炉外精炼脱硫工序,内蒙古钙铝合金的使用思路
硫属于钢材当中需要控制的一类有害元素。钢水里面硫含量偏高的时候,钢材在高温加工阶段容易出现热脆现象,轧制的时候发生开裂
硫属于钢材当中需要控制的一类有害元素。钢水里面硫含量偏高的时候,钢材在高温加工阶段容易出现热脆现象,轧制的时候发生开裂。炉外精炼脱硫,就是炼钢后期降低钢液硫含量的重要工序。钙铝合金凭借钙元素较强的脱硫能力,在部分精炼脱硫场景投入使用。
脱硫反应的本质是钢水当中的硫元素和活性钙发生反应,生成硫化钙。硫化钙产物不溶于钢水,密度小于钢液,会慢慢上浮,进入炉渣当中被除去。钙铝合金里面的金属钙,就是脱硫反应的活性来源,合金当中的铝元素,主要承担脱氧任务。钢水里面氧含量高的时候,钙元素会优先和氧反应,氧会提前消耗掉一部分钙,脱硫工作很难推进。
这也就引出炉外精炼脱硫一条基础思路:脱硫之前,钢水里面的氧要先降到较低区间。如果脱氧工序没有完成,直接投放钙铝合金脱硫,大部分钙元素都被氧消耗,能用来和硫反应的钙余量不多,物料就很难起到脱硫效果。很多钢厂的操作顺序,都是先脱氧,后脱硫。
炉渣的状态同样会影响脱硫反应。想要把生成的硫化钙稳定捕捉到炉渣之中,精炼渣需要保持还原性。氧化性过高的炉渣,硫化钙进入渣层之后又会被氧化,硫元素重新释放回到钢水里面,出现回硫现象。一旦发生回硫,前期脱硫取得的成果就会损失。操作人员投放钙铝合金脱硫的时候,也要同步观察精炼炉渣的状态。
钙铝合金脱硫,加料方式依旧需要重视。钙元素沸点低,如果物料只是撒到钢包表面,钙快速汽化散失,无法深入钢液参与脱硫反应。喂线工艺依旧是比较稳妥的加料方式,把钙铝合金包芯线送入钢水深处,让合金在钢液内部熔化,钙元素直接在钢水内部和硫接触反应。
并不是所有脱硫场景都适合选用钙铝合金。市面上还有石灰基脱硫剂、硅钙合金等各类脱硫物料。石灰脱硫成本偏低,是不少钢厂脱硫工序的常规选择。石灰脱硫反应主要集中在钢水和炉渣接触的渣钢界面;而钙铝合金脱硫,活性钙直接进入钢液内部,可以在钢水本体当中发生脱硫反应。
钢厂在选用钙铝合金脱硫前,可以先对比现有脱硫工艺的短板。如果目前石灰脱硫之后,钢水硫含量依旧达不到目标区间,就可以小炉次试验钙铝合金,看看硫含量下降的变化情况。
试验阶段,操作人员需要做好完整的数据记录。记录加料重量、喂线速度、钢水初始硫含量、加料结束之后硫含量,以及有没有出现回硫现象。多炉次的数据累积起来之后,就能够判断钙铝合金在本厂精炼工序当中的脱硫表现,再决定要不要长期投入这项物料。
炉外精炼脱硫是一套系统工作,钙铝合金只是脱硫环节当中的物料选择之一。想要稳定降低钢水硫含量,加料操作需要和炉渣调整、钢水搅拌、工序顺序等多个环节互相配合,才可以把钢液硫含量控制在目标范围。