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1.煉鋼回硫。煉鋼回硫是傳統(tǒng)潔凈鋼生產(chǎn)流程中存在的主要問題,不僅造成鋼水質(zhì)量波動,而且大幅度增加生產(chǎn)成本。煉鋼回硫的主要原因在于:即使鐵水脫硫達(dá)到很好的水平,但在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中,由于鋼水和爐渣氧位升高,渣鋼間硫分配比降低到2~5,鋼水容易被爐渣污染造成回硫。試驗(yàn)表明,生產(chǎn)超低硫鋼石灰中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須小于等于0.01%,否則就會污染鋼水,形成回硫。煉鋼回硫造成的危害非常嚴(yán)重,主要表現(xiàn)為:(1)要求大幅度降低廢鋼、石灰和其他原輔材料中的硫含量,這就會增加生產(chǎn)成本;(2)需采用LF爐二次脫硫,增加脫硫成本;(3)LF爐脫硫生成大量Al2O3二次夾雜,難以去除。  

2.脫磷成本高。轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要特征是低碳脫磷。氧傳質(zhì)決定熔池碳氧反應(yīng),當(dāng)[C]高時(shí),熔池氧位低,難以保證脫磷所要求的氧位。為了保證脫磷,就要求提高鋼水氧位,使鋼渣過氧化。由于鋼水過氧化,就無法實(shí)現(xiàn)高碳出鋼,因此增加了脫氧鐵合金成本和去除夾雜物的困難。上述情況造成脫磷效率低,渣量大;脫磷鐵耗高,脫磷成本大幅度提高。

3.夾雜物控制困難。傳統(tǒng)流程采用的主要脫氧方法是鋁強(qiáng)化脫氧。雖然這種方法可以保證鋼水的潔凈度,但也帶來了夾雜物控制的難題。采用鋁脫氧后產(chǎn)生的大量Al2O3夾雜,難以上浮去除;精煉過程中鋁不斷還原渣中FeO、SiO2等雜質(zhì),不斷產(chǎn)生零星的Al2O3二次夾雜,難以聚合,上浮困難。由于鋁脫氧降低了鋼水流動性,所以必須采用鈣處理工藝,才能保證形成球狀氧化物,利于上浮去除。為此,傳統(tǒng)流程不得不采用高堿度、高鋁鈣比渣系提高爐渣吸附Al2O3夾雜的能力,大幅度地增加了鋼水精煉成本。

4.工藝流程長,效率低。傳統(tǒng)流程采用強(qiáng)還原精煉來保證鋼水潔凈度,但這就需要用大量鋁脫除鋼水和爐渣中的氧。同時(shí),鋁脫氧產(chǎn)生的大量一次和二次夾雜物會污染鋼水,延長精煉時(shí)間。鋼中懸浮的大量二次夾雜物需要通過長時(shí)間的吹氬弱攪或在真空精煉中弱攪才能得以有效去除。

總之,傳統(tǒng)潔凈鋼生產(chǎn)流程中存在的問題造成鋼質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)成本高、能耗高,需要加以解決。目前,世界金融危機(jī)使全球鋼鐵業(yè)進(jìn)入困難時(shí)期,如何降低潔凈鋼制造成本,降低能耗和減少制造過程中的環(huán)境污染成為今后全球鋼鐵業(yè)市場競爭的焦點(diǎn)。為此,迫切需要找到潔凈鋼生產(chǎn)流程的技術(shù)突破點(diǎn),建立起高效低成本潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)平臺。

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