1、半钢水 KR 法脱硫生产实践摘 要承德建龙特殊钢有限公司向特钢企业的不断转型，产品结构中高品质低硫钢所占比重逐渐增加，因此精炼生产难度越来越大，延误生产节奏。为了满足客户对低硫管线钢的要求，同时减轻精炼工序的脱硫难度，承德建龙特殊钢有限公司根据自身生产条件特点，对提钒后的半钢开发了一种半钢 KR 法脱硫工艺。通过稳定半钢装钢量，选择合理的提钒工艺，控制添加的脱硫物料和搅拌参数，使进入精炼的钢水硫含量由原来的 0.040%左右降到现在的 0.020%以下，大幅减轻了精炼脱硫压力，使成品硫含量能达到 0.008%以下，满足客户对低硫钢种的要求，同时也为公司以后生产超低硫钢打下了坚实的基础。 关键词
2、半钢水；KR 法；脱硫 中图分类号：T57.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0010-01 引言 就大多数钢材而言，S 属于有害元素，在钢中偏析严重恶化钢质量，高温下显著降低钢塑性，导致钢的“热脆”现象1。近来公司向高品质特殊钢的转型，面向的客户对钢材品质要求越来越高，因此对钢中的有害元素 S 含量也越来越低，目前钢材含 S 小于 0.010%的低硫钢已经占到工业发达国家钢材需求量的 50%以上2，而含硫量在 0.001%0.003%的超低硫钢的需求量也大幅增加。而本公司由于铁水条件差，到精炼的钢水含硫量大部分硫含量在 0.035%0.050%，精炼脱硫异常困
3、难，常常因为 S 元素脱不下去而影响生产节奏，并且不具备生产超低硫钢条件。 2 工艺流程及过程控制 2.1 工艺流程 我公司 2014 年 12 月进行了 60 炉半钢 KR 法脱硫实验，通过稳定半钢装钢量，选择合理的提钒工艺，控制添加的脱硫物料和搅拌参数等措施，使进入精炼的钢水 S 含量由之前的 0.035%0.050%，下降到现在的0.020%以下，大幅降低精炼脱硫压力，为生产低硫钢，甚至是超低硫钢的生产创造了条件。KR 法脱硫工艺流程如图 1 所示。 2.2 过程操作控制 1、稳定铁水装入量 提钒转炉铁水装入量控制在 68-70 吨，半钢包净空400mm，通过控制装入量确保吨钢脱硫物料偏
4、差较小；相同搅拌参数条件下，钢水搅拌效果不受影响。 2、合理的提钒工艺 我公司提钒转炉工艺要求操作如下：吹炼时间控制在 4-5min，控制冷料加入量，控制终点出钢温度在 1360-1400范围，吊包温度 1330-1370。 3、控制脱硫物料加入量和搅拌参数 出钢前将已准备好的脱硫物料加入半钢包包底。控制石灰加入量，搅拌头的搅拌参数和铝粒加入量： 3 试验效果及分析 3.1 石灰加入量的影响 图 2 为固定参数下（铝粒 15KG，搅拌参数 70r/min，萤石 80KG） ，脱硫率受石灰加入量的影响，从图中可以看出，在石灰加入量在 600KG 每炉时脱硫率达到最高 73%。之后随着石灰的添加，
5、脱硫率下降，当加入石灰为 700KG 每炉时，其脱硫率降到 32%。 石灰的脱硫反应式为 CaO+S=CaS+O，从反应式中可以看出加入石灰有利于脱硫反应的进行，实验结果与之相同，但是当石灰加入量超过600KG 后脱硫率下降，这是由于随着 CaO 含量提高，渣子中有固相质点析出，进而炉渣的粘度上升，渣子流动性变差，固导致了脱硫反应的动力学条件变差，从而导致脱硫率下降3，故选择 KR 法石灰加入量 600KG。 3.2 搅拌强度的影响 图 3 为固定参数下（石灰 600KG，铝粒 15KG，萤石 80KG） ，改变搅拌参数的脱硫率，从上图中可以看出，随着搅拌参数的不断增大，脱硫率逐渐升高，这是由
6、于搅拌头转速提高，铁水和渣子的反应面积增大，相当于采用机械的方法提高了反应的动力学条件，促进脱硫反应的进行4，但是由于考虑到铁水外溢和设备情况，故将搅拌参数固定在 75r/min。 3.3 铝粒加入量的影响 图 4 为固定参数下（石灰 600KG，搅拌参数 75r/min，萤石 80KG） ，改变铝粒加入量的脱硫率，从上图中可以看出，随着铝粒加入的增加，脱硫率慢慢升高，之后趋于平缓。 铁水中脱硫反应是个还原反应过程，可以写成如下反应式：S+O2-=S2-+O。式中如果 O2-是有氧化钙提供，则必须将氧活度用强氧化剂降下来，这样反应式才会向着脱硫反应进行，依此类推，脱硫反应需还原剂的加入，给出电
7、子，这样反应才能不断地向右边进行，而铝属于强还原剂，将其加入铁水能显著降低铁水氧含量，促进脱硫反应的进行，从而使脱硫率下降5。从成本考虑选择铝粒加入量为 15KG。 4 总结 （1）承德建龙首创半钢 KR 法脱硫，为国内半钢 KR 法脱硫填补了空白。 （2）半钢 KR 法脱硫取得了显著的脱硫效果，减轻了精炼脱硫的压力，稳定了精炼生产节奏，为承德建龙生产高品质超低硫钢做了重要铺垫。 （3）通过实验选择的工艺参数为每炉添加石灰 600KG，铝粒 15KG，搅拌参数控制在 75r/min。该工艺下脱硫率稳定在 80%左右，并且成本低，脱硫渣料用量少，给企业创造了可观的经济效益。 参考文献 1 徐在培
8、.磷，硫元素对钢水成分的影响J.一重技术，2007（5）：74-74. 2 冯聚和，艾立群，刘建华.铁水预处理与钢水炉外精炼M.冶金工业出版社， 2006. 3 李平，孟劲松，刘承军，等.LF 脱硫精炼渣的研究与开发D.2004. 4 韩宝，邓勇，胡淑霞.马钢 300tKR 铁水预处理生产实践J.安徽冶金科技职业学院学报，2011，21（4）：5-8. 5 徐国涛，杜鹤桂，周有预，等.脱硫过程中脱氧作用的分析与实验验证J. 炼钢，2000，16（2）：44-47. 作者简介 张国东，1989 年.工作单位：承德建龙特殊钢有限公司。 职务：转炉工程师.职称：助理工程师，学位：专科。 研究方向：转炉提钒及铁水预处理工艺研究。
