楊 華
(陽春新鋼鐵有限責任公司,廣東 陽春 529600)
為提高產品競爭力,我廠不斷提高產品質量,逐步開發新品種,出現了各種質量異常點,這就說明需進一步提升精煉的手段要求、管控要求、質量要求,開展白渣精煉生產實踐,通過對白渣的形成、理化分析,對加料進行調整、優化吹氬模式、穩定送電參數、創新改進,取得了較好的效果。
白渣:(FeO+MnO)≤1%的堿性還原渣,渣中的FeO能明顯降低硫含量,脫硫反應式可寫成:[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)
式中:Ls—硫在渣、鋼之間的分配系數;(CaO)u—渣中游離氧化鈣的質量百分含量。
當(CaO)u 一定時,當FeO≤0.5%時,硫的分配系數最高120~150。隨著FeO 含量增加,硫的分配系數大幅度降低。由于鋼渣之間的擴散關系,氧在鋼渣間存在著平衡分配關系。通過“白渣”作為吸附介質,鋼水與渣進行接觸和氬氣攪拌,鋼水中的氧、硫及雜質會快速去除。
在生產過程中,主要通過小鐵管作為取渣、看渣管,用小鐵管插入熔渣取出后,觀察吸附在鐵管上熔渣。通過觀察渣子的顏色和形狀,渣子的顏色可能是黑色、黑褐色、灰色、黃色或白色。黑色表明渣中FeO+MnO 大于2%,還原性差,需要進行強脫氧操作。需要保證高溫,渣子保證良好的流動性,逐步加入強脫氧劑?;疑?、褐色表明渣中FeO+MnO 在1%~2%,還需進一步脫氧還原。與強氧化渣的調整方向相同。白色、黃色這種渣子還原得較好,渣中FeO+MnO 小于1%,黃色表明正在發生脫硫反應。
玻璃狀表明渣堿度低或渣中氧化鋁含量高,需要加入石灰提高堿度,渣面平滑且較厚,冷卻后碎裂,渣況是理想的,渣面粗糙不平表面石灰量過大,堿度高,冶煉中期可適當加入化渣料或者合成渣。
爐渣的化學性能和物理性能決定了精煉渣的精煉能力,為確保爐渣具有較好的流動性、發泡埋弧作用、脫硫及吸附夾雜能力,選用CaO-Al2O3-SiO2低熔點、高堿度的三元渣系,根據對三元渣系不同占比的熔點分析及生產的實踐,非含鋁鋼渣系確定如表1。
表1 非含鋁鋼渣系
根據不同的類別制定加料制度。對石灰、螢石、合成渣、改質劑、埋弧渣、電石等,按配比、加入加入時間點、先后順序進行分析實踐。
通過優化鋼水吹氬控制來加強白渣的精煉效果,精煉過程中鋼液的攪拌在精煉過程中起著均勻溫度與成分、促進鋼渣界面反應、促進夾雜物上浮的作用。
圖1 吹氬流量控制趨勢
通過優化供電制度來保證白渣的造出和維持。開始采用小電流起弧,防止因突然大電流起弧電極晃動厲害造成斷電極。起弧穩定一定時間后,進行化渣增大電流,提升化渣效率。在造渣和化渣過程進行強脫氧。
W=CM△t+S%WS+A%WA
式中:W—精煉1 t 鋼水理論上所需補償的能量,kW·h/t;CM—1 t 鋼水升溫1 ℃所需的能量,kW·h/t;△t—鋼水的升溫,℃;S%—渣料的用量與鋼水總量的百分比;WS—熔化占鋼液總質量1%的渣料所需要的能量,一般WS=5.8/1%,kW·h/t;A%—合金料的加入量占鋼液總量的百分比;WA—熔化占鋼液總質量1%的合金料所需要的能量,一般WA=7/(%1),kW·h/t。
表2 不同階段氬氣流量
圖2 弧流控制
圖3 弧壓檔位
制作渣樣對比槽,建立數據共享機制,各班崗位人員、白班管理人員、技術支持人員共同交流分析→找出改進方向。
使用碳粉與脫氧劑綜合脫氧C+O→CO/CO2,可做到脫氧作用、發泡埋弧作用、微增碳作用
1-6 月對343 個渣樣進行跟蹤分析(包含進出站樣),通過建立對比分析交流群、對比分析臺賬,對不同顏色、不同形態、不同時間的渣樣的實物與理論檢測數據進行一一對應,并針對性對每班進行改進操作,現各班白渣精煉爐數由原先不足20%,提升到現在85%以上的白渣精煉爐數,對HRB600、品種鋼開發等做到了全部白渣精煉,脫硫效率在60%以上。