洁净钢生产中硫的控制– 周立平

摘 要：洁净钢是指钢中五大元素S、P、H、N、O含量较低，并且对钢中非金属夹杂物（主要为氧化物、硫化物）进行严格控制的钢种。钢的洁净度是一项综合技术，不是单一的开发，而是一个企业综合冶炼技术的集中体现。随着钢铁企业将产能，钢材的品质成为提升企业竞争力的重要手段，高附加值产品成为企业生存的关键。钢的洁净度控制贯穿在整个炼钢流程中。对于炼钢来说S的控制是一个比较重要的环节。
一旦忽视硫的控制量的话，对后续铸坯内部质量和板材性能产生很大影响。所以，在这种背景之下，对于其硫含量的控制问题也是越来越需要重视。否则，会因为这个技术制约到我国洁净钢冶炼的发展。为此本文主要是针对洁净钢在生产过程中对于硫的控制方面的问题做出研究。希望能够帮助到大家。
关键词:洁净钢；生产；硫；流程；控制
一、前言
洁净钢开发贯穿于我们整个炼钢过程中，所以为了满足洁净生产的需要，很多的企业都开展了对这方面的大量的技术研究。而且研发出来的技术也广泛运用于炼钢过程中。也
正是因为这些技术的出现，使得洁净钢在生产硫方面的技术得到了很大的进步。很多企业在这方面的技术也是在进行不断的升级和改造。同时，随着国家技术水平的不断研究和提升，洁净钢方面的技术也得到了不断的发展。也正是在这种经济背景之下，这项技术的研发越来越受到大家的关注。这也是本文进行研究的基础和背景。
二、生产流程和设备
在进行炼钢生产活动中，需要一定的生产流程和一定的设备。为此以下将会对在炼钢过程中用到的设备和流程进行分析。
一般来说，炼钢厂生产的流程主要是分为五个工序。第一个工序，铁水预处理。这个工序所运用的主要的设备是铁水脱硫装置，向铁水喷入钝化镁粉（或颗粒镁）和流态化石灰粉混合脱硫剂，两种脱硫剂在喷吹管线内按预定的比例混合，即在线混合喷吹技术。基础自动化。第二个工序，转炉炼钢。这个工序主要运用的设备有炼钢转炉和钢水吹氩站。基础自动化，顶底复吹，副枪或烟气分析。吹氩站氩气流量、压力可调。第三个工序，LF。这个主要是用到LF炉。主要作用是加热，主要是保证钢水可浇性；造渣，对于钢水S含量进行去除；吹氩主要是去除夹杂物；和对钢水成分进行微调。第四个工序，就是RH或VD装置，做好钢水的脱气工作。第五个工序，连铸。这个主要用到的设备是板坯连铸机，方坯连铸机和矩形坯连铸机。
三、控制技术
在进行洁净钢的生产过程中，对于硫的控制技术一般是采取以下这些手段。以下就是对于洁净钢生产中对于硫的控制方面的简要分析。
（一）运用铁水预处理技术脱硫
铁水预处理脱硫的技术，是进行生产低硫钢的环节之一。铁水碳含量比较高，含氧量也比较低，其中硫的活度系数比较大。这也是在钢铁生产的过程中一个脱硫效果最明显，最经济的环节。铁水Si、Mn的含量比较低，其中的含硫量比较高。
目前复合喷吹钝化石灰粉和金属镁为经济有效的方法。镁基粉剂中的钙镁比（ω（CaO)／ω(Mg)）为2～3 作为石灰、镁粉的喷吹比，效果好。在金属镁粉中配加一定量的石灰粉，可提高镁的利用率，缩小镁气泡的直径，减缓气泡能上浮速度。石灰粉能起到一定的脱硫作用，同时也起到镁粉的分散剂作用，避免大量的镁瞬间气化造成喷溅，加入的石灰粉还可以成为大量气泡的形成中心，从而减少镁气泡的直径，降低镁气泡上浮速度，加快镁向铁水中的溶解，提高了镁的利用率。经过复合喷吹预处理之后，脱硫的效率可以达到95%。也就是S的含量是小于或等于0.005％。这也可以看出这个技术是十分有效果的。
（二）转炉冶炼炉技术
转炉炼钢过程是一个氧化性氛围造成脱硫的能力是非常有限的。如果是在一个铁水初始硫含量比较低的情况下，在进行转炉冶炼过程中会出现回硫的情况，一般来说铁水脱硫
剩下来的残渣未扒净和转炉吹炼过程中加入的原辅料S含量高是导致回硫的主要原因。所以为了解决在转炉冶炼过程当中回硫的现象，我们可以采取以下这些方法。第一，优化脱硫工艺路线，预处理处理后的渣子扒干净，做到亮面90%以上。
第二，优化炼钢造渣工艺，对于硫含量高的铁水适当多加入渣料，出钢温度比正常终点温度高20-30℃，为渣处理做准备。
第三、根据优化废钢配比控制入炉原料S含量。通过上述这些方法是可以解决这个问题的。
（三）钢水深脱硫技术
如今，钢水炉外精炼深脱硫技术，也是进行生产低硫品种钢的关键手段之一。这个方面用到的技术，主要是分为以下几种。第一，转炉出钢预精炼。在这个过程当中，需要严格控制钢包下渣量。这个是降低钢包渣氧化最有效果的一个办法。在出钢的过程当中，加入高碱度精炼渣，还需要采用到硅钙钡或者铝等脱氧剂对这个钢包渣进行脱氧处理。这样可以达到一个预精炼的效果。这个过程尤其要注意氩气流量控制。
第二，IF炉精炼渣系控制。这个方法主要是为了控制钢水的洁净度，是精炼渣系选择最重要的一个内容。通过这个办法去除钢中的大型夹杂物。
第三，RH精炼脱硫。对一些电工钢的这种比较弱脱氧钢来说，因为钢水当中的氧气的活度非常高，在进行钢水精炼的过程中就不具备脱硫的条件。而且它还会受到铁水硫高等其他因素的影响。在钢中硫含量的控制方面还是存在比较大的困难。在这个过程中，可以把这个钢包渣进行改变性质，把渣中Feo+Mno的含量控制在1.5%以内才能够达到最佳的脱硫效果。
选用一种脱硫效率比较高的渣系。还有就是要合理的选择脱硫的时机，如果钢中的氧活度非常高的话，会导致脱硫的效率非常低。还有就是脱硫剂的加入时间段的选择，一般是要在钢水脱氧和合金化之后进行这个工序。如果说是提前或者提后的话都会发生不利影响。所以说对这个时间段一定要把握的好。
四、控制效果
在进行洁净钢生产的过程中对硫的控制的效果可以运用以上这些方法，这些方法的控制效果到底是如何的呢？以下就是对这些方法控制的效果进行的分析。
（一）高速轨硫的控制
第一，通过控制钢中的硫含量，可以确保精炼脱硫率达到20%到40%。而且在转炉钢水中，硫的含量比较高的话，成品硫的含量小于0.008%的比例可达到96%以上。
第二，对于钢水中的夹杂物进行控制，这个过程主要是采取在出钢过程中预精炼的办法。在其中冶炼过程中，加入专用的一些精炼渣等，将钢包渣的一些主要成分控制在一个合适的范围之内。这样夹杂物的分布也是可以得到有效的控制。而且在钢轨当中的T(O)的去除率也可以达到48%。
（二）电工钢硫的控制
在这个方法当中，主要是采取了钢包渣改性，合理的控制RH脱硫剂的进入时间，是可以实现低硫含量电工钢的批量生产。其中在RH方法下，脱硫率可以达到20%左右，从转炉到成品的过程中，这个硫的含量都有不同程度的下降。相应成品当中的硫，也可以得到有效的控制。

五、结束语
在洁净钢的生产过程中，硫的控制是一个非常重要的环节。这也是我们不可以忽视的一部分。如今，在洁净钢中的控制硫的技术也是得到了极大的发展，通过上面的研究和分
析。在对于硫的控制方面，效果也是非常明显的。在合格率方面也可以达到95%以上。所以，在进行生产的时候是可以去综合利用这些技术的。本文主要是通过对于洁净钢生产过程中，硫的生产流程和设备、控制技术和控制的效果进行了分析和研究。通过本文的研究和分析，希望洁净钢生产过程中的硫的技术在未来能够发展的越来越好。
参考文献：
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中国冶金.2016(08).
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