。70· 北京科技大学学报 2007年增刊1 量，可将到站[O]控制在2×10~5以内，为在吹氩站 工艺无热量补偿)，所以通过提高渣中A12O3含量 进一步扩散脱氧、脱硫、钙处理创造了条件， 以降低渣的熔点，提高熔渣的流动性，渣的组成可 从表4可得，通过在出钢过程加入渣料后，可 以实现对钢水中氧含量的控制.该渣系在氩站处理 以生成与LF工艺基本相同的渣系成分，两种工艺 过程中保持了较好的流动性，呈柔和状，熔渣取出 方案渣系中熔渣氧化性均得到很好的控制.并通过 呈灰白色玻璃体，从熔渣形貌可以看出熔渣氧化性 对渣洗工艺的实践，得出进氩站的熔渣氧化性 较低，经分析熔渣(FeO+MnO)<1.0%,加之二元碱 w(Fe0+MnO)由氩站前平均的2.87%降至氩站后的 度达3.54.0. 0.70%,钢中酸溶铝≥0.008% 0.3 A10.0I% 0.3 表3到氩站氧控制表 (质量分数) 炉号 终点C%吨钢脱氧剂g到站O/106A1s% 7-9493 0.07 1.3 8.6 0.009 0.22ca0 SiO,饱和 0.4 9-9993 0.08 1.3 17.0 0.011 /3Ca0. C0·20饱和 7-9494 0.08 1.0 13.5 0.012 0.1Si02和 0.5 9-9994 0.06 1.8 18.9 0.008 .5=1gL 7-9497 0.09 1.3 5.4 0.022 CaO饱和 9-9996 0.06 1.5 8.3 0.011 0.8 0.7 0.6 0.5 9-9997 0.05 2.4 5.9 0.008 Nco 8-10740 0.08 1.4 8.4 0.008 8-10741 0.08 1.4 9.5 0.008 图11873KCa0-Al20y-SiO2渣系的疏分配比图 8-10744 0.008 1.4 82 0.008 钢水的[S]含量相对较低，而且其他成分元素的 7-11670 0.010 1.3 6.5 0.021 含量也低，所以认为提高[S]的传质速度，可以获得 表4LF工艺与渣洗工艺终渣样控制表 良好的脱硫效果，底吹氩是控制钢水硫含量扩散传 工艺Ca0Si02 Al2O:Mgo Feo+Mn0二元R 质的重要手段.一般搅拌与脱硫速度关系可以由下 LF工艺54-6012-1618-226-9 ≤1.5 0-5.0 式表示： 渣洗工艺44-529-1326-307-11 ≤1.50.54.0 Ks∝E" (3) 注：二元R为二元碱度，量纲为1. 式中，Ks为脱硫速度的容量系数，ε为搅拌功. 可见气体搅拌增加，Ks增加.本钢包为双透气 2.2渣洗脱疏效果 砖在底吹搅动及出钢钢流机械搅拌，如图2所示. 脱硫是渣洗工艺的重要目的，在转炉出钢过程 中，将铝系渣料与石灰随钢流加入钢包内，使流入 钢包内少量的炉渣失去活性（降低渣中FeO)): 同时通过底吹搅拌，为反应创造出更好的动力学条 件，使脱氧产物与熔化的渣滴碰撞后浮出钢液，形 成硫容量较大的熔渣，此过程的脱氧、脱硫反应方 程式(1)和式(2)表示2： 2[Al]+3(FeO)=Al2O3+3[Fe] (1) (Cao)+[S]=(CaS)+[O] (2) 图2出钢过程钢流流动示意图 形成的熔渣与钢水之间硫的分配系数Ls= 通过水模实验：双透气砖的底吹模式，比单透 w(S)hw[S]%,CaO-Al2O3-SiO2渣系的硫分配比如图 气砖供气量增加，使气泡搅拌能增加，可以更好地 1所示 搅动钢液，扩大钢渣接触面积：在单位时间内可以 CaO-Al2O3-SiO2渣系的Ls随R(CaO/SiO2)的增 提高氩气吹入量，提高了搅拌功，以达到其良好的 加而升高.当熔渣成分靠近2Ca0Si02和3Ca0Si02 精炼效果， 饱和区域时，熔渣具有较大的Ls值.考虑到渣洗过 综合上述因素，新钢炼钢厂按照表4来控制终 程未用萤石，且受处理时间的限制（也受限于渣洗 渣成分，并通过对钢水及熔渣氧化性的控制，对造• 70 • 北 京 科 技 大 学 学 报 2007 年 增刊 1 量，可将到站[O]控制在 2×10−5 以内，为在吹氩站 进一步扩散脱氧、脱硫、钙处理创造了条件． 从表 4 可得，通过在出钢过程加入渣料后，可 以生成与 LF 工艺基本相同的渣系成分，两种工艺 方案渣系中熔渣氧化性均得到很好的控制．并通过 对渣洗工艺的实践，得出进氩站的熔渣氧化性 w(FeO+MnO)由氩站前平均的 2.87%降至氩站后的 0.70%，钢中酸溶铝≥0.008%. 表 3 到氩站氧控制表 炉号 终点[C]/% 吨钢脱氧剂/kg 到站[O]/10−6 Als/% 7−9493 0.07 1.3 8.6 0.009 9−9993 0.08 1.3 17.0 0.011 7−9494 0.08 1.0 13.5 0.012 9−9994 0.06 1.8 18.9 0.008 7−9497 0.09 1.3 5.4 0.022 9−9996 0.06 1.5 8.3 0.011 9−9997 0.05 2.4 5.9 0.008 8−10740 0.08 1.4 8.4 0.008 8−10741 0.08 1.4 9.5 0.008 8−10744 0.008 1.4 8.2 0.008 7−11670 0.010 1.3 6.5 0.021 表 4 LF 工艺与渣洗工艺终渣样控制表 % 工艺 CaO SiO2 Al2O3 MgO FeO+MnO 二元 R LF 工艺 54~60 12~16 18~22 6~9 ≤1.5 0~5.0 渣洗工艺 44~52 9~13 26~30 7~11 ≤1.5 0.5~4.0 注：二元 R 为二元碱度，量纲为 1． 2.2 渣洗脱硫效果 脱硫是渣洗工艺的重要目的．在转炉出钢过程 中，将铝系渣料与石灰随钢流加入钢包内，使流入 钢包内少量的炉渣失去活性（降低渣中 FeO）[1]； 同时通过底吹搅拌，为反应创造出更好的动力学条 件，使脱氧产物与熔化的渣滴碰撞后浮出钢液，形 成硫容量较大的熔渣．此过程的脱氧、脱硫反应方 程式(1)和式(2)表示[2]： 2[Al]+3(FeO)=Al2O3+3[Fe] (1) (CaO) + [S] =(CaS)+[O] (2) 形成的熔渣与钢水之间硫的分配系数 LS= w(S)%/w[S]%，CaO−Al2O3−SiO2 渣系的硫分配比如图 1 所示. CaO−Al2O3−SiO2 渣系的 LS 随 R(CaO/SiO2)的增 加而升高．当熔渣成分靠近 2CaO·SiO2 和 3CaO·SiO2 饱和区域时，熔渣具有较大的 LS 值．考虑到渣洗过 程未用萤石，且受处理时间的限制（也受限于渣洗 工艺无热量补偿），所以通过提高渣中 Al2O3 含量 以降低渣的熔点，提高熔渣的流动性，渣的组成可 以实现对钢水中氧含量的控制．该渣系在氩站处理 过程中保持了较好的流动性，呈柔和状，熔渣取出 呈灰白色玻璃体，从熔渣形貌可以看出熔渣氧化性 较低，经分析熔渣(FeO+MnO)＜1.0%，加之二元碱 度达 3.5~4.0． 图 1 1873 K CaO−Al2O3−SiO2 渣系的硫分配比图 钢水的[S]含量相对较低，而且其他成分元素的 含量也低，所以认为提高[S]的传质速度，可以获得 良好的脱硫效果，底吹氩是控制钢水硫含量扩散传 质的重要手段．一般搅拌与脱硫速度关系可以由下 式表示： KS∝ε n (3) 式中，KS 为脱硫速度的容量系数，ε 为搅拌功． 可见气体搅拌增加，KS 增加．本钢包为双透气 砖在底吹搅动及出钢钢流机械搅拌，如图 2 所示． 图 2 出钢过程钢流流动示意图 通过水模实验：双透气砖的底吹模式，比单透 气砖供气量增加，使气泡搅拌能增加，可以更好地 搅动钢液，扩大钢渣接触面积；在单位时间内可以 提高氩气吹入量，提高了搅拌功，以达到其良好的 精炼效果． 综合上述因素，新钢炼钢厂按照表 4 来控制终 渣成分，并通过对钢水及熔渣氧化性的控制，对造