Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ！！！！竺 ！苎！！ ！！ 苎 ！ 竺！ ！ ！！ ！！！ ！ ！竺竺！ 苎竺 ！ ！！竺 ・２２７・ ＬＦ炉精炼用渣冶金性能研究 Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ＬＦ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ Ｓｌａｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ 高瑞林Ｇａｏ Ｒｕｉｌｉｎ （中冶京诚（营口）装备技术有限公司，营口１１５００５） （Ｚｈｏｎｇｙｅ Ｊｉｎｇｅｈｅｎｇ（Ｙｉｎｇｋｏｎ）Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．Ｉ Ｌｔｄ．，Ｙｉｎｇｋｏｕ １ １５００５，Ｃｈｉｎａ） 摘要：ＬＦ炉精炼是目前重庆钢铁公司高级品种钢生产的关键技术之一，目前重钢ＬＦ炉使用的精炼渣配方单一，限制了ＬＦ炉在高级品种 钢生产中优势作用的充分发挥，不能满足品种钢生产的需要。炉外精炼作为短流程工艺的重要组成部分，在整个流程中起着举足轻重的作用，精 炼炉的种类很多，如ＬＦ，ＡＳＫＥＡ，ＳＫＦ等，在中国和日本以ＬＦ为主。最近几年来科学技术的进步促使其很快发展，对炉外精炼提出了更加严格的 要求。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ＬＦ ｆｕｒｎａｃｅ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｄｏｐｔｅｄ ｂｙ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｉ＆Ｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｏｐ ｇｒａｄｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｓｔｅｅ１．Ｎｏｗ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｉ＆Ｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ ｕｓｅｓ ｏｎｌｙ ｏｎｅ ｓｌａｇ ｗｈｉｃｈ ｌｉｍｉｔｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ＬＦ ｆｕｒｎａｃｅ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｏｐ ｇｒａｄｅ ｓｔｅｅｌ，ｔｈｅ ｐｒｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌａｇ ｃｈａｒｇｅ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｉｓ ｔｏｏ ｓｉｍｐｌｅｘ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｓｔｅｅ１．Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｂｏｏｓｔｓ ｔｈｅ ｑｕｉｃｋ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＬＦ ｆｕｒｎａｃｅ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｃａｌｌｓ ｆｏｒ ａ ｓｔｒｉｃｔｅｒ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｒｆ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｆｕｒｎａｃｅ ｒｅｆｉｎｉｎｇ． 关键词：炉外精炼；ＬＦ炉精炼渣；冶金性能 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｘｔｅｒｎａｌ ｆｕｒｎａｃｅ ｒｅｆｉｎｉｎｇ；ＬＦ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ；ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ ｎａｔｕｒｅ 中图分类号：ＴＥ３１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４３ｌ１（２０１０）１８—０２２７—０１ 作者简介：高瑞林，专业为冶金电气，工作于中冶京诚（营口）装备技术有限公司。 １未混转炉渣时ＬＦ渣的熔化性能研究 铝矾土等）均为重钢七厂于实验前提供。渣料的组成为４１％转炉渣＋ １．１熔化实验观察先对未混转炉渣时的ＬＦ渣进行熔化实验 ５９％ＬＦ渣，其中ＬＦ渣组成为２９．４％埋弧渣＋７０．６％精炼渣。渣料先 观察，实验渣样号为控铝钢Ａ２Ｍ，、含铝钢Ｂ ，渣料的各组分先破碎 在１０ＫＧ感应炉中用石墨坩锅内预熔。 从上述的测试研究可认为，对所设计的ＬＦ渣（包括控铝钢和含 至２０ ６０目，充分混匀，然后装在石墨坩锅内，在二硅化钼炉内从室 温缓慢升温到１４５０％：。结果表明：对未混转炉渣时的ＬＦ渣，在 铝钢用两类），在没有混转炉渣时，其熔点在１４５０℃以上。按ＬＦ实 １４５０￣Ｃ的温度内，碳酸盐基本分解完，渣不能熔化，最后渣发生轻微 际生产混进４０％左右的转炉渣时，其熔点在１３６１—１４７０￣Ｃ的范围。 的烧结。 三种方法测出的渣熔点相差较大，主要是测试原理不同或者说对炉 １．２理论分析由于设计的ＬＦ渣在碳酸盐分解完后组分应为 渣熔点的定义不同产生的。未熔炉渣是一混合物，其熔化是在一定 ＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａ１２Ｏ３、ＭｇＯ，若将ＭｇＯ折算为ＣａＯ，根据ＣａＯ—ＳｉＯ２一Ａ１２Ｏ３ 区间进行的，学术上定义炉渣熔点为加热时固态完全转变为均匀液 相，成分，可看出在未混转炉渣时的ＬＦ渣的熔点都在１５５０～１９００ｏＣ 相或冷却时液相开始出现固相的温度。 范围，在１４５０￣Ｃ的温度下是不能熔化的。 ３碳酸盐发泡剂的选用及其分解特性测试分析 ２混有转炉渣时ＬＦ渣的熔化性能研究 目前ＬＦ用到的发泡剂主要有两类：①碳酸盐，常用的有石灰 ２．１二硅化钼炉内熔化实验重钢实际的ＬＦ生产中，在ＬＦ渣 石、白云石、工业碱和菱镁矿；②碳及含碳化合物，常用的有焦碳、碳 （埋弧渣和精炼渣）加入前，钢包内已有部分残余转炉渣，根据我们 化硅和电石等。碳及含碳化合物能与炉渣中（ＦｅＯ）或钢中氧起反应 对重钢生产现场调查，进ＬＦ工位时，钢包内带进的转炉渣约为ＬＦ 放出大量气体，且气体产生的速率也较慢，有利于延长发泡时间。但 精炼总渣量的４１％左右，据此比例，我们将设计出的渣混入转炉渣， 碳及含碳化合物做发泡剂具有极易引起钢水增碳增硅等缺点，故我 再测试研究其熔化性能。 们设计的ＬＦ渣选用碳酸盐（石灰石、白云石和菱镁矿）作发泡剂。 观测所用渣料（石灰石、石灰、白云石、铝矾土等）均为重钢七厂 石灰石的开始分解温度和沸腾温度分别为８００℃和９３０￣Ｃ：菱 镁矿的开始分解温度和沸腾温度分别为３２０￣Ｃ和６８０￣Ｃ：由于白云 于实验前提供。 渣料的组成为４１％转炉渣＋５９％ＬＦ渣，其中ＬＦ渣组成为 石中ＣａＣＯ 与ＭｇＣＯ 结合为复杂化合物，降低了ＭｇＣＯ 的活度，所 ２９．４％埋弧渣＋７０．６％精炼渣。渣料先在１０ＫＧ感应炉中用石墨坩锅 以白云石中ＭｇＣＯ，的分解温度比单独存在的ＭｇＣＯ，分解温度高， 预熔，然后将预熔渣（每组２００～２５０克）在电脑控制的二硅化钼电阻 因ＣａＣＯ，比ＭｇＣＯ，稳定，加热时ＭｇＣＯ，先分解，白云石的分解分为 炉内观测其软化、熔化过程。观测结果如表１所示。实际生产中ＬＦ 两阶段，第一阶段是ＭｇＣＯ，分解，沸腾点为７２０～７８０￣Ｃ，第二阶段是 精炼终点渣的熔点一般控制在１３５０～１４００℃左右。从表１观测结果 ＣａＣＯ 分解，沸腾点为９００￣Ｃ。 看，Ｂ Ｌ３Ｚ、Ａ．Ｍ。Ｚ两组渣的熔化温度偏高；后三组的完全熔化温度都 从Ｂ山、Ｂ Ｌ 、Ａ Ｍ，渣的热分析，三个渣的ＴＧ曲线都存在三个 在１４３０ｑＣ左右，比通常ＬＦ精炼时控制温度（终点渣１３５０ １４００￣Ｃ） 明显的失重变化，在ＤＳＣ曲线上对应存在三个显著的吸热峰（见表 稍高，但由于ＬＦ渣经过精炼后，组分增加，将使熔化温度降低，因 ４），第一个失重变化（２３０—２７０℃）应该是渣料中吸附气体的挥发和 此，表１中后三组渣的熔化温度可以满足生产要求。另外从实验过 渣料中结构水挥发，即Ｃａ（ＯＨ ２分解失去水变成ＣａＯ（因为在热分 析样的制备过程中，为保证试样的代表性，渣料称量后，用球磨机球 表１电阻炉内渣的软化、熔化观测结果 磨至１００目以下，球磨时间１小时以上，造成试样制备过程中吸收 水分）。第二失重变化和第三个个失重变化则是渣料中碳酸盐的分 解。其中，Ａ Ｍ，因配的菱镁矿较多，其失重变化量也大较，在第三个 失重变化阶段，还存在有两个吸热峰。 从上述理论分析和渣的热分析测试都说明，碳酸盐开始分解温 度和沸腾温度都比较低，可以预计，在炼钢温度下其分解反应速度 将很快，为了保证ＬＦ渣发泡的持久性，用碳酸盐做发泡剂时必须控 程观察，各组渣从软化到熔化的时间约为８ １５分钟。 制它们的分解速度。由于碳酸盐分解反应速度主要受ＣＯ 气体在颗 ２＿２半球点法熔点测试测试所用渣料（石灰石、石灰、白云石、 粒内的扩散所控制，因此，采取适当增加碳酸盐颗粒的尺寸，可以减 缓气体发生速度，延长炉渣泡沫化的持续时间。