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为了确定合理的LF炉脱硫渣系,在10kg真空感应炉上进行了实验室试验,考察了CaO-CaF2和CaO-CaF2-Al2O3两类、七种脱硫剂的脱硫情况。分析了各种成分脱硫剂的脱硫能力和影响脱硫效果的主要因素,得到四种推荐的脱硫剂。为了确定最终方案,对这四种推荐脱硫剂的脱硫率进行比较分析,试验推荐CaO65%-CaF230%渣系作为脱硫剂进行现场LF炉脱硫试验。
在北方某钢厂进行了LF炉内脱硫的工厂试验,试验钢种为Q235和极低硫钢,系统分析了影响精炼过程中Ls的变化和渣-钢间硫分配比Ls的因素。试验表明:随着钢液中[%C]和[%Al]含量增加,渣钢间的硫分配比Ls也相应增加;随着精炼时间的延长,渣-钢间硫的分配比也随之增大;随着炉渣碱度的增大、渣中CaO/Al2O3值的减少,渣中硫容量Cs的增大,渣-钢间硫分配比Ls呈增大趋势;在Q235钢种精炼过程中,钢-渣间硫分配未达到平衡态时,钢中硫就能达到所要求的水平;对于极低硫钢脱硫,从精炼开始到精炼结束,钢-渣间硫分配比越来越大,精炼结束时甚至远大于用KTH模型计算所得的平衡时的Ls值,熔渣中硫有向钢液中扩散的趋势。
对于低碳铝镇静钢,钢中[Al]s在0.02~0.05%,因此,控制LF炉钢水中夹杂物的组成和形态是保证连铸过程实现多炉连浇的关键。本文通过热力学模型计算了低碳铝镇静钢在炼钢温度下钙处理生成低熔点的铝酸钙夹杂的条件;利用KTH模型计算了钢液、夹杂成分与CaS夹杂析出之间的关系,计算结果表明:1823K下,钢中[%Al]=0.02~0.04,[Ca]=8~15×10-6,[%S]=0.011~0.017时;可避免生成固态铝酸钙、又无CaS夹杂,可防止水口堵塞。而无必要把钢中硫降到0.007%以下,即解放了LF炉生产力,又能满足连浇10炉以上。理论预测结果与现场试验结果一致。