120t轉(zhuǎn)爐冶煉深脫硫鐵水的冶金效果

王軍

摘 要：在本文中，對(duì)我國某企業(yè)120t轉(zhuǎn)爐冶煉深脫硫鐵水的冶金效果進(jìn)行闡述，并從冷料比、終點(diǎn)硫等方面進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：120t轉(zhuǎn)爐；冶煉深脫硫鐵水；冶金效果

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.009

1 引言

我國南部某煉鋼企業(yè)，其在對(duì)電工鋼等鋼種進(jìn)行開發(fā)時(shí)，要求出鋼硫含量能夠控制在0.008%以下。在生產(chǎn)初期，其主要以轉(zhuǎn)爐脫硫方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，而因此對(duì)多加石灰大渣量高溫操作法進(jìn)行了應(yīng)用，即以反復(fù)倒?fàn)t的方式進(jìn)行取樣測(cè)溫，并因此在增加消耗的情況使?fàn)t襯受到了較為嚴(yán)重的侵蝕，繼而出現(xiàn)吹損加大、命中率低以及鋼水過氧化嚴(yán)重等問題。為了能夠?qū)ι鲜鰡栴}進(jìn)行解決，則從以下方面進(jìn)行效果分析。

2 處理工藝概述

為了能夠?qū)D(zhuǎn)爐鐵硫率不高的問題進(jìn)行解決，該企業(yè)對(duì)處理工藝進(jìn)行了一定的改進(jìn)：第一，通過鐵水深脫硫工藝的應(yīng)用將鎂粉放入到鐵水中進(jìn)行處理，將其脫硫到0.002%以下，保證在整個(gè)操作中能夠做好脫硫渣的徹底扒除，且保證鐵水亮面在90%以上；第二，要對(duì)散裝料質(zhì)量進(jìn)行提升，對(duì)低硫石灰進(jìn)行選用，而在冷料方面，則需要對(duì)內(nèi)部自循環(huán)低硫優(yōu)質(zhì)廢鋼進(jìn)行選擇，且不向其中加入生鐵；第三，通過靜態(tài)模型的應(yīng)用對(duì)最佳原料配比進(jìn)行計(jì)算，在做好深脫硫鐵水裝入制度確定的同時(shí)做好煙氣分析動(dòng)態(tài)控制的應(yīng)用，通過少渣冶煉方式的應(yīng)用對(duì)重點(diǎn)碳溫命中率進(jìn)行提升。

3 轉(zhuǎn)爐冶金效果分析

3.1 冷料比控制

對(duì)于該企業(yè)120t轉(zhuǎn)爐來說，其從很多年前開始就對(duì)煙氣煉鋼動(dòng)態(tài)控制技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用。對(duì)于該技術(shù)來說，其由動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)這兩部分組成，其中：靜態(tài)模型的任務(wù)即是在以原料條件的基礎(chǔ)上，通過模型熱平衡計(jì)算方式的應(yīng)用對(duì)最佳原料配比進(jìn)行尋找，在對(duì)適合裝入度進(jìn)行確定的同時(shí)根據(jù)廢鋼、鐵水以及計(jì)入到爐內(nèi)渣料的信息對(duì)終點(diǎn)鋼水溫度進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)潔凈鋼冶煉相關(guān)要求，在聯(lián)系實(shí)際的情況將FeO確定為18至22%之間，終渣堿度在3.2至3.5之間，溫度在1680℃左右，碳在0.02至0.05%之間，在將鐵水成分同鎂球、礦石、溫度等成分輸入到靜態(tài)模型之后計(jì)算出達(dá)到終點(diǎn)要求所需廢鋼配比、鐵水以及散狀料的加入量。在經(jīng)過一定實(shí)踐之后，確定潔凈鋼裝入制度為廢鋼23t，鐵水120t，冷料比16%，同沒有進(jìn)行深脫硫鐵水相比下降10%。

3.2 終點(diǎn)硫控制

通過脫硫原理的研究，可以發(fā)現(xiàn)，在渣中所具有較低的氧化鐵、較高的氧化鈣以及溫度情況等都對(duì)脫硫具有積極的效果。而在實(shí)際進(jìn)行氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)，由于為熔池供氧方式，爐內(nèi)則因此存在著氧化氣氛，不僅其中氧化鐵含量并沒有處于非常低的水平，也將因此影響到轉(zhuǎn)爐脫硫能力，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐脫硫能力在30%左右。在聯(lián)系情況的基礎(chǔ)上，對(duì)以下脫硫措施進(jìn)行了應(yīng)用：第一，對(duì)鐵水脫硫功能進(jìn)行充分的發(fā)揮，在對(duì)噴吹參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)減少過程噴濺，即將鎂粉速率控制為6kg/min，而終點(diǎn)硫目標(biāo)在0.002%以內(nèi)；第二，做好扒渣重要性的強(qiáng)調(diào)，即要求整個(gè)過程為扒渣、噴吹脫硫、再扒渣，并通過凝渣劑的應(yīng)用對(duì)扒渣效果進(jìn)行提升。參數(shù)方面，要保證溫降在35℃以下、時(shí)間在27min以下，扒渣鐵水亮面在90%以上；第三，做好煙氣分析工作，通過脫硫熱力學(xué)條件的有效利用實(shí)現(xiàn)高溫情況下的化渣處理，同時(shí)，要通過吹煉過程中高堿度、低氧化性以及中后期高溫方式的應(yīng)用進(jìn)一步提升脫硫效果；第四，保持出鋼溫度為1680℃、R在3.2至3.5之間，并在出鋼中對(duì)一定量的活性石灰進(jìn)行加入，以此起到渣洗脫硫作用。

3.3 吹損噴濺控制

對(duì)于該種情況而言，其經(jīng)常發(fā)生在碳氧激烈反應(yīng)期，即在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)一氧化碳進(jìn)行生成，并以較快的速度對(duì)其進(jìn)行排出，在爐渣泡沫化較為嚴(yán)重的情況下使氣流能對(duì)鋼渣進(jìn)行帶動(dòng)并噴出爐口。經(jīng)過相關(guān)參數(shù)分析可以了解到，同沒有對(duì)深脫硫冶煉方式相比，在對(duì)深脫硫鐵水方式進(jìn)行應(yīng)用后，總渣量從之前的80kg/t下降到了60 kg/t，出鋼溫度從之前的1703℃下降到了1680℃。同時(shí)，由于此時(shí)熔池當(dāng)中總渣量降低，渣子氧化性在減弱的情況下也使?fàn)t渣泡沫性得到了降低，在增加轉(zhuǎn)爐鋼液面自由空間的同時(shí)對(duì)噴濺情況的發(fā)生幾率進(jìn)行了減少。同時(shí)，煙氣分析動(dòng)態(tài)模型對(duì)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)命中率進(jìn)行提升，在對(duì)不倒?fàn)t直接出鋼模式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的同時(shí)有效降低了鋼水氧化性。而通過對(duì)整個(gè)過程中煙氣分析曲線趨勢(shì)的研究，則能夠?qū)η€變化同噴濺情況間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行掌握，并以此對(duì)噴濺情況可能出現(xiàn)的預(yù)報(bào)模式進(jìn)行開發(fā)。在此情況下，煉鋼工作人員能夠在工作當(dāng)中以較為直觀的方式對(duì)爐內(nèi)的冶金反應(yīng)情況進(jìn)行了解與掌握。

3.4 爐況控制

在以深脫硫鐵水冶煉的情況下，經(jīng)過動(dòng)態(tài)控制分析可以了解到，終點(diǎn)碳溫命中率同采取該方式之前相比提升了2.25%，對(duì)不倒?fàn)t直接出鋼模式進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，不僅冶煉時(shí)間從之前的40min縮短到了36min，且渣量以及出鋼溫度也具有了較大的下降，爐渣氧化性以及鋼水溫度有效減低，更有利于對(duì)爐襯侵蝕情況的減輕，而在經(jīng)過深脫硫扒渣處理之后，則對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉前期脫硫后鐵水中高爐渣中存在酸性物質(zhì)侵蝕情況進(jìn)行了消除。同時(shí)，在處理完成后，深脫硫鐵水當(dāng)中還具有一定沒有完全上浮以及溶解的鎂離子，在轉(zhuǎn)爐開吹初期，其則能夠在同氧氣發(fā)生反應(yīng)后，在對(duì)氧化鎂進(jìn)行生成之后對(duì)化渣效果進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，也具有著較好的爐襯保護(hù)作用，不僅對(duì)冶煉未深脫硫鐵水需轉(zhuǎn)爐脫硫被迫采用的高溫、大渣量以及較高的堿度情況進(jìn)行了避免，且對(duì)爐體整體維護(hù)也具有積極的意義。

4 結(jié)束語

在上文中，我們對(duì)120t轉(zhuǎn)爐冶煉深脫硫鐵水的冶金效果進(jìn)行了一定的研究。經(jīng)過深脫硫鐵水方式前后情況的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)新方式無論是在效果、產(chǎn)出物還是整體運(yùn)行方面都具有較好的效果，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

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