ASEA-SKF钢包精炼炉脱氧工艺探讨范鼎东刘国平摘要：采用不同的脱氧材料,选择3种工艺方案,对ASEA-SKF精炼炉脱氧工艺进行了研究探讨,并研究了在不同的脱氧工艺条件下钢中［N］、［H］、［S］含量的变化情况,找出了较为理想的脱氧工艺方案。关键词：ASEA-SKF精炼炉脱氧工艺冶金效果DiscussiononDeoxidizationProcessinASEA-SKFladleRefiningFurnaceFanDingdongLiuGuoPing(MaAnshanIron&SteelCo.Ltd.)Abstract：DiscussionondeoxidizationprocessinASEA-SKFrefiningfurnacehasbeencarriedoutwiththreedifferentprocessesanddeoxidizers.Thechangesin［N］,［H］and［S］havebeenstudiedunderdifferentdeoxidizationconditions,andreasonabledeoxidizationprocessisthenputforward.Keywords：ASEA-SKFrefiningfurnacedeoxidizationprocessmetallurgicaleffectiveness▲1前言随着炉外精炼技术的发展和新型脱氧材料的不断涌现,钢液脱氧的手段越来越灵活多样。脱氧工艺的合理选择、脱氧材料的精确加入不仅可以将钢中氧降至理想的范围,而且还可以降低钢中其它杂质元素的含量,同时还可以节约合金用量,取得良好的综合效益。本研究以常用的3种钢液脱氧方法为基础,与不同的脱氧材料进行合理的组合,结合马钢一钢厂生产实际,设计了3种方案对精炼炉脱氧工艺进行了研究探讨,并研究了在不同的脱氧工艺条件下钢中［N］、［H］、［S］含量的变化情况,以期找出较为理想的脱氧工艺方案,获得良好的冶金效果。2试验条件及工艺方案2.1试验条件马钢一钢厂现有1座90tASEA-SKF钢包精炼炉,精炼炉有LF和VD两个工位,具有加热处理、合金微调和真空脱气功能。初炼炉采用双包出钢,钢液分别装入2个105t普通钢包,然后通过滑动水口倒包方式倒入2个90t专用精炼钢包,依次进行加热处理、合金微调和真空脱气。精炼工艺流程为:初炼钢水→倒包→加热处理、合金微调→真空脱气→浇注。倒包过程加渣料造新渣,碱度控制在2.5左右;加热过程进行还原渣操作,要求渣中w(FeO)＜1%,真空脱气66.7Pa保持时间大于20min,并保持吹氩搅拌。2.2脱氧试验工艺方案由于工艺路线涉及初炼钢水在出钢过程的脱氧合金化、倒包、加热精炼及真空脱气等环节,针对各工艺环节的不同脱氧操作,设计了3个脱氧工艺方案。工艺方案见表1,所用脱氧材料成份见表2。表1脱氧试验工艺方案方案出钢/kg。t-1倒包/kg。t-1真空后净化搅拌/min1加铝0.6加铝0.9喂Ca-Si线1.5kg/t吹氩,152脱氧剂1.6脱氧剂2.2喂Al线Als=0.020%吹氩,103脱氧剂1.6脱氧剂2.2Al0.25kg/t,Si-Al-Ba1.5kg/t电磁搅拌,5注:表中脱氧剂指钙系脱氧剂表2脱氧材料成份(w)%材料名称CCaSiAlBaCa-Si28.455.6钙系脱氧剂2037.216Si-Al-Ba36.2419.7912.763几种脱氧材料的冶金特性3.1铝铝主要用于钢液脱氧,其脱氧产物为固态的Al2O3,反应式为:2［Al］+3［O］=Al2O3ΔG°=1225000-393.8T(1)由热力学计算可以看到铝的脱氧基本上在1873K高温下完成,即加铝后的片刻之内,绝大部分氧就由溶解态转变为氧化物而析出。文献资料［1］表明,含碳0.50%的钢,铝脱氧的二、三次脱氧产物占总量的22.5%～50.4%,这也说明铝脱氧速度很快,脱氧产物主要为一次生成。由式(1),若设［Al］(w)为0.025%,钢液在1520℃～1600℃变化时,钢中溶解氧可以从3×10-6降至0.5×10-6。因此,在精炼条件下,脱氧过程是一个夹杂物去除过程,一般可将这样一个脱氧过程看成一个准一级反应,即:［O］t=［O］0exp(-S/V。kt)(2)式中［O］t——精炼后t时间的含氧量/×10-6V——钢液体积/m3［O］o——精炼初始时刻的含氧量/×10-6k——钢液脱氧的传质系数/m。s-1S——钢渣界面积/m2t——脱氧时间/s由(2)可见,精炼时间越长,钢中氧含量越低,即通过有效的搅拌和足够的精炼时间,可以使Al2O3上浮去除,从而降低钢中的氧含量。3.2硅铝钡Si-Al复合脱氧的产物可能是SiO2,Al2O3,3Al2O3。2SiO2及FeO。Al2O3,2FeO。SiO2等,但在一般的炼钢过程中,钢液中［Si］、［Al］、［O］都处于常规范围内,Si-Al复合脱氧的产物主要为3Al2O3。2SiO2或Al2O3。在钢液中［O］含量较高时,脱氧产物主要是3Al2O3。2SiO2,而随着氧含量的降低,脱氧产物以Al2O3为主。Si-Al复合脱氧反应式为:6［Al］+2［Si］+13［O］...
