1影響LF爐脫硫效率因素分析
相對(duì)轉(zhuǎn)爐氧化性爐渣而言，LF爐脫硫是在還原渣條件下進(jìn)行的，因而其脫硫效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于轉(zhuǎn)爐，其反應(yīng)主要發(fā)生在爐渣和鋼水界面之間，通過(guò)鋼渣反應(yīng)，使硫由鋼水向爐渣的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，其基本反應(yīng)為：[FeS]+(CaO)＝(CaS)+(FeO)。
LF爐精煉脫硫，首先要形成還原性的白渣，將氧化性鋼包渣子進(jìn)行還原，渣中w(FeOH-MnO)<1％原才比較充分，然后鋼水和爐渣中的氧以FeO形式被渣子吸收，在白渣中還原，并達(dá)到一定的平衡值，這是脫硫去夾雜的基本條件，在一定堿度和氬氣環(huán)境下，CaO被還原渣中A1、C、Si等元素還原出Ca與鋼水中的硫反應(yīng)形成高熔點(diǎn)CaS進(jìn)入爐渣。LF爐脫硫效率受鋼水條件、爐渣狀況、動(dòng)力攪拌及操作多方面影響。
1.1轉(zhuǎn)爐鋼水氧化性
轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程控制，終點(diǎn)加料、溫度和C含量等因素直接影響鋼水氧化性，從而影響鋼水及爐渣脫氧還原時(shí)間及鋼水夾雜物控制，對(duì)鋼水精煉脫硫有所影響，實(shí)際操作中采取措施主要是根據(jù)鋼種要求，優(yōu)化合金結(jié)構(gòu)，減少合金增c來(lái)最大限度提高出鋼c含量；通過(guò)合金烘烤、鋼包烘烤、控制合適出鋼時(shí)間來(lái)降低出鋼溫度，有效降低鋼水初始氧化性。
1.2轉(zhuǎn)爐出鋼控制
轉(zhuǎn)爐鋼渣含∑FeO在20％左右，不利于還原渣快速形成，同時(shí)易造成鋼水回磷，影響鋼水爐渣攪拌效果地提高和低P鋼生產(chǎn)。為防止下渣，一方面強(qiáng)化出鋼操作，避免出鋼夾渣，一方面強(qiáng)化擋渣操作，控制出鋼下渣，同時(shí)為避免出鋼口后期下渣量較大，鋼水初始氧含量偏高現(xiàn)象，規(guī)定走LF爐次出鋼時(shí)間控制在2min以上。
1.3轉(zhuǎn)爐脫氧合金化工藝控制
鋼水終脫氧直接影響LF爐鋼水和爐渣還原效率，應(yīng)強(qiáng)化LF爐鋼種終脫氧，實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)LF精煉鋼水有效增加了終脫氧劑用量，同時(shí)對(duì)脫氧合金化操作嚴(yán)格控制程序符合規(guī)定。
1.4LF爐前期化渣慢
LF爐進(jìn)站鋼水溫度偏低，鋼包未加頂渣是造成LF爐前期加料多化渣慢的主要原因，需要進(jìn)行改進(jìn)。
1.5精煉吹氬控制
原鋼包為單透氣磚，由于透氣磚質(zhì)量原因，部分爐次底吹氬不透氣或透氣量太低，不能滿足精煉強(qiáng)吹氬過(guò)程化渣脫硫要求，需要調(diào)整。同時(shí)吹氬過(guò)程壓力流量變化對(duì)化渣脫硫去夾雜起著關(guān)鍵作用，需對(duì)吹氬過(guò)程控制進(jìn)行規(guī)范。
1.6精煉造渣工藝
精煉造渣主要包括合理控制渣量，爐渣氧化性和爐渣堿度3個(gè)方面，實(shí)際生產(chǎn)中受鋼包凈空(鋼包凈空300mm)限制，實(shí)際渣量控制在500kg左右，而堿度通過(guò)采用高活性小顆粒石灰基本都能保證在3—4左右。
轉(zhuǎn)爐爐渣FeO含量一般在15—20％左右，因此轉(zhuǎn)爐爐渣脫硫能力較差，為提高LF爐脫硫能力，必須將爐渣中氧含量降低，實(shí)踐證明當(dāng)爐渣中FeO含量低于2．5％后，爐渣的脫硫能力逐步提高，特別是當(dāng)FeO含量低于1％后，爐渣脫硫能力顯著提高。根據(jù)其他廠家經(jīng)驗(yàn)工藝，初期使用鋁粒造還原渣，用鋁粒造還原渣造渣較快，脫氧程度較高，但其使用成本高，渣子稀，無(wú)泡沫，渣層薄，加熱增C現(xiàn)象，不能提高吹氬強(qiáng)度，造成脫硫速度慢。熔渣堿度影響，需要對(duì)精煉造渣工藝改進(jìn)。
1.7精煉過(guò)程溫度控制
LF爐精煉初期采用邊化渣邊提溫，最終達(dá)到出站溫度的操作工藝，由于對(duì)精煉初期和過(guò)程無(wú)嚴(yán)格溫度控制要求，造成實(shí)際鋼水前期溫度偏低，過(guò)程溫度較不穩(wěn)定，、影響了精煉脫硫效率，需要進(jìn)行改進(jìn)。
1.8糟煉討程時(shí)間控制
正常情況下LF精煉隨著時(shí)間的延長(zhǎng)鋼水中硫含量不斷降低，鋼水精煉40min以后受渣量和S容量影響，脫硫速率大幅降低，同時(shí)由于工藝結(jié)構(gòu)上要求兩臺(tái)LF爐供一臺(tái)連鑄機(jī)，精煉周期相對(duì)固定，即要求精煉周期必須控制在40min以內(nèi)，否則無(wú)法滿足鑄機(jī)正常生產(chǎn)要求，從實(shí)際情況看，精煉周期應(yīng)控制在35min左右，以保證正常的鑄機(jī)銜接生產(chǎn)。
1.9精煉還原氣氛控制
保持精煉過(guò)程鋼包上面還原氣氛有利于減少鋼水二次氧化，保持爐渣還原狀態(tài)，同時(shí)有效減少鋼水吸氮現(xiàn)象，保證鋼水純凈度。LF爐采用罩式除塵，可有效將精練過(guò)程煙氣排走，但相應(yīng)造成鋼水表面空氣流動(dòng)，爐蓋內(nèi)為氧化性氣氛，不利于鋼水質(zhì)量控制。
1.10精煉喂線控制控制
根據(jù)鋼種需要精煉后期喂Ca線，統(tǒng)計(jì)喂Ca線100爐前后鋼水硫含量，喂線脫硫率為5％，對(duì)脫硫有一定影響，但過(guò)分增加SiCa量嚴(yán)重增加生產(chǎn)成本，同時(shí)影響鋼水成分穩(wěn)定性，不作為重點(diǎn)改進(jìn)方面。
2提高精煉脫硫效率的改進(jìn)措施
2.1改進(jìn)精煉造渣還原工藝
2.1.1精煉頂渣配加出鋼前向鋼包配加適量頂渣，利用鋼流沖擊動(dòng)能及鋼水顯熱將頂渣熔化，有利于鋼包精煉渣前期熔化，減少了在LF加人的渣量，縮短了LF化渣時(shí)間。為保證加入石灰有效熔化，經(jīng)多次試驗(yàn)，采用了石灰：螢石為4：1比例混合渣料，在精煉跨吹氬平臺(tái)上部出鋼主線位設(shè)稱(chēng)量加料設(shè)備，在出鋼前按規(guī)定量分散加入鋼包，加入后的頂渣對(duì)鋼包內(nèi)渣子起到改質(zhì)及預(yù)脫氧的作用，使頂渣堿度提高，氧化性降低，起到了早化渣，預(yù)脫氧和預(yù)脫硫的效果。
2.1.2精煉還原劑改進(jìn)為進(jìn)一步降低成本，提高LF爐脫硫效率，試驗(yàn)應(yīng)用了高品位粉狀SiC造還原渣，在精煉過(guò)程中代替鋁粒灑到爐渣表面，配合合理地吹氬攪拌，進(jìn)行還原渣造渣工藝操作，取得了良好的使用效果。
1)使用高品位粉狀SiC造還原渣，Si和C元素均能迅速脫出爐渣中氧，從而形成還原渣，同時(shí)形成SiO2與前期加人頂渣反應(yīng)，進(jìn)一步促進(jìn)了化渣。2)使用高品位SiC造還原渣，由于C—O反應(yīng)形成氣泡，使流動(dòng)性良好的爐渣發(fā)泡，增大了鋼渣接觸面，提高了鋼渣反應(yīng)脫硫能力，同時(shí)提高了爐渣吸附夾雜能力和減少了鋼水吸氣。3)精煉過(guò)程適時(shí)加人SiC造還原渣產(chǎn)生CO氣體能持續(xù)保持爐氣的還原性，防止?fàn)t渣中(FeO)上升。4)適時(shí)加入SiC造還原渣泡沫比加入發(fā)泡劑持續(xù)穩(wěn)定，使電極埋弧效果良好，電極加熱和保溫效果提高，同時(shí)有效避免了電極加熱造成的鋼水增C現(xiàn)象。5)原生產(chǎn)中鋁粒加入量為0．8kg／t，噸鋼成本為14元。調(diào)整脫氧劑后實(shí)際使用平均SiC噸鋼2kg，使用成本為5．5元，比使用鋁粒降低成本8．5元／噸鋼。取樣化驗(yàn)使用SiC爐次，爐渣脫氧效果、爐渣堿度、流動(dòng)性和脫硫效果良好。
2.2精煉過(guò)程溫度控制
LF爐提溫是在非氧化性氣氛下利用電弧加熱來(lái)提高鋼水溫度，補(bǔ)償處理過(guò)程鋼水溫降及造渣、合金化的吸熱，便于形成有利于脫硫、脫氧、去除夾雜的鋼包渣。還可以精確控制溫度，為連鑄機(jī)提供溫度合適的鋼水溫度。脫硫反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，提高溫度有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)加熱使渣產(chǎn)生較高的溫度，較好地提供了脫硫反應(yīng)的熱力學(xué)條件。但過(guò)分提高鋼水爐渣溫度，不利于鋼包包襯使用壽命的提高和電耗成本控制。
根據(jù)實(shí)際情況對(duì)精煉過(guò)程溫度控制制定了規(guī)范：1)為保證精煉前期化渣脫硫，適當(dāng)提高鋼水到站溫度，從制度上規(guī)定鋼水進(jìn)LF爐溫度控制在1560℃以上。2)鋼水到站后迅速提溫操作，避免加渣料造成的鋼水和渣子溫降，保持精煉過(guò)程鋼水溫度在1580～1590℃之間。3)過(guò)程采用頻繁短時(shí)間提溫，目的是保持鋼水爐渣溫度的穩(wěn)定性，避免溫度大幅度波動(dòng)，保證渣子有效活性，促進(jìn)爐渣脫硫去夾雜。4)出站前將鋼水溫度提高到規(guī)定到站溫度的10℃以上，軟吹氬5min，開(kāi)出鋼水上鑄機(jī)。
2.3優(yōu)化吹氬工藝控制
要提高脫硫率，除熱力學(xué)上的保證外，還要改善反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，而底吹氬系統(tǒng)正好做到了這一點(diǎn)，增大了鋼渣接觸面積及反應(yīng)的碰撞機(jī)率，使反應(yīng)充分進(jìn)行。
原包吹氬系統(tǒng)為單管控制雙磚，實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)因管子開(kāi)裂、碰壞或因透氣磚的透氣性較差造成鋼包不透氣和透氣不良情況，影響了吹氬效果，實(shí)際透氣率為97％左右。為此，結(jié)合水模試驗(yàn)情況，把鋼包吹氬單管改為雙管，對(duì)快速接頭進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)雙氣路控制雙磚，采用微機(jī)有效控制氬氣流量壓力，達(dá)到了透氣率100％的目標(biāo)，同時(shí)有效提高了吹氬可控性。
2.4精煉過(guò)程還原氣氛控制
精煉還原氣氛主要受除塵抽氣量和底吹氬量影響，為保持爐蓋內(nèi)還原性氣氛，對(duì)除塵閥門(mén)設(shè)計(jì)了微機(jī)調(diào)整控制，實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)電極環(huán)煙氣外溢情況及時(shí)調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度，保持爐蓋電極環(huán)上部煙氣能溢出又被收回狀態(tài)，以此保持爐內(nèi)還原氣氛。
2.5爐渣性能判斷及調(diào)整
由于感應(yīng)電爐爐渣成分化驗(yàn)滯后和運(yùn)行成本問(wèn)題，實(shí)際生產(chǎn)中不能及時(shí)對(duì)爐渣進(jìn)行理化性質(zhì)檢測(cè)，而主要通過(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)了解爐渣性質(zhì)并采取措施予以調(diào)整，保證爐渣最佳脫硫狀態(tài)。正常情況下LF爐渣子顏色隨著氧化性變化，渣子氧化性不同，其顏色也不同。同時(shí)爐渣堿度不同，其物理狀態(tài)也不同，因此可以利用對(duì)渣子狀態(tài)觀察來(lái)判斷其氧化性和堿度情況情況。為及時(shí)了解渣子特性，需要對(duì)渣子外觀物理特性有所了解，實(shí)際生產(chǎn)中，使用燒氧管粘鋼包內(nèi)渣子，觀察渣子顏色形狀來(lái)判斷渣子氧化性和堿度等化學(xué)性質(zhì)，然后做相應(yīng)調(diào)整，保證爐渣合適的理化性能。
3結(jié)論
3.1通過(guò)對(duì)LF精煉爐脫硫工藝的改進(jìn)，有效提高了LF爐脫硫能力和精煉效率，統(tǒng)計(jì)2007年共生產(chǎn)低S精煉鋼種70萬(wàn)余噸，平均脫硫率為63％，脫硫率在70％以上爐次達(dá)到40％左右，平均精煉周期為32min，滿足了生產(chǎn)精煉鋼種要求和正常的鑄機(jī)銜接。
3.2通過(guò)精煉造渣工藝的改進(jìn)，精煉造還原渣由原來(lái)鋁粒改為高品位SiC，噸鋼精煉成本降低3.25元，合計(jì)降低還原劑成本227余萬(wàn)元。
3.3LF爐精煉脫硫工藝的改進(jìn)有效促進(jìn)了高附加值專(zhuān)用品種鋼的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)，2007年生產(chǎn)低S高附加值專(zhuān)用品種鋼同比提高50％。
3.4通過(guò)對(duì)LF精煉爐脫硫工藝的改進(jìn)，有效提高了LF爐鋼水精煉質(zhì)量，促進(jìn)了精煉鋼水純凈度提高，為開(kāi)發(fā)牛產(chǎn)高純凈度鋼打下良好基礎(chǔ)。
相對(duì)轉(zhuǎn)爐氧化性爐渣而言，LF爐脫硫是在還原渣條件下進(jìn)行的，因而其脫硫效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于轉(zhuǎn)爐，其反應(yīng)主要發(fā)生在爐渣和鋼水界面之間，通過(guò)鋼渣反應(yīng)，使硫由鋼水向爐渣的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，其基本反應(yīng)為：[FeS]+(CaO)＝(CaS)+(FeO)。
LF爐精煉脫硫，首先要形成還原性的白渣，將氧化性鋼包渣子進(jìn)行還原，渣中w(FeOH-MnO)<1％原才比較充分，然后鋼水和爐渣中的氧以FeO形式被渣子吸收，在白渣中還原，并達(dá)到一定的平衡值，這是脫硫去夾雜的基本條件，在一定堿度和氬氣環(huán)境下，CaO被還原渣中A1、C、Si等元素還原出Ca與鋼水中的硫反應(yīng)形成高熔點(diǎn)CaS進(jìn)入爐渣。LF爐脫硫效率受鋼水條件、爐渣狀況、動(dòng)力攪拌及操作多方面影響。
1.1轉(zhuǎn)爐鋼水氧化性
轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程控制，終點(diǎn)加料、溫度和C含量等因素直接影響鋼水氧化性，從而影響鋼水及爐渣脫氧還原時(shí)間及鋼水夾雜物控制，對(duì)鋼水精煉脫硫有所影響，實(shí)際操作中采取措施主要是根據(jù)鋼種要求，優(yōu)化合金結(jié)構(gòu)，減少合金增c來(lái)最大限度提高出鋼c含量；通過(guò)合金烘烤、鋼包烘烤、控制合適出鋼時(shí)間來(lái)降低出鋼溫度，有效降低鋼水初始氧化性。
1.2轉(zhuǎn)爐出鋼控制
轉(zhuǎn)爐鋼渣含∑FeO在20％左右，不利于還原渣快速形成，同時(shí)易造成鋼水回磷，影響鋼水爐渣攪拌效果地提高和低P鋼生產(chǎn)。為防止下渣，一方面強(qiáng)化出鋼操作，避免出鋼夾渣，一方面強(qiáng)化擋渣操作，控制出鋼下渣，同時(shí)為避免出鋼口后期下渣量較大，鋼水初始氧含量偏高現(xiàn)象，規(guī)定走LF爐次出鋼時(shí)間控制在2min以上。
1.3轉(zhuǎn)爐脫氧合金化工藝控制
鋼水終脫氧直接影響LF爐鋼水和爐渣還原效率，應(yīng)強(qiáng)化LF爐鋼種終脫氧，實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)LF精煉鋼水有效增加了終脫氧劑用量，同時(shí)對(duì)脫氧合金化操作嚴(yán)格控制程序符合規(guī)定。
1.4LF爐前期化渣慢
LF爐進(jìn)站鋼水溫度偏低，鋼包未加頂渣是造成LF爐前期加料多化渣慢的主要原因，需要進(jìn)行改進(jìn)。
1.5精煉吹氬控制
原鋼包為單透氣磚，由于透氣磚質(zhì)量原因，部分爐次底吹氬不透氣或透氣量太低，不能滿足精煉強(qiáng)吹氬過(guò)程化渣脫硫要求，需要調(diào)整。同時(shí)吹氬過(guò)程壓力流量變化對(duì)化渣脫硫去夾雜起著關(guān)鍵作用，需對(duì)吹氬過(guò)程控制進(jìn)行規(guī)范。
1.6精煉造渣工藝
精煉造渣主要包括合理控制渣量，爐渣氧化性和爐渣堿度3個(gè)方面，實(shí)際生產(chǎn)中受鋼包凈空(鋼包凈空300mm)限制，實(shí)際渣量控制在500kg左右，而堿度通過(guò)采用高活性小顆粒石灰基本都能保證在3—4左右。
轉(zhuǎn)爐爐渣FeO含量一般在15—20％左右，因此轉(zhuǎn)爐爐渣脫硫能力較差，為提高LF爐脫硫能力，必須將爐渣中氧含量降低，實(shí)踐證明當(dāng)爐渣中FeO含量低于2．5％后，爐渣的脫硫能力逐步提高，特別是當(dāng)FeO含量低于1％后，爐渣脫硫能力顯著提高。根據(jù)其他廠家經(jīng)驗(yàn)工藝，初期使用鋁粒造還原渣，用鋁粒造還原渣造渣較快，脫氧程度較高，但其使用成本高，渣子稀，無(wú)泡沫，渣層薄，加熱增C現(xiàn)象，不能提高吹氬強(qiáng)度，造成脫硫速度慢。熔渣堿度影響，需要對(duì)精煉造渣工藝改進(jìn)。
1.7精煉過(guò)程溫度控制
LF爐精煉初期采用邊化渣邊提溫，最終達(dá)到出站溫度的操作工藝，由于對(duì)精煉初期和過(guò)程無(wú)嚴(yán)格溫度控制要求，造成實(shí)際鋼水前期溫度偏低，過(guò)程溫度較不穩(wěn)定，、影響了精煉脫硫效率，需要進(jìn)行改進(jìn)。
1.8糟煉討程時(shí)間控制
正常情況下LF精煉隨著時(shí)間的延長(zhǎng)鋼水中硫含量不斷降低，鋼水精煉40min以后受渣量和S容量影響，脫硫速率大幅降低，同時(shí)由于工藝結(jié)構(gòu)上要求兩臺(tái)LF爐供一臺(tái)連鑄機(jī)，精煉周期相對(duì)固定，即要求精煉周期必須控制在40min以內(nèi)，否則無(wú)法滿足鑄機(jī)正常生產(chǎn)要求，從實(shí)際情況看，精煉周期應(yīng)控制在35min左右，以保證正常的鑄機(jī)銜接生產(chǎn)。
1.9精煉還原氣氛控制
保持精煉過(guò)程鋼包上面還原氣氛有利于減少鋼水二次氧化，保持爐渣還原狀態(tài)，同時(shí)有效減少鋼水吸氮現(xiàn)象，保證鋼水純凈度。LF爐采用罩式除塵，可有效將精練過(guò)程煙氣排走，但相應(yīng)造成鋼水表面空氣流動(dòng)，爐蓋內(nèi)為氧化性氣氛，不利于鋼水質(zhì)量控制。
1.10精煉喂線控制控制
根據(jù)鋼種需要精煉后期喂Ca線，統(tǒng)計(jì)喂Ca線100爐前后鋼水硫含量，喂線脫硫率為5％，對(duì)脫硫有一定影響，但過(guò)分增加SiCa量嚴(yán)重增加生產(chǎn)成本，同時(shí)影響鋼水成分穩(wěn)定性，不作為重點(diǎn)改進(jìn)方面。
2提高精煉脫硫效率的改進(jìn)措施
2.1改進(jìn)精煉造渣還原工藝
2.1.1精煉頂渣配加出鋼前向鋼包配加適量頂渣，利用鋼流沖擊動(dòng)能及鋼水顯熱將頂渣熔化，有利于鋼包精煉渣前期熔化，減少了在LF加人的渣量，縮短了LF化渣時(shí)間。為保證加入石灰有效熔化，經(jīng)多次試驗(yàn)，采用了石灰：螢石為4：1比例混合渣料，在精煉跨吹氬平臺(tái)上部出鋼主線位設(shè)稱(chēng)量加料設(shè)備，在出鋼前按規(guī)定量分散加入鋼包，加入后的頂渣對(duì)鋼包內(nèi)渣子起到改質(zhì)及預(yù)脫氧的作用，使頂渣堿度提高，氧化性降低，起到了早化渣，預(yù)脫氧和預(yù)脫硫的效果。
2.1.2精煉還原劑改進(jìn)為進(jìn)一步降低成本，提高LF爐脫硫效率，試驗(yàn)應(yīng)用了高品位粉狀SiC造還原渣，在精煉過(guò)程中代替鋁粒灑到爐渣表面，配合合理地吹氬攪拌，進(jìn)行還原渣造渣工藝操作，取得了良好的使用效果。
1)使用高品位粉狀SiC造還原渣，Si和C元素均能迅速脫出爐渣中氧，從而形成還原渣，同時(shí)形成SiO2與前期加人頂渣反應(yīng)，進(jìn)一步促進(jìn)了化渣。2)使用高品位SiC造還原渣，由于C—O反應(yīng)形成氣泡，使流動(dòng)性良好的爐渣發(fā)泡，增大了鋼渣接觸面，提高了鋼渣反應(yīng)脫硫能力，同時(shí)提高了爐渣吸附夾雜能力和減少了鋼水吸氣。3)精煉過(guò)程適時(shí)加人SiC造還原渣產(chǎn)生CO氣體能持續(xù)保持爐氣的還原性，防止?fàn)t渣中(FeO)上升。4)適時(shí)加入SiC造還原渣泡沫比加入發(fā)泡劑持續(xù)穩(wěn)定，使電極埋弧效果良好，電極加熱和保溫效果提高，同時(shí)有效避免了電極加熱造成的鋼水增C現(xiàn)象。5)原生產(chǎn)中鋁粒加入量為0．8kg／t，噸鋼成本為14元。調(diào)整脫氧劑后實(shí)際使用平均SiC噸鋼2kg，使用成本為5．5元，比使用鋁粒降低成本8．5元／噸鋼。取樣化驗(yàn)使用SiC爐次，爐渣脫氧效果、爐渣堿度、流動(dòng)性和脫硫效果良好。
2.2精煉過(guò)程溫度控制
LF爐提溫是在非氧化性氣氛下利用電弧加熱來(lái)提高鋼水溫度，補(bǔ)償處理過(guò)程鋼水溫降及造渣、合金化的吸熱，便于形成有利于脫硫、脫氧、去除夾雜的鋼包渣。還可以精確控制溫度，為連鑄機(jī)提供溫度合適的鋼水溫度。脫硫反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，提高溫度有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)加熱使渣產(chǎn)生較高的溫度，較好地提供了脫硫反應(yīng)的熱力學(xué)條件。但過(guò)分提高鋼水爐渣溫度，不利于鋼包包襯使用壽命的提高和電耗成本控制。
根據(jù)實(shí)際情況對(duì)精煉過(guò)程溫度控制制定了規(guī)范：1)為保證精煉前期化渣脫硫，適當(dāng)提高鋼水到站溫度，從制度上規(guī)定鋼水進(jìn)LF爐溫度控制在1560℃以上。2)鋼水到站后迅速提溫操作，避免加渣料造成的鋼水和渣子溫降，保持精煉過(guò)程鋼水溫度在1580～1590℃之間。3)過(guò)程采用頻繁短時(shí)間提溫，目的是保持鋼水爐渣溫度的穩(wěn)定性，避免溫度大幅度波動(dòng)，保證渣子有效活性，促進(jìn)爐渣脫硫去夾雜。4)出站前將鋼水溫度提高到規(guī)定到站溫度的10℃以上，軟吹氬5min，開(kāi)出鋼水上鑄機(jī)。
2.3優(yōu)化吹氬工藝控制
要提高脫硫率，除熱力學(xué)上的保證外，還要改善反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，而底吹氬系統(tǒng)正好做到了這一點(diǎn)，增大了鋼渣接觸面積及反應(yīng)的碰撞機(jī)率，使反應(yīng)充分進(jìn)行。
原包吹氬系統(tǒng)為單管控制雙磚，實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)因管子開(kāi)裂、碰壞或因透氣磚的透氣性較差造成鋼包不透氣和透氣不良情況，影響了吹氬效果，實(shí)際透氣率為97％左右。為此，結(jié)合水模試驗(yàn)情況，把鋼包吹氬單管改為雙管，對(duì)快速接頭進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)雙氣路控制雙磚，采用微機(jī)有效控制氬氣流量壓力，達(dá)到了透氣率100％的目標(biāo)，同時(shí)有效提高了吹氬可控性。
2.4精煉過(guò)程還原氣氛控制
精煉還原氣氛主要受除塵抽氣量和底吹氬量影響，為保持爐蓋內(nèi)還原性氣氛，對(duì)除塵閥門(mén)設(shè)計(jì)了微機(jī)調(diào)整控制，實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)電極環(huán)煙氣外溢情況及時(shí)調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度，保持爐蓋電極環(huán)上部煙氣能溢出又被收回狀態(tài)，以此保持爐內(nèi)還原氣氛。
2.5爐渣性能判斷及調(diào)整
由于感應(yīng)電爐爐渣成分化驗(yàn)滯后和運(yùn)行成本問(wèn)題，實(shí)際生產(chǎn)中不能及時(shí)對(duì)爐渣進(jìn)行理化性質(zhì)檢測(cè)，而主要通過(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)了解爐渣性質(zhì)并采取措施予以調(diào)整，保證爐渣最佳脫硫狀態(tài)。正常情況下LF爐渣子顏色隨著氧化性變化，渣子氧化性不同，其顏色也不同。同時(shí)爐渣堿度不同，其物理狀態(tài)也不同，因此可以利用對(duì)渣子狀態(tài)觀察來(lái)判斷其氧化性和堿度情況情況。為及時(shí)了解渣子特性，需要對(duì)渣子外觀物理特性有所了解，實(shí)際生產(chǎn)中，使用燒氧管粘鋼包內(nèi)渣子，觀察渣子顏色形狀來(lái)判斷渣子氧化性和堿度等化學(xué)性質(zhì)，然后做相應(yīng)調(diào)整，保證爐渣合適的理化性能。
3結(jié)論
3.1通過(guò)對(duì)LF精煉爐脫硫工藝的改進(jìn)，有效提高了LF爐脫硫能力和精煉效率，統(tǒng)計(jì)2007年共生產(chǎn)低S精煉鋼種70萬(wàn)余噸，平均脫硫率為63％，脫硫率在70％以上爐次達(dá)到40％左右，平均精煉周期為32min，滿足了生產(chǎn)精煉鋼種要求和正常的鑄機(jī)銜接。
3.2通過(guò)精煉造渣工藝的改進(jìn)，精煉造還原渣由原來(lái)鋁粒改為高品位SiC，噸鋼精煉成本降低3.25元，合計(jì)降低還原劑成本227余萬(wàn)元。
3.3LF爐精煉脫硫工藝的改進(jìn)有效促進(jìn)了高附加值專(zhuān)用品種鋼的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)，2007年生產(chǎn)低S高附加值專(zhuān)用品種鋼同比提高50％。
3.4通過(guò)對(duì)LF精煉爐脫硫工藝的改進(jìn)，有效提高了LF爐鋼水精煉質(zhì)量，促進(jìn)了精煉鋼水純凈度提高，為開(kāi)發(fā)牛產(chǎn)高純凈度鋼打下良好基礎(chǔ)。
