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第二期丨精炼炉炉渣的配比与操作

大连特钢炼钢厂2018-06-17 16:58:48

为响应公司关于开展质量年的号召,第一炼钢厂结合实际生产情况,积极行动,深挖潜能,全员行动,充分的利用自身技术优势。今天有幸请来第二期嘉宾:宋良平 —冶炼作业区LF炉长,精炼工序技师,冶炼质量攻关组组长,主要围绕精炼工序相关内容进行专题讲座,第二期共推出十讲。

精炼炉炉渣的配比与操作


钢包精炼炉(LF)在炼钢工艺中起到重要的作用。埋弧加热、底吹氩气、造渣成为精炼期最主要的洁净度操作控制手段,而精炼渣以其相对复杂的冶金特性成为影响精炼操作效果最直接、最重要的控制因素。因为精炼渣能够直接影响钢液的洁净度以及夹杂物的性能。良好的精炼渣主要表现为成渣快、流动性好、吸附夹杂和脱硫能力强等方面。钢中夹杂物的存在是难以避免的,目前控制夹杂物的主要方法是通过炉渣来控制夹杂物,通过优化炉渣成分,改善动力学条件,这样在炼钢温度下夹杂物更容易聚集、长大、上浮,以达到去除夹杂物,提高钢水纯净度的目的。


造好碱性还原渣的前提条件

  • 控制好钢液冶炼参数,包括:化学成分(转炉一次进线率、LF炉两次到位率)、钢水温度(转炉出钢温度>1640℃、LF炉高温冶炼)、造渣材料及脱氧剂材料的质量;

  • 转炉钢水终点碳≥0.010%、炉后的预先脱氧以及无渣出钢;

  • 钢包内衬碱性耐火材料(杜绝铝材质钢包砖);

  • 炉渣易熔化,因为只有熔渣才能进行冶金反应和吸纳非金属夹杂;

  • 渣中FeO+MnO含量低于1.0%。

精炼渣系组成(质量分数)理念

上图(点击图片查看大图更清晰)为1773K时CaO-Al2O3-SiO2三元系渣相图,相图中有两个低熔点区域(如上图中区域A和B),其熔点均小于1773K。

区域A渣中SiO2含量较高,虽有利于夹杂物的塑性化,但它对控制钢中硅含量不利,同时脱硫能力也较差,所以不适合作为钢的精炼渣系。

区域B(7Al2O3·12CaO的主要形成区)渣中SiO2较低,CaO含量很高,有利于控制钢液中硅含量和LF精炼脱硫,故精炼渣系应选择在此区域。

高碱度、高w(CaO)/w(Al2O3)精炼对LF脱氧、脱硫、控硅、去夹杂有利,所以上图中区域B的液相线附近应该是精炼渣成分控制的最佳位置。可以确定LF炉精炼渣的优化成分(质量分数)为:CaO:50-55%,Al2O3:30-36%,SiO2:8-10%,MgO:6-8%,FeO+MnO<1%。


泡沫渣的作用

  • 减少热损失,提高热效率,降低吨钢电耗;

  • 减少电弧对炉衬的侵蚀,提高炉衬的使用寿命;

  • 改善冶炼条件,提高钢液洁净度;

  • 若要造好泡沫渣,需要不间断的加入发泡剂,而目前现场使用的发泡剂只有C粉,因此扩散脱氧剂C粉的加入,在冶炼过程中需要不间断、分批次的加入,保证渣具有良好的发泡性能。


现场精炼炉渣的实际操作

  • 石灰+预熔渣(碳、合结品种钢类)↓↓

  • 石灰+萤石造渣(轴承钢)↓↓


现场精炼炉渣的操作技巧


  • 送电过程中通过听声音及看送电曲线波动大小判断炉渣的流动性;若声音大、曲线波动大渣稠或氩气量过大,反之渣稀或氩气量小;

  • 由于排尘在炉盖内,达不到良好的微正压还原气氛,通过烟判断炉渣好坏的方式不可行,因此需要勤粘渣;如何判断渣的好坏:首看铁管上渣的表面颜色及形态,白色凹凸不平渣为理想渣。再看断面,断面是否有蜂窝,颜色为白色,厚度为1.5-2.0mm为最佳;

  • 根据分析结果及渣况,持续调整脱氧状况;尤其C粉,C粉比重轻,熔点高,有氩气搅拌就有上碳的可能,对于碳规格窄的钢种,后期C粉的使用需慎重。


总之,”炼钢就是炼渣”这是老一辈炼钢工人通过生产实践得来的真理。说明了合理的渣况对钢材质量的重要性。

如何炼好钢、造好渣,体现在生产中就是要:保证钢液不过氧化及还原去气效果。使用能够满足钢质量的脱氧剂、造渣材料、合金铁等原辅材料。加强脱氧造渣操作,保证渣的碱度合适,流动性良好,埋住电弧防止吸气和产生二次耐材夹杂。钢渣的脱氧程度对C、Si、Mn、Al等元素的控制至关重要,也影响钢液中夹杂物的去除。造白渣标志着炼钢中最理想的状态,生产操作中,都需朝着这个方向去努力。最终的目的就是冶炼出令客户满意的洁净钢。


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