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钢水脱硫——一项全球常用的技术是钢水脱硫。应用的技术原理是渣金界面反应、喷粉和喂线,应用的技术有强搅拌、真空处理、喷粉和喂线。使用的药剂有将石灰加入钢包生成的高碱度液态渣、CaSi或CaC2粉、CaSi线。脱硫效率与铁水脱硫一样高,达到70-95%(真空脱气时达到98%)。对于钢水脱硫,产生高效率脱硫的前提条件是钢水深度氧化。主要反应在公式1给出,使用氧化钙作为反应剂。显然,这一脱硫原理仅适用铝镇静钢,这是由于硅镇静钢将在氧化过程中产生二氧化硅,减少了用于脱硫反应的游离氧化钙量。另外,对Si镇静的钢水,最终氧含量高得多。
在LF站喷粉或喂线是常见的钢水脱硫操作。图4给出这两种脱硫技术的脱硫效率,由于目标是实现在无渣参与的情况下通过反应剂和金属反应获得所需脱硫效果,关键问题是反应产物CaS的上浮。而且,CaSi或CaC2的使用总是导致钢中增硅或增碳,这对某些钢种而言可能是严重问题。
图4 不同脱硫技术的脱硫效率
事实上,渣金反应面临同样问题。由于深脱氧所需的铝过量,钢包渣自身还原,导致钢水回硅、回磷、铬和钛。由于搅拌处理影响强烈,耐材中的碳将在熔融钢水中溶解,对ULC钢种这可能引起一些问题。
前面谈到钢水脱硫带来一些其它效果,第一种效果是通过渣金反应将硫含量降低至特定限值以下,从而显著改善钢水洁净度,因此,可实现内控硫含量低于60ppm的要求。另一方面,在钢包向连铸机倾倒钢水时脱硫反应停止,这极为重要,原因是,基于脱硫反应,产生不能从钢水中上浮的细小弥散的氧化铝,这将造成连铸过程出现结瘤。
3 结语
本文指出了对低和超低硫含量钢种生产的要求日益增加,从BF脱硫效果和生产率方面考虑,拓展BF内的脱硫工作看来不是一个可以接受的方法。介绍并讨论了“面向碱性的BF炉渣操作”理念。作为这种BF冶炼的结果,铁水中硫含量增加是不可避免的,而且必须增强炼钢车间的脱硫工作。但是高炉硫含量限制放宽为节约成本提供巨大潜力。综合应用BF、BOF以及LF炉作为脱硫设备,以及所有设备的合适、协调的脱硫程度,这是成功处理高硫含量铁水的关键。
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