中頻電爐冶煉過程中脫磷、脫硫操作要點(diǎn)

1、.一前言內(nèi)容導(dǎo)讀： 中頻電爐 在鑄鋼行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)極為普遍，特別是在小型砂型鑄鋼和失蠟熔模精密鑄鋼中幾乎都是采用中頻電爐 煉鋼，由于技術(shù)力量的不足，絕大多數(shù)企業(yè)對中頻電爐 在熔煉過程中的冶金反應(yīng)研究較少，以至于形成了一種較為普遍的觀點(diǎn)，即中頻電爐在鋼熔煉過程中只有較弱的冶金反應(yīng)，難以進(jìn)行脫磷、 脫硫操作， 基本上是一種廢鋼和鐵合金的重熔過程。 現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)當(dāng)中， 很多使用 中頻電爐 冶煉鑄鋼材質(zhì)的企業(yè)，在遇到原材料出現(xiàn)波動時(shí)， 造成鋼液成份中磷或硫超標(biāo)，解決問題的方法基本上是傾倒出部分鋼液，再加低磷硫的廢鋼重新配料熔化， 常常造成較大的損失， 因此，強(qiáng)化中頻電爐 熔煉過程中的冶金反應(yīng)，掌握脫磷、

2、脫硫的方法，是一項(xiàng)很有價(jià)值的工作。二鋼水熔煉過程中脫P(yáng)、脫 S 的冶金原理（一）脫P(yáng) 的冶金反應(yīng)原理磷在鋼液中以Fe2P 的形式存在，在鋼液中溶解度很高，容易與自爐渣擴(kuò)散到鋼液中的(FeO) 作用并釋放熱量，反應(yīng)式:2P+5(FeO) (P 2O5)+5Fe； H=-260000J磷的氧化物在鋼液中溶解度很低，但易溶于爐渣，并與爐渣中的(FeO) 反應(yīng)生成（3FeO?P2O5），反應(yīng)式如下：(P 2O5)+3(FeO) （ 3FeO?P2O5）； H=-127900J（ P2O5）和（ 3FeO?P2O5），都是不穩(wěn)定的氧化物，在冶煉時(shí)，溫度稍高就會分解，使磷重回鋼液，因此， 以 FeO為主的

3、爐渣脫磷能力很差，為了取得很好的脫 P 效果， 就必須向爐渣中加入強(qiáng)堿性氧化物 CaO(石灰 ) ，與（ P2 O5）結(jié)合成穩(wěn)定的磷酸鈣，反應(yīng)式如下：（P2O5）+4（CaO） （ CaO） 4?P2 O5 ； H=-689700J脫 P 過程綜合反應(yīng)式如下：2P+5(FeO)+ 4（CaO） （ CaO） 4?P2O5+ 5Fe ； H=-949700J由以上反應(yīng)式可知，做好脫P(yáng) 工作，注意以下幾個(gè)方面：（ 1）鋼液氧化性強(qiáng)，爐渣 堿度高是脫P(yáng) 的必要條件；（ 2）控制鋼液溫度，由于脫磷是放熱反應(yīng)，因此鋼液溫度低有利于脫P(yáng)；（ 3）流動性良好的爐渣能提高渣中的CaO活性，有利于脫P(yáng)；（ 4）

4、加強(qiáng)鋼液與渣的攪拌，有利于脫P(yáng)。（二）脫S 的冶金反應(yīng)原理硫在鋼液與 爐渣 中均以 FeS 形態(tài)存在，鋼液中的 FeS 與爐渣中的（ FeS）可以通過擴(kuò)散互相轉(zhuǎn)移， 在一定溫度下， 兩者質(zhì)量分?jǐn)?shù)比是一個(gè)常數(shù)， 脫 S 過程，就是利用這一原理。2+在鋼液脫氧還原充分的條件下，促使?fàn)t渣中的（FeS）與 Ca作用形成 CaS,減少渣中的（ FeS）+（ CaO）=(CaS)+ (FeO)因此，做好脫硫工作注意以下方面：.（ 1）鋼液脫氧越充分越好，鋼液在還原期必須做好脫氧工作，這是脫硫的必要前提條件。（ 2）增加渣的堿度，以使渣有足夠的（CaO）參與反應(yīng)。 一般認(rèn)為爐渣堿度以2.5 3.5 最佳。（

5、 3）適當(dāng)?shù)妮^高的鋼液溫度。提高鋼液的溫度可以降低爐渣的黏度，利于FeS的擴(kuò)散，提高脫硫效率。（ 4）加強(qiáng)鋼液與渣的攪拌作用。脫硫過程是緩慢的擴(kuò)散過程，加強(qiáng)攪拌、增強(qiáng)鋼液與爐渣的接觸面積是提高脫硫效率的最有效的措施。基于此，出鋼時(shí)的“鋼渣混出”是一種最佳有效的重要操作方法。三 中頻電爐 冶煉過程中脫磷、脫硫操作要點(diǎn)。（一）熔化期的脫磷根據(jù)脫磷的冶金反應(yīng)機(jī)理，脫磷的操作應(yīng)安排在熔化期，并注意注重鋼液的氧化、初渣的制備、扒渣和二次造渣四個(gè)環(huán)節(jié)。（ 1）鋼液的氧化為了盡快達(dá)到脫磷的目的，以使鋼液在熔化的整個(gè)過程中都有效參與脫磷的反應(yīng)，在熔化前加爐料時(shí)可將氧化鐵皮或鐵礦石與廢鋼一起放入爐中熔化，每噸鋼

6、液準(zhǔn)備氧化鐵皮或鐵礦石 8 10kg，先期加入廢鋼總量所需的氧化鐵皮或鐵礦石量的一半。如果沒有氧化鐵皮或鐵礦石，可以在熔化初期吹氧，以使鋼液氧化。（ 2）初渣的準(zhǔn)備廢鋼開始熔化后， 即可進(jìn)行造初渣。 秤取總爐料的0.6 0.8%左右的石灰與螢石 （石灰與螢石的比例為10： 1），邊熔化邊隨廢鋼一起加入，至廢鋼化至要求總量的70%時(shí)，準(zhǔn)備扒渣， 以便造二次渣更好地脫磷。注意造渣用的石灰必須是干燥的有粒度的。粉狀的石灰由于吸潮，嚴(yán)禁使用，因此石灰必須隨烘隨用。氧化鐵皮和螢石必須經(jīng)烘干使用。（ 3）扒渣鋼液化至要求的60 70%時(shí)停止加料并降低功率，維持熔化狀態(tài)，攪拌渣液，傾爐出渣。（ 4）二次造渣

7、待渣基本出凈后，重新加入廢鋼，加大功率熔化，并秤取總爐料0.5%的渣料與剩余的氧化鐵皮或鐵礦石加入爐內(nèi)。使廢鋼全部熔清后，傾爐扒渣， 取樣化驗(yàn)P 是否在允許的范圍內(nèi)。一般來說，碳素廢鋼經(jīng)以上操作，脫磷效果可以達(dá)50%。（二）還原期的脫硫?qū)嵺`證明， 鋼液脫氧操作的好壞，直接影響到脫硫效果。由于 中頻電爐 的熔煉特性，爐渣直接曝露在空氣中，相對于電弧爐在造還原渣時(shí)可關(guān)閉爐門減少爐內(nèi)氣氛與外界交換的機(jī)會， 中頻電爐 造還原渣的外部條件比較差。 因此， 中頻電爐 脫硫操作有其特殊性，應(yīng)做好以下操作：（ 1）熔化后期出盡氧化渣后，加入適量的石灰和螢石，以能覆蓋整個(gè)液面即可，防止鋼液吸氣氧化。待稀薄渣形成

8、后，用硅鈣粉預(yù)脫氧，然后加入各種合金，調(diào)整成份，以使除硫以外的鋼液化學(xué)成份符合企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，隨后撒 Si-Ca 粉預(yù)脫氧為造還原渣脫硫做好準(zhǔn)備。（ 2）將準(zhǔn)備好的占鋼液總量1.5%的還原渣（生石灰：三氧化二鋁：碳酸鈉：螢石.=20： 5： 2： 2）分批加入，提升鋼液至相對高溫，并不斷攪拌渣液，維持20 30 分鐘的時(shí)間。其間為了渣液的穩(wěn)定，需間隔5 分鐘左右往渣面撒入Si-Ca 粉。（3）出鋼時(shí)，終脫氧在包內(nèi)進(jìn)行，一般將鋁放入鋼包內(nèi)，按0.3kg/t計(jì)算。堅(jiān)持鋼渣同出，如果需要脫去的硫量較多，可以將包內(nèi)的渣扒除，鋼液重新回爐，重復(fù)第二步驟的造渣過程。（三） 中頻電爐 脫磷脫硫的實(shí)例。1. 脫

9、 P實(shí)例：2009 年 3 月 21 日，我公司利用 3 噸中頻電爐 做的脫磷對比試驗(yàn)， 實(shí)際鋼水量 2700kg。由于脫 P 扒渣后的鋼液氧化嚴(yán)重， 為了取樣對照， 加入了少許碳粉和硅鈣粉， 導(dǎo)致對比樣略微增碳增硅。2. 脫硫?qū)嵗?009 年 4 月 28 日，使用 3 噸中頻電爐 冶煉德國標(biāo)準(zhǔn)鑄鋼1.6760 材質(zhì)鋼液量3200kg.四.總結(jié)中頻感應(yīng)電爐 只要掌握好正確的冶煉操作工藝，是完全可以做好鋼液的脫磷脫硫工作，達(dá)到凈化鋼液降低成本的目的。加強(qiáng) 中頻電爐 在鑄鋼熔煉過程中的冶金反應(yīng)，需要注意以下幾個(gè)方面的問題：1. 選購合適的爐襯材料，因?yàn)槿蹮掃^程中的脫磷脫硫冶金反應(yīng)對爐襯侵蝕嚴(yán)重，選擇合適的爐襯材料非常重要， 建議選用中性耐火材料燒結(jié)坩堝， 中性料耐急冷急熱， 不易開裂。酸性爐襯是無法開展脫磷脫硫操作的。2. 脫磷操作過程中鋼水氧化嚴(yán)重，與 O結(jié)合比 Fe