广西柳州钢铁集团有限公司 广西柳州市 545002
摘要：炼钢工业是国民经济的支柱产业之一，随着科学技术的发展，人们对钢厂的生产率和钢材成本提出了越来越高的要求，这使得传统的炼钢设备和工艺难以满足需要。LF路是一种综合性能优良的炉外精炼设备，广泛应用于钢铁生产中，LF钢水脱硫精炼炉大大提高了钢的纯度，LF炉在钢铁产品总产量中占有重要地位。研究合成精炼渣和操作制度对脱硫的影响，是提高钢铁质量、降低钢铁生产成本的前提。
关键词：LF炉 脱硫 合成精炼渣 操作制度
一、LF炉精炼功能
LF炉主要采用桶内白渣或高碱还原渣（碱度可达5以上），桶底吸入惰性气体（一般为氩气）在低氧气氛下混合，石墨电极具有冶金脱氧脱硫作用。LF炉的电弧加热提供了较长的精炼时间，从而降低了钢中的氧和硫含量（高达10ppm）。
1.1炉内气氛
LF炉本身没有真空系统作为空气绝缘密封，如果密封性好，将提高炉子的电阻，结果表明，微压能有效地防止钢的二次氧化
石墨电极还可以产生CO气体，这是由于炉内氧气的作用，从而降低了氧含量lf.5%。防止氧气渗入炉内金属。
1.2氩气混合
LF炉－氩搅拌。良好的氩气搅拌是LF精炼的另一个特点，特别是当它们以alo3的形式出现在其中一个工厂时，钢包内AB3含量在20um以上，用氩气吹扫钢包15分钟后即可完全去除，其余钢中仅为ABO颗粒。富氩加速了氧化还原过程，有利于铬、钨等有价合金的回收。
1.3电弧加热
为保证精炼前后工艺（转炉、电弧炉、连铸）的一致性，精确调整浇注温度（精炼时间不应局限于钢水温度的降低），精炼项目的多样化，提高了不同钢种在炉外精炼装置设计中的适应性和灵活性，主要讨论了加热装置的使用。
1.4白渣或高碱还原渣的精炼
不同于其它精炼方法指出LF白渣回收率高，精炼渣总量约为金属体积的2-8%，根据国内经验从－1%到1.5%，合金在LF炉中熔炼，不脱氧，白渣中可吸收氧化物。LF炉不符合e渣的要求，是因为它不符合e渣的要求，采用高碱度还原渣、高流动性、高回收率的成渣工艺，可以获得高碱度（R~5），因此，高碱还原渣精炼是LF工艺的核心内容，是提高钢水元素纯度的重要保证：
（1）钢渣出厂时，渣量控制在5kg/T，罐顶渣厚小于50mm。
（2）钢渣处理，渣控rx2.5，渣w（TFE+MnO）s3.0%。
（3）控制LF炉弱氧化气氛，防止炉渣再氧化。
（4）合理的搅拌可以避免钢水表面裸露，保证池内的高质量交换率。
1.5合金零件的调整和调整
合金的主要改进措施包括：
（1）建立在线快速分析机制，保证分析反应时间小于3分钟；
（2）准确估算了钢水重量和合金回收率；
（3）净化钢水中的氧气，精炼高碱度还原渣；
（4）计算机在线准确计算各种合金的数量，保证钢件的精度和稳定性。
合成精炼渣对LF炉脱硫的影响
二、LF炉合成精炼渣成分
2.1．1合成渣的主要功能及精炼渣的组成
复合炉渣精炼最常用的方法是由cao-sio2-al2o3三组分组成，三组分的不同组分可以形成不同的产物，从而形成精炼炉渣的三个主要组分；它们有的是由产品组成，冶炼过程所需的钢材包括原材料中的杂质和冶炼过程中浮在钢液表面的合金氧化或脱硫产物，如铁、硅、锰、铬、钛、钒、铝、磷氧化物和钙、锰、镁硫化物。另一部分是耐火衬里耐火材料的化学和高温侵蚀，这是炉渣的主要来源——例如，SiO2是由MgO作为碱性炉渣制成的。精炼合成渣的主要重量如下：
1）为深度脱硫提供热力学和动力学条件；
2）恢复大气深度；
3）通过注入气泡稳定电弧和传热，防止热损失，保证熔点，提高热效率；
4）捕获或含有钢中的硫、磷杂质或其他非金属夹杂物，以净化钢液；
5）防止钢水二次氧化，保温；一个
6）缩短精炼时间，提高生产率；
7）快速除渣可提高合金效率；
8）保护钢水不受污染，防止或减少h、N气体进入钢水；
9）良好的泡沫渣能包围电弧，减少电弧对炉衬的侵蚀，保护钢衬。
10）它可以防止或鼓励某些化学反应。
2.1.2合成渣的主要组分
精炼合成渣主要由碱性灰、脱硫剂、发泡剂、还原剂、助熔剂等材料组成碳化硅（或铝）、耐火砖（或硅酸盐）、易烧白云石等材料。主要化学成份有CaO，SiO2，A2O3，MgO，CaCO3，MgCO3，CaF2等。
2.2合成精炼渣成分对脱硫的影响
为了获得最佳的精炼效果，炉渣必须具有合适的物理化学性质，这决定了炉渣的物理化学性质。
（1）碱度
精炼渣的碱度对脱气过程有重要影响。精炼渣的碱度不宜过大，如高碱渣的碱度R（CaO/SiO2）大于2，高碱渣用于精炼铝镇静锭和钢丝绳、钢丝绳等有特殊需要的钢种，当当R<3.0时，碱度增加，L。当r>3.0时，CO2[C]含量随r的加入而增加，l：较低，但当CO>60%时，CO2[C]含量增加，增加CO2含量会降低脱硫效率
（2）氧化铝
国内外许多学者都研究了“Al2O3”在炉渣炉外处理中的作用，有研究者认为，当炉渣中的Al2O3含量α al2o3在15%～40%之间，脱硫效果较好。在这种情况下，炉渣的粘度会随着Al2O3含量的增加而增加，CaO-Al2O3炉渣近年来已广泛应用于炉外精炼工艺，但在该炉渣中得到了广泛的应用；对脱硫的影响不明显，尤其是CaO-Al2O3基渣中的Al2O3活性方面。
三、LF运行方式对脱硫的影响
3.1结渣
在炼钢脱硫过程中，严格控制转炉下渣，转炉出炉时将炉渣改性剂放入桶内，出钢后用铝粉将炉渣上的渣解锁，在车站堆放钢材，然后添加合成炉渣。
3.1.1渣碱度调节
炉渣碱度增加，但碱度较高，炉渣熔点的提高影响成渣率和流动性，通过控制石灰用量，LF精炼炉渣碱度约为5
3.1.2二氧化碳管理
炉渣中硫含量大于14%，主要是由于k-sio 2含量高，L；高浓度CO2是炉渣中SiO2形成的链状结构，防止s向炉渣中扩散，降低炉渣输送系数：为了满足碱度要求，必须增加炉渣体积，降低动能，钢包精炼炉控制渣中SiO2含量是必要的
（1）转炉渣中SiO2含量约为20%，控制转炉渣是降低精炼渣中SiO2含量的重要措施；
（2）精炼过程中添加的渣料，如石灰和含SiO2的萤石；采用优质石灰和萤石等造渣材料是控制精炼渣中SiO2含量的有效方法。
3.1.3渣量控制
当精炼约4吨炉渣（实际炉渣体积）时，完全可以进行脱硫。
结果表明，提高了渣量，吸收了氩气搅拌的动能，减弱了氩气搅拌的搅渣效果，改善了反应相
必须降低脱硫率
3.1.4炉渣流动性调节
控制炉渣流动性的主要手段是控制炉渣中萤石的含量和Al2O3的含量。
3.2氩气吹扫系统
氩气是PF净化钢水的重要功能，为了充分利用氩气的搅拌作用，离桶底中心越近，搅拌时间越长，离桶边越近，钢衬侵蚀越严重。混合氩气也能去除非金属夹杂物，特别是在AB3中，混合氩气也能加速炉渣温度和水成分的均匀化，此外，混合氩气还加速炉渣中氧化物的还原，有利于铬等合金元素、钼、钨的回收。目前氩气搅拌强度高，脱硫反应不负。
3.3温度条件
在LF炉加工过程中，温度和成分的控制始终是两条主线，而水温的调节是炼钢和生产连铸的关键，是发挥LF炉电弧加热温度调节功能的更有效方法。
3.4部件控制系统
为了满足脱硫速度和降低成本的双重要求，在满足脱硫速度要求的前提下，提高实际钢中铝含量和铝粉的生产量，尽量减少铝的消耗。
四、结语
在研究LF脱硫工艺模式的基础上，本文介绍了LF炼钢厂的生产实践，提出了提高脱硫率和钢质量的措施，得出了最佳工艺模式：1）严格控制转炉下渣量，渣量小于450kg（50mm）；生渣中二恶英和精炼渣的含量降低了6～8%，从转炉出炉后在渣面上添加铝粉；2）在造渣过程中控制Cao的添加量；3）在造渣过程中调整CaF2的用量，使炉渣保持良好的流动性。4）脱硫过程中采用60m2/h强搅拌使炉渣完全接触，（5）要求钢包入口温度超过1560℃℃，混合物的脱硫温度为1570℃，为脱硫创造了有利条件。精炼炉约需20分钟将硫含量降至0.008，实现快速脱硫。
参考文献：
[1]李正邦：钢铁冶金前沿技术，北京：冶金工业出版社，1997
[2]张鉴：炉外精炼的理论与实践，北京：冶金工业出版社，1993，514~539[3徐国兴.我国钢包精炼炉的现状及发展趋势[J].上海金属，2000.11页.
[3]闰小平、朱占文、段永卿、王瑞金.LF炉减少电级消耗的生产经验[J1.炼钢，2000.8.13页.