精炼剂对钢水脱硫处理效果的影响.pdf_大学文库

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2000.05.011 第22卷第5期北京科技大学学报 Vol.22 No.5 2000年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.2000 精炼剂对钢水脱硫处理效果的影响许中波张东力北京科技大学冶金学院，北京100083 摘要在实验室和转炉炼钢厂对钢水分别用CO-Al,O精炼剂和电石型精炼剂进行精炼处理，研究了精炼剂加入量对钢水脱硫率以及钢中总氧含量的影响.钢水经过CO-Al,O,精炼剂处理后，可以获得20%40%的脱硫率：钢水经电石型精炼剂处理后，可以获得40%的脱硫率，而且钢中总氧含量可以降低到5×10以下. 关键词精炼：脱硫：钢水分类号TG142!文献标识码：A 随着科学技术的发展，钢材的用户对钢的剂同时向钢水中加入转炉渣，所用转炉渣的化使用性能的要求不断提高，利用现代二次冶金学成分见表2.通过这种试验来研究转炉渣对技术，如钢包炉和真空炉等，基本上可以把钢的精炼剂脱疏效果的影响化学成分以及钢中有害元素的含量控制在所要表2试验所用转炉渣化学成分（质量分数）求的范围内).但是对于转炉容量小、出钢量为 Table 2 Chemical composition of used converter slag 2040t的炼钢厂还不具备铁水预脱硫条件，钢 Cao SiO,Mgo Feo P2O, 水出钢后只经过几分钟的钢包吹氩处理，就送 52.6415.955.0312.160.17 1.96 往连铸浇注，由于转炉炼钢时脱硫能力低，一般电石在钢水中可以分解成金属钙，钙是强产品钢水的含硫量（质量分数）为0.02%0.03%，脱疏剂.为了提高精炼剂的脱硫能力，在加入精不能生产优质中板，为此本文借鉴国外采用精炼剂的同时，向钢水中加入一定量的电石，研究炼剂对钢水进行脱硫的经验，通过实验室和炼电石的加入量对脱疏效果的影响. 钢厂现场试验，来探讨用精炼剂对钢水脱硫的 12炼钢厂钢水脱硫试验可能性试验所用钢水包容量为35~40t,在转炉出 1试验方法钢前及出钢过程中将合成渣投加入钢包，借助钢水的热能和出钢钢水的冲击动能，使所加入 1.1试验室试验的合成渣得到充分搅拌而熔化：电石型钢包精试验所用钢材化学成分见表1. 炼剂在出钢过程后期加入，试验中，合成渣加入将20kg试验材料装入25kg中频感应炉中，前的钢样是在出钢时使用快速动态取样器从转炉衬材料为电熔镁砂.试验材料熔化后，加入一炉中取得.合成渣处理后的钢样是在连铸工段，表】试验用钢的化学成分（质量分数）钢包未上回转台前用静态快速取样器取得. Table 1 Chemical composition of experimented steel% 2试验结果与讨论 C Si Mn P 0.2-0.40.02-0.200.2-0.70.02-0.040.01-0.02 2.1试验室试验结果. (1)精炼剂的脱硫效果，定量钢水精炼剂，精炼剂的主要成分为CaO和图1(a)为不加入转炉渣的情况下，钢水脱 A12O,精炼剂的加入量为150~250g,精炼剂处硫率与精炼剂加入量之间的关系图，由图1(a) 理时间为l0min, 可知，采用含CaO的精炼剂对钢水进行脱疏，为了模拟转炉出钢带渣情况，在加入精炼在本试验条件下，可以获得20%左右的脱硫率， 2000-01-04收稿许中波男，43岁，副教授，博士图1(b)为加入200g精炼剂时转炉渣加入量

第卷第期年月北京科技大学学报城如，介精炼剂对钢水脱硫处理效果的影响许中波张东力北京科技大学冶金学院，北京创摘要在实验室和转炉炼钢厂对钢水分别用卜刃精炼剂和电石型精炼剂进行精炼处理，研究了精炼剂加入量对钢水脱硫率以及钢中总氧含量的影响钢水经过卜精炼剂处理后，可以获得，礴的脱硫率钢水经电石型精炼剂处理后，可以获得的脱硫率，而且钢中总氧含量可以降低到一，以下关键词精炼脱硫钢水分类号文献标识码随着科学技术的发展，钢材的用户对钢的使用性能的要求不断提高利用现代二次冶金技术，如钢包炉和真空炉等，基本上可以把钢的化学成分以及钢中有害元素的含量控制在所要求的范围内〔卜但是对于转炉容量小、出钢量为码的炼钢厂还不具备铁水预脱硫条件，钢水出钢后只经过几分钟的钢包吹氢处理，就送往连铸浇注由于转炉炼钢时脱硫能力低，一般产品钢水的含硫量质量分数为刁，不能生产优质中板为此本文借鉴国外采用精炼剂对钢水进行脱硫的经验，通过实验室和炼钢厂现场试验，来探讨用精炼剂对钢水脱硫的可能性试验方法试验室试验试验所用钢材化学成分见表将试验材料装入吨中频感应炉中，炉衬材料为电熔镁砂试验材料熔化后，加入一表试验用钢的化学成分质最分数奴剂同时向钢水中加入转炉渣，所用转炉渣的化学成分见表通过这种试验来研究转炉渣对精炼剂脱硫效果的影响表试验所用转炉渣化学成分质量分数介廿水恤，电石在钢水中可以分解成金属钙，钙是强脱硫剂为了提高精炼剂的脱硫能力，在加入精炼剂的同时，向钢水中加入一定量的电石，研究电石的加入量对脱硫效果的影响炼钢厂钢水脱硫试验试验所用钢水包容量为科，在转炉出钢前及出钢过程中将合成渣投加入钢包，借助钢水的热能和出钢钢水的冲击动能，使所加入的合成渣得到充分搅拌而熔化电石型钢包精炼剂在出钢过程后期加入试验中，合成渣加入前的钢样是在出钢时使用快速动态取样器从转炉中取得合成渣处理后的钢样是在连铸工段，钢包未上回转台前用静态快速取样器取得一司定量钢水精炼剂，精炼剂的主要成分为和，精炼剂的加入量为一，精炼剂处理时间为为了模拟转炉出钢带渣情况，在加入精炼一收稿许中波男，岁，副教授，博士试验结果与讨论试验室试验结果精炼剂的脱硫效果图为不加入转炉渣的情况下，钢水脱硫率与精炼剂加入量之间的关系图由图可知，采用含的精炼剂对钢水进行脱硫，在本试验条件下，可以获得左右的脱硫率图伪为加入精炼剂时转炉渣加入量 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2000．05．011

·436 北京科技大学学报 2000年第5期对于钢水脱硫率的影响关系.由图1(6)可以看 60 出，随着转炉炉渣的加入量的增加，钢水脱硫率、 (a) % 迅速降低.由于中国大多数转炉钢厂，出钢挡渣水平较低，出钢时大量转炉炉渣进入钢包，加入 40-「-5--◆ 的精炼剂起不到脱硫效果. 30 24 (a) 20 9 16 ● 0 0 20 3040 50 12 m电石/g 150D) 140160180 200220240260 90 m鳞练家/g 60 20 (b) 30 16---- 12 0 10 20 30 40 50 m电石/g 图2电石加入量与钢水脱硫率和钢水总氧关系.()钢水脱 4 硫率；b)钢水总氧 Fig.2 Effect of CaC,on the desulfurization and total oxy- 200 300. 400 500 600700 gen m的准/g 2.2生产试验结果图1精炼剂加入量对钢水脱疏率的影响.(a)精炼剂：(b)精炼剂中转炉渣加入量根据试验室试验的结果，在炼钢厂试验中 Fig.1 Effect of refining reagent and converter slag in refi- 直接采用电石型精炼剂对转炉钢水进行脱硫试 ning reagent on desulfarization 验.图3(a)为加入200kg合成渣前提下，电石型精炼剂加入量与钢水脱硫率和总氧关系图，从 (2)精炼剂和电石的混合物的精炼效果. 图3(a)中可以看出随电石型精炼剂加入量的增图2(a)为加入200g精炼剂前提下，电石加加，钢水脱疏率明显上升.在精炼剂加入量为入量与钢水脱硫率关系图.说明加入电石以后， 42~56kg时（约为每吨钢1.26kg),钢水脱硫率钢水脱硫率迅速增加，可以获得40%~50%的脱基本稳定保持在30%~40%.因此，电石型精炼硫率，同时可以把钢水中的硫含量从0.02% 剂可以改善钢包处理合成渣的脱硫效果，并且降低到0.01%以下，但是在向钢水中加入200g 脱硫效果的提高程度与精炼剂的加入量有直接精炼剂和3040 g CaC2时，再向钢水中加入400 关系，在目前生产环境和工艺条件下，每炉的电 ~500g转炉炉渣，钢水脱硫率几乎为零.由此石型精炼剂加入量以50kg为宜.由于电石为强看来，如果不能有效地防止转炉炉渣进入钢包，还原性物质，其加入量的增加的同时可以降低即使加入CaC,对钢水进行脱硫，也难以取得满钢水的总氧含量.从图3(a)中还可以看出，随电意的脱硫效果. 石型精炼剂加入量的增加，钢水中的总氧含量图2(b)为加入200g精炼剂前提下，电石加也随之降低，钢水总氧含量的降低意味着钢中入量与钢中总氧含量之间关系.随着电石加入夹杂物的含量降低，见图3(b).钢中夹杂物情况量的增加，钢水中总氧含量迅速降低.钢中总氧与钢包处理的合成渣成分有明显的关系，增加含量可以降低到4.5×10-以下，而不采用钢包精精炼剂的加入量可有效降低钢中夹杂物含量，炼剂时，通常钢中总氧含量为1×10以上. 从而可以改善钢的使用性能

北京科技大学学报年第期对于钢水脱硫率的影响关系由图可以看出，随着转炉炉渣的加入量的增加，钢水脱硫率迅速降低由于中国大多数转炉钢厂，出钢挡渣水平较低，出钢时大量转炉炉渣进入钢包，加入的精炼剂起不到脱硫效果雨吟一一一一一一一叮一一一一叮一一一一 · ︸︸︸一﹄一﹄一﹄厂荟广、︸亡 “ 卜卜芝卜翻雨广一一一一一一一一，一一一一一一一口一一一一月一一一一︸” ，内﹁ ‘，内‘ …︸。。。宁，·。。︺、︸︸ ·。·︸ · 。︸丫儿。︸。幸… · ︸、 … 。陆匕卜卜、了一﹄一︸ ‘曰，戈伟︵甲、一琴一。· 匕一一内乙芝卜理昌精旅袱一舀一一一一一一一厂一一一一一一一一一己一一电石︸﹃ ‘ 一一一一 ‘ 一一一日门二二一一一一一一一一一一一娜一 ‘，了，立，卫︸八︶芝卜举翅炉旅图精炼剂加入量对钢水脱硫率的影响精炼剂伪精炼剂中转炉渣加入量 · 郎精炼剂和电石的混合物的精炼效果图为加入精炼剂前提下，电石加入量与钢水脱硫率关系图说明加入电石以后，钢水脱硫率迅速增加，可以获得一的脱硫率，同时可以把钢水中的硫含量从降低到以下但是在向钢水中加入精炼剂和时，再向钢水中加入一转炉炉渣，钢水脱硫率几乎为零由此看来，如果不能有效地防止转炉炉渣进入钢包，即使加入对钢水进行脱硫，也难以取得满意的脱硫效果图为加入精炼剂前提下，电石加入量与钢中总氧含量之间关系随着电石加入量的增加，钢水中总氧含量迅速降低钢中总氧含量可以降低到一，以下，而不采用钢包精炼剂时，通常钢中总氧含量为一以上图电石加入量与钢水脱硫率和钢水总氧关系钢水脱硫率伪钢水总氧喀 · 七生产试验结果根据试验室试验的结果，在炼钢厂试验中直接采用电石型精炼剂对转炉钢水进行脱硫试验图为加入合成渣前提下，电石型精炼剂加入量与钢水脱硫率和总氧关系图从图中可以看出随电石型精炼剂加入量的增加，钢水脱硫率明显上升在精炼剂加入量为一时约为每吨钢吨，钢水脱硫率基本稳定保持在礴因此，电石型精炼剂可以改善钢包处理合成渣的脱硫效果，并且脱硫效果的提高程度与精炼剂的加入量有直接关系在目前生产环境和工艺条件下，每炉的电石型精炼剂加入量以为宜由于电石为强还原性物质，其加入量的增加的同时可以降低钢水的总氧含量从图中还可以看出，随电石型精炼剂加入量的增加，钢水中的总氧含量也随之降低钢水总氧含量的降低意味着钢中夹杂物的含量降低，见图钢中夹杂物情况与钢包处理的合成渣成分有明显的关系，增加精炼剂的加入量可有效降低钢中夹杂物含量，从而可以改善钢的使用性能

Vol.22 No.5 许中波等：精炼剂对钢水脱疏处理效果的影响 ·437· 50 (a) 250 3结论 40本 ● 200 (1)添加CaO-Al2O,-CaC2基钢包精炼剂对钢 30 150 水脱硫能够获得满意的效果 D 20 -------------r---100 (2)转炉的高氧化性炉渣在出钢过程中进入钢包，会显著降低精炼剂的脱疏效果 10 ●脱疏率·-公 50 (3)采用CaO-Al,OCaC2基钢包精炼剂对钢 0 △总氢 0 水进行炉后处理，可以获得20%40%左右的脱 0 18 36 54 72 硫率 m电石kg (4)采用CaO-Al2O,-CaC2基钢包精炼剂，可 0.40 d) 以把钢水中总氧含量降到5×103以下. 0.32 ----1-----1 参考文献 0.24 1 Saxena S K.Effect of Injection of CaO-Containing Slag Powder on Deoxidation Characteristics of Aluminium- 0.16 ----6 killed Steel.Scand J Metallurgy,1975(4):42 2 Meyer F.Verbesserung der Verarbeitungsund Gebra- 0.08 -L uchtseigneschaften der Staehle Durch Entschwefelung and 0.00 Sulfidformbeeinflussumg.Stahl Eisen,1977,97(8):410 15 30 45 60 3 El Gammal.Refining of steel by Slag/Metal Reaction and m电右kg Ca-Al Additions.in:7th Japan-Germany-Seminar on Fun- 图3电石型精炼剂加入量与钢水脱硫率、总氧含量及夹杂 daments of Iron and Steelmaking.Dueffeldorf,1987 物面积分数关系.(a)钢水脱硫率；b)夹杂物面积分数 Fig.3 Effect of CaC:on desulfurization,total orygen and steed cleanness Effect of Desulfurization of Liquid Steel with the Refining Flux XU Zhongbo,ZHANG Dongli Metallurgy School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT The liquid steel was refined in the laboratory and in converter steel shop with the mixture of CaO-Al2O,and CaO-Al2O,-CaC2.The influence of the mixture added amount on the desulfurization and total oxygen of steel has been investigated.Refining of steel with the mixture of CaO-AlO,,the desulfurization of 20%~40%was reached;Refining of steel with the mixture of CaO-Al2O,-CaC2,the desulfurization of 40% was reached,and the total oxygen in the steel was reduced under 5x10-. KEY WORDS refining;desulfurization;liquid steel