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  本发明涉及一种冶炼方法，具体涉及一种lf精炼工艺高效脱硫冶炼方法，属于炼钢精炼工艺。

  1、钢水脱硫是lf精炼工艺最重要的功能之一。lf精炼工艺脱硫的原理是钢包顶渣中cao与钢液中s发生化学反应生产cas。为了脱除钢中硫元素，钢包顶渣中cao的化学活度是关键。然而，转炉出钢过程中，加入钢包中的石灰尚未完全融化。除此之外，转炉下渣导致钢包渣氧化性高。这导致此时钢包顶渣脱硫能力弱。钢包进入lf精炼工序工作位后，加入大量的脱氧剂脱除钢包顶渣中的氧；除此之外，加入大量的石灰并采用电极加热融化石灰以提高顶渣中cao的化学活度。至此，lf精炼工艺钢包顶渣才具备脱硫能力。然而，特别是冶炼低硫钢时，石灰加入量极大，甚至超过2t，lf精炼工艺石灰融化时间长。目前，随着高效连铸工作的推进，lf精炼工艺周期长成为了该项工作的限制性环节。若转炉出钢过程开始对钢包顶渣进行改性处理，使其具备较强脱硫能力，则转炉出钢至钢包到达lf精炼工位阶段将脱除钢中部分硫。这必然减轻lf精炼工艺的脱硫负担，从而有效缩短lf精炼工艺精炼周期，以解决炉机匹配问题，实现高效连铸工艺。因此，一种快速脱除钢中硫元素缩短冶炼周期的lf精炼工艺高效脱硫冶炼方法是十分必要的。

  2、经检索，中国专利“cn 100564548 c”公开了一种转炉炼钢渣洗用高碱度精炼渣，该方法提供了一种由活性石灰、萤石以及工业纯碱为原料高碱度精炼渣及制备方法。中国专利“cn 101235431a”公开了一种转炉出钢渣洗配精炼炉快速脱硫方法，该方法通过加入预融渣和白灰进行钢包渣洗预脱硫以及在lf精炼加入预熔渣和造渣剂进行脱硫以生产低硫钢。中国专利“cn 102277472 a”公开了一种lf精炼快速深脱硫方法及深脱硫剂，该方法提供了更为适合lf精炼快速深脱硫工艺的脱硫剂。中国专利“cn 102719588 a”公开了一种利用铸余热态渣对铁水进行渣洗脱硫的方法，该方法采用连铸铸余钢渣倒入空铁水罐内，在兑铁过程中对铁水进行渣洗脱硫。中国专利“cn 104313245 a”公开了重轨钢精炼快速脱硫的方法，该方法采用转炉出钢过程中加入石灰对钢水进行渣洗脱硫。中国专利“cn105714022 a”公开了一种lf炉精炼钢水预处理低成本提高脱硫率的方法，该方法采用lf炉造顶渣用石灰全部在转炉出钢过程加入，提前造lf脱硫渣。中国专利“cn 108977623 a”公开了一种用钢包精炼炉对高硫钢水进行脱硫的方法，该方法采用转炉出钢过程加入大量石灰进行钢包炉渣洗脱硫。中国专利“cn 110804685 a”公开了一种转炉出钢渣洗精炼工艺，该方法采用转炉出钢过程向钢包加入渣洗料和白灰小渣实现渣洗脱硫工艺。中国专利“cn110923404 a”公开了一种炉外钢水低成本脱硫的工艺，该方法采用转炉出钢过程向钢包加入脱硫剂和脱氧合金实现渣洗脱硫功能。中国专利“cn 115927792 a”公开了一种转炉出钢钢包渣洗脱硫剂及脱硫工艺，该方法提供了一种渣洗脱硫剂，转炉出钢过程加入该渣洗脱硫剂渣洗钢水脱硫率≥25％。中国专利“cn 101798612 a”公开了一种转炉出钢渣洗预脱硫精炼工艺，该方法提供了一种渣洗脱硫剂，转炉出钢过程加入该渣洗脱硫剂渣洗钢水脱硫率≥25％。

  3、通过检索高效精炼脱硫，发现上述11个专利。从上述专利可知，目前，转炉钢包渣洗脱硫主要通过出钢过程中加入预制的脱硫剂或大量石灰，以造具备脱硫能力的钢包顶渣。然而，该方法存在脱硫剂或石灰融化问题，导致脱硫效果不稳定。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。

  1、本发明正是针对现存技术中存在的问题，提供一种lf精炼工艺高效脱硫冶炼方法，使其具备较强脱硫能力。该方法的作用有二：其一，转炉出钢至钢包达到lf精炼工艺工作位运输阶段钢包顶渣具备预脱硫能力，减轻lf精炼工艺脱硫负担；其二，对钢包顶渣进行预处理，减轻lf精炼工艺顶渣改性程度。该方法可显著地缩短lf精炼工艺处理周期。

  2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下，解决lf精炼周期长的重点是出钢过程快速改性钢包顶渣使其具备脱硫能力。由此可知，出钢过程钢包顶渣的改性方向是处理问题的根本之处。为此，本发明针对钢包顶渣脱硫反应过程做多元化的分析，钢包顶渣中cao脱硫过程钢中硫含量可表示为式(1)。

  4、式中，[s]是钢中硫含量；[s]0是钢中初始硫含量；(s)0是渣中硫含量；ls是硫的分配比，是渣中硫含量与钢中硫含量的比值；k是表观脱硫速率常数；f是钢渣接触面积；v是lf炉内钢液体积；w是钢液质量与顶渣质量的比值。其中，ls硫分配比可表达为式(2)。

  6、式中，cs是顶渣硫容；t是钢液温度；fs是钢中硫活度系数；a[o]是钢中氧活度。其中，cs顶渣硫容可表达为式(3)。

  8、式中，xcao是渣中氧化钙的摩尔质量分数；xmgo是渣中氧化镁的摩尔质量分数；xal2o3是渣中氧化铝的摩尔质量分数；xsio2是渣中氧化硅的摩尔质量分数。根据式(1)可知，降低钢中硫含量，需提高硫分配比以及增大钢渣接触面积。根据式(2)可知，提高硫分配比，需提高顶渣硫容量以及降低钢中氧活度。根据式(3)可知，提高顶渣硫容量，需提高渣中cao含量、降低渣中al2o3和sio2含量。根据上述分析可知，为了转炉出钢过程中钢包顶渣具备脱除钢中硫元素的能力，需要降低渣中氧活度、提高渣中cao含量、降低渣中al2o3和sio2含量、增大钢-渣接触面积。

  9、渣中al2o3和sio2大多数来自分别是脱氧产物和钢包下渣，难以控制。目前，渣中cao大多数来自是出钢过程石灰的融化。渣中氧活度可通过添加脱氧剂进行脱除。增大钢-渣接触面积可通过搅拌来控制。同时，lf精炼工艺脱硫结束后，其钢包顶渣仍存在大量cao和极低氧化性，因而仍具备极强的脱硫能力。若采用lf精炼工艺铸余渣替代部分石灰改性出钢过程钢包顶渣，则无融化过程而快速造渣。换句话说，lf精炼工艺脱硫结束后铸余渣具备快速改性出钢过程钢包顶渣的能力。这不仅解决了高温炉渣的资源化问题，还解决了lf炉工艺精炼周期长的问题。因此，本发明的思路是采用上一炉lf铸余渣改性转炉出钢过程钢包顶渣，以实现转炉出钢过程钢包顶渣具有较强的脱硫能力。为实现lf精炼工艺高效脱硫的目的，一种lf精炼工艺高效脱硫冶炼方法具体技术方案如下：

  10、步骤1：准备铸余渣。lf深脱硫钢正常浇注，下渣检测系统报警后，关闭滑板。将带有铸余渣的钢包转运到相应工位，等待出钢。

  11、步骤2：调铸余渣成分。转炉出钢前，铸余渣钢包运输到出钢位，根据转炉终点氧，加入一定量的石灰，对铸余渣的成分进行控制。

  12、步骤3：加入脱氧剂。转炉出钢前根据转炉钢水终点氧加入一定量的铝合金，以便快速脱除钢水中氧元素。

  13、步骤4：控制搅拌。转炉出钢过程，钢包低吹氩气流量控制在400-500nm3/h，以氩气搅拌钢水与钢包顶渣混合。除此之外，钢水混冲加强了钢包搅拌。

  14、步骤5：钢水余脱硫。钢包从转炉出钢位运至氩站调运位全程底吹氩，氩气流量控制在200-300nm3/h。以氩气为搅拌气体搅拌钢渣混合，增大钢渣接触面积。

  15、步骤6：调整钢包顶渣。钢包运到lf精炼工艺工作位，加入石灰和顶渣脱氧剂，对钢包顶渣进一步处理，以进一步脱除钢中硫元素。

  16、上述步骤1至步骤3是为了获得高cao含量和低氧化性的钢包顶渣，以使钢包顶渣具备脱硫能力的关键。

  17、上述步骤4和步骤5是为增加渣中cao与钢中s的反应面积，尽可能脱除钢中硫元素。所描述的方法回收利用高碱度低氧化性铸余渣调整转炉出钢过程钢包顶渣成分，形成具有脱硫能力的钢包顶渣。利用钢包从转炉出钢位运输到氩站调运位阶段，搅拌钢包内顶渣与钢水混合，初步脱除钢中硫元素，减轻lf脱硫负担。

  18、相对现有技术，本发明具有以下优点：(1)实现了铸余热态渣的直接回收利用，以铸余渣替代部分石灰；(2)铸余渣可快速形成具备脱硫能力钢包顶渣；(3)充分的利用了转炉出钢过程冲击和钢包低吹氩气的搅拌作用，对转炉工作位至氩站调运位阶段钢水进行预脱硫；(4)lf炉处理时间缩短10-20min，匹配了炉机节奏，实现了高效连铸；(5)降低了石灰消耗量，节约了生产成本。

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