1、/%)(%OSafsCSSLs 从本质上说,脱硫是渣金间O2-和S的交换:(CaO)+FeS=(CaS)+FeO (O2-)+S=(S2-)+O 渣/金间的硫分配系数:从本质上说,脱硫是渣金间O2-和S的交换:(CaO)+FeS=(CaS)+FeO (O2-)+S=(S2-)+O l碱度:提供脱S反应所需的O2-;lFeO带入Fe2+及O2-,他们对脱S有反作用;对脱S不利;l渣量的影响;l温度的影响;促进石灰的溶解和提高溶渣的流动性。)(%(%LsSSVAKsdtSdtt将上式积分可得到脱硫效率R:/11)/11(exp1%BSSSR终终开电石粉:主要成分是CaC2,粒度0.1-1mm,反应
2、:CaC2(固)+FeS=CaS(固)+Fe+2C。特点:(1)在高硫铁水中,CaC2分解的Ca离子与S结合力强,有很强的脱S能力,脱S是放热反应,可减少脱S过程铁水的温降。(2)脱硫产物CaS熔点高,为2450,在铁水液面形成疏松固体渣,不易回硫,易于扒渣,对耐材侵蚀少。(3)有石墨碳析出,还有少量的CO、C2H2气体逸出,并带出电石粉,除尘装置。(5)电石粉吸水后:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2(气)或CaC2+H2O=CaO+C2H2(气),C2H2是可燃气体,易爆炸,运输和储存的安全。石灰粉:主要成分是CaO,反应:4CaO+2FeS+Si=2(CaS)+2Fe+(2Ca
3、O.SiO2);2CaO+2FeS+Si=2(CaS)+2Fe+(SiO2)。特点:(1)脱S的同时,铁水中硅被氧化成(2CaO.SiO2)和(SiO2),相应消耗了石灰,在其表面形成(2CaO.SiO2)致密层,阻碍了S向石灰内部扩散,影响脱S效果,其脱S率只有电石的1/4-1/3;故一般在其配加萤石、Al等,破坏其表层;(2)脱S产物是固态,便于拔渣,(3)价格便宜金属镁和镁基材料:熔点、沸点低,熔点651,沸点1107,在铁水中呈现气态,镁与S的结合力很强,反应:Mg(固)-Mg(液态)-Mg(气)-Mg;Mg+FeS=MgS(固)+Fe方式:沸点低,在铁水中呈气态,为了降低速度一般有两
4、种方式,(1)将镁掺入焦碳中,在铁水蒸发离开焦碳表面与铁水中S接触反应生成MgS,(2)将其钝化后的镁通过气态喷入铁水;特点:镁的脱S能力很强,效率高;产物为固态MgS,易于拔除,对耐材侵蚀轻;消耗量少,处理时间短;价格高。铁水入炉和转炉出钢硫含量比较S30ppm钢水脱硫含碳很低0.0218%(1)水蒸汽溶解在碱性渣中 H2O+O2-=2OH-(1)(2)H溶解到钢水中2OH-=2H+O+O2-(2)(3)炉料水蒸汽直接分解H2O=2H+O (3)可得出氢在钢中溶解H 21310329.12OPHOH(4)脱硫渣中水分与钢水H关系 大气中水蒸汽压力与钢水H关系 雨季和旱季对钢水中H影响 脱硫速
5、率与钢中H关系 2 21 12 2H H H H K K=(P P)2HHKP1/2 H2(g)=Hl 5.020025.0%HPH (1600)19002 423lg.lKT(.)Fe f c c11821 628lg.KT(.)Fe bc c14181 628lg.KT沿板坯厚度方向H分布 不同冷却方式板坯中H含量变化 由图可知,板坯堆冷与空冷钢中H差别不显著。但缓冷比快冷有足够时间促进分子氢扩散到大气中。518lg1.063tKT21/2()NgNFe450lg1.955KTFe1520lg1.04KT2NPKN 5.020045.0%NPN RH处理过程中总氮平均含量的变化 钢水平均N
6、含量演变 转炉冶炼终点C-O关系 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.450100200300400500600700800900%C%O=0.0025终点氧含量(ppm)终点碳含量 (%)转炉冶炼终点碳氧关系图 FeO-MnO-SiO2三元相图 MnO-SiO2-Al2O3相图 CaOAl2O3SiO2相图相图 19702000年钢中平均TO水平 RH处理过程钢水中总氧预测模型:由上式可知,RH处理过程中钢水中总氧量与钢包内衬材质、钢包渣氧化性、RH处理时间、RH浸渍管直径、吹氩流量、钢水循环流量以及处理钢水量有关。由上图可知,搅拌强度增加,夹杂物上浮率增加,但搅拌强度过大则会有渣子卷入,反而会增加钢中夹杂物,所以应控制好合适吹氩气流量和压力。钢包吹氩气后,钢水中总氧TO预测模型可表示为:由上式可知,钢包精炼钢水中TO与搅拌强度、钢包容量、处理时间等有关。各工序钢中TO变化 中间包钢水中TO与渣的氧化性、钢水吸氮量、钢水流量和钢水在中间包的停留时间有关。