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宝钢管线钢在RH过程深脱硫的研究

日期：2021-11-24 12:16:18 浏览：1 栏目：技术知识

近年来对钢质量的要求越来越高。管线钢等要求钢中硫≤0.002%甚至更低，最好达到0.0010%以下。因此，在转炉出钢后对钢水进行炉外脱硫势在必行。

　　宝钢1#RH真空脱气装置具有OB功能，可以用于处理超低碳钢，具有脱氧、脱碳、脱氢、钢水成分和温度的调整等功能，目前尚未配备喷粉枪。本工作成功地开发了一种通过RH合金溜槽向RH真空室内加入钢水脱硫剂对钢液进行深脱硫的工艺，以满足超低硫钢生产的需要。该工艺具有投资少、生产率高、精炼效果好、处理过程温降少等特点，且处理过程对钢液的增氮要比LF精炼和喷粉过程低，该工艺的开发为宝钢今后大规模稳定生产高规格超低硫管线钢奠定了基础。

试验过程和结果

　　在前人工作的基础上，进行了大量实验室研究，以寻求最佳的脱硫剂组成，使之既有良好的脱硫效果，能迅速成渣液化，还能尽力减少其对RH浸渍管的侵蚀。最终确立的脱硫剂由CaO-CaF2-MgO组成。

　　图1为工业试验过程。要达到良好的脱硫效果，顶渣需保持高的碱度和低的氧化性。因此，转炉出钢过程应尽力控制下渣量，并加入3～5kg/t的石灰以提高熔渣碱度，同时对顶渣进行改质处理，反应如下：

　　Al+(FeO)=(Al2O3)+Fe

图1 RH脱硫试验步骤

一般来说，钢包顶渣经过改质等处理，碱度≥3，TFe含量≤3％。

　　图2为RH深脱硫的工业试验的结果。由图可见，钢水在RH的平均脱硫效率可达到50%，钢液平均初始硫含量为0.0030%时，RH处理结束钢水的平均硫含量为0.0015%，极低硫可以达到0.0007%。

图2 RH过程脱硫试验结果

讨论

　　图3绘出了一些试验炉次的渣-钢间硫分配比(S)/[S]与熔渣氧化性（即%FeO+%MnO）的关系，由图可见，降低顶渣的氧化性对于提高硫的分配比十分有利。转炉出钢过程中，尽力减少其下渣量和在出钢后对顶渣进行还原改质处理均可以达到降低顶渣氧化性的目的，从而为在RH对钢液进行脱硫创造更好的条件。

图3 RH处理结束渣钢间硫分配比与渣中%(FeO+MnO)的关系

在RH脱硫之前，应对钢液充分脱氧，否则，有可能发生所谓“回硫”现象，即渣中CaS与氧结合：

　　(CaS)+[O]=(CaO)+[S]

　　因此，RH脱硫的时机应在钢液深脱氧后进行。

表1为不同精炼过程脱硫效果的比较。由表可见，RH脱硫的效率比LF和KIP精炼过程要低一点，但其速度常数却与LF过程相当。

表1 不同精炼过程脱硫效果的比较

KIP

初始[S], ×10^-4%

108

40.7

30.1

终了[S], ×10^-4%

17.7

15.1

脱硫效率, %

59.3

38.6

56.5

50.0

Ks, min^-1

0.02～0.05

0.02～0.04

0.06～0.10

0.02～0.06

结语

通过宝钢1＃300t RH合金溜槽向RH真空室加脱硫剂对管线钢的深脱硫试验结果表明，钢液平均初始硫含量为0.0030%时，在RH的脱硫效率平均可达到50%；RH处理结束钢水的平均硫含量为0.0015%，极低硫可以达到0.0007%. 该方法为宝钢现有条件下大量生产低硫钢奠定了基础。

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