转炉炼钢脱氧工艺分析

转炉炼钢脱氧工艺分析
发布时间：2021-05-19T09:05:28.921Z 来源：《中国科技人才》2021年第8期作者：李涛[导读] 转炉根据炉衬耐火材料的性质可分为酸性转炉和碱性转炉两种;根据气体吹入炉内的部位，可分为底吹、顶吹、侧吹和顶底复合吹炼转炉;按气体种类可分为空气转炉和氧气转炉。

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摘要：随着社会经济发展的转型，钢铁行业也需要实现创新，引入一些新工艺，控制产品的生产成本，促进产品质量的本质提高。

从转炉炼钢的角度来看，脱氧技术一直存在问题。

因此,如果想真正实现整体优化的过程中,应该采取有效的钢液脱氧处理措施, 让炼钢成本中的脱氧成本得到全面控制，确保钢铁产品的质量不断提高,在对相关企业的发展创造有利条件。

关键词：转炉；炼钢脱氧工艺；沉淀脱氧
1、炼钢转炉的主要类型和冶炼工艺
转炉根据炉衬耐火材料的性质可分为酸性转炉和碱性转炉两种;根据气体吹入炉内的部位，可分为底吹、顶吹、侧吹和顶底复合吹炼转炉;按气体种类可分为空气转炉和氧气转炉。

碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，成为使用最普遍的炼钢设备。

转炉主要用于生产碳钢、合金钢等。

转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，加入少量生石灰，鼓入空气或氧气，使硅、锰、磷、硫、碳等杂质氧化，在氧化过程中放出大量的热量(含1%的硅可使生铁的温度升高200℃)，使炉内达到足够高的温度(不需借助外加能源)，靠铁水本身的物理热和铁水组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。

2、转炉炼钢脱氧工艺问题和氧的产生和危害
钢液中的氧通常以非金属夹杂物或溶解氧的形式出现。

在炼钢和吹氧过程中可能会出现氧。

但是，无论用哪种方法来扩大炼钢，这种方法都可以用来去除钢中的其他材料，物质会被分解，特别是在锰、硅、磷和碳的加工过程中。

基本上，氧气会被使用，与氧气发生化学反应，导致其他物质与氧气融合形成新的物质，同时分解其他物质。

钢液中必定或多或少的包含氧，因此，在吹氧炼钢过程中，由于钢水的氧化和其他物质的不断减少，钢水中的氧气量也在不断减少。

没有对钢水中的氧进行处理。

经过良好的处理，钢水中含有更多的氧气，当它完全凝结后，它可以随钢水的变化而产生晶体物质，产生氧化亚铁。

由于氧化亚铁在钢液中出现，会对铸坯造成损伤，从而降低成品钢的质量。

严重者还会造成变形，导致热脆化、冷脆化、氢脆化，或钢材出现氧化问题。

如果钢水中氧含量超标，很容易加重硫损，同时还会继续发生化学现象。

当变化发生时，会同时出现各种氧化物质，这些氧化物质会混入钢材产品中，降低成品钢材的质量，影响钢材。

各种属性。

钢液中所含的碳在凝结过程中也随着溶解氧的化学变化，引起沸腾现象。

特别是当含氧量较高时，沸腾现象更加明显，因为钢液中出现各种脱氧现象，导致实际情况下沸腾情况的差异。

根据不同的沸腾条件，不同的钢材料，如用于沸腾的钢、镇静钢和半镇静钢，如果钢液中含有一氧化碳气泡，很容易降低板坯中的浓度，损害钢的硬度。

由于上述情况的发生，为了提高钢水脱氧质量，降低钢水含氧量，有必要按常规方式展开尾段。

3、转炉炼钢脱氧工艺的优化方法分析3.1、沉淀脱氧工艺优化
在沉淀脱氧过程中，脱氧剂的脱氧效果非常重要。

相关实验研究表明，在对原有脱氧工艺进行全面优化后，已成功生产出基于钙基脱氧剂的沉淀脱氧技术，并取得了良好的效果。

钙属第二主族元素，可与多种元素结合。

此外，钡与钙属于同一组元素，其脱氧效果非常好。

在硅-铝-铁中加入钡，生成硅-铝-钡，可大大提高脱氧能力。

与钡相比，钙具有更强的脱氧能力。

钙与钡的比摩尔质量比是1:3.43。

从这个值也可以看出，要达到1kg的钙的效果，需要添加的钡的含量是3.43kg。

但是钙在铁水中的溶解度是有限的。

例如，当铁水温度为1600℃时，溶解度仅为0.03%。

如果它在固体铁中，钙就很难溶解。

更重要的是，钙的蒸汽压非常高。

在1600℃的炼钢液中，钙蒸汽压为1.98，如果用钙作为脱氧剂，所涉及的钙消耗非常大，成本也会很高。

因此，要想更好的提高脱氧效率，企业需要增加钙在铁水中的溶解度。

人们可以选择在钙剂中加入碳、硅、铝等。

例如，加入1%的碳会使钙的溶解度加倍。

从钙基脱氧剂的应用角度来看，钙合金需要制成小于15mm的颗粒。

如果粒径过大，钙的溶解会受到边界层扩散的影响，局部难以达到饱和状态，影响钙的溶解度。

最终导致大量钙的浪费。

此外，通过减小颗粒尺寸，钙与铁水之间的接触面积也会增加，这自然表现出更好的溶解性。

从前期的实验研究可以看出，每生产1吨钢材，需要加入的钙基脱氧剂质量约为1.2 kg。

炼钢时，加入脱氧剂的方法如下:首先，在出钢前，将全部钙基脱氧剂加入钢包中；其次，加入铁合金是为了实现合金脱氧，实际的合金需要在加入的攻丝时间的四分之一左右，三分之二左右的位置就结束了。

在此期间，控制钢水的终点和渣的氧化特性，保证出丝时少加渣，提高合金的成品率;最后，当底部吹入后氩气从钢水中除去时，要保证整体反应具有明显的均匀性。

只有这样，杂物才能完全漂浮。

经过一段时间的平静后，就可以进行钢的连铸操作了。

3.2、普碳钢脱氧工艺优化
普通碳钢脱氧工艺在炼钢中应用时，必须注意以下几个环节:(1)在脱氧操作初期，合理在转炉中添加低成本增碳物质。

(2)在硅铁和硅锰合金的作用下逐步开展脱氧操作和脱氧合金化操作。

(3)通过吹氩站进行深度脱氧操作。

在实际操作中,在转炉炼钢过程中,如果转换器的终点是大于或等于0.5%,能够在钢液充斥炉底时添加增碳物质，同时认真的查看增碳物质的溶解情况以及钢包翻腾状况，确定在符合标准的条件下加入硅铁和硅锰合金，然后完成脱氧合金化操作;转炉终点小于或等于0.5%时，可在炼钢工艺20%的条件下添加。

适量的铝铁及硅锰合金，预脱氧作业完成后，再将增碳物质等物料加入炉体，以完成脱氧合金化作业。

在吹氩期间，要保证其完整性，同时要按标准控制操作强度和时间。

在优化措施中采用脱氧技术比以往的脱氧技术更经济。

如果钢液中的W(C)过高，可采用渗碳材料进行预脱氧操作。

如果钢水中的W(O)太高，就需要加。

对低成本的铝铁进行脱氧。

这样既可以提高普通碳钢脱氧工艺的安全性能，同时又可以减少投资资金，应用推广价值高。

3.3、真空脱氧工艺优化
真空脱氧法采用真空法。

处理后的钢水置于真空条件下，破坏碳和氧的状态，催化碳和氧之间的化学变化，将一氧化碳从钢液中分离出来，完成脱氧操作。

在脱氧操作中适当加入惰性气体，可以促进钢液的搅动，在碳、氧的化学标准期起到催化作用。

使一氧化碳从钢液中分离，从而减少对钢液的损害。

当一氧化碳上升时可通过方式将非金属物质分离，在完成脱氧操作的过程中可进行脱碳操作。

这种方法用于低碳钢的生产中。

一氧化碳的分离可以促进钢水的搅动，实现良好的化学现象，保证脱氧作业的质量，减少脱氧物质和石灰的应用，减少脱氧作业的资本投资。

在具体的生产阶段，采用的工艺比较简单，可以保证钢材的质量。

转炉和电炉外操作被认为是提高钢质量的一种好方法。

结束语
综上所述，钢液质量与脱氧效果有直接关系。

在具体生产操作的实施中，可以选择和应用的脱氧工艺方法有很多。

因此，相关公司需要根据自身的实际情况选择最佳的转化器。

钢还原过程。

在良好的脱氧过程的帮助下，钢中的夹杂物含量大大降低，钢液的流动性可以有效提高，从而保持整体运行不受任何影响。

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