表5-2 LF精炼目标渣系/%
CaO |
SiO2 |
Al2O3 |
MgO |
FeO |
MnO |
CaF2 |
R |
45~55 |
10~20 |
15~20 |
58~10 |
<0.8 |
<0.3 |
7~12 |
2.9~3.6 |
(1)碱度对脫硫率的影响
随着Ca0的加入,炉渣碱度升高,炉渣硫容量增大,脱硫能力增强。当碱度达到一定值时,随着炉渣碱度增大,渣中Ca0含量升高,熔渣黏度增大,渣钢界面硫扩散成为限制环节,使炉渣脱硫的动力学条件变差,再继续提高炉渣碱度,脱硫率反而下降。
(2) Si02对脱硫、脱氧的影响
熔渣中Sioz含量普遍较高,主要是转炉下渣较多。含Si、Mn较高的钢原始渣中Ca0低、Si02高,熔渣基本成中性。渣中Sioz高达20 56以上,精炼后渣中Feo<o。5%的较少,而在1。0%左右的较多且脱硫效果差d原因在于渣量多、精炼新加Ca0等渣料熔化时间长,使渣中脱氧剂扩散困难,Sioz含量高,碱度低,熔渣组元活度受到影响。
(3) Al2 03含量对脱硫的影响
脫硫率随Al2 03含量的增加呈下降趋势。这是由于渣中AJ2 03是两性氧化物,在碱性还原渣中Al2 03呈酸性,随着Al2 03含量的增加炉渣碱度降低,使炉渣的脱硫能力降低。但从生产中可以看出,渣中适当添加Al2 03可以明显降低渣系熔点,促进化渣。因此,要获得良好的冶金性能兼顾其脱硫能力和物理性能,即渣中应添加一定量的Al2 03。
(4) CaF2含量对脱硫的影响
当渣中CaF2 <9%时,随着CaF2含量的增加,脱硫率增大。当渣中CaF2 =9%-10%时,脱硫率达到最大值。当渣中CaF2 >lo%时,随着CaFz含量的增加,脱硫率减小。这是由于从热力学角度讲,按分子理论,炉渣脱硫反应如下:Ca0十[S]—=(CaS)[0],随着脱硫反应的进行,渣钢界面将有CaS固体形成,而CaS固体存在阻止了脱硫反应的进行,而且使液相量减少。渣中CaF2加入,有利于CaS固体的破坏,使液相量增加,改善了脱硫条件。但当渣中CaF2含量达到足以阻止CaS固体形成时,继续增加CaF2,过量CaF2会造成渣中Ca0被稀释,使有效Ca0的浓度降低,不利于脱硫。
(5) Mg0与脱硫率的关系
熔渣中的Mg0含量在7%一10%,渣系具有较高的脱硫能力。在此(Mg0)主要起助熔化渣作用。
(6)黏度G与脱硫率的关系
炉渣黏度在o.40-o.45Pa.s (1500℃)可获得较高的脱硫率。
(7)精炼渣熔点与脱硫率的关系
精炼渣熔点在1360~1380℃时可获得好的脱硫率。因过高的熔点会降低成渣速度,不能保证在较短的时间内获得流动性能良好的脱硫渣系。
(8)脱硫与脱氧效果。
炉渣中(FeO+Mn0)含量对脱硫效果有较大的影响,精炼炉渣中的(FeO+Mn0)含量大于1%以后,脱硫率将明显下降,精炼终渣的Mn0%、Fe0%均较低,有利于脱硫。通常采用Ca0/(Si。Z X Al2 03)表示熔渣成分对脱硫的影响,其值称为Mannes-man指数,用MI表示,MI在o.25一0.35脱硫率最高,出钢合金化过程中采用含Al或含Ca的强复合脱氧剂制度是合理的。LF加Al脱氧工艺中,钢水原始含氧量对脱氧过程影响不大,而炉渣的氧势对脱氧过程影响极大,氧势越低,脱氧速度越快。而降低炉渣氧势的可靠措施就是降低炉渣中Fe0十Mn01含量和提高碱度,在这种脱氧制度下,渣中Mn0、Fe0这些不稳定氧化物向钢液中扩散,供氧反应成为可能,在白渣化差的情况下钢中氧含量回升已被现场定氧证实,同样LF处理过程中硅元素降低损失也说明了这一点,只有提高熔渣碱度,尽早使炉渣白渣化,才能抑制这一供氧反应舶进行。
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