2 提高精炼脱硫效率的改进措施
2.1改进精炼造渣还原工艺
2.1.1精炼顶渣配加出钢前向钢包配加适量顶渣,利用钢流冲击动能及钢水显热将顶渣熔化,有利于钢包精炼渣前期熔化,减少了在LF加人的渣量,缩短了LF化渣时间。为保证加入石灰有效熔化,经多次试验,采用了石灰:萤石为4:1比例混合渣料,在精炼跨吹氩平台上部出钢主线位设称量加料设备,在出钢前按规定量分散加入钢包,加入后的顶渣对钢包内渣子起到改质及预脱氧的作用,使顶渣碱度提高,氧化性降低,起到了早化渣,预脱氧和预脱硫的效果。
2.1.2精炼还原剂改进为进一步降低成本,提高LF炉脱硫效率,试验应用了高品位粉状SiC造还原渣,在精炼过程中代替铝粒洒到炉渣表面,配合合理地吹氩搅拌,进行还原渣造渣工艺操作,取得了良好的使用效果。
1)使用高品位粉状SiC造还原渣,Si和C元素均能迅速脱出炉渣中氧,从而形成还原渣,同时形成SiO2与前期加人顶渣反应,进一步促进了化渣。
2)使用高品位SiC造还原渣,由于C—O反应形成气泡,使流动性良好的炉渣发泡,增大了钢渣接触面,提高了钢渣反应脱硫能力,同时提高了炉渣吸附夹杂能力和减少了钢水吸气。
3)精炼过程适时加人SiC造还原渣产生CO气体能持续保持炉气的还原性,防止炉渣中(FeO)上升。
4)适时加入SiC造还原渣泡沫比加入发泡剂持续稳定,使电极埋弧效果良好,电极加热和保温效果提高,同时有效避免了电极加热造成的钢水增C现象。
5)原生产中铝粒加入量为0.8kg/t,吨钢成本为14元。调整脱氧剂后实际使用平均SiC吨钢2kg,使用成本为5.5元,比使用铝粒降低成本8.5元/吨钢。取样化验使用SiC炉次,炉渣脱氧效果、炉渣碱度、流动性和脱硫效果良好。
2.2精炼过程温度控制
LF炉提温是在非氧化性气氛下利用电弧加热来提高钢水温度,补偿处理过程钢水温降及造渣、合金化的吸热,便于形成有利于脱硫、脱氧、去除夹杂的钢包渣。还可以精确控制温度,为连铸机提供温度合适的钢水温度。脱硫反应是一个吸热反应,提高温度有利于脱硫反应的进行,同时加热使渣产生较高的温度,较好地提供了脱硫反应的热力学条件。但过分提高钢水炉渣温度,不利于钢包包衬使用寿命的提高和电耗成本控制。
根据实际情况对精炼过程温度控制制定了规范:1)为保证精炼前期化渣脱硫,适当提高钢水到站温度,从制度上规定钢水进LF炉温度控制在1560℃以上。2)钢水到站后迅速提温操作,避免加渣料造成的钢水和渣子温降,保持精炼过程钢水温度在1580~1590℃之间。3)过程采用频繁短时间提温,目的是保持钢水炉渣温度的稳定性,避免温度大幅度波动,保证渣子有效活性,促进炉渣脱硫去夹杂。4)出站前将钢水温度提高到规定到站温度的10℃以上,软吹氩5min,开出钢水上铸机。
2.3优化吹氩工艺控制
要提高脱硫率,除热力学上的保证外,还要改善反应的动力学条件,而底吹氩系统正好做到了这一点,增大了钢渣接触面积及反应的碰撞机率,使反应充分进行。
原包吹氩系统为单管控制双砖,实际生产中经常出现因管子开裂、碰坏或因透气砖的透气性较差造成钢包不透气和透气不良情况,影响了吹氩效果,实际透气率为97%左右。为此,结合水模试验情况,把钢包吹氩单管改为双管,对快速接头进行改造,实现双气路控制双砖,采用微机有效控制氩气流量压力,达到了透气率100%的目标,同时有效提高了吹氩可控性。
2.4精炼过程还原气氛控制
精炼还原气氛主要受除尘抽气量和底吹氩量影响,为保持炉盖内还原性气氛,对除尘阀门设计了微机调整控制,实际生产中,根据电极环烟气外溢情况及时调整阀门开度,保持炉盖电极环上部烟气能溢出又被收回状态,以此保持炉内还原气氛。
2.5炉渣性能判断及调整
由于炉渣成分化验滞后和运行成本问题,实际生产中不能及时对炉渣进行理化性质检测,而主要通过经验来了解炉渣性质并采取措施予以调整,保证炉渣最佳脱硫状态。正常情况下LF炉渣子颜色随着氧化性变化,渣子氧化性不同,其颜色也不同。同时炉渣碱度不同,其物理状态也不同,因此可以利用对渣子状态观察来判断其氧化性和碱度情况情况,。为及时了解渣子特性,需要对渣子外观物理特性有所了解,实际生产中,使用烧氧管粘钢包内渣子,观察渣子颜色形状来判断渣子氧化性和碱度等化学性质,然后做相应调整,保证炉渣合适的理化性能。