太鋼于2001年開發(fā)出的原料純鐵YT01產(chǎn)品雜質(zhì)元素含量低,用途廣泛,是國內(nèi)純度最高的鋼鐵品種,但由于硫含量高于0.004%,不能滿足一些要求硫含量低于0.003%的特殊用途,例如要求c、s成分分別小于0.003%的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用純鐵。為了開發(fā)專用的超低碳一超低硫純鐵品種,從2007年開始采用原料純鐵YT01作原料再進(jìn)行電渣重熔冶煉脫硫的生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用超低碳.超低硫純鐵新產(chǎn)品YT01B,在試制初期發(fā)現(xiàn)電渣重熔不能有效脫硫,且存在明顯]的鋼錠增碳問題。
為了解決增碳問題,從電渣冶煉的原料和操作過程進(jìn)行全面質(zhì)量控制。主要措施:提純渣烘烤去碳處理,使渣中碳含量由0.07%以上降到0.02%以下;使用超低碳純鐵材質(zhì)的引錠板,使用超低碳純鐵電極進(jìn)行化渣操作,禁止使用石墨電極進(jìn)行化渣及冶煉操作,從而防止提純渣在冶煉過程增碳而造成鋼錠增碳。
電渣重熔有非常好的脫硫條件,氣化脫硫是大氣條件下電渣重熔脫硫的主要方式。熔渣脫硫與氣化脫硫同時進(jìn)行,保證了熔渣的連續(xù)脫硫能力,脫硫效果最佳的熔渣堿度為9~10,一般脫硫渣堿度大于5~3,4j。電渣冶煉的脫硫效果與自耗電極硫含量、渣池溫度、提純渣量、渣子堿度和氧化性有關(guān)。冶煉過程溫度高,一般控制液渣為還原性和渣子的堿度大于5可獲得理想的脫硫效果。
設(shè)計采用了三元提純渣代替二元提純渣,并調(diào)整了各組份的配比。調(diào)整前后各組份配比情況如表3所示,原二元提純渣系由螢石和氧化鋁粉組成,新設(shè)計的三元提純渣系,加入了10%的生石灰,同時調(diào)整了螢石和氧化鋁粉的配比。生石灰能夠提高渣子的堿性,有利于脫硫。提純渣質(zhì)量改進(jìn)后,其物理性能變化為:堿度提高到5以上,1600~1800℃時粘度變化不大,不影響操作。
控制液渣氧化性是實(shí)現(xiàn)高效脫硫的關(guān)鍵,主要措施是:優(yōu)化三元渣提純操作,控制渣中SiO:含量低于1%,嚴(yán)格控制提純渣中不穩(wěn)定氧化物;冶煉前渣中混入適量鋁粉使冶煉前期渣子保持還原性;采用較小錠型1t圓錠結(jié)晶器進(jìn)行電渣重熔生產(chǎn),結(jié)晶器填充比由30%提高到45%;將電極坯酸洗或剝皮處理,表面涂石灰糊;電渣冶煉過程中每5min向渣中投鋁粉20g對液渣脫氧。
采用三元提純渣系,優(yōu)化提純渣質(zhì)量控制技術(shù),提高了渣子堿度,降低渣中碳含量到0.02%以下,有利于電渣重熔冶煉的脫硫和防止增碳。當(dāng)自耗電極的硫含量為0.0050%,碳含量為0.0018%時,電渣錠的碳和硫含量分別為0.0015%~0.0029%和0.0010%~0.0025%,滿足了生產(chǎn)超低碳一超低硫純鐵YT01B質(zhì)量要求。
(來源:特殊鋼)