高s铁水冶炼工艺指导

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1、高[S]铁水冶炼工艺指导一、定义高[S]铁水是指炼铁高炉在非正常情况下生产的超标铁水，铁水[S]含量大于0.070%。二.硫对钢性能的影响硫在钢中以[FeS]的形式存在，钢中含锰高时也有[MnS]存在。1、使钢的热加工性能变坏。硫在液态铁中，硫能无限溶解，而在固态铁中溶解的很少（溶解度仅为0.015-0.020%）钢液在凝故时，随着钢液的温度下降，硫在尚未凝固的钢液逐渐浓聚。这种被隔离于枝晶间的钢液最后冷却时就会析出FeS,FeS溶点仅1190℃。当钢在热加工加热过程中，只要超过1100℃时,富集于晶界处的低熔点硫化物夹杂会使晶粒边界处呈脆性或熔融状态，钢坯在轧制或锻造过程中出现裂纹甚至开

2、裂，这种现象称为“热脆”。严重影响钢的热加工性能。如果当钢液含氧量高时，在钢液凝故过程中，以FeO形式析出的氧会与FeS形成溶点更低的FeS-FeO共晶体（940℃）在加工时也容易引起“热脆”现象，从而加剧了硫的有害作用。2、对钢的机械性能产生不良影响。钢中含硫量高时，塑性硫化物（MnS、FeS、MgS等）的夹杂物增加，热加工时，这种夹杂物沿受力方向延伸，因而使钢材的横向机械性能降低，即横向延伸率和断面收缩率下降。3、钢的焊接性能变坏。含硫高的钢材，焊接时往往会出现高温龟裂。影响程度随钢中的碳、磷的存在而加大。同时焊接过程中硫易于氧化，生成SO2气体而逸出，导致在焊缝金属中产生很多气孔和疏

3、松，降低了焊接部位的机械强度。4、当钢中含硫量超过0.06%时，钢的耐腐蚀性能显著恶化。5、在纯铁和硅钢中随着含硫量含量的提高，磁滞损失增加。总之，硫对钢材的性能有很多不良影响，在一定条件下，这种不良影响也能得到抑制，锰能抑制硫的有害作用，因为锰能与硫形成较稳定的MnS，溶点（1620℃）远高于热加工温度，因而可以消除“热脆”现象。三.脱硫的过程及基本反应1、脱硫的基本反应硫在钢液中主要以[FeS]形式存在，在炉渣中可以以（FeS）形式存在。渣中硫化铁还可以转化为硫化钙和硫化锰。硫在渣中存在的三种状态以（CaS）最稳定，所以将[FeS]转变为既能在渣中稳定存在，又不溶于钢中的（CaS）就能

4、达到炉渣去硫的目的。所以炉渣去硫是按以下反应进行的：脱硫的方程式可写成[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)吸热CaS不溶于钢液，随着脱硫反应的进行，渣中（FeS）不断与（CaO）反应生成（CaS），这样渣中的(FeS)浓度就会不断降低。钢液中的[FeS]不断向渣中转移，使得钢液中的硫含量不断降低。从而达到脱硫的目的。2、影响脱硫的因素影响脱硫反映的因素有：炉渣的成分、温度、渣量、脱氧元素及钢渣界面等3、炉渣成分的影响脱硫反应是通过炉渣进行的，炉渣的化学成分对反应有着重要的影响。对脱硫反应起决定性作用的是炉渣的碱度及渣中(FeO)含量。碱度根据脱硫方程式可知，提高(CaO)的浓度，

5、即增加炉渣的碱度和渣中自由氧化钙的浓度，可以使脱硫反应向右进行，有利于去硫。，但并不是碱度越高越好。在炼钢温度范围内，碱度过高时，炉渣的流动性将会显著下降，增加了反应物[FeS]通过钢渣界面的阻力，降低脱硫产物（CaS）离开反应区的扩散速度。渣中（FeO）含量：渣中（FeO）对脱硫反应的影响是以其在渣中的浓度高低而变化的。渣中（FeO）含量高时，能加快石灰成渣，从脱硫的动力学角度看，是创造了去硫的有利条件。从脱硫的反应方程式可知，降低渣中（FeO）的含量有利脱硫反应的进行。在碱性还原气氛中，渣中(FeO)的含量随着脱氧不断进行，在逐渐降低的，当渣中(FeO)含量降到0.5%以下时，脱硫能力

6、显著提高。因此在还原气氛下，只要炉渣保持合适的碱度，脱硫效果极为显著，因此在还原气氛下冶炼，钢液脱氧越完全，对脱硫反应越有利。MgO在渣中的含量：MgO也是一种碱性氧化物，它具有和氧化钙相当的脱硫能力，。但渣中MgO含量高时，使炉渣的流动性变坏，影响硫的扩散能力，不利于去硫反应。当MgO含量很高时，不仅脱硫能力显著下降，还会给脱氧操作带来困难，因此操作中应尽量避免渣中MgO的增高。4、温度的影响脱硫反应是吸热反应，所以在高温下有利于脱硫。温度低限制了硫的扩散速度，提高温度有利于改善钢液和炉渣的流动性，可以促使[FeS]向钢渣界面转移，提高了硫的扩散能力。从而加速了脱硫过程。5、渣量的影响：

7、随着脱硫反应的进行，渣中（CaS）浓度逐渐增高，脱硫反应阻力加大，适当加大渣量，可以稀释渣中（CaS）及(FeS)的浓度，促使钢中的[FeS]向钢渣界面转移，有利于脱硫反应的进行。6、脱氧元素的影响：脱氧元素不论在钢液中还是在渣中，都能促进脱硫反应的进行。。因为碳、硅、锰等元素能降低硫在钢中的溶解度，增加硫的活度系数，所以有利于去硫反应。脱氧元素与氧的亲和力越强，对脱硫的有利影响越大。脱氧元素对脱硫有力的影响可归纳为三个