PDF《L F 炉合成精炼渣成分优化》

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1 1 第10 期 孟劲松等 : L F 炉合成精炼渣成分优化 ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 较高 ,增加 CaF2 质量分数等同于降低了 CaO 含量,故脱硫率降低・ 图2Al2O3 和CaF2 质量分数对脱硫率的影响 Fig.

2 Effects of CaF2 and Al2O3 content on desulphurization rate (a) ―w (CaO) / w (SiO2) =

5 ;

(b) ―w (CaO) / w (SiO2) =

9 ;

(c) ―w (CaO) / w (SiO2) = 13・ 在图 2b ,图2c 中 ,当 Al2O3 质量分数较低时 , 随CaF2 质量分数增加 ,脱硫率增大 ,但当 Al2O3 质量分数较高时 ,脱硫率出现先增加后降低或者 持续降低的趋势 ,原因与低碱度时相同・ 分析认为 ,在一定炉渣组成下 ,Al2O3 质量分 数增加 ,可以提高渣的流动性 ,促进脱硫反应的进 行・但当 Al2O3 质量分数达到一定值时 ,随Al2O3 质量分数增加 ,脱硫率反而下降 ,主要由于渣中 Al2O3 在碱性渣中呈酸性 ,随其含量增加导致 CaO 绝对量减少 ,脱硫能力降低・CaF2 本身没有 脱硫能力 ,但CaF2 可以降低渣黏度 ,改善脱硫动 力学条件 ,另外 F - 可破坏硅酸盐化合键 ,形成空 隙 ,使硫更容易扩散到 CaO 内部[8 ,9 ] ・随脱硫反 应进行 ,渣-钢界面处有 CaS 形成 ,而CaS 的存 在阻止了脱硫反应进行 ,而且使液相量减少・渣 中加入 CaF2 ,有利于 CaS 固体的破坏 ,使液相量 增加 ,改善了脱硫条件・对于精炼渣中 CaF2 加入 量 ,目前没有统一认识・综合前人的研究成果 , L F 精炼渣中 CaF2 质量分数波动于

715 %~30 % 之间[10 ] ・从本实验结果看 ,CaF2 的加入量控制在

8 %~10 %范围内为宜・ 2.

3 渣中 FeO 含量和渣量对脱硫率的影响 FeO 质量分数的多少标志着炉渣氧化性的大 小 ,而炉渣氧化性是影响炉渣脱硫热力学的主要 因素 ,在本实验条件下 ,FeO 质量分数对脱硫率的 影响如图

3 所示・ 可见随渣中 FeO 质量分数降低 ,脱硫率明显 升高・ 理论分析表明 ,当渣中 FeO 质量分数小于

015 %时 ,硫在渣 - 钢间具有较大的分配系数・ 生 产低硫钢时 ,渣中 FeO 最好控制在

015 %以下 ,因 此减少转炉下渣量、 钢包顶渣改质处理和炉渣扩 散脱氧等工艺措施至关重要・ 当炉渣组成一定时 ,其脱硫效率主要取决于 渣量 ,本实验采用的渣量分别为精炼渣质量的

110 % ,210 %和310 % ,结果如图

4 所示・ 可见 ,脱 硫率随渣量增加而增大 ,但在 L F 精炼过程中 ,保 持钢包一定的净空高度有利于增强搅拌 ,为促进 钢-渣充分反应提供自由空间 ,脱硫剂量加入过 多 ,使钢包净空减少 ,对脱硫不利・ 而且脱硫剂量 加入过多 ,成本也相应增加・ 图3FeO 质量分数对脱硫率的影响 Fig.

3 Effect of FeO content on desulphurization rate 图4渣量对脱硫率的影响 Fig.

4 Effect of slag amount on desulphurization rate

3 结论(1) 在本实验条件下 ,当渣中 w ( FeO) 为015 % , w ( MgO) 为9%时,随炉渣w(CaO) /

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1 1 东北大学学报(自然科学版) 第27 卷?1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net w (SiO2) 增加,脱硫率均先增大后减小・当w(CaO) / w (SiO2) 不同时 ,Al2O3 和CaF2 质量分 数对脱硫效果影响不同 ,主要原因是渣中 CaO 含 量变化引起的・ (2) L F 生产低硫钢时 ,精炼渣中 w ( FeO) 含 量应控制在

015 %以下 ,且渣量适宜・ (3) 本实验优化的最佳脱硫渣系组成如下 : w (CaO) / w (SiO2) 为9~11 , w (Al2O3) 为27 %~