【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 進(jìn)行吹氧脫碳和二次燃燒進(jìn)行熱補(bǔ)償，減少處理溫降；④ 可進(jìn)行噴粉脫硫，生產(chǎn) [S]≤510 6的超低硫鋼。RH工藝參數(shù)處理容量：大爐子比小爐子好 (50t以上 )；處理時(shí)間：鋼包在真空位的停留時(shí)間 τ ； τ ＝ Tc/Vt Tc允許溫降， Vt平均溫降 ℃/min；循環(huán)因數(shù)： C＝ ω(t/min).t(min)/Q (ton) ω 循環(huán)流量、 t脫氣時(shí)間、 Q處理容量循環(huán)流量 ω ：主要由上升管與驅(qū)動(dòng)氣體流量決定；真空度： 60－ 100pa；抽氣能力。RH真空工藝過(guò)程出鋼后，鋼包測(cè)溫取樣；下降真空室，插入深度為 150200mm；起動(dòng)真空泵，一根插入管輸入驅(qū)動(dòng)氣體；當(dāng)真空室的壓力降到 26－ 10kpa后，循環(huán)加?。讳撍仙俣葹?5m/s、下降速度為 1－ 2m/s；氣泡在鋼液中將氣體及夾雜帶出。 RH的發(fā)展OB(OxygenBlowing)，真空室下部吹氧KTB(KawasakiTopBlowing)日本川崎，頂吹氧PB(PowderBlowing)，真空室下部噴粉脫 P、S。工藝優(yōu)點(diǎn)：? 鋼液升溫和精確控制鋼水溫度? 促進(jìn)夾雜物上浮，提高鋼水純凈度? 精確控制鋼液成分，實(shí)現(xiàn)窄成分控制? 均勻鋼水成分和溫度? 與喂線配合，可進(jìn)行夾雜物的變性處理? 冶煉節(jié)奏快，適合轉(zhuǎn)爐的冶煉節(jié)奏。 CAS、 CAS－ OB精煉工藝CAS－ OB的冶煉效果加熱；升溫速度 5－ 6℃/min ；鋼液成分：吹氧前后變化不大；鋼水潔凈度： [O]基本不變，可降低[N]含量。CAS工藝的操作過(guò)程CASOB工藝的操作過(guò)程噴粉工藝效果最好投資及使用成本最低也是最不好掌握的技術(shù)；可脫硫、脫磷、合金化、夾雜變性；工藝參數(shù)：噴槍插入深度； h=H(鋼液深 )hc(噴入深 )；噴吹壓力：大于鋼液、爐渣及大氣壓；噴吹時(shí)間：噴粉設(shè)備及鋼液容納粉劑的能力；供料速度：設(shè)備能力及鋼液化學(xué)反應(yīng)速度；載氣能力與粉氣比。4典型精煉設(shè)備的功能冶金效果典型精煉方法達(dá)到的潔凈度5 潔凈鋼 (purity steel) 60年代： [S]+[P]+[N]+[O]+[H]900ppm；70年代： [S]+[P]+[N]+[O]+[H]800ppm；80年代： [S]+[P]+[N]+[O]+[H]600ppm；90年代： [S]+[P]+[N]+[O]+[H]100ppm；2023年代： [S]+[P]+[N]+[O]+[H]50ppm。 潔凈鋼除 [S]+[P]+[N]+[O]+[H]五大元素外，隨廢鋼量的增加。還包括 Cu、 Zr、 Sn、 Bi、 Pb等伴生元素。潔凈鋼是一個(gè)相對(duì)概念某一雜質(zhì)含量降低到什么水平?jīng)Q定于鋼種和產(chǎn)品用途不同的年代，對(duì)潔凈鋼有不同的要求有害元素降低程度決定于裝備和工藝現(xiàn)代化水平。高附加值產(chǎn)品對(duì)潔凈度的要求是：T[O]要低 20ppm； 夾雜物數(shù)量要少；夾雜物尺寸要小 50μm；夾雜物形態(tài)要合適。潔凈鋼的定義潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)? 初煉爐低氧鋼精煉技術(shù)? 出鋼爐渣改質(zhì)與預(yù)脫硫工藝? 出鋼擋渣技術(shù)與下渣檢測(cè)? 渣洗精煉工藝 ? 夾雜物改性技術(shù) ? Ca處理技術(shù) ? 超低碳鋼冶煉技術(shù)? 低 N鋼冶煉技術(shù) ? 夾雜物控制技術(shù) ? 鋼水保護(hù)技術(shù) ? 無(wú)缺陷連鑄坯生產(chǎn)工藝? 連鑄坯表面質(zhì)量的控制? 大型夾雜物的控制 鐵 水 預(yù) 處 理 工 藝 朱 榮鐵水預(yù)處理技術(shù) 鐵水預(yù)處理是指鐵水兌入煉鋼爐之前進(jìn)行的各種處理。 分為普通鐵水預(yù)處理和特殊鐵水預(yù)處理兩大類。 普通鐵水預(yù)處理包括： 鐵水脫硫、鐵水脫硅和鐵水脫 P。 特殊鐵水預(yù)處理一般是針對(duì)鐵水中含有的特殊元素進(jìn)行提純精煉或資源綜合利用，如鐵水提釩、提鈮、脫鉻等預(yù)處理工藝。鐵水預(yù)處理容器的選擇根據(jù)鐵水預(yù)處理容器的選擇，脫硫工藝可分為： ? 混鐵車噴吹法 ? 鐵水罐法 ? 鐵水包法 發(fā)展趨勢(shì)： 采用鐵水包作為鐵水脫硫預(yù)處理的容器 鐵水預(yù)處理的化學(xué)冶金學(xué)意義化學(xué)冶金學(xué)意義 ： 創(chuàng)造最佳的冶金反應(yīng)環(huán)境 !鋼鐵冶金工藝優(yōu)化 ： 高爐 ?? 分離脈石、還原鐵礦石 鐵水預(yù)處理 ?? 脫硅、脫磷、脫硫 轉(zhuǎn)爐 ?? 脫碳、升溫 鋼水爐外精煉 ?? 去夾雜、合金化 1. 3 鐵水預(yù)處理 (脫硫 )的優(yōu)越性(1)滿足用戶對(duì)超低硫、磷鋼的需求，發(fā)展高附加值鋼種：如： 船板鋼、油井管鋼：[S]、 [P]?% 管線鋼、 Z向鋼、 IF鋼： [S]?~%(2)減輕高爐脫硫負(fù)擔(dān)，放寬對(duì)硫的限制，提高產(chǎn)量，降低焦比；(3)煉鋼采用低硫鐵水冶煉，可獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。鐵水脫硫工藝方法? 投擲法，將脫硫劑投入鐵水中脫硫? 噴吹法，將脫硫劑噴入鐵水中脫硫? 攪拌法（ KR法），通過(guò)中空機(jī)械攪拌器 向鐵水內(nèi)加入脫硫劑，攪拌脫硫脫硫工藝的技術(shù)比較 2 鐵水預(yù)處理發(fā)展的技術(shù)經(jīng)濟(jì)背景與現(xiàn)狀 國(guó)外鐵水預(yù)脫硫技術(shù)的發(fā)展背景與現(xiàn)狀歷史背景： 60年代，氧槍轉(zhuǎn)爐煉鋼的崛起工業(yè)的發(fā)展給鋼鐵材料質(zhì)量提出了更高要求。鋼材質(zhì)量： 強(qiáng)度高、低溫韌性好；冷成型和焊接性能好；抗腐蝕和高溫性能好。用戶需求：降低鋼中雜質(zhì)：硫、磷含量越低越好。國(guó)外脫硫現(xiàn)狀世界各國(guó)都致力于降低鋼中硫含量80年代初期歐洲鋼材市場(chǎng)： 大批量產(chǎn)品含硫量 [S]?%；小量產(chǎn)品[S]?%；極少的優(yōu)質(zhì)鋼 [S]?%。90年代中期： 約 70%的產(chǎn)品 [S]?%；約 50%的產(chǎn)品 [S]?% 。約 28%的產(chǎn)品 [S]?%；約 10%的產(chǎn)品[S]?%。我國(guó)脫硫現(xiàn)狀整體差距太大：生鐵一類的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： [S] ? %寶鋼、本鋼等企業(yè)水平與國(guó)外一致結(jié)果：高爐脫硫，操作保守 ? 焦比高、產(chǎn)量低 國(guó)外預(yù)脫硫工藝發(fā)展趨勢(shì) 鐵水罐、混鐵車噴吹法 (CaO、 CaC2系 )、鎂系噴吹脫硫法 鐵水預(yù)處理的發(fā)展趨勢(shì)預(yù)脫硫 ?預(yù)脫硅 ?預(yù)脫磷 (同時(shí)脫磷脫硫 )未來(lái)以噴吹法為主脫硫劑受原料經(jīng)濟(jì)和鋼材產(chǎn)品要求而波動(dòng)發(fā)展方向： 高效、廉價(jià)、易得的復(fù)合脫硫劑；CaO系、 CaC2系、 Mg系 “并駕齊驅(qū) ”鐵水預(yù)脫硫處理愈來(lái)愈普遍，各種級(jí)別鋼種都可處理，特別是優(yōu)質(zhì)鋼或特殊鋼種。 ? 鐵水預(yù)處理 (脫硫)是提高鋼材質(zhì)量的最經(jīng)濟(jì)手段 !3 鐵水預(yù)脫硫 四大系列以及復(fù)合脫硫劑蘇打 (Na2CO3)系： 爐前鐵水溝鋪撒法，宣鋼、包鋼做過(guò)噴吹工藝試驗(yàn)。電石 (CaC2)系： 主要是噴吹法，攀鋼、寶鋼、武鋼用過(guò)。石灰 (CaO)系： 噴吹法，鞍鋼、寶鋼、武鋼、酒鋼、宣鋼、重鋼、太鋼等。金屬 Mg系復(fù)合脫硫劑： 90年代起步，噴吹法。如鞍鋼、寶鋼、本鋼等。 四種主要脫硫劑及其脫硫原理蘇打 (Na2CO3)系： (+ 氧化劑，同時(shí)脫磷脫硫 ) Na2CO3(l) ==== Na2O(l) + CO2 Na2O(l) + [S] + [C] ==== (Na2S) + CO 價(jià)格貴，揮發(fā)損失嚴(yán)重，環(huán)境污染大，侵蝕包襯 ? 目前只作號(hào)外鐵補(bǔ)救脫硫之用！石灰 (CaO)系(+CaCO3+CaF2+C， +CaC2， +Al) CaO(S) + [S] + [C] ==== (CaS) + CO當(dāng) [Si] ? % 時(shí)， CaO(S) + [S] + 1/2[Si] === (CaS) + 1/2(SiO2)價(jià)廉易得，高溫、細(xì)磨、活性高脫硫效果較好。 ? 石灰易吸水，脫硫渣夾帶鐵，不能進(jìn)行深度脫硫 。碳化鈣 (CaC2，電石 )系CaC2(+CaO+CaCO3+CaF2)、(CaC2+CaCO3) CaC2(S) + [S] ==== (CaS) + 2[C]相對(duì)較便宜，高溫、細(xì)磨、深噴，脫硫效率較高? 脫硫效率受溫度和粒度影響較大，安全性不高！鎂 (Mg)系種類： ① 鎂焦 (Mag?coke)； ② 鎂合金(Mg?Fe?Si)； ③ 覆膜鎂粒 ： ④ 覆膜混合鎂粒：含 Mg30~80%，余為 CaO。[Mg ]+ [S] == MgS(固 ) Mg(氣 ) + [S] == MgS(固)鎂脫硫的熱力學(xué)：受鐵水溫度和鎂的蒸氣壓影響Log [Mg]sat = 7000? T + Log PMg ? (低溫和高壓有利！ )鎂脫硫的動(dòng)力學(xué) 主要受鎂蒸汽的溶解速度影響。措施 ： ① 鐵水溫度低些有利 ② 加入惰性物質(zhì)減緩鎂的氣化速度 ③ 噴槍插入鐵水液面以下 2~3m處 鎂的脫硫效率和消耗量：[S]為 %脫到 %，脫硫效率達(dá) 63%，當(dāng)[S]降至 %時(shí)，每噸鐵水耗鎂 300~500g。鎂脫硫劑的優(yōu)缺點(diǎn) 鎂和硫的親和力極高，對(duì)低溫鐵水，鎂脫硫最好 ,用量少，對(duì)高爐渣不敏感；鐵損少，無(wú)環(huán)境問(wèn)題。脫硫處理用的設(shè)備投資低。 ?但鎂價(jià)格高 。關(guān)鍵要保證插槍深度，精心控制，提高鎂的收得率。我國(guó)有 便宜鎂資源。鐵水脫硫劑的選擇? 元素的脫硫能力，由高到低依次為： CaC NaO Mg、 BaO、 CaO、 MnO、 MgO? 工業(yè)中常用的脫硫劑有： CaO系、 CaO+CaC2系、 CaC CaO+Mg系、Mg等。鐵水脫硫劑性能比較4 鐵水脫 Si工藝技術(shù) 鐵水脫 Si的重要意義 ? 是鐵水脫磷的必要條件 ? 利于減少石灰加入量和渣量 ? 可在低堿度下實(shí)現(xiàn)脫 Si，成本低 鐵水脫 Si的工藝方法 ? 鐵水溝連續(xù)脫硅，分為一段法和 ? 兩段法 ? 鐵水罐脫硅鐵水脫硅站示意圖鐵水脫硅方法的比較5 鐵水預(yù)處理脫磷及同時(shí)脫磷脫硫電化學(xué)反應(yīng) ： 陽(yáng)極： [P] + 4(O2?) ==== (PO43?) + 5e 陰極： [S] + 2e ==== (S2?) 噴吹法同時(shí)脫磷脫硫反應(yīng)的實(shí)質(zhì)： 在噴槍附近，氧位較高 (Po2=10?12~10?11kPa)，進(jìn)行著氧化脫磷反應(yīng)；在鐵水罐壁和頂渣與鐵水界面處，氧位較低 (Po2?10?13kPa)，進(jìn)行著還原脫硫反應(yīng)。因此，噴吹預(yù)處理工藝是在實(shí)行了熔池的氧位再分布后，才達(dá)到同時(shí)脫除磷、硫的，即是 “同時(shí)不同位 ”。 脫磷前的鐵水預(yù)脫硅脫磷過(guò)程中硅比磷優(yōu)先氧化。這樣形成的 SiO2勢(shì)必會(huì)大大降低脫磷渣的堿度。因此，為了減少脫磷劑用量、提高脫磷效率，脫磷前必須優(yōu)先將鐵水 [Si]氧化脫除至%~%。預(yù)脫硅方法：主要有高爐爐前鐵水溝上置或頂噴固體氧