二次精炼渣钢反应及成渣热对钢液温度的影响
二次淬火温度对40Cr钢亚温淬火组织和韧性的影响
图 1 原始组织为淬火态的 40Cr 钢淬火+低温回火的金相照片(a~d) 1.试验方法 将 40Cr 钢用线切割加工成 10mm×10mm×20mm 圆柱型试样。首
先进行 920℃一次预淬火。然后将淬火后的试样进行 770℃、780℃、
参考文献 [1]杨在志.热处理工艺对 40Cr 钢组织性能的影响[J].钢结构, 2008,(01):36-39. [2]马跃新.40Cr 钢亚温淬火研究[J].现代制造工程,2006,(06): 36-40. [3]张志波.40Cr 钢在水中淬火的研究[J].一重技术,2004,(02): 25-27. [4]江国栋.40Cr 钢亚温淬火后的力学性能[J].机械工人.热加工, 2004,(12):74-76.
科技信息
专题论述
情和意志在一个时期内总存在许多不同的倾向,有合乎教育教学和规 律目标的,也有不符合的,要努力去扩展符合教育教学目标和教育教学 的倾向,对于不符合目标要求和规律的倾向要纠正,先引导学生感到有 纠正的必要,然后指导和督促他们自觉地去纠正。(2)根据不同的教学 内容采用不同的教学方法,对不同层次的学生提出不同的要求,使每一 个学生都获得成功的体验,努力在学生中普遍树立“老师有能力把我教 好”、“我能学好”的信念。(3)对待毛病较深的学生注意抓转机。要尽可 能地医治那些在学生思想和习惯上造成的创伤,抓住时机,促进其产生 根本的转变。(4)注意防止师生矛盾的激化。对有这样那样缺点和错误 的“差”生,施以纪律的约束,甚至严厉的批评都是必要的,但对学生人 格的侮辱、自信心、自尊心的伤害以及不公正不合理的评价,常常使学 生产生对立的情绪,使师生矛盾激化,不利于问题的解决,应教育从严、 处理从宽,这样才能得到学生理解,转化矛盾。
40Cr 钢是以 Cr 为主要合金元素的调质钢,主要用于制作调质机械 零件。要求具有较高的屈服强度、抗拉强度和塑韧性,但采用常规淬火 的 40Cr 钢的强度与韧性搭配不佳。为了获得良好的强韧性配合,采用 亚温淬火低温回火进行研究。本文主要研究亚温淬火温度对 40Cr 钢 组织和性能的影响。
LF精炼过程的钢水温度控制
LF精炼过程的钢水温度控制1前言:近年来,随着洁净钢冶炼技术的发展,LF作为主要的炉外精炼手段,在洁净钢冶炼过程中得到了广泛应用,其生产技术也在不断地完善和发展。
同电弧炉相比,LF的熔池要深得多,为了保证连铸的生产顺行,LF冶炼过程的温度控制是其主要冶炼目标之一,因此其加热过程的温度控制显得非常重要。
本文在分析LF炉能量平衡的基础上,进行了LF精炼过程温度控制工业试验,对实现LF炉内钢液处理温度的合理控制有着重要意义。
2影响LF冶炼过程钢水温度变化的因素2 .1由于LF化学反应热效应很小,可以忽略不计,因此为LF炉提供的能量只有从变压器输出的电能,即变压器的有功功率e。
变压器二次侧输出的电能,一部分功率被线路上存在的电阻消耗掉,称之为线路损失的功率r,另一部分转变为电弧热量即电弧功率arc。
由电弧产生的热能arc 一部分传给熔池(炉渣和钢水),另一部分损失掉,传递给包衬和水冷包盖ar。
而电弧电能传给熔池的比例主要取决于电弧埋入炉渣的深度。
进入熔池的热量ab又可分为三大去向。
第一部分用于钢水和炉渣的加热升温所需热量m和渣料及合金熔化升温所需热量ch,两者之和即为加热熔池的热量bath。
第二部分是指通过包衬损失的热量ls,其中又分成两部分,一部分热量成为包衬耐火材料的蓄热ln而使包衬温度升高,另一部分是由包壳与周围大气的热交换而损失的热量shell。
第三部分热量是通过渣面损失的热量sa,其中一部分是通过渣面的辐射和对流传热的热损sl,另一部分是由熔池内产生的高温气体通过渣面排走的热量g。
上述分析可以清楚地表LF炉能量的输入和输出及其分配关系。
在LF炉的操作过程中,由于上述因素相互作用、相互影响,因此,其实际的温度控制较为复杂。
3 LF炉温度控制试验3. 1试验内容为了实现LF炉稳定的温度控制,首先根据150tLF炉的供电系统特点及电阻与电抗值,结合电、热参数绘制出不同电压下“电热特性曲线”,根据理论计算确定的工作点,对Q235A钢种进行了LF炉冶炼试验,试验安排及结果见表1。
8-二次精炼
8.2钢液的真空处理 8.2.5真空脱气方法 8.2.5.1真空提升脱气法(DH法) 1)DH真空提升脱气装置 真空室(钢壳内衬耐 火材料)及提升机构 加热装置(电极加热 装置或喷燃气,喷油加热) 合金料仓(真空下密 封加料) 抽气系统。
8.2钢液的真空处理 8.2.5真空脱气方法 8.2.5.1真空提升脱气法(DH法) 2)DH法脱气工作原理 根据压力平衡原理,借助于真空室与钢包之间的 相对运动,将钢液经吸嘴分批吸入真空室内进行脱气 处理的。 处理时将真空室下部的吸嘴插入钢液内,真空室 抽成真空后其内外形成压力差,钢液沿吸嘴上升到真 空室内的压差高度,如果室内压力为13.3~66Pa,则提 升钢液约1.48m。
8.1炉外精炼概述 8.1.3炉外精炼的手段
例如:VOD法采 用了真空、搅拌 和喷吹的手段; RH采用了真空、 搅拌、喷吹的手 段;LF采用了搅 拌、加热的手段。
8.2钢液的真空处理 真空处理的作用 去除溶解的挥发性组分、脱气、脱碳(脱 氧)、脱硫和去除夹杂物的目的。 8.2.1挥发性杂质的去除 钢液中的有色金属,如Pb、Cu、As、Sn、Bi 等在钢液进行真空熔炼或处理时,可通过挥发而 除去一部分。挥发量取决于该元素的蒸气压和在 铁液中的活度。
8.2钢液的真空处理 8.2.3真空脱碳(脱氧) 1)真空脱碳 利用真空可使钢液深度脱碳,生产超低碳钢 并使钢液中氧含量也降低到很低的水平。 脱碳反应动力学表明:钢液中碳含量降低到 临界量以下(w[C]<0.1%-0.45%)后,即可采用 真空脱碳。
8.2钢液的真空处理 8.2.3真空脱碳(脱氧) 2)真空脱氧 真空条件下,脱氧剂为碳:
8.2钢液的真空处理 8.2.5真空脱气方法
8.2钢液的真空处理 8.2.5真空脱气方法 8.2.5.1真空提升脱气法(DH法)
纯净钢及二次精炼硕士
由上述讨论,可得出以下认识:
• 纯净钢或洁净钢是一个相对概念;
• 某一夹杂含量降低到什么水平决定于钢种和产品用途; • 有害元素的降低程度决定于装备和工艺现代化水平; • 不管生产什么用途得钢,总是要求钢中夹杂物数量尺寸、
形态得到控制。
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三、炉外精炼技术的发展过程
• 二次精炼发展历程; • 钢包精炼; • 中间包冶金; • 铁水预处理
3)热轧带钢[%S]从0.02降到0.001,钢的横向冲击值提高12~ 15倍。
22
• 需要指出的是对不同钢种其中的杂质元 素的种类是不同的,如硫在一般钢中都视 为杂质元素,但在易切削钢中其为有益元 素;IF钢中氮是杂质元素,但在不锈钢中氮 可以代替一部分镍和其它贵重合金元素, 其固溶强化和弥散强化作用可提高钢的 强度。
(2)去除夹杂物
• 超低[O]: 如滚珠钢,汽车板; • 形态控制:如拉拔钢丝,管线钢。
(3)成分控制
• 化学成分控制在窄的范围,性能均一性。
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•滚珠轴承钢的纯净度要求
1) 接触疲劳破坏特征:表面凹坑,,“麻点”;
2) 非金属夹杂物对接触疲劳的破坏作用:
3)
轴承钢当[O]从30PPm降到15PPm时,其疲
9
•纯净钢的由来 • [C]
钢是铁-碳合金;但[C]在不锈钢 是有害元素;在汽车用的IF钢和电工钢中 也是有害元素。
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•纯净钢和洁净钢概念
关于纯净钢(purity steel)或洁净钢(clean steel)的概念,目前国内外 尚无统一的定义,但一般都认为洁净钢是指对钢中非金属夹杂物(主要是氧 化物、硫化物)进行严格控制的钢种,这主要包括:钢中总氧含量低,非金属 夹杂物数量少、尺寸小、分布均匀、脆性夹杂物少以及合适的夹杂物形 状。只有那些尺寸大于“临界值”的夹杂物才起重要作用,凡是只存在 尺寸小于临界值的夹杂物的钢,就认为是洁净钢。而纯净钢则是指除对 钢中非金属夹杂物进行严格控制以外,钢中其它杂质元素含量也少的钢种, 如铜、砷、铅、锌、锑等。
LF精炼过程钢中硫、磷、氮、氧含量控制
LF精炼过程钢中硫、磷、氮、氧含量控制作者:钱丹丹陈志月闫若璞来源:《中国科技博览》2016年第07期[摘要]将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程,也叫“二次炼钢”。
炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。
初炼:炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。
精炼:将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫,去除夹杂物和进行成分微调等。
这样将炼钢分两步进行,可提高钢的质量,缩短冶炼时间,简化工艺过程并降低生产成本。
[关键词]LF精炼脱硫脱磷氮、氧含量 s非金属夹杂物中图分类号:U231.92 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0277-011.引言:钢材的质量及性能是根据需要而确定的,不同的需要,要有不同的元素含量。
硫;是钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行压力加工时,容易脆裂,通常叫做热脆性。
磷;能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫做冷脆性。
通常情况下,氮被视为钢中的有害元素,而氧元素主要以氧化物系非金属夹杂物的形式存在于钢中。
减少LF 炉精炼工艺过程钢液增氧、去除钢中氢含量是生产优质钢的关键环节。
此外,控制钢中夹杂物是提高钢材使用性能的有效途径。
2.转炉LF精炼脱硫与脱磷2.1脱硫2.1.1脱硫方法硫是钢中的长存元素之一,它会使大多数钢种的加工性能和使用性能变坏,因此除了少数易切削钢种外,它是需要在冶炼中脱除的有害元素。
硫在钢中以[FeS]形式存在,常以[S]表示。
钢中含锰高时,还会有一定的[MnS]存在。
目前炼钢生产中能有效脱除钢中硫的方法有碱性氧化渣脱硫、碱性还原渣脱硫和钢中元素脱硫三种。
2.1.2 脱硫影响因素脱硫影响因素与碱性氧化渣脱硫不同,LF碱性还原渣脱硫反应方程式为:[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)(1) [MnS]+(CaO)=(CaS)+(MnO)(2)由于钢中的[S]大部分以[FeS]形式存在,因此脱硫反应主要以式(1)为主。
LF精炼过程的钢水温度控制
工艺
《工业加热》第 34 卷 2005 年第 2 期
LF 精炼过程的钢水温度控制
张慧书,战东平,姜周华
(东北大学 材料与冶金学院,辽宁 沈阳 110004)
摘要: 在对 LF 能量平衡分析的基础上,进行 150 t LF 温度控制试验。试验结果表明,单纯考虑供电制度的选择无法满足 LF 的温度 控制要求,必须进行综合控制研究。
关键词:LF;精炼;温度;炼钢 中图分类号:TM924.4;TF769
文献标识码:A
图 2 1#电热特性曲线
序 工作 钢液重 号 点 量/t
28 1 32
24
135.7
表 1 比较实验结果
加热时 间/min
温升/℃
升温速度1) /℃·min 1
15
15
30
2.0/1.751
15
23
1.53/1.34
热效 备 率2) 注
化 0.397 渣 0.323
28
10
化
2 24 156.5
10
(4)单纯考虑供电制度,无法满足 LF 的温度控制要 求,建议采取诸如加强钢包衬的绝热、充分烤包、减少
66
LF 炉的散热以及造好泡沫渣等措施,提高 LF 冶炼过程 的温度控制效率。
参考文献: [1] 傅 杰. 发展我国钢的二次精炼技术的建议 [J]. 特殊钢,
1999,20 (增刊): 23-25. [2] 万真雅. LF 炉精炼 GCr15 轴承钢的温度制度 [J]. 华东冶金
钢水精炼资料
LF精炼知识1.炉外精炼发展历程♦20世纪30-40年代,合成渣洗、真空模铸。
1933年,法国佩兰(R.Perrin)应用高碱度合成渣,对钢液进行“渣洗脱硫”—现代炉外精练技术的萌芽;♦50年代,大功率蒸汽喷射泵技术的突破,发明了钢包提升脱气法(DH)及循环脱气法(RH)♦1935年H。
Schenck 确定大型钢锻件中的白点缺陷是由氢引起的—氢脆.♦1950年,德国Bochumer Verein (伯施莫尔—威林)真空铸锭.♦1953年以来,美国的10万千瓦以上的发电厂中,都发现了电机轴或叶片折损的事故。
1954年,钢包真空脱气.♦1956年,真空循环脱气(DH、RH).♦60-70年代,高质量钢种的要求,产生了各种精炼方法♦60、70年代是炉外精炼多种方法分明的繁荣时期♦与60年代起纯净钢生产概念的提出、连铸生产工艺稳定和连铸品种扩大的强烈要求密切相关♦此时,炉外精炼正式形成了真空和非真空两大系列不同功能的系统技术,同时铁水预处理技术也得到迅速发展,它和钢水精炼技术前后呼应,经济分工,形成系统的炉外处理技术体系,使钢铁生产流程的优化重组基本完成。
♦这个时期,还基本奠定了吹氩技术作为各种炉外精炼技术基础的地位和作用.♦这一时期发展的技术:VOD-VAD、ASEA-SKF、RH-OB、LF、喷射冶金技术(SL、TN、KTS、KIP)、合金包芯线技术、加盖和加浸渍罩的吹氩技术(SAB、CAB、CAS)♦80-90年代,连铸的发展,连铸坯对质量的要求及炼钢炉与连铸的衔接,RH-KTB、RH-MFP、RH-OB;RH-IJ(真空深脱磷),RH-PB、WPB(真空深脱硫)、V-KIP、SRP脱磷♦21世纪,更高节奏及超级钢的生产。
2.炉外精炼作用和地位♦提高冶金产品质量,扩大钢铁生产品种不可缺少的手段;♦是优化冶金生产工艺流程,进一步提高生产效率、节能强耗、降低生产成本的有力手段.♦保证炼钢-连铸-连铸坯热送热装和直接轧制高温连接优化的必要工艺手段♦优化重组的钢铁生产工艺流程中独立的,不可替代的生产工序图1 取样器示意图3. LF 精炼工艺优点● 精炼功能强,适宜生产超低硫、超低氧钢;● 具备电弧加热功能,热效率高,升温幅度大,温度控制精度高;● 具备搅拌和合金化功能,易于实现窄成分控制,提高产品的稳定性;● 采用渣钢精炼工艺,精炼成本较低;● 设备简单,投资较少。
二次淬火温度
二次淬火温度二次淬火温度是钢材制造中的一个特殊工艺,通常被称为“回火”。
它是将热处理过的钢材进行再次处理以确定其最终硬度和强度的一种工艺。
回火的过程是将钢材加热到特定温度并保温一定时间,在适当条件下降温,从而改善其性能。
二次淬火温度的作用回火的目的是为了提高钢材的韧性,同时减少其硬度。
在制造高强度钢时,一开始的淬火过程可以使钢材获得较高的硬度,但这种硬度会减少钢材的韧性,因此需要进行回火以调整硬度和韧性的平衡。
这样,钢材可以在受到强烈冲击时不容易破裂。
另一方面,回火在改善钢材的加工性能方面也起着重要的作用。
如果钢材的硬度过高,它将变得脆弱且难以加工。
回火温度对钢材性能的影响回火温度是影响钢材性能的关键因素之一。
不同的回火温度可以产生不同的硬度和韧性。
通常,在正常条件下,回火温度为200℃至700℃,保温时间为1到3小时。
当回火温度低于200℃时,硬度会大大增加,这可能会降低钢材的韧性。
但是,当回火温度达到700℃时,钢材变得软化,硬度和强度下降,但韧性提高。
热处理钢材的目标是要保留合适的硬度和韧性以满足不同的使用需求。
为了实现这一目标,需要选择最适合钢材的回火温度。
这个温度取决于钢材的成分、形状和应用场合等因素。
回火温度的选择还要考虑钢材的用途。
例如,频繁受到强烈冲击的机械零件需要高韧性,因此需要选择较高的回火温度以降低钢材的硬度。
但是,在制造切削刀具和工装的过程中,需要选择较低的回火温度以提高硬度和耐磨性。
总之,对于任何给定的钢材,回火的选择是一个复杂的过程,需要涉及多种因素。
回火最终的目的是提高钢材的强度和韧性,以及改善其加工性能。
下一次淬火的温度取决于这些要素如何平衡。
炉外精炼工:初级炉外精炼工试题预测
炉外精炼工:初级炉外精炼工试题预测1、判断题电弧加热是得到广泛应用的最理想的加热方式之一。
()正确答案:错2、填空题RH真空室的插入管分为上升管和()。
正确答案:下降管3、填空题转炉炼钢所用的冷却剂主要(江南博哥)是:废钢、()、球团矿、氧化铁皮等。
正确答案:矿石4、填空题气体搅拌对钢液的调温效果主要体现在()。
正确答案:冷却钢液5、单选CAS-OB吹氧升温过程会使钢水硅含量()。
A.提高B.降低C.保持不变正确答案:B6、填空题RH脱碳处理要求()。
正确答案:钢包无残钢残渣7、判断题RH处理过程中合金加入的种类及数量不会对处理过程的温降速度产生影响。
()正确答案:错8、单选一般RH精炼用合金的粒度以()为宜。
A.<3mmB.3mm~5mmC.>15mm正确答案:B9、单选所谓浇铸温度,是指()内钢水的温度。
A.盛钢桶B.中间包C.结晶器正确答案:B10、填空题采用RH处理工艺可利用一较小的真空设备,分批处理()。
正确答案:大量钢液11、填空题钢和铁都是以()为基体,含有碳、硅、磷、硫、锰等五大元素的铁碳合金。
正确答案:铁12、填空题对绝大多数钢种来说,磷都是一种有害元素,它会导致钢材的()性。
正确答案:冷脆13、填空题考虑到互换性,一般真空的()和()内径相同。
正确答案:上升管;下降管14、填空题氮主要以()的形式存在于钢中,钢中的氮可使钢材产生时效脆化,使钢材的冲击韧性降低。
正确答案:化合物15、单选下列精炼方法中,具备加热功能的是()。
A.RHB.DHC.RH-OB正确答案:C16、问答题RH能起什么精炼效果?正确答案:RH主要起真空脱气作用,同时起均匀成份和温度作用;也可以在精炼过程微调成份,还可与吹氧加热、脱碳、喷粉等手段结合取得更广泛的精炼效果。
17、问答题RH真空脱气法有哪些精炼功能?正确答案:(1)去除钢中的气体,即氮、氢、氧;(2)合金化,微调钢液成份;(3)均匀钢液成份和温度;(4)脱硫,去除夹杂物,提高钢液纯净度;(5)脱碳。
技能认证炼钢工知识考试(习题卷53)
技能认证炼钢工知识考试(习题卷53)第1部分:单项选择题,共35题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]在选择耐火材料时,首先要了解( )。
A)化学成分B)耐火度C)抗渣性答案:A解析:2.[单选题]砌筑于钢包渣线部位的主要耐火材料为( )。
A)粘土砖B)蜡石砖C)镁碳砖答案:C解析:3.[单选题]浇注铸件时,内浇道至外浇口液面的高度与内浇道以上铸件高度之差,称为( )。
A)剩余压力头B)抬型压力头C)静压力答案:A解析:4.[单选题]用作增碳剂的主要是( )。
A)中碳石墨B)高碳鳞片石墨C)低碳鳞片石墨答案:A解析:5.[单选题]下面几个元素,( )在钢中是无害元素。
A)磷B)硫C)钒答案:C解析:6.[单选题]回磷的现象是由( )引起。
A)高温B)低温C)与温度无关答案:A解析:7.[单选题]碳熔解在γ-Fe中形成的间隙固溶体是( )C)渗碳体D)珠光体答案:B解析:8.[单选题]下列产品不属于型材的是()。
A)角钢B)带钢C)螺纹钢D)工字钢答案:B解析:9.[单选题]金属材料在加工过程中显示出来的有关性能,称为金属的( )。
A)工艺性能B)物理性能C)机械性能D)化学性能答案:A解析:10.[单选题]不是活性石灰特点的是 ( )A)气孔率高B)比表面大C)晶粒细小D)晶粒粗大答案:D解析:11.[单选题]顶吹转炉炼钢熔池内升温较快的是在____。
A)前期B)中期C)后期D)未期答案:B解析:12.[单选题]铁水中 C Si P等元素的含量较高时,有利于提高硫在铁水中的( )。
A)溶解度B)自由能C)分解压D)活度系数答案:D解析:13.[单选题]镇静钢、半镇静钢和沸腾钢的主要区别在于( )。
A)脱氧工艺不同B)脱氧剂用法不同C)脱氧程度不同解析:14.[单选题]( )是轻烧白云石的主要成分。
A)CaF<sub>2</sub>B)MgO、CaOC)CaOD)Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>答案:B解析:15.[单选题]P在钢中的存在形式是 。
洁净钢生产的二次精炼技术
洁净钢生产的二次精炼技术洁净钢, 二次精炼为满足最终用户需要,洁净钢生产中二次精练设施越来越发挥出举足轻重的作用。
真空脱气首先用于生产不锈钢和特种钢,特别是不能在常压环境中进行有效生产的高铬钢。
真空吹氧脱碳(VOD)工艺不仅能降低反应产物一氧化碳的分压,而且可防止过量铬被氧化,但该工艺缩短了钢包炉的使用寿命并延长了钢水的处理时间,从而导致氧氩混吹脱碳(AOD)工艺技术的开发。
在大批量的不锈钢生产中,氧氩混吹脱碳工艺越来越受到用户的欢迎。
钢铁生产者逐渐意识到炉渣对最终产品质量所造成的影响。
炉渣的成分直接影响钢水以及钢材中夹杂物的成分,而夹杂物的成分反过来影响钢材的物理性能。
不幸的是,到目前为止,炉渣成分和夹杂物成分之间的因果关系并不能进行实时测量。
但值得庆幸的是,通过炉渣管理系统可进行高洁净钢的生产。
炉渣管理系统是一种用于说明和控制钢包渣成分的工艺。
在采用该系统之前.必须了解炉渣的构成,其包括:炉渣携带量、脱氧产品、钢包炉的炉衬材料、造渣添加剂以及上炉钢的余渣。
以下介绍几个采用炉渣管理系统生产特种钢并获得理想结果的实例。
镇静钢以及轴承钢生产轴承钢零件的使用寿命和夹杂物(SiO2和Al2O3)的总量之间成反比关系。
携带了氧化亚铁(FeO)和氧化锰(MnO)的炉渣可导致钢水过氧化以及夹杂物中氧化物的水平过高,因此控制炉渣携带量是生产洁净轴承钢的前提。
而且,在控制炉渣携带量的同时必须考虑去除钢水中的脱氧产物,因此,炉渣必须具备一定的亲和力,以便吸附氧化铝。
满足上述要求的炉渣成分必须位于CaO饱和区域并接近CaO·Al2O3,共熔区。
一般情况下,炉渣成分中石灰与氧化铝的比例应在1.2—2.0之间。
对轴承钢来说,1.7应该是最优的。
为描述氧化钙饱和区内钢包渣的特性,定义了氧化钙饱和指数。
该指数主要用于以下几个目的:——识别炉渣的相对饱和度,从而判断石灰的添加量;——显示炉渣的脱硫潜力;——预测并防止钢包炉炉衬磨损。
钢水二次精炼技术
钢水二次精炼技术1. 前言对世界粗钢产量统计表明,在过去30年里,世界粗钢产量在起伏中持续增长。
由于连铸比增加使成材率提高。
目前,LD钢厂生产的粗钢占世界总钢产量的60%.电炉钢厂产钢接近40%。
在过去15年里,欧盟15个成员国真空处理能力不断增加。
目前,可对产钢量的 80%以上进行真空处理。
用于二次精炼的钢包炉首先被引入电炉钢厂。
近年来,BOF钢厂钢包炉的使用也在稳定增长。
现在,欧盟15个成员国钢产量的30%以上经钢包炉二次精炼。
实际上,连铸技术是70年代初日本和欧洲开发的.后来被引进炼钢厂,目前,这两个地区的连铸比达到95%左右。
而美国的发展趋势也是一样,仅用了3—4年,使目前连铸比也达到95%左右。
未来几年,这些国家的连铸比肯定会不断增加。
据统计,目前世界连铸产量约占钢产量的85%左右。
在以后的几年里,这一数据或许会上升到约90%。
2.二次精炼技术的发展为了均匀成分和温度,出现了钢包内气体搅拌工艺。
最引人注目的是二次精炼的采用,大大提高了钢的产量和质量。
然而二次精炼的主要任务和目的是什么呢? 在出钢和连铸时分离钢水和渣相、钢水脱氧、根据终点目标进行合金化、调整注温、改进钢水的洁净度、夹杂物变性、去除钢水中溶解的[H]和[N]、脱碳、脱硫、均匀钢水成分和温度。
真空脱碳的引入使大量降低碳含量成为可能。
目前可得到碳含量20ppm的钢水,预计特殊用途的钢可达到含碳 10ppm。
预计未来特殊用途的钢要求P下降到30ppm。
现在,通过铁水和钢液脱S,S含量能稳定达到10ppm。
目前,还不需要脱s到更低水平。
未来专用钢要求氮含量 20ppm,现在可得到总含氧量15ppm的钢,将来要求氧含量最低可达10ppm左右,通过真空处理,可将氢含量降低到1ppm左右。
目前的炼钢工艺方法相当灵活,取决于炼钢厂的产品范围。
一般从铁水预脱硫开始,接着转炉炼钢.然后真空处理(RH处理或钢包炉脱气处理),如有必要,接下来钢水还可以加热。
LF热态精炼渣循环再利用试验分析
LF热态精炼渣循环再利用试验分析于学文【摘要】为降低生产成本,山钢股份莱芜分公司特钢事业部进行了热态精炼渣循环利用试验,循环利用两次,精炼出钢后将精炼渣扒出1/2至电炉钢包中,热渣回炉炉次电炉出钢过程低碳钢加300 kg石灰,不加调渣剂;中高碳钢加150 kg石灰,150 kg调渣剂,其他精炼工艺不变,试验的生产过程平稳顺行,节奏允许.分析表明,热渣回炉炉次精炼渣样成分、碱度等性能满足钢种质量要求,能够保证精炼钢水的脱硫要求,吨钢可降低成本10.65元.【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2017(039)004【总页数】3页(P34-35,38)【关键词】热态精炼渣;循环利用;成本【作者】于学文【作者单位】山钢股份莱芜分公司运营管理部,山东莱芜271104【正文语种】中文【中图分类】TF769.2钢铁工业炉渣的处理和利用是环境治理和保护的重要部分,是绿色制造、循环经济的生态工业工程发展的要求。
特别是在钢铁行业遭受了前所未有的困境的情况下,如何通过降低过程消耗,减轻成本压力,提高产品盈利空间,是钢铁企业面临的巨大挑战。
目前炉渣的综合利用包括生产钢渣水泥、用作烧结熔剂和高炉炼铁熔剂等。
理论与其他兄弟单位的试验实践表明,LF热态精炼渣在其脱硫率、吸附夹杂物、埋弧发泡等综合性能等方面均可以满足钢种的质量及LF提温等方面的要求。
为此,本研究对LF热态精炼渣进行循环利用试验和生产实际应用,以减少炼钢过程的造渣材料消耗,减少炉渣外排,特别是回收精炼钢水进VD前扒渣过程损失的钢水,提高钢水收得率,提高企业效益。
山钢股份莱芜分公司特钢事业部目前是“EAF-LF-VD-CC”四位一体的单工位流程,4个钢包在线热循环,钢水进VD前要扒出1/2~1/3的渣量,在生产节奏上完全可以满足要求。
由于用过的LF热态精炼渣仍具有一定的硫容量和较高的碱度、温度及吸附夹杂物的能力,在循环利用的过程中可以快速成渣,减少电炉出钢过程因化渣产生的温降,加速出钢合金化的过程,同时热态下使用时节能潜力巨大。
炉外精炼复习题答案完整版
炉外精炼复习题答案完整版1概述1名词解释:长流程短流程炉外精炼长流程:以氧气转炉炼钢工艺为中心的钢铁联合企业生产流程短流程:以电炉炼钢工艺为中心的小钢厂生产流程炉外精炼:凡是在熔炼炉(如转炉、电炉)以外进行的,旨在进一步扩大品种提高钢的质量、降低钢的成本所采用的冶金过程统称为炉外精炼。
2转炉炼钢和电弧炉炼钢的不足之处有哪些?(07级A)电炉炼钢的不足(1)还原渣有较强的脱硫能力,但炉内渣钢接触面积太小,脱硫能力不能充分利用。
氧化期出钢[S]0.02%~0.04%(2)在氧化期H降低到2.5~3ppm,在还原期又回升至5~7ppm(3)在还原期O≤80ppm,终脱氧后O≤30ppm,出钢过程100~200ppm(4)不能充分发挥超高功率电弧炉的作用转炉炼钢的不足(1)温度成分不均匀(2)一般出钢[C]≥0.04%,很难将[C]控制在≤0.02%下出钢(3)一般出钢[O]≥500ppm,出钢合金化后[O]≥100ppm(4)脱硫率为30%左右;若铁水[S]≤0.03%,出钢[S]≤0.02%;若铁水[S]0.002-0.005%,出钢[S]0.004-0.007%(5)脱磷率≥90%,终点[P]0.005-0.015%,出钢过程中回磷(6)氧化性渣FeO≥15%3炉外精炼的作用和地位?经济合理性有哪些?作用和地位:1提高质量扩大品种的主要手段2优化冶金生产流程,提高生产效率节能降耗降低成本主要方法3炼钢-炉外精炼-连铸-热装轧制工序衔接炉外精炼的经济合理性1提高初炼炉的生产率2缩短生产周期3降低产品成本4产品质量提高炉外精炼的任务?炉外精炼的三个特点对精炼手段的有哪些要求(07级A炉外精炼的任务1钢水成分和温度的均匀化2精确控制钢水成分和温度3脱氧脱硫脱磷脱碳4去除钢中气体(氢氮)及夹杂物5夹杂物形态控制炉外精炼的三个特点1二次精炼2创造较好的冶金反应的动力学条件3二次精炼的容器具有浇注的功能对精炼手段的要求1独立性2作用时间可以控制3作用能力可以控制4精炼手段的作用能力再现性要强5便于与其他精炼手段组合6操作方便、设备简单、基建投资和运行费用低5炉外精炼有哪5个基本手段并简述其作用?(06级)1渣洗:快速脱硫,脱氧以及去除夹杂2真空:对钢液的脱气,用碳脱氧,超低碳钢种的脱硫等反应产生影响3搅拌:可以均匀成分和温度,促进夹杂的上浮4加热:调节被精炼钢液温度,避免钢液回炉的救急措施5喷吹:喷吹是将反应剂加入冶金熔体的一种手段AOD(ArgonO某ygenDecarburizationVOD(VacuumO某ygenDecarburizationLF(LadelFurnace)LFV:LadelFurnaceVacuumDegaing2炉外精炼理论基础1名词解释:异炉渣洗同炉渣洗混合炼钢同化搅拌流态化技术非金属夹杂的变性处理钙处理AOD异炉渣洗:用专用炼渣炉炼渣,出钢时钢液冲进事先盛有液渣的钢包内同炉渣洗:液渣和钢液同一炉炼制混合炼钢:在一座电炉中按普碳钢的工艺冶炼半成品钢液,在另一座电炉中熔化合金和造还原渣,出钢混冲同化:渣洗工艺所用熔渣均是氧化物熔体,而夹杂大都也是氧化物,所以被渣吸附的夹杂比较容易熔解于渣滴中,这种熔化过程称为同化搅拌:就是向流体系统供应能量,使该系统内产生运动。
精炼渣
一.合成渣:起到与钢液反应去除有害成分和杂质的作用; (一)主要为:23CaO Al O - 渣系232CaO Al O SiO -- 渣系一元碱度:2%%CaO R SiO =二元碱度:223()%()%CaO MgO R SiO Al O +=+ (二)对合成渣的指标要求: 1. 成份(主要是对碱度R 的要求) (1) 合成渣成份 (2) R石灰-粘土渣:232()%%%CaO MgO Al O R SiO +-=石灰-氧化铝渣:223()%2%%CaO MgO SiO R Al O +-=自熔性化合物:223(0.7)%0.94%0.18%CaO MgO R SiO Al O +=+有效氧化钙 u (CaO)u 223()() 1.4() 1.86()0.55()CaO CaO MgO SiO Al O =+--2. T 熔(炼钢熔渣熔点应低于渣洗钢液熔点) (1)钢液熔点可按下式近似计算:1538(%)i T T i ∆∑熔=- T 熔-钢液近似熔点(℃); i T ∆-i 元素1%的熔点降低值;(%)i -钢中i 的元素的质量百分数;1538-纯铁熔点 最新修正资料:(2)合成渣的熔点,可根据渣的成分用相图计算 : 2CaF 、36Na AlF 、2Na O 、2K O 等能降低熔点。
3. 流动性(主要由粘度μ决定)(1)渣的流动性是影响渣在钢液中乳化的主要因素;在相同的温度和混冲条件下,提高合成渣的流动性,可以减小渣滴平均直径,增大钢液接触面,提高渣洗效果。
(2)粘度μ(单位Pa.s )越大,流动性越小,T 越大,粘度越低,流动性越大。
(3)影响合成渣流动性的因素:① 温度:T 越大,粘度越小,流动性越大;② 渣系成份:MgO 、2CaF 等使粘度变小,流动性增大。
1. 表面张力(影响渣洗效果)表面张力大,渣洗效果差 (1) 表面张力σ(10-5N/cm )dyn/cm1122N N σσσ=++⋅⋅⋅(2) 影响表面张力的因素:① 温度:温度T 越大,表面张力σ越小; ② 渣系成份:MgO 、2SiO 等使表面张力变小。
二次精炼培训
脱碳时间 罐数 阶段1 20min 154 116
阶段2
23min
19
68.1
100.0
RH温度调整
升温原理: 铝氧反应放热 Al+O2→Al2O3+热量 温度控制: 估计过程温降,利用铝氧反应升温或用 废钢降温
OK
O5
真空循环过程中的热损失
5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 20 40 60 时间/min 80 100
热损失/mw
返回
钢水循环流场
1.0 m/s
0.15 0.1 0.05 0.25 0.2 0.15 0.05 0.1
0.05
0.05
k, m /s
2
2
Qgas = 75 Nm /h Ps = 1 mbar
1865年最早提出真空冶 炼技术 1956~1959年确立RH法 ---Ruhrstahl&Heraeus 1978年确立RHO法, 并申请了美国专利(如 左图)
RH真空精炼原理
通过真空泵降低真空室内钢水表面气体 压力,使钢水在真空室外大气压力的作 用下进入真空室 一个插入管吹入氩气,在氩气的带动下 使钢水在钢水罐与真空室内循环流动 钢水在经过真空室时,由于表面气体压 力低,钢水中的气体排出
Element Spect. Type Inten. Corrn Std. Corrn Element % Sigma % Atomic % O-K Al-K Fe-K Total ED ED ED 1.168 0.793 0.875 0.73 0.97 1.00 33.82 40.61 25.56 100 0.18 0.16 0.18 51.85 36.92 11.23 100
精炼温度的控制
精炼温度的控制周胜刚摘要:调节钢液温度,满足连铸浇注工艺的需要是精炼的主要任务之一.钢液的温度对连铸的影响非常重要。
关键词:温度控制正文:精炼温度的控制对连铸的影响非常重要,温度过高造成降低拉速,从而降低产量,甚至导致拉漏现象;温度过低,开包困难,夹杂物难以上浮,严重时会造成冻结1.影响精炼加热的因素影响精炼加热的因素又很多,对于我厂主要包括:总渣量的控制;埋弧效果;渣的流动性和钢包的预热情况。
1.1总渣量控制渣量的多少直接影响这埋弧效果,渣量大,埋弧效果就好,升温较快,但渣量过大,渣吸收的热量也会越多,所以渣量过多有是会起到相反的作用。
1.2渣的埋弧效果埋弧效果好,钢液上辐射热量就少,埋弧效果取决于渣况,如果渣子成大块,升温就较慢。
所以渣量少时就应适量加入调渣剂和发泡剂,增强埋弧效果。
1.3渣的流动性较好的流动性是衡量精炼后渣质量的重要标准之一,良好的流动性能够促进港、渣之间的传热,从而改善升温效果1.4钢包预热是否充分钢包预热不充分,会导致钢液再加热过程中钢包吸热较多,减低升温速度。
钢包预热温度越高钢液温降就越小。
当然电流的大小是钢液升温速度最直接的因素,合理的升温电流,使精炼后温度合适,是精炼结束后吹氩降温的必要保证。
2.合金的吸热合金的溶化溶解一般都是吸热反应,特别是加热量比较多时,例如钛铁,吸收的热量很大,所以在成分不合适时,需要加热大量合金时,要将温度控制的高一些。
3.吹氩降温吹氩的主要目的是促进夹杂物上浮;均匀成分和温度,但在此过程中伴随有温降,不同的渣况、包况等对吹氩降温有着直接的影响2.1渣层过厚渣层过厚,钢液热量向上辐射量就小,温降也就小,所以渣量大时,精炼结束厚温度就应控制低一些。
2.2包况新包时,由于钢包耐火材料的蓄热量极大,损于包衬的热量比较多,而正常包蓄热基本饱和,所以新包的温降要大于正常包2.3钢水滞留由于生产节奏问题,钢水有时会滞留在精炼,因为时间过长,钢液与包衬接触时间过长,包衬蓄热达到饱和,所以包壁散热量较少,钢水温度下降也就比较慢。
精炼技术比武试题
A.降低成本
B.提高生产率
C.扩大品种
D.提高质量
答案:ABCD
5、炉外精炼电弧加热的优点是( )。
A.升温快
B.钢水污染小
C.包衬蚀损
D.吸气
答案:AB
6、夹杂变性的目的是( )。
A.减少数量
B.改善分布
C.减小颗粒
D.改变形态
答案:ABCD
7、LF炉炼钢炉渣属于( )。
3、要保证LF炉获得好的去硫效果,需满足哪些条件?
参考答案:
(1)高碱度渣;(2)钢液、渣低氧化性;(3)渣流动性好;(4)一定的钢液温度;(5)足够的(氩气)搅拌强度;(6)一定的精炼时间。
4、在LF炉进行钙处理时,为了保证钙的收得率,需采取哪些措施?
参考答案:
(1)采用较长的导管保证包芯线近似垂直进入钢液;(2)合适的加入速度,使得包芯线的铁皮到钢包底部时正好完全熔化;(3)合适的氩气搅拌流量;(4)包芯线的芯粉从制作到使用的时间必须足够短;(5)保持钢包盖内的惰性气体。
答案:错
26、氮会导致钢的时效和兰脆现象,降低钢的韧性、塑性和焊接性能,因而对所有钢来说,氮是极其有害的元素。( )
答案:错
27、钢中存在的少量残留的簇状三氧化二铝团,轧制时被碾成碎屑,沿轧制方向形成串状三氧化二铝群。
答案:对
28、炉渣的碱度越低对LF炉脱硫越有利。
答案:错
29、炉渣的流动性是影响渣间化学反应的重要因素,渣流动性好,有利于提高脱硫速度。
25、LF炉精炼工艺能控制钢水的化学成分和( D )。
A钢水量B脱磷C脱氮D温度
26、氩气通过装在钢包底部的( A )向钢液中吹氩。
A透气砖B坐砖C垫砖D管道
二次精炼渣钢反应及成渣热对钢液温度的影响
二次精炼渣钢反应及成渣热对钢液温度的影响李晶傅杰王平黄成钢李铮易继松摘要通过现场实验,分阶段定量分析了出钢至出VD过程,渣钢反应热及成渣热对钢液温度的影响。
结果表明,这两种热对钢液温降的影响极小,完全可以忽略。
关键词LF VD 渣钢反应热成渣热Effect of Slag-Steel Reacting Heat and Slag Forming Heaton Liquid Steel Temperature during Secondary RefiningLi Jing, Fu Jie and Wang Ping(University of Science and Technology, Beijing 100083)Huang Chenggang, Li Zhen and Yi Jisong(Daye Special Steel Corp Ltd)Abstract Based on the experiment in practice, the slag-steel reacting heat and slag forming heat have been analyzed quantitatively at different stag from tapping to end of VD process. The results showed that the slag-steel reacting heat and slag forming heat could be ignored, of which the effect on liquid steel temperature decrease wasn't appreciable.Material Index Ladle Furnace, Vacuum Degassing, Slag-Steel Reaction Heat, Slag Forming Heat钢液温度是保证工艺顺行及钢材质量的重要因素。
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二次精炼渣钢反应及成渣热对钢液温度的影响李晶傅杰王平黄成钢李铮易继松摘要通过现场实验,分阶段定量分析了出钢至出VD过程,渣钢反应热及成渣热对钢液温度的影响。
结果表明,这两种热对钢液温降的影响极小,完全可以忽略。
关键词LF VD 渣钢反应热成渣热Effect of Slag-Steel Reacting Heat and Slag Forming Heaton Liquid Steel Temperature during Secondary RefiningLi Jing, Fu Jie and Wang Ping(University of Science and Technology, Beijing 100083)Huang Chenggang, Li Zhen and Yi Jisong(Daye Special Steel Corp Ltd)Abstract Based on the experiment in practice, the slag-steel reacting heat and slag forming heat have been analyzed quantitatively at different stag from tapping to end of VD process. The results showed that the slag-steel reacting heat and slag forming heat could be ignored, of which the effect on liquid steel temperature decrease wasn't appreciable.Material Index Ladle Furnace, Vacuum Degassing, Slag-Steel Reaction Heat, Slag Forming Heat钢液温度是保证工艺顺行及钢材质量的重要因素。
尤其二次精炼的发展以及它在炼钢生产中的作用日益显著,钢液温度的控制越显其重要性。
影响钢液温度的因素较多[1],但一般研究认为渣钢反应热及成渣热对钢液温度的影响较小而忽略。
本文通过现场实验,分析了出钢至出VD 整个过程渣钢反应热及成渣热对钢液温度的影响,以定量了解渣钢反应热及成渣热对钢液温度的影响程度。
1 电炉钢生产工艺流程目前电炉配LF/VD的生产工艺如下:电炉出钢→钢包吹氩→入LF→送电加热→测温取样→钢液成分微调→加热升温→钢包停氩开出LF→入VD真空处理→真空结束→钢包吊至连铸台2 现场实验及渣中氧化物、钢中元素的变化进行了10多炉生产实验,各炉次不同阶段渣中氧化物及钢中元素含量的变化基本相同。
如炉次7D2631,渣中各组份的变化(见图1),钢中元素含量的变化(见图2)。
图1 不同阶段渣中组分的含量Fig.1 Slag composition in different perio图2 不同阶段钢中各元素含量Fig.2 Element content in steel in different period3 成渣热及渣钢反应热对钢液温度的影响生成的氧化物在形成炉渣的过程中要放热,炉渣形成时伴随有许多未被充分研究的物理化学过程,所以准确地确定成渣热较为困难,现假定以下条件做近似处理[2]:(1) 如果氧化物与熔渣其它组份没有或强或弱的化学作用,则任一液态氧化物在同一温度下转入熔渣时不发生热效应;(2) 在炉渣组份间进行化学反应的情况下,液体氧化物向熔渣转化热等于化合物形成的热效应。
由于炉渣的组成不一,所以炉渣的生成热不一。
对于LF/VD过程,其脱氧良好,除了用Al脱氧生成Al2O3氧化物外,其它形式的氧化物极少。
其主要的成渣反应为:Al2O3+CaO=CaO.Al2O3以7D2631为例,将出钢至VD过程分出钢至LF、LF喂铝后10 min 内、LF喂铝后至出LF、VD 4个阶段分析成渣热及渣钢反应热对钢液温度的影响。
本炉次钢液重量为65.5 t,渣量进入LF为900 kg。
假定加入的渣料全部进入渣中。
3.1 出钢至LF过程出钢至LF过程,加80 kg Si-Al-Fe脱氧,加脱S剂10包、萤石50 kg脱S,高碳铬铁1 190 kg、Si-Mn130 kg、Fe-Si 100 kg调整钢液成分,渣中的SiO2、Al2O3、MgO、TiO2、Cr2O3升高(如图1),钢中的Si、Mn、[Al]、Cr也升高(如图2)。
说明Si、Al、Cr一部分与氧反应,生成的氧化物进入渣中,另一部分进入钢液中。
加入的Si-Al-Fe与渣中的FeO、MnO反应,使渣中的MnO、FeO降低,钢中的Mn增加。
其反应为:Al+3/2(FeO)=3/2Fe+1/2(Al2O3) (1)ΔH=-440.45 kJ/mol Al[3]Al+3/2(MnO)=3/2[Mn]+1/2(Al2O3) (2)ΔH=-447.15 kJ/mol Al[3]Si+2(FeO)=2Fe+(SiO2) (3)ΔH=-375.56 kJ/mol Al[3]Si+2(MnO)=2Mn+(SiO2) (4) ΔH=-92.53 kJ/mol Al[3]本炉次渣中Al2O3增加8.02%,相当于增加了72.2 kg Al2O3,也即有1415.7 mol的Al与渣中的氧或钢中的氧反应,假定Al首先与渣中的FeO、MnO反应,剩余的MnO与Si反应。
渣中FeO的减少量为7.51%,相当于625.9 mol的Al与其反应,产生的热量可使钢液升温5.1 ℃。
渣中MnO的减少量为291.5 mol,此反应产生的热使60 t钢液升温2.6 ℃。
渣中MgO升高,是由于钢包衬中的MgO进入渣中。
这些氧化物进入炉渣的过程中有可能进行以下反应:2SiO2+Al2O3=Al2O3.2SiO2(5)成渣热: 1 196.5 kJ/kg渣[4]MgO+Al2O3=MgO.Al2O3(6)成渣热: -497.4 kJ/kg渣[4]MgO+SiO2=MgO.SiO2(7)成渣热: 471.2 kJ/kg渣[4]生成Al2O3.2SiO2的成渣热最大,假定升高的SiO2全部与Al2O3生成Al2O3.2SiO2,能使钢液温降1.7 ℃。
由此可见,出钢至LF过程渣钢反应热和成渣热使钢液升温值不超过9.4 ℃,此过程时间为12 min,相对出钢温降[5]极小。
3.2 LF喂Al前后LF喂Al后4~5 min内,假定铝喂入钢液后迅速溶于钢液,在脱除钢液溶解氧的同时铝与渣中SiO2、MnO、Cr2O3反应,使渣中SiO2、MnO、Cr2O3减少,钢中Si、Mn、Cr由图2看似乎没有变化,实际上是增加的,只不过增加量少,TCa 增加,是由于为脱S需要,加入CaO和CaF2的原因。
渣-钢反应为(1)、(2)及以下2个反应:Al+3/4SiO2=3/4[Si]+1/2Al2O3(8)ΔH=-158.68 kJ/mol Al[3]Al+1/2Cr2O3=[Cr]+1/2Al2O3(9)ΔH=-272.14 kJ/mol Al[3]根据上述同样的方法,可计算出以上反应,分别使钢液升温0.13 ℃、0.45 ℃、0.4 ℃、1.1 ℃。
成渣反应有:xCaO+yAl2O3=xCaO.yAl2O3(10)成渣热 627 kJ/kgCaO[2]经计算此反应使钢液升温2.1 ℃。
此阶段使钢液升温4.18 ℃。
3.3 LF喂Al后至出LF炉此过程由于加入了硅铁56 kg,高碳铬铁300 kg增加了钢中的Si、Cr,同时Si可能有极少部分与渣中的FeO反应,使渣中的SiO2增加,渣中的Al2O3增加,同时渣中的MgO继续升高。
钢中的酸溶Al减少,是由于钢水的二次氧化、夹杂上浮、与渣中的FeO、MnO、Cr2O3反应,最后一点可从渣中的TFe 、MnO、Cr2O3降低得到证实。
渣钢反应有:(1),(2),(8),(9),分别使钢液升温3.17 ℃、0.67 ℃、2.01 ℃、0.39 ℃。
成渣反应有:MgO+Al2O3=MgO.Al2O3(11)成渣热 -497 kJ/kg[4]MgO+SiO2=MgO.SiO2(12)成渣热 471 kJ/kg[4]CaO+SiO2=CaO.SiO2(13)成渣热 219 kJ/kg[4]反应(13)中的CaO的量只能与SiO2结合成CaO.SiO2。
以上反应分别使钢液升温0.4 ℃、 -0.7 ℃、-0.4 ℃。
此阶段渣钢反应热和成渣热使钢液升温 5.54 ℃,过程时间为73 min,升温速度为0.075 ℃/min。
相对60 t钢包钢液平均温降1.5 ℃/min[6]及加热速度大于2 ℃/min是较小。
3.4 VD过程VD过程,钢中的酸溶Al减少,与渣中的SiO2,FeO,MnO,Cr2O3反应,减少了渣中的SiO2,FeO,MnO,Cr2O3,增加了钢中Si、Mn、Cr,增加了渣中的Al2O3,另外渣中的Al2O3增加,还有Al2O3夹杂上浮的原因。
渣钢反应为(1)、(2)、(8)、(9),经计算分别使钢液升温0.09 ℃、1.36 ℃、1.21 ℃、0.12 ℃。
成渣反应为(11),经计算使钢液温度升高 0.01 ℃。
此阶段使钢液升温2.78 ℃,过程时间为28 min,升温速度为0.09 ℃/min,相对60 t钢包真空过程平均温降1.4~1.7 ℃/min[5]完全可以忽略。
4 结论(1) 定量地分析了渣钢反应热及成渣热对钢液温度的影响,认为出钢过程影响最大,其次是脱S合金化过程,VD过程影响最小。
(2) 各阶段成渣热虽然对钢液温度有影响,但相对各阶段其它因素造成的钢液温降极小,完全可以忽略。
作者简介:李晶,男,32岁,讲师,1999年毕业于北京科技大学钢铁冶金专业,获博士学位。
从事二次精炼。
作者单位:李晶傅杰王平(北京科技大学,北京 100083) 黄成钢李铮易继松(大冶特殊钢股份有限公司)参考文献1 Wolfgang Hoppmann,Franz N Fett.Energy Balance of a Ladle Furnace. MPT, 1989,(3):432 彼格耶夫 A M. 炼钢过程的数学描述与计算.宗联枝译.北京:冶金工业出版社,1988.553 陈家祥.炼钢常用图表数据手册.北京:冶金工业出版社,1984.5364 邱玲慧,于学斌,喻淑仁.钢水升温发热剂的试验研究.炼钢,1997,(2):315 蒋国昌.纯净钢用二次精炼.上海:上海科学技术出版社,19966 李晶,傅杰,王平.钢包吹氩引起的钢水温降分析.炼钢,1998,14(5):46。