通过最大限度提高终点温度、合金烘烤、钢包烘烤、控制合适出钢时间来提高出钢后钢包内的温度,确保LF到站钢水温度在1560℃以上。
转炉吹炼过程控制,终点加料、温度和C含量等因素直接影响钢水氧化性,从而影响钢水及炉渣脱氧还原时间及钢水夹杂物控制,对LF炉精炼脱硫影响极大。实际操作中采取措施主要是根据钢种要求,优化合金结构,减少增C来最大限度提高出钢C含量,有效降低钢水初始氧化性。转炉终渣含∑FeO控制在10%~15%,从而降低合金、渣料消耗,提高钢水质量。
一般P、S在钢中为有害元素,但在铁中含量较高,因此,在转炉冶炼中应尽量脱除。脱磷比较容易,在转炉中被氧化后进入钢渣中,只要控制冶炼前期温度不太高,把炉渣碱度控制在R=3左右,造出流动性足量良好的炉渣即可。冶炼终点磷必须控制在成品磷上限要求的50%以内。LF炉为还原性气氛,冶炼中是要回磷的。因转炉冶炼过程为氧化性气氛,脱硫就比较复杂,转炉冶炼中一般脱硫率为20%~50%。如果想大幅度脱硫,必须创造还原性气氛。但是,为了降低LF炉冶炼成本,应尽可能地降低转炉终点硫的含量。
转炉冶炼终点钢渣含∑FeO在10%~25%。若高于15%,不利于还原渣快速形成,同时易造成钢水回磷,影响钢水炉渣搅拌效果的提高和低P钢生产。为防止下渣,一方面要强化出钢操作,避免钢渣混出;另一方面要强化挡渣操作,严格控制出钢下渣。同时为避免出钢口后期下渣量较大,钢水初始氧含量偏高现象,出钢时间控制在2min以上。现在广泛使用的出钢挡渣方式有,挡渣球、挡渣塞等。下渣量大时进行炉后扒渣,尽可能减少转炉渣进入钢包是发挥LF炉精炼作用、迅速造白渣的前提。
转炉脱氧合金化直接影响LF炉钢水和炉渣还原的效率。出钢过程中必须尽可能的脱除钢水和钢渣中的氧,使出钢后钢包中的氧化性尽可能地低。以减轻LF炉的脱氧负担。一般LF炉进站钢水温度偏低,冶炼前期提温、化渣速度都较慢,严重影响LF炉冶炼速度。采用在转炉出钢时向钢包内加顶渣,利用钢水动能及钢水显热将顶渣部分熔化,并进行终渣预脱氧。通过一定强度的吹氩搅拌,确保钢包渣熔化,减少在LF炉内加入的渣量,缩短了LF炉化渣时间。从渣样的对比可以看出,加入的顶渣对钢包内的原始渣起到改质及预脱氧的作用,碱度提高,氧化性降低。一般情况下,转炉出钢到LF炉进站需要15min左右,钢包内加顶渣能起到减少钢包热辐射、预热渣料、预脱氧等作用。LF炉进站钢水温度低,钢包未加顶渣是造成LF炉前期加料多、化渣慢的主要原因。济钢一炼钢钢包内加顶渣量,一般按比例石灰加入量为150kg左右,即3kg/t钢。钢包到LF炉后,根据转炉终点硫含量,加入其余石灰、精炼剂、萤石等渣料,增加氩气流量。在进行加热前保证精炼渣基本形成,LF炉加热造渣期间进行渣的脱氧和调整渣的碱度、流动性,确保在前期尽快形成白渣。
接吹氩管:钢包吊到LF炉钢包车上后,观察钢包正常后,连接吹氩管,开到吹氩位。要提高脱硫率,除热力学上的保证外,还要改善反应的动力学条件,而底吹氩系统正合适,增大了钢渣接触面积及反应的碰撞机率,使反应充分进行。钢包采用双透气砖,并保证使用透气砖质量,至少保证一个底吹氩砖的透气量。实现双气路控制双砖,采用微机有效控制氩气流量、压力,达到了透气率100%的目标。同时有效提高了吹氩可控性,以满足精炼强吹氩过程化渣脱硫要求。吹氩过程氩气压力、流量的变化对化渣脱硫去夹杂起着关键作用,需要对吹氩过程控制进行规范。LF炉加热前必须强力搅拌,快速化渣,保证LF炉加热时埋弧冶炼,以降低LF炉电耗。化渣后,要逐渐降低氩气量,可减少LF炉的热损失,促进夹杂物和有害气体上浮,减少钢水的二次氧化,保证铝、钛等强脱氧合金收得率稳定。