钢包精炼炉脱硫方法
【专利摘要】本发明揭示了一种钢包精炼炉脱硫方法，包括以下步骤：步骤一，在精炼炉炉处理开始时加入预熔渣、铝铁合金、铝渣和石灰；步骤二，吹氩搅拌，通电升温；步骤三，取渣样；步骤四，根据渣样形貌调整脱硫措施。采用了本发明的技术方案，能够为低碱度钢包精炼炉炉快速脱硫造渣提供快捷判断方法，并且缩短钢包精炼炉炉处理周期。
【专利说明】钢包精炼炉脱硫方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高炉精炼方法，更具体地说，涉及一种钢包精炼炉脱硫方法。
【背景技术】
[0002] 钢包精炼炉（LF炉）精炼渣主要由基础渣系、脱硫剂、还原剂、发泡剂和助熔剂等 组成。其基本功能为：深脱硫，深脱氧，改变夹杂物的形态，防止钢液二次氧化和保温作用， 去除钢中非金属夹杂物，起到净化钢液的作用；起泡埋弧，稳定电弧和传热，防止热量散失， 保证冶炼温度，提高热效率。
[0003] LF炉有以下几个主要功能：
[0004] (1)使钢液升温和保温功能。钢液通过电弧加热获得新的热能，这不但能使钢包精 炼时可以补加合金和调整成分，也可以补加渣料，便于钢液深脱硫和脱氧，而且连铸要求的 钢液开浇温度得到保证，有利干铸坯质量的提高。
[0005] (2)氩气搅拌功能。氩气通过装在钢包底部的透气砖向钢液中吹氩，钢液获得一定 的搅拌功能。
[0006] (3)真空脱气功能。通过钢包吊入真空罐后，采用蒸汽喷射泵进行真空脱气，同时 通过包底吹入氩气搅动钢液，可以去除钢液中的氢含量和氮含量，并进一步降低氧含量和 硫含量，最终获得较高纯净度的钢液和性能优越的材质。
[0007] 钢包精炼的基础渣系为Ca0-Si02-A1203,可配入适当的CaF2以提高渣的流动性； 配入一定量的强碱性氧化物以提高渣的脱硫能力；加入一部分MgO提高包衬的寿命。此外 还可以配加一些发泡剂等。钢包精炼炉精炼渣系脱硫过程是一个还原过程，脱硫反应方程 式如下：
[0008] (Ca0) + [S] = (CaS) + [0]
[0009] 钢液中S的存在形式主要有3种：[FeS]、[S]、和S。其中FeS既溶于钢液也溶于 钢渣中。渣一钢间的脱硫反应的进行步骤：钢中的S先扩散熔渣中，S卩[FeS]_(FeS)，然后 再与游离的CaO结合生成稳定的CaS。根据熔渣的离子理论，脱硫反应可表示为 ：
[0010] (o2〇 + [s] = (s2〇 + [o]
[0011] 由此可见钢包精炼炉精炼过程中，由于合乎工艺性能要求的熔渣是关系工艺成分 合格的关键。
[0012] 现有的钢包精炼炉的脱硫方法如以下步骤所示：
[0013] 1.钢包精炼炉炉处理开始加入1500Kg预熔渣，适量铝铁合金，600Kg铝渣，适量石 灰，吹氩搅拌，通电升温。
[0014] 2.吹氦搅拌，通电升温15-25min取钢样，等试样结果7-10min，确认脱S情况，脱 硫速率一般。
[0015] 3.继续加入一批适量铝铁合金，200Kg铝渣，适量石灰，搅拌升温10-15分钟取样， 等待试样，试样结果合格，结束处理，结束S含量为13ppm。
[0016] 现有技术的整个处理过程至少取二个钢样，等待二次试样分析结果的过程，处理 时间为55-60分钟。
【发明内容】
[0017] 本发明的目的旨在提供一种钢包精炼炉脱硫方法，来解决现有技术等待试样时间 长，导致钢包精炼炉炉处理时间长，经验判断存在偏差，有可能成分出格的问题。
[0018] 根据本发明，提供一种钢包精炼炉脱硫方法，包括以下步骤：步骤一，在精炼炉炉 处理开始时加入预熔渣、铝铁合金、铝渣和石灰；步骤二，吹氩搅拌，通电升温；步骤三，取 渣样；步骤四，根据渣样形貌调整脱硫措施。
[0019] 根据本发明的一实施例，若渣样呈非玻璃体，表面呈白色或灰白色，断面为灰色较 表面颜色深，则调整钢水中铝含量调整到0. 030%，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。
[0020] 根据本发明的一实施例，若渣样呈非玻璃体，表面呈土黄色，断面为灰色较表面颜 色深，则调整钢水中铝含量调整到0. 035%，升温时补加石灰，使温度达到处理终目标，强搅 拌钢水。
[0021] 根据本发明的一实施例，若渣样呈玻璃体，表面表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄 色，断面颜色与表面颜灰色接近，则调整钢水中铝含量调整到0. 035%，升温时补加石灰、补 加铝渣，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。
[0022] 根据本发明的一实施例，若渣样呈玻璃体，表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄色，断 面颜色与表面颜色接近，则调整钢水中铝含量调整到〇. 040%，升温时补加石灰、补加铝渣， 使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。
[0023] 根据本发明的一实施例，通电升温时间为15_25min。
[0024] 根据本发明的一实施例，精炼炉炉处理开始时加入1500kg预熔渣。
[0025] 根据本发明的一实施例，补加石灰量为150kg。
[0026] 根据本发明的一实施例，补加石灰量为300kg，铝渣为180kg。
[0027] 根据本发明的一实施例，补加铝渣量为150kg。
[0028] 采用了本发明的技术方案，能够为低碱度钢包精炼炉炉快速脱硫造渣提供快捷判 断方法，并且缩短钢包精炼炉炉处理周期。
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
[0030] 图1是精炼炉的结构示意图；
[0031] 图2是本发明钢包精炼炉脱硫方法流程图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0033] 如图1所示，实行本发明方法的精炼炉包括电极1，炉盖2,炉盖2上开有合金溜槽 3,钢包4,钢包4内含有钢渣5和钢水6,在炉盖2上还有一个开口，在开口中设置取渣铁棒 7。
[0034] 如图2所示，本发明利用上述的精炼炉进行脱硫处理，包括以下几个主要步骤：
[0035] 步骤一，在精炼炉炉处理开始时加入预熔渣、铝铁合金、铝渣和石灰；
[0036] 步骤二，吹氩搅拌，通电升温；
[0037] 步骤三，取渣样；
[0038] 步骤四，根据渣样形貌调整脱硫措施。
[0039] 钢包精炼炉预熔渣炉渣判定方法：
[0040] 与原合成渣成渣渣性不同，原合成渣因 A1203含量较低，效果较好的渣子主要呈现 白色，且易自行粉化。新的预熔渣因 A1203含量较高，其渣子性状发生了较大改变：
[0041] 炉渣以玻璃状为主，且放置较长时间也不易自行粉化。因此，炉渣取上来后需轻轻 敲击，才能使其破碎并观察断口；
[0042] 炉渣的形貌判定：
[0043] 炉渣颜色根据其碱度及氧化性不同，可以呈现如下的几种情况：
[0044] 情况 1
[0045] a.炉渣形貌：非玻璃体。炉渣表面呈白色或灰白色；炉渣断面为灰色较表面颜色 深。炉渣脆性：好。
[0046] b.渣性判断：渣中氧化性很低，碱度较高，渣中Fe0%+Mn0%含量低于1%。
[0047] c.措施：这种渣子说明脱硫效果很好，后续只需调整钢水中铝含量调整到 0. 030%，防止钢水游离氧升高；温度达到处理终目标，强搅拌即可。
[0048] 情况 2
[0049] a.炉渣形貌：非玻璃体。炉渣表面呈土黄色；断面为灰色较表面颜色深。炉渣脆 性：较好。
[0050] b.渣性判断：渣中氧化性很低，碱度碱度适中，渣中Fe0%+Mn0%含量低于1%。
[0051] c.措施：这种渣子说明脱硫效果较好，后续要需调整钢水中铝含量调整到 0. 035%，防止钢水游离氧升高；升温时可补加250石灰，稍稍提高渣碱度，温度达到处理终 目标，强搅拌即可。
[0052] 情况 3
[0053] a.炉渣形貌：玻璃体。炉渣表面表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄色；炉渣断面为 断面颜色与表面颜灰色接近。炉渣脆性：较差。
[0054] b.渣性判断：渣中氧化性较低，碱度稍偏低，渣中Fe0%+Mn0%含量低于2%。
[0055] c.措施：调整钢水中铝含量到0. 035%，防止钢水游离氧升高；后期升温时补加 250kg石灰，提高渣碱度；补加150kg铝渣及进一步降低炉渣氧化性，温度达到处理终目标， 强搅拌即可。
[0056] 情况 4
[0057] a.炉渣形貌：玻璃体。炉渣表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄色；断面颜色与表面 颜色接近。脆性：较差
[0058] b.渣性判断：渣中氧化性较高，碱度偏低，渣中Fe0%+Mn0%含量高于2%。
[0059] c.措施：调整钢水中铝含量到0. 040%，防止钢水游离氧升高；后期升温时补加 300kg石灰，提高渣碱度；补加180kg铝渣及进一步降低炉渣氧化性，温度达到处理终目标， 强搅拌8分钟即可。
[0060] 下面通过两个实施例来说明上述方案。
[0061] 生产某低硫钢包精炼炉炉和RH双重处理钢，主要成分要求为[C] :500-900ppm，
[Al] :100-500ppm，[S] :0-30ppm，钢包精炼炉炉处理主要目的是为了脱掉钢水中的S成分 至30ppm以下，调节成分铝转炉出钢S含量为89ppm。
[0062] 实施例1
[0063] 钢包精炼炉炉处理开始加入1500Kg预烙渔,适量错铁合金，适量错渔，适量石灰， 吹氩搅拌，通电升温15_25min取渣样。
[0064] 形貌：玻璃体。
[0065] 表面：表面呈透明天蓝色间或鲜亮土黄色；断面颜色与表面颜色接近。
[0066] 脆性：较差。
[0067] 1)说明渣中氧化性较低，碱度稍偏低，渣中Fe0%+Mn0%含量低于2%。
[0068] 2)调整钢水中铝含量，防止钢水游离氧升高；
[0069] 3)后期升温时补加适量石灰，提高渣碱度；
[0070] 4)补加适量铝渣及进一步降低炉渣氧化性，温度达到处理终目标，强搅拌，结束S 含量为12ppm。
[0071] 整个处理过程减少过程取钢样，等待试样分析结果的过程，处理时间为40-50分 钟，较常规方法整个钢包精炼炉炉处理周期缩短10-15分钟。
[0072] 实施例2
[0073] 钢包精炼炉炉处理开始加入适量预熔渣，铝铁合金适量，铝渣适量，石灰适量，吹 氩搅拌，通电升温15-25min取渣样。取渣样方法如图1所示。
[0074] 形貌：非玻璃体。
[0075] 表面：表面呈土黄色；断面为灰色较表面颜色深。
[0076] 脆性：较好
[0077] 1)说明渣中氧化性很低，碱度适中，渣中Fe0%+Mn0%含量低于1%。
[0078] 2)加入一批150kg铝铁合金调整钢水中铝含量，防止钢水游离氧升高；
[0079] 3)补加200_300kg石灰，稍稍提高渣碱度，温度达到处理终目标，强搅拌即可，结 束S成分为9ppm。
[0080] 整个处理过程减少过程取钢样，等待试样分析结果的过程，处理时间为40-45分 钟，较常规方法整个钢包精炼炉炉处理周期缩短10-15分钟。
[0081] 采用本发明的脱硫方法能够带来以下有益效果：
[0082] 1)为低碱度钢包精炼炉炉快速脱硫造渣提供快捷判断方法
[0083] 本发明所涉及的钢包精炼炉炉熔渣判断方法，通过熔渣颜色直观的判断熔渣性 能，为高性能熔渣造渣提供支持，并制定有针对性的措施方案。熔渣性能状态反馈快速，简 捷，较传统的等待分析试样结果，缩短时间效果显著。
[0084] 2)缩短钢包精炼炉炉处理周期
[0085] 本钢包精炼炉炉熔渣判断方法直观、快速的判断熔渣的方法不仅仅给作业者带来 方便，同时还具有客观的经济效益。快速脱硫可以实现缩短钢包精炼炉炉处理周期，钢包精 炼炉炉处理周期的缩短经济效益主要体现如下三个方面：
[0086] ( 1)降低钢包精炼炉电耗
[0087] (2)增加钢包精炼炉炉产能
[0088] (3)降低搅拌气体氩气消耗
[0089] 采用新的钢包精炼炉炉判渣方法，相比2009年，2010年钢包精炼炉炉处理周期及 电耗大幅下降，实绩数据如下表钢包精炼炉炉生产实绩数据所示：
[0090]
【权利要求】
1. 一种钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一，在精炼炉炉处理开始时加入预熔渣、铝铁合金、铝渣和石灰； 步骤二，吹氩搅拌，通电升温； 步骤三，取渣样； 步骤四，根据渣样形貌调整脱硫措施。
2. 如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，若渣样呈非玻璃体，表面呈 白色或灰白色，断面为灰色较表面颜色深，则调整钢水中铝含量调整到〇. 030%，使温度达到 处理终目标，强搅拌钢水。
3. 如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，若渣样呈非玻璃体，表面呈 土黄色，断面为灰色较表面颜色深，则调整钢水中铝含量调整到〇. 035%，升温时补加石灰， 使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。
4. 如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，若渣样呈玻璃体，表面呈 透明天蓝色间或鲜亮土黄色，断面颜色与表面颜灰色接近，则调整钢水中铝含量调整到 0. 035%，升温时补加石灰、补加铝渣，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。
5. 如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，若渣样呈玻璃体，表面呈透 明天蓝色间或鲜亮土黄色，断面颜色与表面颜色接近，则调整钢水中铝含量调整到〇. 040%， 升温时补加石灰、补加铝渣，使温度达到处理终目标，强搅拌钢水。
6. 如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，通电升温时间为15-25min。
7. 如权利要求1所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，精炼炉炉处理开始时加入 1500kg预熔渣。
8. 如权利要求3或4所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，补加石灰量为150kg。
9. 如权利要求5所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，补加石灰量为300kg，铝渣 为 180kg。
10. 如权利要求4所述的钢包精炼炉脱硫方法，其特征在于，补加铝渣量为150kg。
【文档编号】C21C7/064GK104099444SQ201310130005
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月15日 优先权日:2013年4月15日
【发明者】陆国弟, 王松泰 申请人:宝山钢铁股份有限公司