超低硫钢脱硫的工艺研究.pdf

超低硫钢脱硫的工艺研究1超低硫钢精炼的热力学和动力学条件言引20x104．The安徽工业大学学报第22卷第4期(鞍钢集团新钢铁公司第=炼钢厂)ResearchDesulphurizationUltraLow—sulfurSteel根据我国对石油天然气的“十五”及“十一五”发展规划，石油和石化企业对油气输送管线钢的需求量很大，但是生产高级管线钢的关键在于钢液深脱硫。除易切削钢外，通常硫是钢中的有害元素，最大限度地降低钢中硫含量始终是冶金工作者研究的热点问题之一11q。硫在钢中形成硫化物夹杂，降低钢的延展性和韧性，特别是冲击韧性啪。对于『si]=3％的硅钢，降低钢中硫和T·0含量使isl≤20x10r6，T·0≤15xlO。，可使无取向硅钢片铁芯损失降到2．3W&g以下。焊接性能是钢材最重要的使用性能之一。含硫高时钢的抗腐蚀能力大为降低“61，对钢的焊接性能不利H。硫化物是重轨钢中最常见的一种夹杂物，钢结晶时[s]与[Fe]及其他元素反应形成硫化物，热轧时形成热脆，是钢轨断裂的原因之一n目。许多国家连铸生产实践已证明，钢中硫化物往往是连铸坯外裂和内裂的根源之一，钢中硫含量控制越低，连铸坯质量改善越明显。由此可见，高质量的钢材必须尽可能降低其中的硫含量，使之达到超低水平。超低硫钢精炼时脱硫的碱性渣中a。≤1，acas≤1唧。尽管在碱性渣中aceo和am值方面已有很多研究，但是有关数据至今仍很缺乏，因而也就无法根据有关热力学数据准确地计算出深脱硫后钢中的as值。这里根据有关文献数据(表1)作初步探讨。从表1中可以看到，不考虑其它因素，在1550℃喷粉脱硫时，终点钢中氧含量[O】f与终点钢中硫含量【s]f基本还是遵从随钢中【O]，增加，[s]f也增加这一规律，如图1所示，即良好的脱氧对于生产超低硫钢仍是一个2005年10月Processin(No．2赵雷，魏春新，张越Lei，WEI1．1超低硫钢精炼的热力学条件摘要：鞍钢第二炼钢厂开发了用180tLF炉进行超低硫钢生产的技术，现已能修批量生产[S]≤20x104的超低硫钢。从理论上对脱硫的动力学条件和热力学条件进行分析，确定影响脱硫的因素，制定相应的优化措施，保证超低硫钢稳定、连续的生产。关键词：LF；精炼；脱硫Worktechnologywords：U7；refinement；desulphurization文章编号：1671—7872(2005)04—0592—04J．ofZHAOOctober2005AnhuiUniversityofTechnology中国分类号：TF704．3文献标识码：BChun-】dn，ZHANGYueAnshanIron&SteelGroups、Abstract：TheNo．2steelfactoryhaddevelopedtheproducingultralow—sulfurwith180LF．Thealreadybeenproducesteel，andsulfurtheoreticalanalysisdynamicandthermodynamicfactordesulfurizationiscaⅡiedfactorsinfluencingdesulfurizationdiscovered．Theoptimaldewnthatstablycontinuouslyproduced．Key收稿日期：2005Vol22N04lessthanout．Theputismeasuresontocontentwaswere08—26tsetuseensure
一鼍笋=v丧-Ll|％S]一譬】=klI％s】一譬J一粤≯=寺‰([％s]一【％刚=丧七挑{【％州％卵】划q∞化简(1试：Kr同时考虑钢液侧和熔渣侧硫扩散的脱硫速度常数，一s；k一与钢、渣搅拌有关的表观脱硫速度常数，s。；2超低硫钢生产实际的理论分析实践中都可看到，在◇lxl04的情况下完全能(k，)和熔渣侧㈦硫的传质速率删。脱硫速度可t=—善～耐“均重要的因素。蛆，虬。的数值均小于0．2，由此看目前，二炼钢北区LF炉脱硫操作为缩短作时间基本是单渣操作，图2是69炉管线钢单渣处理操作脱硫第4期赵雷等：超低硫钢脱硫的工艺研究来，脱硫后n。的值应小于0．2。表1中的顶渣+喂线深脱硫试验应用了含BaO的渣，增强了碱性，使得其脱硫能力更强，尽管实验中的氧势值与文献[1】实验时相近，但取得的最终硫含量【s】，比喷粉脱硫实验时低。最终脱硫后n。的值应小于0．1。从表1中可以看到，深脱硫后ac。／口co的数值均小于1，显然，脱硫后纰。的值肯定小于1。而且[1(。／n。。的数值越小，表明脱硫渣的脱硫能11以及KTB喷粉1”、LF炉精炼够脱硫至【s】≤10xlO。。根据双膜理论，脱硫反应速率取决于钢水侧用下式表示：式中：F-一钢