涟钢电工钢冶炼过程回硫控制研究
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涟钢电工钢冶炼过程回硫控制研究. 甘绍君 李慈颖 王仕华 彭明耀 (涟源钢铁集团有限公司,湖南,娄底, 417009 ). 摘要: 本文主要就电工钢生产脱硫机理,回硫原因进行了分析,并采取措施使转炉终点硫含量控制在 0.0010 %以下。 关键词: 回硫;硫的控制;脱硫机理. 前言.

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涟钢电工钢冶炼过程回硫控制研究

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涟钢电工钢冶炼过程回硫控制研究

甘绍君 李慈颖 王仕华 彭明耀

(涟源钢铁集团有限公司,湖南,娄底,417009)


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摘要:本文主要就电工钢生产脱硫机理,回硫原因进行了分析,并采取措施使转炉终点硫含量控制在0.0010%以下。

关键词:回硫;硫的控制;脱硫机理


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前言

钢水中硫含量对无取向电工钢性能影响巨大,硫含量降低,铁损明显下降(见图1)。我公司现生产的低牌号无取向电工钢产品要求成品硫含量小于0.008%,而对于高牌号无取向电工钢,成品硫含量一般要求小于0.003%。硫含量过高还会和Mn生成MnS,在钢材晶界上与异向晶界面上偏析聚集,阻碍退火时晶粒长大。

图1:硫含量对1.5%Si钢(a)和3%Si钢(b)铁损的影响(0.5mm厚板)


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1 涟钢电工钢硫含量控制现状

涟钢目前开发并投入生产CRML-64、LGW1000、LGW800牌号电工钢生产工艺流程如下:铁水脱硫→顶低复吹转炉→RH真空炉→CSP连铸→热连轧→冷轧。钢水硫含量的关键控制工序为铁水脱硫和顶底复吹转炉,脱硫站需尽可能脱除铁水中硫,转炉主要抑制回硫。

涟钢电工钢产品大部分炉次硫含量控制超标,约有58.7%的炉次硫含量无法达到技术标准要求(≤0.008%),详细情况见图2。由于目前RH真空炉不具备脱硫能力,因此钢水硫含量的控制关键在于铁水脱硫站和转炉工序。

经脱硫处理后的低硫铁水兑入转炉炼钢,吹炼终点的钢水常有回硫现象,这是因为炼钢过程中铁水渣、铁块、废钢、石灰中的硫进入钢水,而吹炼过程脱硫量低于回硫量所致,吹炼终点回硫量可达0.002%~0.005%,甚至0.005%以上。回硫主要发生在吹炼的前期和中期,一般铁块、废钢和铁水渣带入硫占炉料总硫量的60%以上。转炉出钢后,由于采用未脱氧沸腾出钢,同时带有一定的下渣量,钢渣氧化性强,因此在钢包内也会出现不同程度的回硫。


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图2: 8月份电工钢硫含量分布图 图3:涟钢电工钢硫含量各工序变化趋势图

图4:涟钢电工钢转炉-RH硫含量对比图图5:7-9月份转炉终点-RH钢水回硫情况


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从图3可以看出,脱硫站出站铁水硫含量平均为0.004%,转炉工序回硫量平均达到了0.0042%,而出钢到RH进站回硫量平均达到了0.001%。从图4、图5可以看出,约62.2%的炉次出现了不同程度的回硫,回硫量最大的达到了0.004%。

综上所述,在铁水硫含量满足低硫钢冶炼的情况下,控制好转炉回硫量对最终产品低硫控制至关重要。转炉工序回硫分为冶炼过程回硫和钢包回硫,而冶炼过程的重点是保证最大量的脱硫量以抵消金属料、熔剂等带入的硫,控制钢包回硫的关键则在于出钢渣洗(即钢包顶渣改质)。


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2 转炉工序脱硫机理


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3 分析与讨论


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4 改进成效

通过改进措施的实施,7月份开始电工钢硫含量控制明显改善,特别是转炉终点到RH炉钢水增硫量大大的降低。

图10:2009年电工钢各工序末平均硫含量控制

图12:2009年电工钢硫含量合格率

图11:2009年电工钢各工序增硫量


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4 结语

残余渣量是钢水回硫的主要因素之一,应尽量减少错炉冶炼,减少残余渣量带入硫含量。

我公司的废钢、石灰满足低硫钢生产要求,但轻烧白云石硫含量过高,对钢水硫控制不利。

铁水残渣带入硫量占总硫量的8 %~12 % ,铁水脱硫扒渣时应尽量扒尽,以减少入炉铁水脱硫残渣量,减少回硫。

脱硫渣性质也是冶炼低硫钢回硫的主要影响因素之一,冶炼低硫钢种时,应保证较高的终渣碱度(R = 4 .4~5.3) 、较低的终渣w (FeO) (不大于16. 40 %) 及适宜的终点温度(T≈1700℃) ,以增强炉渣脱硫能力,减小回硫。

我公司冶炼电工钢时钢包内炉渣FeO含量偏高,CaO含量偏低,脱硫能力不足。

使用适量Al+石灰的渣洗工艺有利于钢包脱硫,可根据下渣量和渣洗材料计算出应当加入的渣洗材料数量,以保证合适的炉渣化学成分。

转炉后期吊吹,过吹、后吹会导致钢水氧化性增强,降低钢水脱硫效果,特别是提温补吹带来的不利影响最大。


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谢谢


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