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

2、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

3、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

4、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[Fe

5、S]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，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

6、]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，

7、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：随着脱硫

8、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