转炉炼钢温度控制要点

前言

通过对全连铸生产过程中监测，钢水浇铸温度是一个重要参数，温度制度主要是指过程温度控制和终点温度控制。吹炼任何钢种，对其出钢温度都有一定的要求。对钢水过热度的控制是影响铸坯产量和质量的重要因素。当钢水过热度控制合适时，将促使铸坯的等轴晶区增长，铸坯组织结构致密，这样有利于减少铸坯中心偏析和疏松，从而使铸坯质量和产量最佳化。钢水过热度过低，会造成铸坯表面裂纹，严重时可造成浇铸中断而停产；当过热度高时，将迫使铸坯降低拉速来避免漏钢，使铸机产量下降，且会促使铸坯的柱状晶发展，这样会造成铸坯中心偏析和疏松,还会引起浇注前期模内不沸腾，后期大翻，造成坚壳带过薄等。由于铸坯生产工艺流程长，环节多，过程温度控制难度大，最终造成中包钢水温度波动大，目标温度实现率低。为制订一个合理的浇铸温度，确保合适的过热度，直接采用现场实际数据，借助计算机，分步骤对其进行回归分析，建立全过程温度控制数学模型, 因此，控制好终点温度也是顶吹转炉冶炼操作的重要环节之一。控制好过程温度是控制好终点温度的关键。本文叙述转炉钢水温度偏高对各项经济指标的影响和对过程温度控制、终点温度控制作了介

绍。

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目录

一温度控制的重要性

二炼钢过程温度的控制

三温度对浇注操作和锭坏质量的影响四温度对成分控制的影响

五温度对冶炼操作的影响

六出钢温度的确定

七熔池温度的测量

八过程温度的控制

（1）吹炼前期

（2) 吹炼中期

(3) 吹炼末期

九温度观察的技巧

十终点温度控制

十一熔池温度的计算与控制

(1) 转炉自动控制系统

(2) 静态控制与动态控制

十二总结

一温度对炼钢的重要性

在冶炼钢时，钢的温度是一个重要参数。温度控制主要是过程温度控制和终点温度控制。终点温度控制的好坏会接影响到冶炼过程中的能量、合金元素的收得率、炉衬使用寿命及成品钢的质量等技术经济指标；而科学合理的控制熔池温度又是调控冶金反应进行的方向和限度的重要工艺手段，如果适当低的温度有利于脱磷、较高的温度有利于碳的氧化等。概括的讲，熔池温度对炼钢生产的影响主要表现在冶炼操作、成分控制、浇注过程和锭抷质量等方面。

二炼钢过程的温度控制

在吹炼过程中，对炉况的判断来调整温度。吹炼前期，如果碳焰上来的早，表明溶池的温度教高。可以通过适当提前加入二批料控制；反之，如果碳焰上来的晚，表明前期温度低，应该降枪提高溶池的温度。在吹炼中期，可根据炉口火焰来判断溶池温度，如果温度过高，应加入矿石来进行调整。

三温度对浇注操作和锭坏质量的影响

对浇注操作和锭坏质量产生影响的主要是氧化终点温度，亦即转炉炼钢法的出钢温度。

出钢温度过高，不仅增加冶炼中的能量消耗，而且在出钢和浇注过程中钢水极易吸收气体，二次氧化严重，并对钢包和浇注系统的耐火材料侵蚀加剧，从而增加外来夹杂物；同时，增加炉后连铸前的调温时间等。

若出钢温度低，将被迫缩短镇静时间，钢中夹杂物不能充分上浮，影响钢的内在质量；严重时导致浇注温度过低，造成钢坏质量问题，甚至发生钢包冷钢结底、水口粘结等浇注事故，使整炉钢报废。

四温度对成分控制的影响

炼钢生产中，如果成品钢的化学成分不合格，轻者被迫改钢号，严重时将

直接判废。造成成分不合格的因素很多，但温度条件是主要因素之一。温度对成分控制的影响主要体现在以下三方面：

（１）影响合金元素的收得率。温度不同，合金元素的收得率也不同。例如。较高的温度下加入易氧化元素铝、钛、硼时，它们的烧损很大，收得率低；如果熔池温度低，对于一些熔点高、密度大的元素钨、钼等合金，有可能未能完全熔化而沉积炉底，同样造成收得率下降，这些都将影响钢液成分控制的准确性。

（２）影响有害元素磷、硫的去除。温度过高时，脱磷的热力学条件差，不仅不能脱磷，反而可能造成回磷；温度过低时，则会恶化脱磷和脱硫的动力学条件，这些都是易导致成品钢的硫、磷含量出格。

（３）影响熔池内元素氧化的次序。通常情况下，较高的温度下吹氧时有利于脱碳而会抑制磷的去除；反之，若温度过低，铬、钒将先于碳氧化；反之，较高的温度下吹氧时，碳先优于铬、钒氧化。

五温度对冶炼操作的影响

合适的温度是熔池中所有炼钢反应的首要条件，所以温度会对冶炼操作产生直接的影响。

转炉的开新炉操作，要求快速升温以烧结炉衬，如果操作不当，升温缓慢，不仅冶炼时间长，严重时会因炉衬崩裂而影响冶炼操作的正常进行；转炉吹炼过程中，由于元素氧化放热，会导致炉内升温过快而影响脱磷操作，如果加入大量的冷却剂降温，又易造成喷溅。

电弧炉冶炼时，温度的控制贯穿于整个熔炼期，但氧化末期扒渣温度的控制尤为重要。由于还原期渣面平静，弧光外露使熔池升温不易且代价颇高，所以扒渣温度的高低决定了还原期的温度。如果还原期温度过高，易导致钢液脱氧不良、白渣不稳定且容易变黄，而且炉渣稀、钢液吸气严重；同时，炉衬侵蚀加剧，既影响炉龄又容易增加外来及杂物。温度太低时，炉渣流动性差，钢、渣间的脱氧、脱硫等物化反应不能正常进行，钢中的夹杂物不易上浮；同时，为了把温度调整到出钢温度，必须将造成还原期大功率送电，而还原期后升温不仅会使熔池温度不均匀，即上层温度高，下层温度低，而且会严重损坏炉墙、炉盖，并延长冶炼时间。

在真空精炼过程中，如果钢水温度过高，在低压条件下，耐火材料中氧化物的稳定性减弱，炉衬极易受钢液和炉渣侵蚀，从而影响精炼操作。

六出钢温度的确定

无论哪一种炼钢方法、采用何种冶炼工艺，其温度控制的任务之一是保证冶炼结束时钢液的温度达到钢种要求的温度。而出钢温度的高低，取决于钢的熔点、浇注所需的过热度及出钢和浇注过程中钢液的温度降低值：

Ｔ出＝ｔ熔＋△ｔ过热＋△ｔ降

七熔池温度的测量

冶炼过程中，应适测量熔池温度并进行相应的调整，使之满足炉内反应的需要。因此，准确测量熔池的温度是进行温度控制的必要条件。

测量熔池温度的方法很多，大致可分为仪表测温和目测估温两大类。

八过程温度的控制

通过计算和调整结果加入冷却剂，基本上可保证终点时钢液的温度达到出钢所需要的温度。不过，吹炼过程中还应仔细观察炉况，准确判断炉内温度的高低，并采取相应的措施，如增减冷却剂的用量、调整枪位等进行调整，以满足炉内各个时期冶金反应的需要，同时准确控制终点时的温度。