转炉炼钢工艺：脱氧与合金化.doc

1 影响钢水氧含量的因素有哪些? 吹炼终点钢水氧含量也称为钢水的氧化性。钢水氧化性对钢的质量、合金吸收率以及对沸腾钢的脱氧，都有重要的影响。 影响钢水氧含量的因素主要有： (1)钢中氧含量主要受碳含量控制。碳含量高，氧含量就低；碳含量低时，氧含量相应就高；它们服从碳-氧平衡规律。 (2)钢水中的余锰含量也影响钢中氧含量。在wc0.1时，锰对氧化性的影响比较明显，余锰含量高，钢中氧含量会降低。 (3)钢水温度高，增加钢水的氧含量。 (4)操作工艺对钢水的氧含量也有影响。例如高枪位，或低氧压，熔池搅拌减弱，将增加钢水的氧含量，当wc30)。 控制夹杂物成分在低熔点范围，为此钢中wAl0006，钢中O溶可达0.0020(20ppm)而无A1203沉淀，钢水可浇性好，不堵水口，铸坯不会产生皮下气孔。 (3)用过量铝脱氧。对于低碳铝镇静钢，钢中酸溶铝Als含量为0.020.04，则脱氧产物全部为A1203。A1203熔点高达2050，在钢水中呈固态；若A1203含量多钢水的可浇性变差，易堵水口。另外，A1203为不变形夹杂物，影响钢材性能。 通过吹氩搅拌加速A1203上浮排出，或者喂入SiCa线、Ca线的钙处理，改变A1203性态。 Als含量较低，钙处理生成低熔点2CaOA1203Si02； Als较高，钙处理应保持合适的w(Ca)/w(Al)比，以形成12CaO7 A1203。 对于低碳铝镇静钢，通过钙处理，产物易于上浮排除纯净了钢水，改善了可浇性。4 什么是合金元素的吸收率，影响合金元素吸收率的因素有哪些? 合金元素的吸收率又称收得率或回收率()，是指进入钢中合金元素的质量占合金元素加入总量的百分比。所炼钢种、合金加入种类、数量和顺序、终点碳以及操作因素等，均影响合金元素吸收率。 吸收率=(合金元素进入钢中质量/合金元素加入总量)100 (4-18) 不同合金元素吸收率不同；同一种合金元素，钢种不同，吸收率也有差异。影响合金元素吸收率的因素主要有： (1)钢水的氧化性。钢水氧化性越强，吸收率越低，反之则高。钢水氧化性主要取决于终点钢水碳含量，所以，终点碳的高低是影响元素吸收率的主要因素。 (2)终渣TFe含量。终渣的TFe含量高，钢中氧含量也高，吸收率低，反之则高。 (3)终点钢水的余锰含量。钢水余锰含量高，钢水氧含量会降低，吸收率有提高。 (4)脱氧元素脱氧能力。脱氧能力强的合金吸收率低，脱氧能力弱的合金吸收率高。 (5)合金加人量。在钢水氧化性相同的条件下，加入某种元素合金的总量越多，则该元素的吸收率也高。 (6)合金加入的顺序。钢水加入多种合金时，加入次序不同，吸收率也不同。对于同样的钢种，先加的合金元素吸收率就低，后加的则高。倘若先加入部分金属铝预脱氧，后继加入其他合金元素，吸收率就高。 (7)出钢情况。出钢钢流细小且发散，增加了钢水的二次氧化，或者是出钢时下渣过多，这些都降低合金元素的吸收率。 (8)合金的状态。合金块度应合适，否则吸收率不稳定。块度过大，虽能沉人钢水中，但不易熔化，会导致成分不均匀。但块度过小，甚至粉末过多，加入钢包后，易被裹入渣中，合金损失较多，降低吸收率。5 对终点钢水余锰含量应如何考虑? 终点钢水余锰含量是确定含锰合金加入量的重要数据。终点余锰与铁水锰含量、终点碳、炉渣氧化性及终点温度有关。铁水锰含量高，终点温度高，终点碳含量高，钢中余锰含量高；后吹次数多、喷溅大钢中余锰含量低。此外，凡影响终渣TFe增高的因素，钢中余锰含量都会降低，相反余锰含量会增高。目前转炉用铁水均为低锰铁水，终点钢中余锰很低。表4-17是余锰含量占铁水锰含量的百分比，根据钢水终点碳含量确定，可供参考。表4-17 钢中余锰占铁水锰含量的比终点wC/%余锰量占铁水锰含量的比/%终点wC/%余锰量占铁水锰含量的比/%0.21-0.28400.08-0.1025-300.14-0.20400.05-0.07200.11-0.13350.02-0.0410-206 合金加入的顺序和原则是怎样的? 在常压下脱氧剂加入的顺序有两种。 (1)先加脱氧能力弱的，后加脱氧能力强的脱氧剂。这样既能保证钢水的脱氧程度达到钢种的要求，又利于脱氧产物上浮，质量合乎钢种的要求。因此，冶炼一般钢种时，脱氧剂加入的顺序是：Fe-MnFe-SiAl。 (2)对拉低碳工艺，脱氧剂的加入顺序是：先强后弱，即AlFe-SiFe-Mn。实践证明，利于Al203上浮，减少钢中夹杂物，同时可以大大提高并稳定Si和Mn元素的吸收率，相应减少合金用量：但必须采用相应精炼措施。 一般合金加入顺序应考虑以下原则： (1)以脱氧为目的的元素先加，合金化元素后加。 (2)易氧化的贵重合金应在脱氧良好的情况下加入。如Fe-V、Nb-Fe、Fe-B等合金应在Fe-Mn、Fe-Si、铝等脱氧剂全部加完以后再加，以减少其烧损。为了成分均匀，加入的时间也不能过晚。微量元素还可以在精炼过程中加入。 (3)难熔的、不易氧化的合金，如Fe-Cr、Fe-W，Fe-Mo，Fe-Ni等可加在精炼炉或转炉内。其他合金均加在钢包内。7 合金加入时间应如何掌握? 大多数钢