浅析LF炉脱硫精炼渣_胡秋芳
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3、各渣系组元对合成精炼渣脱硫效果的影响 3.1 碱度 随着炉渣碱度的提高，硫的分配比增大，有利于脱硫的进行。当 碱 度 大于2 .3 时，硫 的 分 配比可以 超 过10 0。但当碱 度 过大（大于4 .0） 时，造渣比较困难反而不利于脱硫。实际合成精炼渣系的适宜碱度为 2.3～3.5。 CaO -S iO2-M g O -A l 2O3渣系脱硫实验 表明，碱 度 对 渣 钢 硫 分配 比Ls具有较大影响。当碱度小于3.0时，随碱度升高,Ls增加；当碱度大 于3.0时，提高碱度，Ls下降。随着CaO含量提高，[s]降低，但当（CaO） >60%后，CaO含量提高，脱硫效果反而降低。原因是CaO含量过高后， 渣中会有固相质点析出，使熔渣出现非均相，炉渣粘度上升，流动性变 差，使脱硫效果变差。 3.2 Al2O3 合成 精 炼 渣 系的脱硫 率 随 A l 2O3含 量增加 呈下 降 趋 势。由于渣中 Al2O3是两性氧化物，在碱性还原渣中Al2O3呈酸性，随着Al2O3含量的 增加炉渣碱度降低，使炉渣的脱硫能力降低。 但 是 A l 2O3 具 有降 低 熔 渣 熔点的作用，在 A l 2O3小于15 % 时，增 加 Al2O3含量，可以提高渣的流动性，促进脱硫反应进行；但过高时会过多 降低渣碱度，也不利于Al2O3夹杂的排除。一般渣中Al2O3的用量控制在 10%～18%。 3.3 CaF2 CaF2的主要作用是降低脱硫渣的熔点，改善精炼渣的流动性。随 着脱硫反应的进行，渣-钢界面将有CaS固体形成，会阻碍脱硫反应的 进行。渣中加入CaF2，有利于CaS固体的破坏，改善了脱硫条件。但当 渣中CaF2含量过量时，会使渣中有效CaO的浓度降低，从而又不利于脱 硫。 3.4 MgO M g O能 够 提 供Ｏ2-离子，同样 具 有脱硫 能力，其脱硫 能力略 低 于 CaO。MgO会降低渣中SiO2的活度，从而提高Ls。但大量MgO的存在会 显著提高炉渣的熔点和粘度，恶化脱硫的动力学条件。实验结果表明渣 中MgO含量为8%～10%时脱硫效果最好。 3.5 精炼渣的氧化性
6、结论 以上介绍了目前几种常用的合成精炼渣系，分析了精炼渣的碱度、 渣中Al2O3含量、CaF2含量、MgO含量及渣氧化性对脱硫效果的影响。 随着各行各业对钢材质量要求的不断提高，对钢的成分控制和洁净度要 求越来越严格，原有的脱硫技术已不能完全满足企业的需求，应加大力 度进行对LF深脱硫技术的研究，尤其是对高效、环保型的深脱硫渣系 的开发，铝灰作为一种新的精炼脱硫原料将有很大的空间。
5、LF精炼渣系的应用效果 科学研究表明，以CaO-SiO2-Al2O3-CaF2系的基渣，配合含碳酸 盐及碳化物的发泡剂及相应的工艺，可实现LF全程埋弧操作，满足LF 的精炼要求。钢渣混冲的一次脱硫率平均为26.4%，LF 工位的平均脱 硫率达到61.1%，成品钢的硫含量可在0.001%以下。 通过对新型精炼合成渣12CaO·7Al2O3的烧成工艺、物性和脱硫能 力进行试验，研究结果表明，该渣系以12CaO·7Al2O3为低熔点相，具有 较低的熔化温度，在精炼温度下具有较好的流动性，高的碱度和Al2O3 含量，使其具有较强的脱硫能力和吸附铝脱氧产物的能力，并且在精炼 过程中还可配加大量石灰，进一步提高其脱硫能力。 在100tLF精炼炉中采用加入活性Al2O3及部分金属铝的粉剂，综合 脱硫率比常规脱硫提高约15%，渣耗下降2kg·t-1钢～4kg·t-1钢。 分析 可知，C a O - C a F 2 渣 系被 广泛 应 用于 深 脱 硫实 践 当中，该 渣 系具有较强的深脱硫能力，但较高的CaF2含量对钢包耐火材料寿命影 响较大，对空气的污染也比较严重。因此常选用Al2O3代替或部分代替 CaF2，减缓负面影响。 近年来针对CaO-Al2O3基无氟或少氟精炼渣的开发较多，这种渣 由于组分比重的差异易产生成分偏析、性能不稳定，且放置时间长时易 水化，会影响精炼效果，并且其成渣和脱硫速度均低于CaO-CaF2，如 果不加以改进，在实际生产中仍受到一定限制。 我国大型钢铁企业在开发深脱硫技术方面进行了很多努力，但与日 本、韩国及西欧国家相比还存在一定的差距。就国内而言，对于开发高 效环保型的深脱硫精炼渣系的研究也还远远不够。因此，在我国进一步 开发钢液深脱硫技术具有非常重要的现实意义。
【关键词】LF精炼渣；脱硫；碱度
LF法就是在非氧化性气氛下，通过电弧加热、造高碱度还原渣，进 行钢液的脱氧、脱硫、合金化等冶金反应，以精炼钢液。钢包底部的吹 氩搅拌，使钢液与所造的精炼渣充分接触，强化精炼反应，有效去除杂 质，促进钢液温度和合金成分的均匀化，为连铸提供温度、成分准确均 匀的钢水，协调炼钢与连铸的节奏。LF合成渣精炼可以更好完成脱硫、 脱氧、去除夹杂的任务，从而得到纯净钢水。
(>>上接第299页） 置和方案制定上从简处理，此类短期电路保障方案的实施可能造成日 后维护工作上的困难度加大，变相的加大了维修和保护成本。所以在继 电保护上应该加大合理的资金投入，采取多种保护措施，完善继电保护 设备的配置。
2、调度人员对继电保护按照独立装置类型进行检查和统计 对目前系统运行的各种保护装置常出现的故障进行数据统计，并建 立数据库系统。独立装置包括线路保护装置、变压器保护装置、母线保 护装置、重合闸保护装置、开关操作箱以及其他安全自动装置等。对其 常见故障进行分类检查和统计，在出现问题时可以快速、正确的针对性 处理，系统故障的数据统计和研究对继电保护方案的优化和升级提供 了宝贵的参考资料。 3、了解继电保护存在的缺陷，提前预防 工作人员要透彻的了解继电保护装置存在的客观缺陷，掌握设备的 运行规律，对系统可能产生的故障点有深入的了解，能够通过缺陷管理 寻找设备运行的常发性和非常发性故障。针对继电保护的故障点进行 提前预防，掌握故障数据，了解其性质，在事故未发生之前，就及时的分 析和制定针对各种问题的相应解决对策，以便在故障产生时能有序、快 速的对故障进行消除。 4、合理配置继电保护高素质专业人才 电力系统调度人员根据继电保护方案的具体需要根据技术人员的 专业技术水平和职业素养合理调整和配置技术人员的地域分布以及工 作岗位分配。同事组织在职人员进行技术学历和培训，工作人员的技能 掌握水平要和继电保护的技术发展保持一致，为继电保护配置的良好 运行打好坚实的理论基础。对技术人员根据地域需求和电力系统分配 进行合理的配置，一旦配置方案实施以后不能做频繁的变动，因为继电 保护配置方案因地而异，工作人员合理调配之后的频繁岗位变动会对继 电保护带来负面影响。 总结110KV继电保护设备是保障我国电力系统安全稳定运行的重 要条件。通过研究和推广数字化继电保护配置能够提高整个电网的技 术水平和安全稳定运行水平。继电保护配置方案并非一成不变，要根据 地区电力系统的结构变动或升级相应的改善和提高继电保护配置技术 水平，在日常运行中对系统故障做好检查和统计，以制度完善的预防措 施，减少故障产生时对电力系统造成的损害。
301
科技专论
炉渣氧化性是影响炉渣脱硫效果的主要因素。∑（FeO）的含量标 志着合成精炼渣的氧化性。当渣中∑（FeO）含量大于1%时，脱硫效率将 明显下降。
4、炉渣物理性质对LF脱硫的影响 炉渣的物理性质主要有密度、粘度、熔化温度、表面张力和电导率 等，影响脱硫的主要因素是粘度和熔化温度。 4.1 炉渣粘度的影响 炉渣粘度是影响渣-钢界面脱硫反应的主要因素，在精炼脱硫过 程中，若炉渣粘度过大，会恶化脱硫的动力学条件，造成脱硫困难。提 高炉渣的流动性，可以减小乳化渣滴的平均直径，从而增大渣钢接触面 积，促进脱硫。若粘度过小，炉渣向耐火材料的渗透能力强，会造成耐 火材料损耗增加，同时在精炼炉中也不利于实现埋弧操作。因此，要求 炉渣粘度适中，具有一定的流动性。 4.2 炉渣熔化温度的影响 在一定 的炉 温下，炉 渣 的 熔化 温 度 越低，过 热 度 越高，流 动 性 越 好，渣-钢间脱硫反应就越快。但是，实际中不能单纯追求熔化温度低， 还要考虑炉渣的其他性质，来选择最适宜的脱硫条件。
1、LF法的精炼原理 LF法的工作原理：钢包到站后，将钢包移到精炼工位，加入合成渣 料，降下石墨电极插入熔渣中对钢水进行埋弧加热，补偿精炼过程中的 温降，同时进行底吹氩搅拌。 LF精炼法通过强化热力学和动力学条件，使钢液在短时间内得到 高度净化和均匀。造白渣进行钢水精炼，可生产超低硫钢和低氧钢。因 此，白渣精炼是LF炉工艺操作的核心，也是提高钢水纯净度的重要保 证。白渣精炼的工艺要点是：①挡渣出钢，控制下渣量小于5kg·t-1钢； ②钢包渣改质（一般采用Al2O3-CaO-SiO2系炉渣），控制钢包渣碱度 大于2.5～3，渣中W(FeO+MnO)含量小于1.0～3.0%；③保持熔渣良好 的流动性和较高的渣温，确保脱硫、脱氧效果；④控制LF炉内为还原性 气氛，避免炉渣再次氧化；⑤适当搅拌，避免钢液面裸露，并保证熔池 内具有较高的传质速度。
染比较严重。因此，可选用Al2O3代替或部分代替CaF2以减少对环境的 污染。针对CaO-Al2O3无氟精炼渣的开发较多，Al2O3同样能对石灰起 助熔作用，且活性低。
（2）CaO-Al2O3-CaF2渣系 由于原 料中不 可避 免的带入S iO2，因而Ca O -A l 2O3-Ca F 2 渣系实 际为CaO-Al2O3-CaF2-SiO2渣系。通过测定表明，CaF2含量对渣中的 硫含量影响很小，而脱硫效果主要取决于CaO／Al2O3的大小。当CaO／ Al2Ｏ3 值一定时，随CaF2含量增加，Ks变化不大；而当CaO／Al2Ｏ3值 增加时，lgKs显著增加，当渣系CaO／Al2O3大于0.15后，脱硫效果更理 想。在该渣系的组成范围内，增大炉渣碱度，硫的分配系数显著提高。 （3）BaO-MgO-Al2O3-SiO2渣系 BaO对钢液同样有脱硫作用，而且BaO基脱硫渣系往往较CaO基脱 硫渣系具有更高的硫容量，BaO的光学碱度是CaO的1.15倍。但是BaO 资源远不如CaO那么丰富，因此BaO脱硫渣系的成本要高于CaO脱硫渣 系,从而使其在实际应用中受到限制。 （4）含铝灰的脱硫渣系 铝灰是由铝电解时铝液面上的熔渣或铝铸造时铝液面上浮的 粉 渣，经加 工碾 成 粉状，其含 铝 量 为15 %～2 0 %，其余成 分 是 A l 2O3和 SiO2。曾用含铝灰脱硫渣系进行了多炉脱硫试验，结果表明该脱硫渣系 大大提高了脱硫的效果，缩短了平均处理时间。研究发现，铝灰中所含 的铝及Al2O3与普通化学试剂所含晶格结构不同，具有更高的活性。铝 灰是非常有开发潜力的脱硫原料。
2、LF脱硫精炼渣的分析 2.1 硫在钢中的危害 硫对钢的性能具有很大的不利影响。硫在钢中以硫化物（如Fe2S、 MnS等）的形式存在，会使钢的热加工性能变差，使钢形成“热脆”（当 钢水过氧化时，钢的热脆性更加严重）；硫使钢的塑性变差（特别是钢 材 的 横向塑性 变 差）；硫 还影 响 钢 材 的 焊 接 性能，在 焊 接 时会出现 高 温龟裂，同时硫会氧化成SO2逸出，导致在焊缝中造成气孔；硫还是影 响 管 线 钢 等 钢 材 的 抗 氢 致 裂 纹（H IC）和 抗 硫 应 力裂 纹（S S C）能力 的 主 要元 素。L F 精 炼 法 是 脱 硫 的 最有 效 工艺，在 铁 水预 处 理→转 炉 →LF炉工艺过程中可以达到深脱硫的目的，钢水硫的含量可以控制到 10～20×10-6。因此，研究LF脱硫精炼渣对炼钢工艺的发展具有重要意 义。 2.2 合成精炼渣的冶金功能 合成精炼渣具有如下冶金功能：①脱硫；②脱氧：③吸收钢中夹杂 物，净化钢液：④隔绝空气，防止钢液吸收气体：⑤对夹杂物进行变性处 理。其中脱硫是LF合成精炼渣的核心功能之一。 脱硫反应方程式如下：(CaO)+[FeS]=(CaS)+(FeO) 热力学方面影响渣钢脱硫的主要因素有温度、碱度、氧化性等。高 温、高碱度、低氧化性气氛均有利于脱硫。 2.3 合成精炼渣的基本渣系组成 （1）CaO- CaF2和CaO-Al2O3渣系 CaO-CaF2渣系具有很强的脱硫、脱氧能力，其硫容量是二元渣系 中最高的（在1500℃下的硫容量高达0.030%）。在此渣系中，CaF2本身 并不具备脱硫作用，它的作用是降低脱硫渣比例，比值过高，对脱硫不 利。但由于CaF2对钢包耐火材料寿命影响较大，而且氟化物对空气污
DOI:10.13751/ki.kjyqyF炉脱硫精炼渣
胡秋芳 江西省冶金技师学院 江西新余 338015
【摘要】随着现代科学技术和工业的发展，对钢材质量（如纯净度） 要求越来越高,用普通炼钢炉冶炼出来的钢水已经难以满足其质量的要 求。另外，连铸技术的发展，对钢水的成分、温度和气体的含量等也提出 了更严格的要求。于是就产生了各种将初炼钢水进行炉外精炼的方法。LF 精炼法是其中最常用的一种。本文对LF法中常用的几种脱硫渣系（如CaOCaF2、CaO-Al2O3、CaO-Al2Ｏ3-CaF2、BaO-MgO-Al2O3-SiO2）的组成及其冶金 功能等进行研究与探讨，对精炼渣的发展前景和方向作出展望，为以后精 炼渣的开发研究提供了依据和参考。
6、结论 以上介绍了目前几种常用的合成精炼渣系，分析了精炼渣的碱度、 渣中Al2O3含量、CaF2含量、MgO含量及渣氧化性对脱硫效果的影响。 随着各行各业对钢材质量要求的不断提高，对钢的成分控制和洁净度要 求越来越严格，原有的脱硫技术已不能完全满足企业的需求，应加大力 度进行对LF深脱硫技术的研究，尤其是对高效、环保型的深脱硫渣系 的开发，铝灰作为一种新的精炼脱硫原料将有很大的空间。
5、LF精炼渣系的应用效果 科学研究表明，以CaO-SiO2-Al2O3-CaF2系的基渣，配合含碳酸 盐及碳化物的发泡剂及相应的工艺，可实现LF全程埋弧操作，满足LF 的精炼要求。钢渣混冲的一次脱硫率平均为26.4%，LF 工位的平均脱 硫率达到61.1%，成品钢的硫含量可在0.001%以下。 通过对新型精炼合成渣12CaO·7Al2O3的烧成工艺、物性和脱硫能 力进行试验，研究结果表明，该渣系以12CaO·7Al2O3为低熔点相，具有 较低的熔化温度，在精炼温度下具有较好的流动性，高的碱度和Al2O3 含量，使其具有较强的脱硫能力和吸附铝脱氧产物的能力，并且在精炼 过程中还可配加大量石灰，进一步提高其脱硫能力。 在100tLF精炼炉中采用加入活性Al2O3及部分金属铝的粉剂，综合 脱硫率比常规脱硫提高约15%，渣耗下降2kg·t-1钢～4kg·t-1钢。 分析 可知，C a O - C a F 2 渣 系被 广泛 应 用于 深 脱 硫实 践 当中，该 渣 系具有较强的深脱硫能力，但较高的CaF2含量对钢包耐火材料寿命影 响较大，对空气的污染也比较严重。因此常选用Al2O3代替或部分代替 CaF2，减缓负面影响。 近年来针对CaO-Al2O3基无氟或少氟精炼渣的开发较多，这种渣 由于组分比重的差异易产生成分偏析、性能不稳定，且放置时间长时易 水化，会影响精炼效果，并且其成渣和脱硫速度均低于CaO-CaF2，如 果不加以改进，在实际生产中仍受到一定限制。 我国大型钢铁企业在开发深脱硫技术方面进行了很多努力，但与日 本、韩国及西欧国家相比还存在一定的差距。就国内而言，对于开发高 效环保型的深脱硫精炼渣系的研究也还远远不够。因此，在我国进一步 开发钢液深脱硫技术具有非常重要的现实意义。
【关键词】LF精炼渣；脱硫；碱度
LF法就是在非氧化性气氛下，通过电弧加热、造高碱度还原渣，进 行钢液的脱氧、脱硫、合金化等冶金反应，以精炼钢液。钢包底部的吹 氩搅拌，使钢液与所造的精炼渣充分接触，强化精炼反应，有效去除杂 质，促进钢液温度和合金成分的均匀化，为连铸提供温度、成分准确均 匀的钢水，协调炼钢与连铸的节奏。LF合成渣精炼可以更好完成脱硫、 脱氧、去除夹杂的任务，从而得到纯净钢水。
(>>上接第299页） 置和方案制定上从简处理，此类短期电路保障方案的实施可能造成日 后维护工作上的困难度加大，变相的加大了维修和保护成本。所以在继 电保护上应该加大合理的资金投入，采取多种保护措施，完善继电保护 设备的配置。
2、调度人员对继电保护按照独立装置类型进行检查和统计 对目前系统运行的各种保护装置常出现的故障进行数据统计，并建 立数据库系统。独立装置包括线路保护装置、变压器保护装置、母线保 护装置、重合闸保护装置、开关操作箱以及其他安全自动装置等。对其 常见故障进行分类检查和统计，在出现问题时可以快速、正确的针对性 处理，系统故障的数据统计和研究对继电保护方案的优化和升级提供 了宝贵的参考资料。 3、了解继电保护存在的缺陷，提前预防 工作人员要透彻的了解继电保护装置存在的客观缺陷，掌握设备的 运行规律，对系统可能产生的故障点有深入的了解，能够通过缺陷管理 寻找设备运行的常发性和非常发性故障。针对继电保护的故障点进行 提前预防，掌握故障数据，了解其性质，在事故未发生之前，就及时的分 析和制定针对各种问题的相应解决对策，以便在故障产生时能有序、快 速的对故障进行消除。 4、合理配置继电保护高素质专业人才 电力系统调度人员根据继电保护方案的具体需要根据技术人员的 专业技术水平和职业素养合理调整和配置技术人员的地域分布以及工 作岗位分配。同事组织在职人员进行技术学历和培训，工作人员的技能 掌握水平要和继电保护的技术发展保持一致，为继电保护配置的良好 运行打好坚实的理论基础。对技术人员根据地域需求和电力系统分配 进行合理的配置，一旦配置方案实施以后不能做频繁的变动，因为继电 保护配置方案因地而异，工作人员合理调配之后的频繁岗位变动会对继 电保护带来负面影响。 总结110KV继电保护设备是保障我国电力系统安全稳定运行的重 要条件。通过研究和推广数字化继电保护配置能够提高整个电网的技 术水平和安全稳定运行水平。继电保护配置方案并非一成不变，要根据 地区电力系统的结构变动或升级相应的改善和提高继电保护配置技术 水平，在日常运行中对系统故障做好检查和统计，以制度完善的预防措 施，减少故障产生时对电力系统造成的损害。
301
科技专论
炉渣氧化性是影响炉渣脱硫效果的主要因素。∑（FeO）的含量标 志着合成精炼渣的氧化性。当渣中∑（FeO）含量大于1%时，脱硫效率将 明显下降。
4、炉渣物理性质对LF脱硫的影响 炉渣的物理性质主要有密度、粘度、熔化温度、表面张力和电导率 等，影响脱硫的主要因素是粘度和熔化温度。 4.1 炉渣粘度的影响 炉渣粘度是影响渣-钢界面脱硫反应的主要因素，在精炼脱硫过 程中，若炉渣粘度过大，会恶化脱硫的动力学条件，造成脱硫困难。提 高炉渣的流动性，可以减小乳化渣滴的平均直径，从而增大渣钢接触面 积，促进脱硫。若粘度过小，炉渣向耐火材料的渗透能力强，会造成耐 火材料损耗增加，同时在精炼炉中也不利于实现埋弧操作。因此，要求 炉渣粘度适中，具有一定的流动性。 4.2 炉渣熔化温度的影响 在一定 的炉 温下，炉 渣 的 熔化 温 度 越低，过 热 度 越高，流 动 性 越 好，渣-钢间脱硫反应就越快。但是，实际中不能单纯追求熔化温度低， 还要考虑炉渣的其他性质，来选择最适宜的脱硫条件。
1、LF法的精炼原理 LF法的工作原理：钢包到站后，将钢包移到精炼工位，加入合成渣 料，降下石墨电极插入熔渣中对钢水进行埋弧加热，补偿精炼过程中的 温降，同时进行底吹氩搅拌。 LF精炼法通过强化热力学和动力学条件，使钢液在短时间内得到 高度净化和均匀。造白渣进行钢水精炼，可生产超低硫钢和低氧钢。因 此，白渣精炼是LF炉工艺操作的核心，也是提高钢水纯净度的重要保 证。白渣精炼的工艺要点是：①挡渣出钢，控制下渣量小于5kg·t-1钢； ②钢包渣改质（一般采用Al2O3-CaO-SiO2系炉渣），控制钢包渣碱度 大于2.5～3，渣中W(FeO+MnO)含量小于1.0～3.0%；③保持熔渣良好 的流动性和较高的渣温，确保脱硫、脱氧效果；④控制LF炉内为还原性 气氛，避免炉渣再次氧化；⑤适当搅拌，避免钢液面裸露，并保证熔池 内具有较高的传质速度。
染比较严重。因此，可选用Al2O3代替或部分代替CaF2以减少对环境的 污染。针对CaO-Al2O3无氟精炼渣的开发较多，Al2O3同样能对石灰起 助熔作用，且活性低。
（2）CaO-Al2O3-CaF2渣系 由于原 料中不 可避 免的带入S iO2，因而Ca O -A l 2O3-Ca F 2 渣系实 际为CaO-Al2O3-CaF2-SiO2渣系。通过测定表明，CaF2含量对渣中的 硫含量影响很小，而脱硫效果主要取决于CaO／Al2O3的大小。当CaO／ Al2Ｏ3 值一定时，随CaF2含量增加，Ks变化不大；而当CaO／Al2Ｏ3值 增加时，lgKs显著增加，当渣系CaO／Al2O3大于0.15后，脱硫效果更理 想。在该渣系的组成范围内，增大炉渣碱度，硫的分配系数显著提高。 （3）BaO-MgO-Al2O3-SiO2渣系 BaO对钢液同样有脱硫作用，而且BaO基脱硫渣系往往较CaO基脱 硫渣系具有更高的硫容量，BaO的光学碱度是CaO的1.15倍。但是BaO 资源远不如CaO那么丰富，因此BaO脱硫渣系的成本要高于CaO脱硫渣 系,从而使其在实际应用中受到限制。 （4）含铝灰的脱硫渣系 铝灰是由铝电解时铝液面上的熔渣或铝铸造时铝液面上浮的 粉 渣，经加 工碾 成 粉状，其含 铝 量 为15 %～2 0 %，其余成 分 是 A l 2O3和 SiO2。曾用含铝灰脱硫渣系进行了多炉脱硫试验，结果表明该脱硫渣系 大大提高了脱硫的效果，缩短了平均处理时间。研究发现，铝灰中所含 的铝及Al2O3与普通化学试剂所含晶格结构不同，具有更高的活性。铝 灰是非常有开发潜力的脱硫原料。
2、LF脱硫精炼渣的分析 2.1 硫在钢中的危害 硫对钢的性能具有很大的不利影响。硫在钢中以硫化物（如Fe2S、 MnS等）的形式存在，会使钢的热加工性能变差，使钢形成“热脆”（当 钢水过氧化时，钢的热脆性更加严重）；硫使钢的塑性变差（特别是钢 材 的 横向塑性 变 差）；硫 还影 响 钢 材 的 焊 接 性能，在 焊 接 时会出现 高 温龟裂，同时硫会氧化成SO2逸出，导致在焊缝中造成气孔；硫还是影 响 管 线 钢 等 钢 材 的 抗 氢 致 裂 纹（H IC）和 抗 硫 应 力裂 纹（S S C）能力 的 主 要元 素。L F 精 炼 法 是 脱 硫 的 最有 效 工艺，在 铁 水预 处 理→转 炉 →LF炉工艺过程中可以达到深脱硫的目的，钢水硫的含量可以控制到 10～20×10-6。因此，研究LF脱硫精炼渣对炼钢工艺的发展具有重要意 义。 2.2 合成精炼渣的冶金功能 合成精炼渣具有如下冶金功能：①脱硫；②脱氧：③吸收钢中夹杂 物，净化钢液：④隔绝空气，防止钢液吸收气体：⑤对夹杂物进行变性处 理。其中脱硫是LF合成精炼渣的核心功能之一。 脱硫反应方程式如下：(CaO)+[FeS]=(CaS)+(FeO) 热力学方面影响渣钢脱硫的主要因素有温度、碱度、氧化性等。高 温、高碱度、低氧化性气氛均有利于脱硫。 2.3 合成精炼渣的基本渣系组成 （1）CaO- CaF2和CaO-Al2O3渣系 CaO-CaF2渣系具有很强的脱硫、脱氧能力，其硫容量是二元渣系 中最高的（在1500℃下的硫容量高达0.030%）。在此渣系中，CaF2本身 并不具备脱硫作用，它的作用是降低脱硫渣比例，比值过高，对脱硫不 利。但由于CaF2对钢包耐火材料寿命影响较大，而且氟化物对空气污
DOI:10.13751/ki.kjyqyF炉脱硫精炼渣
胡秋芳 江西省冶金技师学院 江西新余 338015
【摘要】随着现代科学技术和工业的发展，对钢材质量（如纯净度） 要求越来越高,用普通炼钢炉冶炼出来的钢水已经难以满足其质量的要 求。另外，连铸技术的发展，对钢水的成分、温度和气体的含量等也提出 了更严格的要求。于是就产生了各种将初炼钢水进行炉外精炼的方法。LF 精炼法是其中最常用的一种。本文对LF法中常用的几种脱硫渣系（如CaOCaF2、CaO-Al2O3、CaO-Al2Ｏ3-CaF2、BaO-MgO-Al2O3-SiO2）的组成及其冶金 功能等进行研究与探讨，对精炼渣的发展前景和方向作出展望，为以后精 炼渣的开发研究提供了依据和参考。