电弧炉脱[[S][[P]和[[Pb][[Zn]的操作实践

发表时间：[2007-11-17]　　作者：　　编辑录入：admin　　点击数：2354

1 EAF炉的脱[P]留碳操作实践

　 (1)采用第1批废钢入炉后.改变传统的割料操作.氧枪伸入留钢留渣组成的局部熔池吹氧操作.由此达到塌料直到熔清70%`80%然后加料的目的。此操作方法使熔化期的[Si][Mn]等抑制[P]氧化的元素.基本上达到95%以上的氧化进入渣中.[P]的氧化在50%以上.脱[C]量占总配[ C]量的40%以上。

　 (2)熔清后不喷发泡剂碳粉.氧枪利用最大供氧量吹渣脱磷.直到脱碳反应开始后(除尘弯管里有碳氧反应的黑色火焰为标准).开始喷入碳粉造渣提温。

　 (3)在脱碳反应进行到一定的时间后.调整吹氧量.使供氧强度在0. 85 m³/ min· t.测温取样.如果温度低于1 600℃.继续通电提温.在这一阶段吹氧量调到最小0. 51 m³/ min· t.进行吹渣操作继续脱磷.并且喷入碳粉用来控制渣中的氧化铁.防止氧化铁的量超过20%。生产实践证明在碱度大于2. 0时.供氧强度在0. 67~ 0. 85 m³/ min· t.脱碳反应由弱变强.脱磷反应由强变弱.供氧强度在0. 58 m³/ min· t以下.吹渣操作不会有明显的脱碳反应。

　 (4)在1 600~ 1 630℃时的二次取样后.[P]高的现象是由于在电弧炉中存在冷区.局部熔池存在软熔现象和渣中喷入碳粉后造成的。软熔现象阻碍了在1 540 ~1 580℃取样期间.局部熔池中的[P]向反应界面迁移。在这种情况下.即渣中氧化铁的量不超过20%.供氧强度在0. 58 m³/ min· t以下的吹渣和同时放渣的操作.会促使反应向脱磷的方向进行.小剂量的喷碳操作(30㎏/ min)对于炉渣回磷的影响不明显。

2 脱硫生产实践和工艺改进

　冶炼中碳钢时采用留碳操作.控制出钢的初始[O].不同碳钢脱硫的工艺参数见表1.

　在冶炼低碳钢20MnSi系列的时候利用出钢过程的1. 5~3min,将出钢的精炼渣由过去的80一100㎏/炉增加到l00~ 200 ㎏/炉,并适当提高出钢的温度.控制下渣的量.最大限度地进行渣钢间脱硫的直接反应,达到渣洗脱硫的效果。表2是冶炼20M nS i钢进行脱硫操作的实验数据。

表1 　　不同碳钢脱硫的工艺参数

钢种	EAF终点[C]/%（平均）	精炼渣与石灰加入量/㎏	EAF出钢温度/℃	LF初始碱度以及渣况	EAF初始[S]/%	LF初始[S]/%
77Mn(1炉)	0.58	50/400	1625	1.8/黄渣	0.047	0.024
60Si2Mn（20炉）	0.45	50/450	1605	1.6/白渣	0.048	0.025
35CrMoA（15炉）	0.16	100/450	1610	1.62/黑黄	0.049	0.029

　　　注：[S]的要求为60Si2Mn小于0.035%,其余为0.025%.

表2 　　冶炼20Mn Si钢脱硫操作的实验数据

EAF终点[S]/%	EAF终点温度/℃	EAF终点[C]/%	EAF出钢合成渣和石灰加入量/㎏	EAF出钢时带渣量/㎏	LF初始[S]/%
0.087	1630	0.056	250/400	≤100	0.048
0.089	1625	0.080	80/400	120	0.081
0.088	1640	0.086	250/400	很少	0.038

　在炉料[S]高的时候.采用增加炉后精炼渣的使用量的方法.取得了预期的效果.脱硫的效果在40%以上.个别炉次的一次脱硫率虽然没有达到预期目标.但是对在LF工位的白渣脱硫十分有利.达到了生产匹配时间的要求。

3 脱[Pb] [ Zn]的生产实践

　作为原子量和比重大于铁的元素. [Pb] [ Zn]将会破坏铁素体的晶格结构从而影响钢的力学性能. [Pb] [ Zn]还会沉降在炉底.对于底电极和炉底耐火材料造成破坏.[Pb] [ Zn]的脱除在冶炼操作工艺上也是比较困难的.由于废钢质量的原因.引起[Pb] [ Zn]超标.因此进行了脱[Pb] [ Zn]的工艺试验.根据新钢70 t电弧炉近千炉操作的改进与发展.完善了脱除[Pb] [ Zn]的操作技术.使之成为实际生产中的一门成熟技术。

　由于[ Pb]是一种低氧化值状态稳定的元素.在炼钢条件下能迅速蒸发.所以如果[Pb]氧化后.进入渣中.利用发泡剂碳粉能迅速还原并且蒸发,所以在生产中熔清取样分析发现[Pb]的成分超标后.首先停止喷碳的操作.增大吹氧的强度和角度.将钢水中的[C]氧化到0.l0%以下,并且剧烈搅拌钢水.提高钢水的温度.促使沉降在炉底的[ Pb]通过钢水中的溶解氧氧化后被炉渣捕集.此阶段的操作时间在2~ 6 min之间.随后喷入发泡剂碳粉.Pb的氧化物很快会被还原剂碳粉还原成Pb蒸发进入炉气.达到脱出部分Pb的目的.这种方法在新钢电炉厂的操作中的随机统计中证明脱出部分的Pb为19%~54%(表3).是一种值得推广的技术。

表3　　FT9708非调质钢脱铅的技术参数

炉号	脱铅的温度/℃	脱铅时的[C]/%	初始[Pb]/%	终点[Pb]/%	耗时/min	脱[Pb]率/%
01D003233	1630	0.08	0.0022	0.0017	12	22.7
01D004722	1640	0.11	0.0028	0.0015	18	46.4
01D005569	1620	0.05	0.0026	0.0012	11	53.8
01D006277	1640	0.05	0.0023	0.0018	10	21.7
01D006648	1640	0.06	0.0021	0.0017	20	19.0

　由于[Zn]的氧化性和汽化温度与Pb比较接近,所以[Zn]的脱除操作与铅的脱除操作基本一近致.

4 结语

　 (1)电弧炉冶炼时.从优选废钢开始.在配料阶段控制好钢水中各种元素的含量是优化操作的关键。

　 (2)脱磷操作中的诱变反应对于生产有积极的指导意义.有较好的经济效益。

　 (3)在EAF工位出钢过程中利用增加精炼渣的量.通过渣洗的脱硫方法是EAF-LF-CCM生产线的最佳选择.对出钢方式的比较.转炉也同样适用。