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ASEA-SKF钢包精炼炉脱氧工艺探讨范鼎东刘国平摘要:采取不一样脱氧材料,选择3种工艺方案,对ASEA-SKF精炼炉脱氧工艺进行了研究探讨,并研究了在不一样脱氧工艺条件下钢中[N]、[H]、[S]含量改变情况,找出了较为理想脱氧工艺方案。关键词:ASEA-SKF精炼炉脱氧工艺冶金效果DiscussiononDeoxidizationProcessinASEA-SKFladleRefiningFurnaceFanDingdongLiuGuoPing(MaAnshanIron&SteelCo.Ltd.)Abstract:DiscussionondeoxidizationprocessinASEA-SKFrefiningfurnacehasbeencarriedoutwiththreedifferentprocessesanddeoxidizers.Thechangesin[N],[H]and[S]havebeenstudiedunderdifferentdeoxidizationconditions,andreasonabledeoxidizationprocessisthenputforward.Keywords:ASEA-SKFrefiningfurnacedeoxidizationprocessmetallurgicaleffectiveness▲1前言伴随炉外精炼技术发展和新型脱氧材料不停涌现,钢液脱氧手段越来越灵活多样。脱氧工艺合理选择、脱氧材料正确加入不仅能够将钢中氧降至理想范围,而且还能够降低钢中其它杂质元素含量,同时还能够节省合金用量,取得良好综合效益。本研究以常见3种钢液脱氧方法为基础,和不一样脱氧材料进行合理组合,结合马钢一钢厂生产实际,设计了3种方案对精炼炉脱氧工艺进行了研究探讨,并研究了在不一样脱氧工艺条件下钢中[N]、[H]、[S]含量改变情况,以期找出较为理想脱氧工艺方案,取得良好冶金效果。2试验条件及工艺方案2.1试验条件马钢一钢厂现有1座90tASEA-SKF钢包精炼炉,精炼炉有LF和VD两个工位,含有加热处理、合金微调和真空脱气功效。初炼炉采取双包出钢,钢液分别装入2个105t一般钢包,然后经过滑动水口倒包方法倒入2个90t专用精炼钢包,依次进行加热处理、合金微调和真空脱气。精炼工艺步骤为:初炼钢水→倒包→加热处理、合金微调→真空脱气→浇注。倒包过程加渣料造新渣,碱度控制在2.5左右;加热过程进行还原渣操作,要求渣中w(FeO)<1%,真空脱气66.7Pa保持时间大于20min,并保持吹氩搅拌。2.2脱氧试验工艺方案因为工艺路线包含初炼钢水在出钢过程脱氧合金化、倒包、加热精炼及真空脱气等步骤,针对各工艺步骤不一样脱氧操作,设计了3个脱氧工艺方案。工艺方案见表1,所用脱氧材料成份见表2。表1脱氧试验工艺方案方案出钢/kg。t-1倒包/kg。t-1真空后净化搅拌/min1加铝0.6加铝0.9喂Ca-Si线1.5kg/t吹氩,152脱氧剂1.6脱氧剂2.2喂Al线Als=0.020%吹氩,103脱氧剂1.6脱氧剂2.2Al0.25kg/t,Si-Al-Ba1.5kg/t电磁搅拌,5注:表中脱氧剂指钙系脱氧剂表2脱氧材料成份(w)%材料名称CCaSiAlBaCa-Si28.455.6钙系脱氧剂2037.216Si-Al-Ba36.2419.7912.763多个脱氧材料冶金特征3.1铝铝关键用于钢液脱氧,其脱氧产物为固态Al2O3,反应式为:2[Al]+3[O]=Al2O3ΔG°=1225000-393.8T(1)由热力学计算能够看到铝脱氧基础上在1873K高温下完成,即加铝后片刻之内,绝大部分氧就由溶解态转变为氧化物而析出。文件资料[1]表明,含碳0.50%钢,铝脱氧二、三次脱氧产物占总量22.5%~50.4%,这也说明铝脱氧速度很快,脱氧产物关键为一次生成。由式(1),若设[Al](w)为0.025%,钢液在1520℃~1600℃改变时,钢中溶解氧能够从3×10-6降至0.5×10-6。所以,在精炼条件下,脱氧过程是一个夹杂物去除过程,通常可将这么一个脱氧过程看成一个准一级反应,即:[O]t=[O]0exp(-S/V。kt)(2)式中[O]t——精炼后t时间含氧量/×10-6V——钢液体积/m3[O]o——精炼初始时刻含氧量/×10-6k——钢液脱氧传质系数/m。s-1S——钢渣界面积/m2t——脱氧时间/s由(2)可见,精炼时间越长,钢中氧含量越低,即经过有效搅拌和足够精炼时间,能够使Al2O3上浮去除,从而降低钢中氧含量。3.2硅铝钡Si-Al复合脱氧产物可能是SiO2,Al2O3,3Al2O3。2SiO2及FeO。Al2O3,2FeO。SiO2等,但在通常炼钢过程中,钢液中[Si]、[Al]、[