转炉_精炼_连铸过程钢中氧的控制_图文

1、 钢 铁 第 卷 精 炼 加铝 量 为 脱 除 含 量 喂铝 线 旦 相 平 衡 的 氧 十 目标 铝 , 。 钢 水 中与 酸溶 铝 , 门 相 平 衡 的 仁 很 低 为 姚 , , 一 一 , 脱氧 产物全 部 为 其 害处是 , 并 分 , 。 熔 点高 口 , 钢 水 中呈 固 态 可 浇 , 。 义 糕 养 位 】 性差 堵水 可塑 性 差 不 变形 影 响 钢材 一 一 叹 性 能 尤 其 是深 冲薄 板 的 表 面 缺 陷 , 、 为此 采 用 钙 处 理 喂 , 线或 , 线 来改变 , 形态 图 。 加铝较 少 , 一 、 较 低 采 用 轻钙 处 理 一 。 相图 轻钙处

2、理 后 生成钙 长石 一 , , 。 一 一 或钙黄 , , 长石 几 。 。 希 望 把 夹 杂物 成 分 控 制 在 。 一 相 图 中 的 阴影 区 图 一 口 , 夹 杂 物 钙 长石 熔 点 , , 叶 叭 曰 件八 低 刀 , 在 钢 液 中 易 上 浮 可 浇性 好 熬 , 不堵水 现象 。 热 轧 时 夹 杂 物 易变 形 不 会 发 生 拉 拔 脆 断 , 与 著 加铝较 多 酸钙 , 较 高 采 用重 钙 处 理 , 、 卜 、 溶 解 钙 与 钢 水 中 固相 生成 不 同组 成 的铝 , 、 之 一 夹杂 图 , 、 和 , 、 生成 五 个 中 间相 其 组 成 与

3、熔 点 见 表 。 应控制钢 中 而 生成 液相 , 钙 含 量 避 免 生 成 中间 相 一 的 图 。 , 有利 于 夹 杂 物 上 浮 也 能 够 防止 钢中 和 的关 系 三 水 口 堵塞 。 一 榴石而 无 , 析出 图 。 , 钢 水 可浇性 好 铸坯 , 。 又 不 产 生 皮 下 气 孔 这 对 连 铸 生 产 是 非 常重 要 的 对 于 高 碳 硬 线钢 用 , 十 脱 氧控制好钢 中的 。 来 得 到 易 变 形 的锰 铝 榴 石 而 防止 脆性 出 这 对 于 防止 拉拔 脆 断 是 非 常 重 要 的 铝镇静钢 对 于 中低 碳 细 晶 粒 钢 要 求 钢 中 酸 溶

4、 铝 , , 夹 杂析 轻钙处理 声 , , , 对 于 低 碳 铝 镇 静 钢 为 改 善薄 板 深 冲性 能 , 要 求钢 中 一 。 一 , 为此要 求用过 。 剩 铝脱氧 这 样 需 要 解 决 两 个 问题 , 加 铝 方法 如 何 把 铝 加 到 钢 水 中 达 到 目标 值 且 铝 的 回 收 , 卜 重钙处理 率 尽 可 能高 。 图 一 一 相图 如 何避 免 , 夹 杂 的 有 害作 用 一 一 对 于 加 铝 方 法 将 一 部 法 加 铝 改 为 两 部 法 加铝 出钢 时 加 铝 量 脱 除钢 水 中超 出 的过 剩 氧 量 一 平衡 , 生成 的 铝 酸 钙 夹 杂

5、 中富集 , , 具 有高的硫容 量 能 吸 收 足 够 的 硫 当 钢 水 凝 固 时 夹 杂 物 中硫 的 , 第 期 , 蔡 开 科 转 炉 一 精 炼 一连 铸 过 程 钢 中 氧 的 控 制 溶 解 度 降低 硫 化 物 沉 淀形 成 中心 为铝 酸 钙 , 采 用 钢 包 精 炼 钢 水 中夹 杂 物 去 除 条 件 外壳为 。 的双 相 夹 杂 。 控 制脱 氧 产 物 合 适 的 组 成 反 应 外 还 能 与硫 反 , 钢 中加 入 的 应生成 转变 , 除与 也 会 引起 水 控制钢包 合适 的顶 渣成 分 碱度 、 、 、 口堵塞 。 为提 高 钙 处理 , 为 。 的效

6、 率 应 控 制 钢 水 。 熔 池 的搅 拌 能 力 包 精炼后 钢水 中 , 。 中的硫 含量 小于 。 , 若 , 精炼方 法 有钢 包 吹氢 堵塞水 口严 、 、 、 等 。 经过钢 一 , 钙处理后有 生成 降到 可 又 甚 时 钙 处 理 首先 生 成 。 至 火 一 。 重 钢水 总 氧预测模型 钙 处理 铝 镇 静 钢 判 断 钢 水 中 , 向球 化 转 , 钢 包精 炼 钢 水 中总氧 预 测模 型 钢 包 精 炼 吹 氮 搅 拌 时 增 加钢 水 的搅 拌 强 度 可 , , 变 的指标 文献 中有不 同的说法 , 堵水 表 口 仁 , 一 。 促 进 钢 水 中夹 杂

7、物 聚 合 上 浮 降低 钢 水 中 , 量 , 对 于 铝 镇 静 钢 钙 处 理 后 解 决 了可 浇性 不 这 已有很 多报道 图 去 除率 的 关 系 。 。 。 表 示 钢 水 搅 拌 强 度 与 夹杂物 夹 杂物 易上 浮 去 除 消除 了 。 几 不 变 形 夹 杂 物 对 钢性 能 的 有 害 作 用 一 系 的 五 个 中 间 相 的化学 成 分 及 物 性 指 标 一 铝镇静 钢 硅镇 静钢 心低 硅 钢 铝酸钙 化学 成 分 熔点 显微硬度 一 、 岁 研 耳 鬓 蛇 约 约 约 钢 水 中氧 的 降 低 , 钢 水夹 杂 物 的去 除步骤 脱 氧合金化后 时 , 。 脱

8、氧夹杂物排除 几乎 全部转变夹杂物 此 , 。 门 二 占 钢 水 搅拌 强 度 , , 仁 一 玉 要得到 仁 则要 降 低 , 图 钢 水 搅 拌 强 度 与 夹 杂 物 去 除率 的关 系 一 一 一 占 , 月 目 , 】 一 , 低 去 除脱 氧 产 物 夹杂 物形 成 它决 定 于三 个过 程 , 脱 氧 元 素 的溶 解 化 学 反 应 能力 物 的形 核 长 大 。 脱氧产 , 由图 , 可知 搅拌强度增 加 夹杂物上 浮率 增 , , , 。 加 但搅拌强 度过大 则 会 有 渣子卷 入 反 而会增加钢 中夹 杂 物 所 以 应 控 制 好 合 适 吹氢 流 量 和 压 力

9、钢 包 拌 钢 水 中 夹 杂 物 传输 到 钢 渣 界 面 夹杂 物尺寸 炼钢条 件下脱 氧 生成 , 吹氢 后 钢 水 中 总 氧 , 测 模型 可表 示 为 预 一 。 夹杂物 仁 一 仁 , , , 夹杂 物 碰撞 聚 合 尺 寸 一 拜 夹 杂物性 质 液 态或 固态 夹杂物上 浮 熔 池静 止或 流 动 渣相 吸收 。 式中 仁 丁 与 脱 氧 产 物 相 平 衡 的 氧 含 量 一 一 , 初始氧含量 , , 一 。 一一 熔 池 表 面 积 一一 熔 池 体 积 处理 时 间 , 、 。 , 钢 渣界面能 夹杂物溶解于渣相能力 渣相 的成分 温 度 渣 量 夹杂物 的排 除方

10、法 、 , 有 效 质 量 传 质 系 数 能 。 , 决定于搅拌 钢 铁 第 卷 由式 、 可知 钢包精炼钢水 中 , 、 与搅 拌强 式中 度 钢 包 容 量 处 理 时 间 等 有关 处理 后钢 水 中总 氧 一 仁 。 处 理 过 程 钢 水 中总 氧 预 测 模型 可表 示 为 一 一 , 一 尸 厂 一 , 、 盯 一 一 一 一 “ , , “ 下而卞一 认 “ 峨 断面积 铸坯 拉 速 中 间包 水 直 径 中 间 包 钢 水 质 量 液密度 钢 注 时 间 浇 可 知 中 间包 钢 水 中 由式 , 钢包 , 中 间包 吸 氮 量 , , 一 口 , , 产 , , 。 ,

11、渣 的氧 化 与 式中 钢 包 钢 水 质 量 吹 氢 流 量 钢 液 处 理 时 间 处 理 前 钢 水 初 始 氧 含 量 知 处 理 过 程 中钢 水 中总 氧 量 与 由式 可 , , , 浸渍管直径 性 钢 水 吸 氮 量 钢 水 流 量 和 钢 水 在 中间 包 的 停 留时 间 有关 。 、 、 中 间包 钢 水 中 预 测 计 算 值 与实 测值 比较 如图 所示 尸 。 一一 一 。 , 钢 包 内衬 材 质 钢 包 渣 氧 化 性 、 、 、 、 处理 时 间 、 浸 卜 一 。 、 七 一 【 城 到 乙 八 渍 管 直 径 吹 氢 流 量 钢 水循 环 流 量 以 及

12、处 理 钢 水 量 有关 图 。 钢水 中 所示 。 预 测 计 算值 与实 测 值 比较 如 实测 值 一 。 卜 七 】 城 恻 拓 图 中间包 钢 中 氧 计 算 值 和 实 测 值 的对 比 连 铸 过 程 钢 中氧 控 制 到 实测 值 八。 一 钢水经炉 外精炼 处理后 钢水 中 , 防 止 钢 水 再 污染 仁 , 可以达 一 , 甚 至 更 低 一些 钢 水 中脱 氧 产 生 以 上 都上 浮排 除 可 以 说 钢 。 的夹 杂物 大 部分 水 很 干净 “ ” 。 图 钢 中氧 计 算 值 和 实 测 值 的 对 比 保 持 铸坯 中 , 仁 炉外精炼后 钢水 与 中 处 在

13、 同 一 水 平 否 则 炉 外 精 炼 的效 果 将 前 。 功尽弃 中 间包 钢 水 中 总 氧 预 测 模 型 在 连 铸过 程 中 的 任 务 是 防止 钢 水 再 污 。 染 设 法 进 一 步 排 除夹杂 物 , , 中 间包 是 一 个 连 续 冶 金 反 应 器 钢 水 在 流 动 过 程 中 要 采 取 措 施 促 进 夹 杂 物 上 浮 中 间包 钢 水 总 氧 , 。 为此 在 连 铸 过 程 中采 用 的 技 术措 施 包 括 防止 二 次 氧 化 可表示为 , 保护 浇注 碱性 包 衬 一 一 , 一 一 , 碱性 覆 盖剂 中 间包 密封 充氢 气 。 户 夏 公

14、、 。 、 兀万二 一二只 厂一 户 刀至 司十 一 。 防止 浇 注 过 程 下 渣 示 踪 试验追 踪 铸 坯 中夹杂物来 源是 外来 夹 杂 占 , 夕 二 二卫 、 喧 一 皿 。 二次氧 化占 , , 脱氧产物占 。 贫 可见 防止 浇注 过 程 的二 次 氧 化和 下 渣 卷 渣是 第 期 。 蔡 开 科 转 炉 一 精 炼一 连 铸 过 程 钢 中 氧 的 控 制 提高 铸坯洁 净 度 的有效 措施 钢包 下渣检 测 器 防止浇注过 程下渣的 作 为 。 生产试验指 出 以稳态浇注铸坯 中 , , 指数 定 , 措 施 有 减 少 出 钢 下 渣 钢 包 渣 层 中 间包 恒 重

15、 操 作 。 非 稳 态 浇注 的 一 , , 指 数 头坯 尾坯 。 , 连 浇坯 , 大型 夹杂物 , 防止 结 晶 器 卷 渣 指数 正常坯为 尾坯 而头坯 。 连 浇坯 结 晶 器液 面 控 制 士 结 晶器钢水流动的稳定性 计 合适 的保 护 渣 。 合理设 以 上事 实说 明 非 稳 态浇注 使铸坯洁净 度 明显 , 恶 化 如 何 提 高 非 稳 态 浇 注 的操 作 水 平 把 铸 坯 洁 净 , , 度 提 高 到 稳 态 浇 注 的水 平 是 提 高连 铸 坯 整 体 质 量 水 浇 注 过 程 中 促 进 夹杂 物 进 一 步 排 除 平 的 关 键 应 引起 足 够 重

16、 视 , 。 大容 量 的 中 间包 增 加钢 水 平 均 停 留 时 间 , 结论 提 高钢 的洁 净度 应从 产 生 夹 杂 物 的源 头 抓 改 变 中 间包 内 钢 水 流 动 轨迹 中 间 包 挡 墙 十 , 坝 阻流器 、 起 尽 可 能控 制 转 炉 终 点 的 仁 , , 在 较 低 的范 围 。 中间包 吹氢 技 术 中 间包 电 磁 离 心 旋 转 结 晶器 的 电磁 搅 拌 结 晶器 的 电磁 制 动 。 根据钢 种 和 产 品质量 采 用有 效 的钢包精 炼 把 产 生 产 品 缺 陷 的 夹 杂 物 消灭 在 钢 水 进 入 结 晶器 之 前 是 获 得 干 净 钢 水 的关 键 , “ ” 。 在连 铸过 程 中 一 是 防止 钢 水 再 污 染 二 是 , 提 高非稳 态浇 注操作 水平 稳 态是 指 拉速 正 常 的浇 注 操 作 、 。 在钢 水 流 动过 程 中要 创 造 条 件 去 除 夹 杂 物 三 是 提 , 非 稳 态是 指 开 高 非 稳 态 浇 注 操 作 水 平 才 能保 证 最 终 产 品 的 洁 净 , 浇 换钢 包 浇 注 结 束 拉速 突然发 生 变化 的 浇注操 、 、 度 。 参 考 文 献 , , , , , , , , 一 刘 中 柱 蔡 开 科 纯 净钢 及 其 生 产 技 术 钢 铁 , , , 一 , ,