1、LF爐高堿度精煉渣脫硫研究實驗方案4 .研究目標針又t LF爐高堿度精煉渣的脫硫問題，通過研究高堿度精煉渣的CaO含量，以及熔化溫度、粘度、脫硫率等指標，找到了高堿度精煉渣各成分含量的工藝參 數，掌握了 CaOA12O3 CaF2 SiO2四元渣系脫硫的方法，達到 LF爐高堿 度精煉渣脫硫的目標。(1)闡明隨著市場對鋼材質量要求的不斷提高和我國鋼鐵企業在國際市=場中面臨的競爭力，高品質潔凈鋼對鋼中硫含量提出的要求越來越嚴格因此在冶 煉過程中必須控制鋼中硫含量，提高鋼種的質量和性能。(2)掌握了 CaOAI2O3 CaF2 SiO2四元渣系脫硫的方法。(3)達到滿足精煉渣對鋼液脫硫效果的需求，提

2、高精煉渣脫硫效率，進一 步提高冶煉鋼種的冶金性能的目的。5 .研究內容爐外精煉技術在冶煉高品質的鋼材中起到了非常重要的作用，是鋼鐵冶煉過程中不可或缺的環節，精煉渣性能的好壞直接關系到產品的質量和產品在市場中 的競爭力，性能良好的精煉謂有助于提高產品的質量以及市場競爭力，同時還可以降低生產成本增加鋼鐵企業經濟效益。5.1.1 對基礎謂系CaO-SiO2-Al 2O3-MgO-CaF2不同堿度對精煉渣脫硫效果的研究。 通過改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2的堿度，研究不同堿度的精煉渣的脫硫效果 及變化規律，結合這些規律，分析最佳堿度。5.1.2 對基礎謂系CaO-SiO2-Al2O

3、3-MgO-CaF2不同AI2O3含量對精煉渣脫硫效果的 研究。通過改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2中AI2O3的用量，研究不同AI2O3含 量精煉渣的脫硫效果及變化規律，結合這些規律，分析最佳含量。5.1.3 對基礎謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同CaF2含量對精煉渣脫硫效果的 研究。通過改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2中CaF2的用量，研究不同CaF2含量 精煉渣的脫硫效果及變化規律，結合這些規律，分析最佳含量。5.1.4 對基礎謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同MgO含量對精煉渣脫硫效果的 研究。通過改變CaO

4、-SiO2-Al 2O3-MgO-CaF2中MgO的用量，研究不同 MgO含量精煉渣的脫硫效果及變化規律，結合這些規律，分析最佳含量。5.1.5 對基礎謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同BaO含量對精煉渣脫硫效果的 研究。通過改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2中BaO的用量，研究不同BaO含量 精煉渣的脫硫效果及變化規律，結合這些規律，分析最佳含量。5.1.6 對基礎謂系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2不同的熔化溫度、粘度對精煉渣脫 硫效果的研究。通過改變CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2中謂的熔化溫度、粘度，研 究不同熔化溫度、粘

5、度精煉渣的脫硫效果及變化規律， 結合這些規律，分析最佳 溫度和粘度。5.2不同配比采用的基礎渣系為CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2,并在精煉渣中配加適BaO, 所用原料均為化學純試劑，通過閱讀文獻并且結合現場的生產實踐確定各組分的 質量百分數如下：(1)精煉渣的堿度(二元堿度 CaO%/SiO2%)控制在3%-5%;(2) BaO (試驗中用碳酸鋼替代 BaO)的含量控制在6%-14%;(3) Al 2O3的含量控制在18%-28%;(4) CaF2的含量控制在0%-10%；(5) MgO的含量為7%。6.實驗方案6.1 設計方案在熱力學和動力學方面對高堿度 LF精煉渣進行綜合分

6、析，采用正交試驗設 計，將堿度、BaO含量、MgO含量、AI2O3含量、CaF2含量、熔化溫度和粘度 作為考察因素，上述每個考慮因素選取3個水平，采用正交設計方案，分析精煉 謂脫硫效果以及精煉渣的理化性能， 根據試驗結果和分析結果優化精煉渣， 得到 最佳脫硫精煉渣。精煉渣中CaO的相對含量對其脫硫效果影響最大，在鋼液脫 硫過程中主要依靠的是渣中的鈣與硫元素結合來脫除硫，精煉渣中的CaO含量高，堿度大，可以提高熔渣的硫容量，有助于熔渣脫硫；精煉渣的熔點低、熔化 速度快可以使得在煉鋼過程中化渣速度增快，減少精煉時間，提高生產效率；精煉渣的粘度低可以改善鋼渣反應的動力學條件，使鋼液與熔渣充分混合，促

7、進鋼液中硫的脫除。6.2 實驗樣品試驗鋼種采用某廠生產的 Q345鋼，增硫劑采用FeS純試劑，將從現場取得 的Q345鋼樣，配加FeS,在真空感應爐中重熔冶煉，將試驗鋼樣的硫含量控制 在0.038%,然后將冶煉出來的鋼樣進行鍛造、切割，每單位的鋼樣質量控制在 300g。6.3 實驗設備脫硫試驗：采用本試驗裝置采用高溫管式爐，由管狀電爐和控制柜成。額定功率：12KW,額定溫度1600C。實驗裝置如圖：1氮氣保護瓶2流量計3爐蓋4川土5鋼液6硅鋁棒7剛玉爐管8熱電偶9溫度控制柜表2.1實驗因素水平表因素水平1水平2水平3堿度345BaO(%)61014CaF2 (%)0510AI 2O 3 (%)

8、182328表2.2渣系配比表”CaO/%SiO2/%RBaO/%CaF2/%Am/%MgO/%151.7517.25360187242.2513.753105237330.7510.2531410287443.2010.80465287544.0011.0041010187644.8011.204140237745.009.005610237845.839.175100287946.779.3351451876.4 實驗步驟(1)將從現場取得的Q345鋼樣，配加FeS,在真空感應爐中重熔冶煉，將試 驗鋼樣的硫含量控制在0.038%;(2)然后將冶煉出來的鋼樣進行鍛造、切割，每單位的鋼樣質量控

9、制在300g;(3)在脫硫試驗前，將鋼樣表面的氧化層用砂輪打磨掉；(4)檢查電阻爐情況，接通電源，當爐溫升至 800c后，在爐內通入純度為 99.9%的氮氣，同時將300g的鋼樣加入到100毫升的剛玉培竭中，外套石墨地 竭，放入爐內；(5)當電阻爐溫度升至1590c后，加入鋁絲對鋼液進行脫氧，預脫氧鋁絲的 加入量為鋼水量的0.02765%,考慮燒損耗并改善反應動力學條件，鋁絲的實際 加入量為鋼液的0.2%,將打磨好的鋁絲通過石英管加入到鋼液后，迅速攪拌， 攪拌時間為10s；(6)用牛皮紙將預先配置好的精煉渣包好，將包好的精煉法綁在石英管上快速 的插入到已經脫氧完全的鋼液中， 隨后立刻轉動石英管，攪拌鋼液，使鋼液與精 煉法完全接觸。加入精煉法5分鐘后對鋼液保溫50分鐘，然后每隔10分鐘用石 英管攪拌一次，攪拌時間10s；(7)脫硫反應完成后，將電阻爐降溫至 800c后取出鋼液，按不同的法系配比 依次對鋼樣進行脫硫試驗；(8)試驗結束后，將鋼樣進