涟钢电工钢冶炼过程回硫控制研究

1. 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）

2. 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。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

3. 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）

4. 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。

5. 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

6. 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）。

7. 2 转炉工序脱硫机理

9. 3 分析与讨论

15. 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

16. 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。

17. 谢谢