1、.伊鋼煉鋼技師培訓(xùn)資料PAGE ：.；PAGE 86煉鋼培訓(xùn)資料一、鋼與鐵的區(qū)別鋼與鐵區(qū)別主要表達(dá)在碳含量的不同上，鋼與鐵之間沒有很明確的一致公認(rèn)的界限。 煉鋼教科書對(duì)鋼的定義是,以鐵為主要元素，碳含量普通在2%以下0.02%以上，并含有其它元素的統(tǒng)稱。 根據(jù)Fe-O相圖的劃分， 碳含量在2.11%以下的成為鋼，在2.11%以上的成為鐵。 碳含量大于1.4%的鋼很少運(yùn)用，碳含量小于0.02%的鋼稱為工業(yè)純鐵，它是電器、電訊、電工儀表用的磁性資料。根本知識(shí)1、GB國(guó)家規(guī)范代號(hào) YB 原冶金工業(yè)部規(guī)范2、Q235A：其中Q：屈服強(qiáng)度，235：屈服強(qiáng)度值 。 HRB 335：H、R、B分別為熱軋、帶

2、肋、鋼筋英文首位字母，HRB：熱軋帶肋鋼筋335：屈服強(qiáng)度值3、碳含量小于0.25%是低碳鋼，在0.25-0.60%之間為中碳鋼，大于0.60%是高碳鋼4、合金鋼分為低合金鋼、中合金鋼、高合金鋼合金含量總量小于3%稱低合金鋼，在5-10%稱中合金鋼，大于10%稱高合金鋼。5、鋼的微合金化通常指在原有主加合金元素的根底上再添加微量的鈮Nb 、釩V、鈦 Ti等碳氮物構(gòu)成元素，使其對(duì)鋼的力學(xué)性能有影響或耐蝕性、耐熱性起有力作用。6、不銹鋼不銹鋼不生銹，緣由是鋼中含鉻，含鉻12.5%，低于此量就不叫不銹鋼。工業(yè)上運(yùn)用的不銹鋼含鉻在12-30%之間。通常把可以抵抗大氣腐蝕的含鉻在13%的鋼叫不銹鋼，含鉻

3、在17%以上的鋼叫耐酸鋼，統(tǒng)稱不銹耐酸鋼。7、夾雜物評(píng)級(jí)中A、B、C、D類夾雜物分別屬硫化物類、氧化鋁類、硅酸鹽類、球狀氧化物類。每類夾雜物按厚度或直徑分為細(xì)系、粗系兩系列，用字母e表示粗系夾雜物。每個(gè)系列由表示夾雜物含量遞增的五級(jí)圖片1級(jí)至5級(jí)組成。二、煉鋼方法分類平爐煉鋼法、電爐煉鋼法、轉(zhuǎn)爐煉鋼法，轉(zhuǎn)爐煉鋼法是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外最主要的煉鋼法。三、轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程 高爐混鐵爐氧氣 廢鋼軋鋼廠鋼鐵產(chǎn)品連鑄轉(zhuǎn)爐鐵水石灰、白云石、瑩石等轉(zhuǎn)爐產(chǎn)品代表種類低碳拉絲用鋼：Q215A、Q195、H08A、LS、棉打鋼低合金低合金高強(qiáng)度：Q345A、LZ等普碳：HPB235、Q235A、Q175、擋板公用鋼等低合

4、金類建筑用鋼：HRB335、HRB400等 四、煉鋼根本原理1、礦石 鐵 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2, FeO +C=Fe+CO2、鐵 鋼：脫碳、磷、硫、氧，去除有害氣體和夾雜；提高溫度；調(diào)整成分。碳溶于鐵的反響： FeC3=3Fe+C脫碳反響：O2 +2C=2CO O2 +Si=Si O2 O2 +Mn=Mn O2 脫磷反響：2P+ 5(FeO)+3(CaO)=(3CaO.P2O5)+5Fe脫硫反響：FeS+ (CaO)= (FeO)+ CaS 2CaS+ 3O2 =2S O2+2CaO脫硫、脫磷都需高堿度、大渣量，不同的是脫硫需求高溫，低氧化鐵，而脫磷那么需求低溫，高氧化鐵。脫氧

5、反響：O2 +Si=Si O2 O2 +Mn=Mn O2 2AL+O3= AL2O3. 五、煉鋼根本義務(wù)煉鋼就是經(jīng)過冶煉降低生鐵中的碳和去除有害雜質(zhì)，再根據(jù)對(duì)鋼性能的要求參與適量的合金元素，使其成為具有高的強(qiáng)度、韌性或其它特殊性能的鋼。去除雜質(zhì)：脫磷、脫硫、去除氣體脫氧、氫、氮和非金屬夾雜物。脫碳并將其含量調(diào)整到一定范圍。調(diào)整鋼液成份和溫度。將鋼液澆鑄成質(zhì)量合格的鋼坯。1鋼中硫硫在晶界產(chǎn)生低熔點(diǎn)的共晶化合物FeO-FeS熔點(diǎn)940，低于軋、鍛溫度1150左右，因此熱加工時(shí)在鋼坯內(nèi)液體處開裂，稱之為熱脆。2鋼中磷磷的突出危害是產(chǎn)生冷脆，在低溫下，磷越高，沖擊性能降低越大。3 鋼中氧 普通測(cè)定的鋼

6、中的氧是全氧，包括氧化物中的和溶解的氧，運(yùn)用濃差法定氧時(shí)測(cè)定鋼液中溶解的氧，在鋼坯、材取樣分析的是全氧。在規(guī)范中普通不規(guī)定含量值。4鋼中氮在低碳鋼中，增大氮會(huì)降低沖擊值ak,產(chǎn)生老化景象。5 鋼中氫鋼中氫可使鋼產(chǎn)生白點(diǎn)發(fā)裂、疏松、氣泡，使鋼變脆。6夾雜物隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的開展,人們對(duì)鋼的純真度要求越來(lái)越高。由于消費(fèi)過程環(huán)境及工藝本身的影響,鋼中存在非金屬夾雜物是不可防止的。非金屬夾雜的存在破壞了鋼的延續(xù)性和致密性,對(duì)鋼的性能有著重要的影響,甚至是決議性的影響。所謂干凈鋼或純真鋼是指鋼中純真度控制嚴(yán)厲，雜質(zhì)元素S、P、H、N、O含量低，總量在100ppm以下;而且要嚴(yán)厲控制鋼中非金屬夾雜物，數(shù)

7、量少、尺寸小、形狀要控制為點(diǎn)球狀不變形夾雜，干凈鋼高。夾雜物分內(nèi)生夾雜物、外來(lái)夾雜物鋼中內(nèi)在夾雜的主要來(lái)源是：冶煉過程元素被氧化及脫氧構(gòu)成氧化物。內(nèi)生夾雜物的特征是：分布相對(duì)來(lái)說較均勻 、顆粒相對(duì)而言較細(xì)小、較晚構(gòu)成的夾雜物多沿初生晶粒的晶界分布 廣義上講，把澆注過程中鋼水與空氣、耐火資料、爐渣之間的相互化學(xué)反響生成的氧化產(chǎn)物.使鋼水重新被污染的過程叫二次氧化。留在鋼中的二次氧化產(chǎn)物普通稱為外來(lái)夾雜。冶煉干凈鋼應(yīng)根據(jù)種類和用途要求，在鐵水預(yù)處置-煉鋼-精煉-連鑄的操作都應(yīng)處于嚴(yán)厲的控制之下，煉鋼環(huán)節(jié)主要控制技術(shù)如下：(1)鐵水預(yù)處置，入爐鐵水硫含量應(yīng)小于0.005%甚至小于0.002%。(2)

8、轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉和煉鋼終點(diǎn)控制，改善脫磷條件，提高終點(diǎn)成分和溫度一次命中率，降低鋼中溶解氧含量，減少鋼中非金屬夾雜物數(shù)量。 (3)擋渣出鋼，防止出鋼下渣可防止回磷和提高合金吸收率。(4)鋼包渣改質(zhì)，出鋼過程向鋼流參與爐渣改質(zhì)劑，復(fù)原FeO并調(diào)整鋼包渣成分。在實(shí)踐消費(fèi)中,由于鋼中非金屬夾雜的存在,還會(huì)產(chǎn)生一些現(xiàn)場(chǎng)廢品和質(zhì)量降級(jí)的判別,呵斥企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失,因此,對(duì)于連鑄坯中的非金屬夾雜研討必需給予高度注重。碳C：是對(duì)鋼的性能影響最大的根本元素。假設(shè)多爐澆注時(shí)，各爐之間鋼水中碳含量差別要求小于0.02。鋼中C=0120.17，連鑄坯易產(chǎn)生縱裂、角裂，甚至呵斥漏鋼事故。為了減少這類鋼對(duì)裂紋的敏感性，通常在

9、保證機(jī)械性能的前提下，把鋼的含碳量控制在0.160.22范圍內(nèi)，而把錳Mn含量提高到0.70.8。有害元素硫S、磷P含量：S、P是由原料中帶入的。S對(duì)鋼的熱裂紋敏感性有突出的影響，S大于0.025時(shí)，鋼的延展性有明顯的下降，鑄坯裂紋加重；P會(huì)使鋼的晶界脆性添加，裂紋敏感性加強(qiáng)。因此，對(duì)于連鑄鋼水要求S小于0.03，最好S小于0.025，或S+P小于0.05才干防止鑄坯產(chǎn)生熱裂紋。硅Si、錳Mn含量控制：硅、錳含量既影響鋼的機(jī)械性能，又影響鋼水的可澆性。首先要求把鋼中硅、錳含量控制在較窄的范圍內(nèi)動(dòng)搖值Si0.05、Mn0.10，以保證連澆爐次鑄坯中硅、錳含量的穩(wěn)定。其次要求適當(dāng)提高M(jìn)nSi比。M

10、nSi大于3.0，可得到完全液態(tài)的脫氧產(chǎn)物，以改善鋼崐水的流動(dòng)性。因此，在成份規(guī)格范圍內(nèi)，調(diào)整Si、Mn含量，堅(jiān)持MnSi大于3.0，以改善鋼水的可澆性，這是連鑄硅鎮(zhèn)靜鋼的一個(gè)特點(diǎn)。鋼中錳能抑制硫的有害影響，消除S的熱脆傾向，增大Mn/S可有效降低裂紋敏感性。MnS的熔點(diǎn)是1610。剩余元素含量：鋼中剩余元素如銅、錫、鉛、銻等，通常是由廢鋼帶入的，而在冶煉中不能去除而殘留在鋼中。連鑄坯在冷卻過程中由于鐵的氧化，這些元素在晶界富集，呵斥鑄坯外表裂紋。因此應(yīng)精選廢鋼或廢鋼搭配運(yùn)用，控制鋼中銅小于0.2，錫、砷、銻含量小于0.10。微量元素：為了改善鋼的運(yùn)用性能，出鋼合金化時(shí)，有意參與微合金元素，使

11、其在鋼水中堅(jiān)持其一定含量，如鋼中含有微合金元素鈮Nb、釩V，可提高鋼的韌性，添加抗硫化氫腐蝕才干。7鋼中剩余元素及其對(duì)鋼性能的影響1剩余元素在鋼中的偏析許多剩余元素在鋼中是以偏析的方式存在并發(fā)揚(yáng)作用的。除周期表中與鐵接近的幾個(gè)過渡金屬鎳、鈷、鎢、鉬、錳、鉻外，多數(shù)剩余元素在鋼中均有較強(qiáng)的偏析才干；這種元素的偏析過程，既可以發(fā)生于鋼液的凝固過程，也可以發(fā)生于隨后的固態(tài)相變，后者需求較長(zhǎng)的分散時(shí)間。不同的剩余元素其偏析才干可以用偏析系數(shù)定量比較，凝固偏析系數(shù)取決于剩余元素在固相和液相兩相之間的分配因數(shù)，普通先結(jié)晶的固相中含有剩余元素較少，而后結(jié)晶的部分所含剩余元素較多，最后構(gòu)成典型的鑄錠偏析宏觀構(gòu)

12、造。不同剩余元素在鋼中的凝固偏析因數(shù)見表1，它是一個(gè)無(wú)量綱量，等于c/c，即不偏析時(shí)，偏析因數(shù)為零。在正常凝固條件下，凝固偏析因數(shù)小于0.5普通不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的宏觀偏析，因此在鑄錠的冒口部分主要偏析元素是硫、磷、碳，其次有銻、氮、砷、氫、錫，相應(yīng)這一部分資料的硬度也將高于鑄錠的其它部份。相應(yīng)于凝固偏析，剩余元素在固態(tài)相變或加熱中，也能夠產(chǎn)生晶界偏析，鋼的第二類回火脆性主要就是磷、錫、砷、銻在晶界上偏析脆化引起的。與凝固偏析相比，由于剩余元素只能做近程分散，所以這種偏析普通需求特定的溫度和時(shí)間，偏析的位置普通在原始奧氏體晶界等晶體缺陷位置。幾種剩余元素在晶界上的晶界富集因數(shù)亦列于表3，它是一個(gè)無(wú)量

13、綱量，定義為晶界濃度與晶內(nèi)濃度之比。根據(jù)Seah-Hondros模型，晶界富集因數(shù)與剩余元素在鋼中溶解度成反比。利用閱歷關(guān)系lgalgcm+b，假設(shè)知道一種剩余元素在鋼中的固溶度，就可以大致估計(jì)它的晶界富集因數(shù)。式中為晶界富集因數(shù)，cm為剩余元素的溶解度，a和b均為常數(shù)，其中a-0.868，b0.898。表1剩余元素在鋼中凝固偏析的傾向和晶界富集因數(shù)元素稱號(hào)凝固偏析因數(shù)晶界富集因數(shù)硫0.9825000磷0.87200750碳0.8710000銻0.801000氮0.72砷0.70250氫0.68錫0.50250750銅0.44100200鎳、鉬0.20錳0.16鎢0.10鈷0.10鉻0.05鋼

14、中第三組元對(duì)剩余元素在晶界偏析的影響很大，根據(jù)Guttmann的任務(wù)，鎳、錳、鉻、釩、鎢、鉬、鈦、鋯對(duì)磷偏析的影響依序加強(qiáng)。而鎳、鉻對(duì)銻在鋼中的偏析程度亦有相當(dāng)加強(qiáng)。由于硅、錳對(duì)剩余元素在晶界偏析的影響很大，在現(xiàn)代超純真鋼概念中，已將硅、錳列入應(yīng)控的雜質(zhì)元素，含量可控制在0.05 %以下。2剩余元素對(duì)鋼材高溫塑性的影響在消費(fèi)實(shí)際中，人們?cè)缫寻l(fā)現(xiàn)鋼材的熱加工性能與鋼中的剩余元素硫及銅含量有重要關(guān)系，鋼中這些剩余元素含量一旦升高，鋼的鍛造性能或熱軋性能將嚴(yán)重惡化，即所謂熱脆景象。由熱力學(xué)數(shù)據(jù)可知，一切全保管剩余元素在適宜的氧化性氣氛下加熱，由于選擇性氧化的結(jié)果，均會(huì)富集于鋼的外表。這由于伴隨鐵的氧

15、化及氧的分散過程，未發(fā)生氧化的剩余元素將逐漸堆積于金屬基體與氧化皮的界面，鋼材加熱時(shí)間越長(zhǎng)，氧化皮亦越厚，相應(yīng)在外表富集的剩余元素也將越多。除了銅以外，大部分富集的剩余元素會(huì)逐漸溶入鋼材的外表構(gòu)成富集層而不是構(gòu)成低熔點(diǎn)液相。然而，由于銅在鋼中的溶解度低，消費(fèi)中經(jīng)?？梢园l(fā)現(xiàn)鋼外表有時(shí)可以構(gòu)成一層堆積銅。假設(shè)鋼的熱加工(鍛造或熱軋)溫度在銅的熔點(diǎn)(1083 )以上那么外表堆積的這層銅將構(gòu)成液膜，將潤(rùn)濕鋼的外表并沿晶界向鋼內(nèi)部浸潤(rùn)，最后導(dǎo)致嚴(yán)重的銅裂，這是目前已發(fā)現(xiàn)的最嚴(yán)重的加工熱脆性機(jī)制之一。銅在鋼外表富集的程度，取決于鋼中的殘銅量和鋼坯加熱時(shí)的氧化程度，對(duì)傳統(tǒng)的鑄錠工藝，鋼材從開坯到最后成型普通

16、至少要經(jīng)二次高溫加熱時(shí)程，而當(dāng)代連鑄工藝中，連鑄坯在步進(jìn)式延續(xù)加熱爐中長(zhǎng)時(shí)間的高溫氧化條件都有助于產(chǎn)生銅脆景象。由于鋼材的正常軋制和鍛造溫度區(qū)間普通在10001150 ，恰好落在銅的熔點(diǎn)范圍。減輕銅脆的一個(gè)有效途徑是提高銅合金的熔點(diǎn)，其中鎳和鉬最為有效，假設(shè)鋼中剩余元素僅有銅，那么只需殘量大于0.35 %，在正常軋制條件下，軋坯外表即會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的銅裂；作為對(duì)比，假設(shè)鋼中含少量鎳或鉬，其含量為銅含量的一半，那么含銅0.75 %的鋼也可以順利地進(jìn)展熱軋。反之，鋼中剩余元素錫、砷、銻均會(huì)降低銅的熔點(diǎn)從而加強(qiáng)銅脆敏感性。然而假設(shè)鋼中沒有銅，這些剩余元素在微量情況下，對(duì)鋼材熱塑性并未表現(xiàn)有顯著影響。由F

17、e-Cu-C三元相圖可見，鋼中碳含量越高，奧氏體中銅的溶解度越低，表現(xiàn)為銅脆敏感性也越高，此外，鋼中碳含量較高，有助于氧化下富集的銅層不發(fā)生氧化。鋼中硫含量過高時(shí)在熱加工中亦會(huì)引起嚴(yán)重的熱裂，但它不是從外表，而是從內(nèi)部分生開裂，其緣由是生成液相的FeS，其熔點(diǎn)僅為816 ，這種低熔點(diǎn)相對(duì)鋼奧氏體晶界有很好的潤(rùn)濕性，所以這種熱裂是一種沿晶裂紋，鋼材熱加工溫度如低于816 ，F(xiàn)eS為固相那么不存在熱裂，反之假設(shè)熱加工溫度高于1038 ，F(xiàn)eS將在鐵中重溶，只需在8161038 區(qū)間，含硫鋼才進(jìn)入熱脆區(qū)。鋼中添加足夠的Mn元素，將與硫構(gòu)成高熔點(diǎn)MnS，可有效降低或消除由硫引起的熱脆。對(duì)普碳鋼，鋼中碳

18、含量為0.2 %時(shí)，熱脆最為嚴(yán)重，碳含量低于0.2 %或高于0.2 %均可使鋼的熱塑性提高。3剩余元素對(duì)鋼回火脆性的影響合金鋼中存在的微量剩余元素是產(chǎn)生第二類回火脆性的主要緣由，在中溫回火脆性區(qū)，剩余元素有足夠的分散才干，假設(shè)有足夠長(zhǎng)的時(shí)間這些剩余元素將逐漸由晶內(nèi)向晶界偏析，最終導(dǎo)致晶界脆化。在力學(xué)性能上，反映為鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度上升和沖擊功下降，在沖擊斷口上，以沿晶斷裂為其微觀特征，用俄歇電鏡分析可以發(fā)如今斷口外表，有高濃度的剩余元素富集。鋼中含有硅及錳元素時(shí)，將大大促進(jìn)剩余元素引起的第二類回火脆性。這能夠是由于硅、錳促進(jìn)剩余元素在鋼中的分散及偏析才干。相反，鋼中假設(shè)添加適量的鉬，普通為0.2

19、 %0.5 %，那么可有效地抑制第二類回火脆性。引起第二類回火脆性的剩余元素為磷、錫、砷和銻，其影響強(qiáng)度亦按上述次序遞減，其緣由能夠與不同元素在鋼中的分散和偏析才干以及它們?cè)阡摼Ы缟系男袨橛嘘P(guān)。一些研討結(jié)果闡明，可以用加權(quán)因數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)剩余元素對(duì)回火脆性的影響，不同鋼種各元素的加權(quán)因數(shù)亦不同。采用閱歷公式：K(Mn+Si)(10P+5Sb+4Sn+As)，式中濃度采用分量百分比含量可以定量估計(jì)剩余元素對(duì)回火脆性的影響，式中K值可定義為純真度。由于普通錫、砷、銻的加權(quán)因數(shù)均小于磷，故可將四種剩余元素的總量加和，作為鋼材純真度的一個(gè)目的。為了有效防止第二類回火脆性，對(duì)于優(yōu)質(zhì)大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子用鋼35NiC

20、rMoV，純真度控制在K(1.64)10-3可以有效地防止第二類回火脆性。由于第三組元對(duì)剩余元素晶界偏析致脆的促進(jìn)作用，這里特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)嚴(yán)厲控制鋼中的硅、錳含量。錳含量將涉及鋼的精煉及脫氧工藝的改良。上述四種剩余元素中，只需磷在煉鋼時(shí)可以除去，其他三種都是屬于全保管元素。目前由于尚無(wú)稱心的技術(shù)可以經(jīng)濟(jì)地除去這些剩余元素，隨著廢鋼的多次循環(huán)，這些元素的殘量在鋼中將逐漸增多，這種工業(yè)污染將導(dǎo)致下個(gè)世紀(jì)全球鋼材性能的逐漸退化，因此如何控制含錫廢鋼的運(yùn)用，如何對(duì)高錫或高砷鋼水進(jìn)展預(yù)處置，如何有效控制鋼材的工業(yè)污染問題，即純真鋼工程，應(yīng)研討其有效對(duì)策。4剩余元素對(duì)鋼材抗腐蝕性能的影響從熱力學(xué)分析，鋼水中一

21、切全保管剩余元素均傾向于減小鋼在氧化性酸中的腐蝕速度。其緣由是這類元素的氧化勢(shì)要低于鐵，隨著鋼的選擇性溶解，鋼中剩余元素將逐漸在鋼外表堆積，由此逐漸減小鋼的腐蝕速度。鋼中殘銅量如量超越0.15 %，那么酸浸后可以見到鋼外表堆積一層粉紅色的銅層。然而，剩余元素對(duì)鋼材耐蝕性的益處在實(shí)踐運(yùn)用中并無(wú)明顯作用，相反剩余元素在鋼材酸洗過程中卻常引起不用要的費(fèi)事。與酸蝕情況不同，剩余元素可以有效地提高鋼材抗大氣腐蝕的才干，這是由于它們可有效地影響鋼材外表的銹蝕機(jī)制，不含剩余元素的鋼材在戶外銹蝕，外表會(huì)構(gòu)成一層松軟的黃色銹層，這種多孔的松軟銹層很容易吸水，且一旦吸水，很難枯燥。這種銹層的構(gòu)成，不但沒有任何維護(hù)

22、作用，相反會(huì)加快進(jìn)一步的銹蝕進(jìn)程。鋼中含有少量銅、磷、鎳、鉻等剩余元素，在大氣腐蝕條件下，外表將構(gòu)成一層較硬的黑色銹層，與鋼的粘著性好，且非常致密，不吸水，這種致密延續(xù)的銹層，對(duì)鋼進(jìn)一步銹蝕，具有維護(hù)作用。在大氣腐蝕情況下，鋼材銹蝕的主要緣由是在自然條件下外表存在水膜，而無(wú)水的枯燥條件下，鋼材不銹蝕。鋼中剩余元素的作用恰恰可以延伸鋼外表處于枯燥形狀下的時(shí)間，假設(shè)鋼外表只是偶爾被澆濕，那么這種作用就尤為明顯，室外掛片實(shí)驗(yàn)的結(jié)果闡明，鋼中只需有殘量銅(0.05 %)就可明顯降低銹蝕速率，在磷與銅共有時(shí)更為有效。由于銅對(duì)鋼材耐蝕性方面的有利作用，目前部分鋼種采用銅作為合金元素。尤其是耐大氣腐蝕鋼的磷

23、銅鋼。然而，由于鋼中的銅不能在冶煉中除去，能否在冶煉中加銅來(lái)消費(fèi)耐蝕鋼，那么是該當(dāng)仔細(xì)研討的問題。5鋼中剩余氮和氫鋼中剩余氮主要以兩種方式存在，一種是與剩余鋁構(gòu)成AlN，由于這種彌散的AlN粒子可以釘扎奧氏體晶界，使之不易長(zhǎng)大，因此用鋁脫氧的鋼為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。對(duì)于純真鋼，由于采用超純真冶煉、真空碳脫氧等一系列工藝手段，鋼中剩余氧和氮很低，而無(wú)須采用鋁脫氧，這時(shí)對(duì)純真鋼來(lái)講，由于鋼中剩余AlN過低的情況下，熱加工時(shí)應(yīng)研討如何減小奧氏體晶粒粗化傾向。另一種是剩余氮作為固溶原子吸附在位錯(cuò)線上，它是低碳鋼屈服及應(yīng)變時(shí)效鋼的主要緣由之一，假設(shè)在鋼水中將剩余氮除得很低，或添加足夠的活性元素鈦，釩或鈮捕集這

24、些固溶氮，就可以得到無(wú)應(yīng)變時(shí)效鋼，這對(duì)冷軋鋼板的沖壓成型工藝性能非常有利。雖然已有不少關(guān)于鋼中微量氮的研討，但它對(duì)鋼材力學(xué)性能的影響依然有許多任務(wù)要做。鋼中剩余的氫會(huì)引起高強(qiáng)度合金鋼的延遲破壞，這種破壞方式與氫在鋼中的快速分散和在缺陷位置的部分富集有關(guān)，防止鋼中的白點(diǎn)歷史上曾經(jīng)是高強(qiáng)合金鋼消費(fèi)的主要關(guān)鍵之一。當(dāng)代由于轉(zhuǎn)爐強(qiáng)沸騰冶煉及鋼水真空處置，鋼中殘氫含量已降到(23)10-6，因此鋼中氫呵斥的損壞大部分是由于環(huán)境滲氫而引起。鋼中15種常見的剩余元素，這些元素在煉鋼過程中分為全保管和部分保管元素，其中8種全保管元素，由于煉鋼時(shí)不能除去，將隨廢鋼的循環(huán)在鋼中逐漸積累。在8種全保管元素中鎳、鈷、

25、鎢、鉬可以提高鋼的淬透性，屬于有益元素；銅一方面可以引起鋼材高溫?zé)峒庸r(shí)的銅脆，但另一方面又可以提高鋼材耐大氣腐蝕的才干，而鋼中剩余的錫、砷、銻屬于有害元素，它不但在鋼中加強(qiáng)銅脆，更重要的是它會(huì)導(dǎo)致合金鋼的第二類回火脆性。在7個(gè)部分保管元素中碳、錳、硫、磷是常規(guī)控制元素，氮有利于鋼奧氏體化時(shí)的晶?？刂?，但同時(shí)也會(huì)引起鋼的應(yīng)變時(shí)效景象。鋼中的氫是一種有害無(wú)益的元素?？刂其撝械氖Ｓ嘣氐暮?，是代表現(xiàn)代煉鋼工業(yè)的先進(jìn)程度標(biāo)志之一。 六 煉鋼原資料煉鋼選用原資料的原那么：國(guó)內(nèi)外大量消費(fèi)證明，貫徹精料方針是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼過程自動(dòng)化的和提高各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的的重要途徑，原資料主要由：鐵水、廢鋼、造渣資料、鐵

26、合金、和氧氣等。合理的選用原資料是根據(jù)冶煉鋼種、操作工藝及配備程度使之到達(dá)低的投入，高質(zhì)量產(chǎn)出的原那么。1、原資料1金屬料鐵水，普通允許裝入量是總金屬料的70%以上，Mn/Si為0.81.0時(shí)對(duì)冶煉的操作控制最有利。廢鋼，普通允許裝入量不超越總金屬料的30%。鐵合金：硅鐵、錳鐵、硅錳合金、硅鈣鋇等2非金屬料造渣資料：石灰主要成分CaO：要求CaO85%，SiO22%，S0.2%，塊度為 mm。白云石要求：MgO20%，P、S含量低，塊度為5-40mm生白云石的主要成分CaMgCO3，焙燒后為熟白云石，主要成分MgO 、CaO，運(yùn)用輕燒白云石最理想。螢石主要成分CaF2，CaF285%，SiO2

27、4%，S0.2%，塊度為5-40mm。氧化劑：氧氣，含氧量99.5%以上。冷卻劑：廢鋼、生鐵塊、鐵礦石、氧化鐵皮增碳劑：碳粉等2 耐火資料2.1耐火資料分類酸性耐火資料、堿性耐火資料、中性耐火資料2.2耐火資料性質(zhì)耐火度和荷重軟化點(diǎn)、高溫抗折強(qiáng)度、熱震穩(wěn)定性、氣孔率和密度、抗渣性。2.3連鑄用耐火資料包括鋼包用耐火資料、中間包用耐火資料和功能用耐火資料。鋼包用耐火資料由永久層、任務(wù)層、渣線層、包底層組成。中間包用耐火資料由保溫層、永久層、任務(wù)層、包底層組成。任務(wù)層通常采用涂料和絕熱板。第一煉鋼廠采用的是涂料中間包。功能用耐火資料 鋼包用長(zhǎng)水口、透氣磚；中間包用浸入式水口、定徑水口、塞棒。七、氧

28、氣頂吹轉(zhuǎn)爐設(shè)備氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝設(shè)備主要有以下四個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成： 1 轉(zhuǎn)爐爐體與傾動(dòng)系統(tǒng)1轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)造包括爐殼、托圈、耳軸、軸承座等四部分。2轉(zhuǎn)爐爐型是由耐火資料所砌成的爐襯內(nèi)型，俗稱轉(zhuǎn)爐 “爐膛的外形。按金屬熔池外形的不同，轉(zhuǎn)爐爐型可分為筒球型、錐球型、截錐型。3熔池直徑D=k(G/t)1/2其中k：比例常數(shù) 普通取1.852.3，下限適于大爐子，上限適于小爐子。G：轉(zhuǎn)爐裝入量，t：轉(zhuǎn)爐供養(yǎng)時(shí)間。 4熔池深度H，近似計(jì)算公式筒球型：H=(V+0.046D3)/0.79 D2，大型轉(zhuǎn)爐多采用這種爐型。錐球型： H=(V+0.0363D3)/0.70 D2截錐型：H=V/0.574 D2，小型

29、轉(zhuǎn)爐多采用這種爐型。其中D：熔池直徑 m V：金屬熔池體積m35公稱容量：又稱公稱噸位，有三種說法：鐵水廢鋼平均參與量，平均出鋼量，平均產(chǎn)良坯量，我國(guó)通常采用平均出鋼量為爐子的公稱容量。6爐容比：轉(zhuǎn)爐有效容積V與公稱容量T的比值。爐容比過小，會(huì)使噴濺和對(duì)爐襯的侵蝕加劇，使供氧強(qiáng)度的提高遭到限制；過大，設(shè)備廠房投資過大。普通情況下，在0.851.05m3/t，大爐子取下限，小爐子取上限。7高寬比：指轉(zhuǎn)爐總高度H總與爐殼外徑D殼的比值。在1.351.65之間，大爐子取下限，小爐子取上限。8出鋼口尺寸出鋼口位置：爐帽與爐身的銜接處。出鋼口角度：指出鋼口中心線與程度線的夾角，普通為1525，出鋼口直徑

30、：d=63+1.75T1 /2 ，其中T為轉(zhuǎn)爐的爐容量。9傾動(dòng)機(jī)構(gòu)傾動(dòng)機(jī)構(gòu)類型：落地式傾動(dòng)機(jī)構(gòu)、半懸掛式傾動(dòng)機(jī)構(gòu)、全懸掛式傾動(dòng)機(jī)構(gòu)2 原資料供應(yīng)系統(tǒng)鐵水、廢鋼、造渣資料、鐵合金等原資料供應(yīng)。鐵水有鐵水罐車、混鐵車魚雷罐車、混鐵爐供應(yīng)方式，鐵水罐車供應(yīng)的特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少，但熱損失嚴(yán)重，粘罐景象較嚴(yán)重?；扈F車魚雷罐車供應(yīng)投資比混鐵爐少。以上兩種方式在儲(chǔ)存、混勻鐵水的作用都不如混鐵爐。混鐵爐的容量普通是轉(zhuǎn)爐噸位的整數(shù)倍，并與高爐出鐵量相順應(yīng)，混鐵爐作用是：銜接高爐與轉(zhuǎn)爐的鐵水供應(yīng)儲(chǔ)存鐵水，穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐的消費(fèi)節(jié)拍均勻鐵水成份均勻鐵水溫度3供氧氮系統(tǒng)1制氧系統(tǒng)：制氧機(jī)、低壓儲(chǔ)氣罐、壓氧機(jī)、中壓儲(chǔ)氣罐、

31、供氧管道等。2氧槍：拉瓦爾型噴頭、槍身、槍尾。拉瓦爾型噴頭是一個(gè)先收縮后擴(kuò)張的噴嘴，由收縮段、喉口、擴(kuò)張段三部分組成。3副槍：快速檢測(cè)熔池溫度、定碳、氧含量、液面位置及取樣。 4 煙氣凈化與煤氣回收系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煙氣處置方法有熄滅法、未燃法。轉(zhuǎn)爐煙氣凈化方法分為：全濕法、干濕結(jié)合法、全干法。未燃全濕法OG法煙氣凈化設(shè)備：煙罩分活動(dòng)、固定、煙道、預(yù)熱鍋爐、文氏管、脫水器、除塵風(fēng)機(jī)等。煤氣回收系統(tǒng)：靜電除塵器、煤氣柜、水封器、煙塵及污水處置。轉(zhuǎn)爐煙氣中含有大量的一氧化碳，假設(shè)采用未燃法，一氧化碳在煙氣中的含量隨著冶煉時(shí)間而添加，到達(dá)峰值后又漸漸降下來(lái)。含量最高可到達(dá)90%，平均70%左右，當(dāng)一氧化碳含量

32、在60%左右時(shí)，其熱值可到達(dá)8000kJ/Nm3，轉(zhuǎn)爐煙氣的溫度為1450，最高可到達(dá)1600。轉(zhuǎn)爐煙氣除塵系統(tǒng)是轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝中不可短少的部分，它對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉設(shè)備、冶煉情況、環(huán)境情況的影響是不可忽視的，煙氣除塵系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)從一個(gè)側(cè)面反映了煉鋼廠的設(shè)備管理程度的高低，它對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼有著直接的影響。轉(zhuǎn)爐煤氣凈化回收系統(tǒng)工藝流程見圖1：圖1石鋼30t轉(zhuǎn)爐煤氣凈化回收系統(tǒng)流程圖1 汽化冷卻煙道2 溢流文氏管3 一級(jí)彎頭脫水器4 R-D可調(diào)喉口文氏管5 二級(jí)彎頭脫水器6 水霧分別器7 鼓風(fēng)機(jī) 8 液力巧合器9 電機(jī)10 三通網(wǎng)11 回轉(zhuǎn)水封12 U形水封13 煤氣柜14 煙囪15 排水水封；流程簡(jiǎn)述：轉(zhuǎn)爐冶煉

33、過程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)爐口活動(dòng)煙罩捕集到汽化冷卻煙道，由汽化冷卻煙道出來(lái)的高溫?zé)煔饨?jīng)水冷夾套(內(nèi)有噴嘴)，手動(dòng)可調(diào)溢流文氏管后，煙氣飽和并降溫到70，經(jīng)過一級(jí)90彎頭脫水器，煙氣得到初步凈化。飽和后的煙氣經(jīng)R-D可調(diào)喉口文氏管、二級(jí)90彎頭脫水器及水霧分別器，煙氣進(jìn)一步被凈化，而符合排放規(guī)范。凈化后的煙氣經(jīng)室外管道流入煤氣風(fēng)機(jī)，當(dāng)煙氣成分中氧含量2%、一氧化碳含量30%時(shí)回收入煤氣柜，否那么放散。為保證煤氣回收的可靠性和平安性，到達(dá)良好的回收目的，設(shè)計(jì)中思索了一系列連鎖控制：氧槍和煙罩的連鎖;鎖；回收和放散切換的自控和連鎖；罩口微差壓調(diào)理系統(tǒng)與冶煉操作的連鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速與冶煉操作的連鎖；煤氣柜高低位連

34、鎖；水封逆止閥與三通閥的連鎖等八、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐工藝轉(zhuǎn)爐工藝氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)工序主要由裝入制度、供氧制度、造渣制度、溫度制度、終點(diǎn)控制及脫氧合金化等五大制度，以及鋼包精煉、濺渣護(hù)爐和爐體維護(hù)主要工序組成。吹煉過程中金屬和爐渣成份及溫度變化冶煉過程大致分成三個(gè)階段： 吹煉前期：指Si、Mn氧化期。這一階段中，應(yīng)設(shè)法提早化好渣構(gòu)成一定堿度、一定FeO和MgO的流動(dòng)性良好的初期渣和均勻升溫，有利于去S、P和減小初期酸性爐渣對(duì)爐襯的侵蝕。吹煉中期：指C氧化期。C猛烈氧化，致使渣中FeO含量降低，容易出現(xiàn)爐渣“返干，并會(huì)引起噴濺。同時(shí)，CO反響給脫S、P發(fā)明了有利的動(dòng)力學(xué)條件。終點(diǎn)控制：在拉碳的同時(shí)，確保

35、P、S含量和溫度符合鋼種的出鋼要求；控制好爐渣的氧化性，使鋼液中含氧量適宜，以保證鋼的質(zhì)量。 煉好鋼，首先要造好渣，才干到達(dá)C符合鋼種要求范圍，去除S、P有害元素，以及調(diào)整到適宜的出鋼溫度。裝入制度：裝入制度是指轉(zhuǎn)爐合理的裝入量和適宜的鐵水與廢鋼之比。 裝入量的選擇根據(jù)：(1).爐容比V/T：指爐子的有效容積V與平均出鋼量T之比，單位是m3/t。(2).合理的熔池深度(3).與連鑄澆鑄及設(shè)備的匹配國(guó)內(nèi)外經(jīng)常采用的裝入制度：(1).定量裝入制度(2).定深裝入制度(3).分階段定量裝入制度根據(jù)爐役情況，轉(zhuǎn)爐根本實(shí)行分階段定量裝入制度，根據(jù)鐵水成分和熱富有程度，適當(dāng)調(diào)整鐵水和廢鋼的入爐比例。2供氧

36、制度：供氧制度是指把氧氣流股最合理地噴向熔池，使氧流與熔液間的物理化學(xué)反響具有良好的條件。所研討的內(nèi)容包括供氧強(qiáng)度，供氧壓力，槍位高低和噴嘴構(gòu)造等方面。 氧氣流量：指單位時(shí)間向熔池供氧的數(shù)量。氧氣流量(m3/min)=每噸金屬耗氧量m3/t出鋼量t/供氧時(shí)間min 供氧強(qiáng)度：指單位時(shí)間內(nèi)，每噸金屬的耗氧量，即每噸金屬的氧流量。供氧強(qiáng)度(m3/t.min)= 氧氣流量(m3/min)/金屬耗裝入量t 氧槍：是向熔池供氧的主要設(shè)備，包括槍身和噴嘴噴頭兩部分。噴嘴是將高壓低速氣流轉(zhuǎn)化為超音速氧射流的設(shè)備，是一種壓力速度的能量轉(zhuǎn)換器。我廠目前采用的四孔氧槍噴嘴的喉口直徑是20.6mm，馬赫數(shù)為2，槍孔

37、中心線與氧槍中心軸線夾角是11。目前國(guó)內(nèi)小爐子供氧壓力為0.5-0.8Mpa，大爐子供氧壓力為0.85-1.1Mpa。氧氣流股對(duì)熔池的作用 直接傳氧：氧氣被金屬液直接吸收。 間接傳氧：金屬液被氧氣氧化，生成FeO，一部分FeO又被氧化成高價(jià)氧化鐵。 槍位對(duì)爐渣中FeO含量及熔池溫度的影響 槍位與FeO的關(guān)系為添加渣中FeO含量，往往降氧槍適當(dāng)提高一些；反之，可采取低槍位操作。 槍位與熔池溫度的關(guān)系槍位較低，對(duì)熔池?cái)嚢枳饔脛×?，反響速度快，吹煉時(shí)間短，熔池升溫速度加快，溫度較高；槍位較高時(shí)，對(duì)熔池?cái)嚢枳饔幂^弱，反響速度緩慢，吹煉時(shí)間延伸，熔池升溫速度慢，溫度較低。槍位確定的閱歷公式為：H=25-

38、55d喉H：氧槍噴頭距熔池液面的間隔 ，mmd喉：氧槍噴頭喉口直徑，mm供氧操作：目前有：恒壓變槍、恒槍變壓、變壓變槍三種操作類型。恒壓變槍：供氧壓力不變，槍位高低變化。目前國(guó)內(nèi)廣泛采用的供氧操作。恒槍變壓：槍位不變，調(diào)理供氧壓力大小變壓變槍：在一根本槍位的根底上，調(diào)理槍位、供氧壓力，到達(dá)順利冶煉的目的。由于變壓變槍所產(chǎn)生的效果相互影響，操作中不易做到準(zhǔn)確控制。一爐鋼的吹煉普通分三個(gè)階段，各階段的脫碳反響規(guī)律如下：氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中碳氧反響主要是在三相乳化液中進(jìn)展，速度很快，這是轉(zhuǎn)爐煉鋼的特點(diǎn)之一，在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的脫碳過程大致分為三個(gè)變化期。第期(硅錳氧化期)，脫碳反響速度隨著吹煉的進(jìn)展

39、而不斷加快。雖然這時(shí)金屬中含碳量很高，有利于碳的氧化反響，由于此期溫度低、硅錳含量高，而且硅、錳與氧的親和力大，所以此期以硅、錳的氧化為主，同時(shí)經(jīng)過氧化放出熱量使熔池的溫度逐漸上升，而脫碳速度隨著溫度的上升和硅錳含量的下降而逐漸提高；第期(碳氧化期)脫碳速度穩(wěn)定，由于此期的熔池溫度已提高到1450以上，硅、錳已被大量氧化，熔池內(nèi)硅、錳所剩無(wú)幾，此時(shí)碳處于活潑形狀，加之由于碳氧反響產(chǎn)生的沸騰引起的劇烈攪拌構(gòu)成的乳濁液，更使脫碳速度大為加快，所以此期主要是碳的氧化，其反響速度快而穩(wěn)定，脫碳速度大小取決于供氧強(qiáng)度；第期(冶煉后期)碳的氧化速度呈直線下降，由于此時(shí)碳經(jīng)過第期的猛烈反響后曾經(jīng)下降到較低的

40、程度，到達(dá)反響界面的碳大為減少，使脫碳反響變得困難，脫碳速度下降，這時(shí)碳的氧化速度與吹煉初期類似，但取決于碳的濃度和分散速度，并與含碳量成正比。此期中，脫碳速度取決于碳的多少。根據(jù)消費(fèi)節(jié)拍和消費(fèi)需求靈敏控制供氧強(qiáng)度，目前20噸轉(zhuǎn)爐的冶煉周期為2123分鐘，40噸轉(zhuǎn)爐的冶煉周期為2325分鐘。20噸轉(zhuǎn)爐的供氧冶煉時(shí)間為1213分鐘，40噸轉(zhuǎn)爐的供氧冶煉時(shí)間為1314分鐘。3造渣制度：煉好鋼首先要煉好渣，一切煉鋼義務(wù)的完成幾乎都與熔渣有關(guān)。煉鋼造渣的目的是去除鋼中的有害元素P、S煉鋼熔渣覆蓋在鋼液外表，維護(hù)鋼液不過度氧化、不吸收有害氣體、保溫、減少有益元素?zé)龘p。吸收上浮的夾雜物及反響產(chǎn)物。保證碳氧

41、反響順利進(jìn)展?？梢詼p少爐襯蝕損。造渣制度是研討造渣方法，參與渣料的種類、時(shí)間和數(shù)量，以及如何快速成渣，到達(dá)最大限制地去除鋼液中的S、P，緩和冶煉過程中的造渣速度與脫C速度之間的矛盾，在極短的時(shí)間內(nèi)造出具有一定堿度及氧化鐵含量、適當(dāng)粘度和數(shù)量的爐渣的操作工藝。 爐渣在冶煉過程中的作用 爐渣的主要性質(zhì) 爐渣堿度：渣中全部堿性物與全部酸性物之比，R=CaO%/SiO2%。爐渣的氧化性：通常用渣中含氧化鐵的多少來(lái)衡量 。爐渣的熔化溫度：爐渣的熔點(diǎn)通常是指完全轉(zhuǎn)變成均勻熔體形狀時(shí)的溫度，或在冷卻時(shí)開場(chǎng)析出固體物時(shí)的溫度。爐渣的粘度：爐渣流動(dòng)性的好壞是以粘度來(lái)表示的。 爐渣泡沫化：使氣-渣-金屬間界面得到

42、很大提高，從而加速了爐內(nèi)化學(xué)反響速度，能獲得良好的冶金效果。爐渣的構(gòu)成 原那么是“初期早化渣，過程渣化透，終渣物化，出鋼掛上 。 成渣過程 加速石灰熔化的途徑轉(zhuǎn)爐普通實(shí)行單渣操作。根據(jù)鐵水成分中的硅、硫和鐵水裝入量配加石灰，提供適宜的熔渣堿度3.5左右，到達(dá)冶煉要求。渣料主要包括：石灰、白云石、鐵礦石、螢石組成。石灰主要作用是經(jīng)過化學(xué)反響去除鐵水中的Si、P、S等元素。白云石主要用于調(diào)整熔渣中MgO含量，到達(dá)維護(hù)爐襯和濺渣護(hù)爐的終渣要求。鐵礦石主樣用于降溫作用保證終點(diǎn)溫度命中。螢石主要的作用是化渣，轉(zhuǎn)爐需求造適當(dāng)泡沫化的熔渣，螢石作為助熔劑的優(yōu)點(diǎn)是化渣快，效果明顯，普通不大于石灰參與量的10%

43、，用量過多，對(duì)爐襯又侵蝕作用。渣料耗費(fèi)主要受鐵水和廢鋼的條件影響。鐵水硅低、硫低渣料耗費(fèi)就低。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的首要義務(wù),便是要求迅速造好具有一定堿度和氧化性、流動(dòng)性良好和數(shù)量足夠的熔渣。適宜的堿性渣可以延伸爐襯壽命、加速溶池中的傳熱與傳質(zhì)、有效地開展熔體的乳化、減輕噴濺并到達(dá)早期大量脫除磷和硫的目的。這些均要求塊狀石灰能迅速溶化,并構(gòu)成適宜以上要求的熔渣。因此,加速石灰的熔解過程是快速成渣的關(guān)鍵。吹煉初期,液態(tài)渣主要Fe、Mn、Si的氧化,渣量少而渣中SiO2的濃度很高。初期渣凝固試樣的礦物組成是含F(xiàn)eO、MnO很高的鈣鎂橄欖石、2(FeO、MnO、MgO、CaO)*SiO2和玻璃體。大量的冷態(tài)

44、石灰參與后,立刻在石灰塊外表生成一層渣殼。渣殼的加熱和熔化需求一定時(shí)間(稱為滯止期),對(duì)于40mm塊度的石灰,滯止期普通約為50s。為了加速成渣過程,應(yīng)該盡量縮短滯止期,可采用預(yù)熱石灰的方法,即先加石灰后兌鐵水。石灰渣化的機(jī)理是：開吹后，各元素的氧化產(chǎn)物FeO、SiO2、MnO、Fe2O3等構(gòu)成了熔渣。參與的石灰塊就浸泡在初期渣中，被這些氧化物包圍著。被這些氧化物從石灰外表向其內(nèi)部浸透，并與CaO發(fā)生化學(xué)反響，生成一些低熔點(diǎn)的礦物，引起了石灰外表的渣化。這些反響不僅在石灰塊的外外表進(jìn)展著，而且也在石灰氣孔的內(nèi)外表進(jìn)展著。石灰在渣化過程中其外表會(huì)構(gòu)成質(zhì)地致密、高熔點(diǎn)的2CaOSiO2，妨礙著石灰

45、進(jìn)一步的渣化。假設(shè)渣中含有足量的FeO，可使2CaOSiO2解體。MnO和Fe2O3同樣也可以破壞2CaOSiO2的生成。CaF2和少量MgO可以擴(kuò)展CaO-FeO-SiO2三元系統(tǒng)的液區(qū)，對(duì)石灰渣化有利。在吹煉前期，由于TFe含量高，雖然爐溫不太高，石灰也可以部分渣化；在吹煉中期，由于碳的猛烈氧化，TFe被大量耗費(fèi)，熔渣的礦物組成發(fā)生了變化，由2FeOSiO2CaOFeOSiO22CaOSiO2，熔點(diǎn)升高，石灰的渣化有些停滯，出現(xiàn)返干景象。大約在吹煉的最后的1/3時(shí)間內(nèi)，碳氧化的頂峰已過，TFe又有所添加，因此石灰的渣化加快了，渣量又有添加。影響石灰溶解的要素3.1熔池溫度通常,一定成份的熔

46、渣當(dāng)升高溫度時(shí)能改善其流動(dòng)性。這是由于升高溫度可提供更多液體流動(dòng)所需求的粘流活化能,而且能使某些復(fù)雜的復(fù)合陰離子解體,或使固體微粒熔化。但是對(duì)于不同成份的熔渣,粘度受溫度的影響是不同的,適當(dāng)提高熔池溫度和參與熔劑能添加熔渣的過熱度,以降低熔渣的粘度。3.2螢石螢石的主要成份為CaF2并含有少量的SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaCO3和少量P、S等雜質(zhì)。螢石的熔點(diǎn)約930。螢石參與爐內(nèi)在高溫下即爆裂成碎塊并迅速熔化,它的主要作用是CaF2與CaO作用可以構(gòu)成熔點(diǎn)為2的共晶體,直接促使石灰的熔化;螢石能顯著降低2CaO*SiO2的熔點(diǎn),使?fàn)t渣在高堿度下有較低的熔化溫度,CaF2不僅可以降低堿

47、性爐渣的粘度,還由于CaF2在熔渣中生成F離子能切斷硅酸鹽的鏈狀構(gòu)造,也為FeO進(jìn)入石灰塊內(nèi)部發(fā)明了條件。3.3FeO的作用FeO對(duì)石灰的溶解有較大的影響,FeO能顯著地降低熔渣的粘度,因此改善了石灰溶解過程中的外部傳質(zhì)條件;在堿性渣系中,FeO屬于外表活性物質(zhì),可以改善熔渣對(duì)石灰塊的潤(rùn)濕程度和提高熔渣向石灰塊縫隙中的浸透才干;FeO和CaO同是立方晶格,而且O2-、F3+、Fe2+離子半徑不大,它在石灰晶格中的遷移、分散、置換和生成低熔點(diǎn)相都比較容易,促進(jìn)石灰溶解;FeO能減少石灰塊外表2CaO*SiO2的生成,同時(shí)FeO有穿透2CaO*SiO2渣殼作用,使2CaO*SiO2殼層松動(dòng),有利于

48、2CaO*SiO2殼層的熔化。3.4SiO2的影響在一定成份的熔渣中,添加SiO2(在不超越20%的范圍內(nèi)),可以使熔渣的熔點(diǎn)下降,粘度值下降,使熔渣對(duì)石灰塊的潤(rùn)濕情況有所改善,從而導(dǎo)致石灰溶解的推進(jìn)力(CaO)的增大和熔渣對(duì)于石灰吸收活性的提高,但當(dāng)(SiO2)超越最正確值時(shí),它促進(jìn)2CaO*SiO2的構(gòu)成,因此妨礙熔渣向石灰塊內(nèi)的浸透。當(dāng)(SiO2)超越30%時(shí),由于構(gòu)成大量的復(fù)合硅氧陰離子而使熔渣的粘度大大添加。3.5MgO的影響采用白云石造渣,使渣中MgO不超越6%的條件下,提高初期渣中MgO含量,有利于早化渣并推遲石灰塊外表構(gòu)成高熔點(diǎn)致密的2CaO*SiO2殼層,在CaO-FeO-S

49、iO2三元系爐渣中添加MgO,有能夠生成一些含鎂的礦物,如鎂黃長(zhǎng)石(2CaO*MgO*SiO2,熔點(diǎn)1450),鎂橄欖石(2MgO*SiO2,熔點(diǎn)1890),透輝石(CaO*MgO*2SiO2,熔點(diǎn)0)和鎂硅鈣石(3CaO*MgO*2SiO2,熔點(diǎn)1550),它們的熔點(diǎn)均比2CaO*SiO2低得多。因此有利于初期石灰的熔化。但是這種作用是在渣中有足夠的(FeO),且(MgO)含量不超越6%的條件下發(fā)生的,否那么熔渣粘度增大,影響石灰的熔解速度。3.6MnO的影響MnO對(duì)石灰溶解所起的作用比FeO差,僅在(FeO)足夠的情況下,MnO才干有效地協(xié)助 石灰溶解,而當(dāng)(MnO)超越26%時(shí),假設(shè)(F

50、eO)缺乏,反而會(huì)延滯石灰的溶解。石灰參與量的計(jì)算 當(dāng)鐵水含磷較低時(shí)0.3%石灰參與量=2.14Si%R1000/CaO%有效千克/噸鐵CaO%有效= CaO%石灰-RSiO2%石灰Si原子量28 O原子量16當(dāng)鐵水含磷較高時(shí)0.3%石灰參與量=2.2Si%+PR1000/CaO%有效千克/噸鐵P原子量311千克硅生成SiO2：2.14千克 1千克磷生成P2O5：2.29千克平均值：2.14+2.29/2=2.2白云石造渣 白云石參與量的計(jì)算白云石=渣量終渣MgO的含量/白云石含MgO的含量100%渣量可用每噸金屬料所產(chǎn)生爐渣分量來(lái)稱量，普通占金屬料分量1015%。4 溫度制度溫度制度是研討煉

51、鋼過程中的熱化學(xué)和溫度控制的問題，而溫度控制主要是指過程溫度及終點(diǎn)溫度的控制。 1 出鋼溫度確實(shí)定 t出鋼溫度=t凝固點(diǎn)+t出鋼及過程溫降+t澆鑄所需過熱溫度 2 轉(zhuǎn)爐熱量的來(lái)源與耗費(fèi) 轉(zhuǎn)爐煉鋼熱量的來(lái)源主要是鐵水的物理熱和化學(xué)熱 。 3 冷卻劑的種類 常用的冷卻劑有廢鋼、鐵礦石等 。 4 鋼水溫度控制 鋼水溫度控制就是指對(duì)鋼水終點(diǎn)溫度和吹煉過程溫度的控制。 影響鋼水溫度的主要要素 鐵水的溫度 鐵水的化學(xué)成份 鐵水和廢鋼裝入量 停爐時(shí)間與爐齡 操作要素 吹煉過程的溫度控制 吹煉過程熔池溫度過高、過低均不好：溫度過高：難化渣，溫度過高脫碳反響更為猛烈，致使渣中FeO堅(jiān)持很低程度，使石灰溶解更加困

52、難，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重“反干。爐襯侵蝕嚴(yán)重，白云石爐襯的耐火溫度并不是很高的，爐溫升高，爐襯軟化趨勢(shì)大，沖擊侵蝕更加容易。末期去磷困難，脫磷反響對(duì)溫度的敏感性較強(qiáng)，雖然末期渣的堿度高，但高溫下磷的分配比下降，致使鋼液中的含磷量較難降到要求以下。溶解于鋼液中的氣體添加，從而影響鋼的質(zhì)量。出鋼鋼水溫度過高，容易呵斥澆鑄事故。溫度過低：溫度過低，前期化渣不好，后期難造高堿度渣，影響脫磷及脫硫。為了提高爐溫，要采用一些強(qiáng)迫性措施，添加鐵合金耗費(fèi)、鐵損添加。使吹煉時(shí)間延伸。鋼包溫降有那些措施：(1)鋼包內(nèi)襯砌筑隔熱層，減少散熱。(2)鋼包烘烤采用高效節(jié)能安裝。(3)加快鋼包熱周轉(zhuǎn)，紅包出鋼。(4)鋼包加蓋。(

53、5)鋼包鋼水外表加保溫覆蓋資料。5終點(diǎn)控制：終點(diǎn)控制主要是指終點(diǎn)的溫度及成份的控制。終點(diǎn)所具有的特點(diǎn)是： 鋼中含C量到達(dá)所煉鋼種的控制范圍； 鋼中含S、P量均低于規(guī)格下限所要求的值； 終點(diǎn)溫度能到達(dá)確保順利澆鑄的溫度。 1 碳的判別 經(jīng)過火焰來(lái)判別終點(diǎn)碳 以察看鋼樣火花和鋼樣外表來(lái)判別終點(diǎn)碳 高拉補(bǔ)吹法 2 溫度的判別 火焰判別 取樣判別 熱電偶測(cè)溫 終點(diǎn)控制主要是指終點(diǎn)溫度和成分的控制。轉(zhuǎn)爐兌入鐵水后，經(jīng)過供氧、造渣等操作，經(jīng)過一系列物理化學(xué)反響，而到達(dá)該鋼種所要求的終點(diǎn)成分和溫度。20噸和40噸轉(zhuǎn)爐的終點(diǎn)命中率分別在85和75左右。主要受鐵水條件和操作工的技藝影響。鐵水、廢鋼等原資料條件好

54、終點(diǎn)命中率的提高空間很大。終點(diǎn)能否命中主要依托關(guān)鍵崗位人員的閱歷判別和運(yùn)用測(cè)溫槍進(jìn)展測(cè)溫后得到的溫度值決議。6脫氧合金化：把鋼液中的氧去除過程，稱之為“脫氧。影響終點(diǎn)鋼水溶解氧的主要要素： 鋼中氧量主要與含碳量有關(guān)，即終點(diǎn)碳越低，鋼中溶解氧就越高，后吹能使鋼中氧含量猛烈添加。 在冶煉低C鋼的條件下，還與爐渣中的氧化鐵有關(guān)，鋼液中的溶解氧隨爐渣中氧化鐵的添加而增多。 鋼中的溶解氧隨溫度升高而添加。合金化：在煉鋼的終點(diǎn)，與脫氧操作的同時(shí)，按鋼種規(guī)定成份范圍配加一定量的合金元素。沉淀脫氧的原理是：在冶煉終點(diǎn)時(shí)，向爐內(nèi)或鋼包內(nèi)參與一些比鐵更易氧化的元素，向Al、Si和Mn等元素，使之與鋼液中的氧結(jié)合生

55、成Al、Si和Mn的氧化物，并因不溶解于鋼液而從中排除出來(lái)，到達(dá)脫氧的目的。 各種元素的脫氧才干由弱到強(qiáng)順序陳列如下：Mn、Cr、Nb、Si、B、Ti、Al、Zr、Ca。 脫氧合金的參與原那么是先弱后強(qiáng)。鋼包內(nèi)的脫氧和合金化 轉(zhuǎn)爐采用的是沉淀脫氧的脫氧方式。沉淀脫氧是脫氧劑參與鋼包鋼水中，使溶于鋼水中的氧結(jié)合成穩(wěn)定的氧化物即脫氧產(chǎn)物，并與鋼水分別排入熔渣中，從而到達(dá)降低鋼水氧含量的目的。轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)命中后的下道工序就是脫氧合金化。終點(diǎn)鋼水到達(dá)要求后經(jīng)過出鋼口爐內(nèi)鋼水流入鋼包，在出鋼過程中，經(jīng)過合金流槽參與脫氧合金化所需的的預(yù)脫氧劑、合金、增碳劑、終脫氧劑等，使鋼水成分和鋼水氧含量控制在要求范圍

56、之內(nèi)。在鋼水出至鋼包內(nèi)2/3時(shí)，向爐內(nèi)參與擋渣球和和出鋼終了后出鋼口加擋渣塞防止?fàn)t內(nèi)熔渣混入鋼包。脫氧合金化控制直接影響到鋼水的質(zhì)量，是轉(zhuǎn)爐煉鋼的重要環(huán)節(jié)之一。主要受終點(diǎn)控制程度和關(guān)鍵崗位人員的操作技藝影響。鐵合金參與量的計(jì)算：鐵合金參與量=(元素中限成分-終點(diǎn)元素剩余成分)合金元素的含量元素回收率出鋼量7、吹損與噴濺轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中噴濺掉和燒熔損掉的金屬量占入爐金屬料量的百分比。其公式為：轉(zhuǎn)爐吹損率(%)入爐金屬料(t)-出爐鋼水量(t)/入爐金屬料(t)100%。吹損組成：化學(xué)燒損、煙塵損失、渣中金屬損失、機(jī)械損失吹損=裝入量-出鋼量裝入量100%減少吹損的主要途徑：1精料方針，即減少渣量

57、。2合理造渣制度：即早化渣、化好渣、降低終渣中的氧化亞鐵和鐵粒含量。3采用合理供氧制度、合理的裝入制度，以減少金屬噴濺。4采用熱補(bǔ)償技術(shù)，多加廢鋼，降低鐵的化學(xué)燒損。5合理的復(fù)吹吹煉技術(shù)，改善溶池?cái)嚢?，降低終點(diǎn)渣中FeO 。預(yù)防噴濺關(guān)鍵在于吹煉操作，防止導(dǎo)致噴濺的要素產(chǎn)生，主要有：控制好熔池溫度。前期溫度不過低，中后期溫度不過高，防止熔池溫度忽然降低，保證脫碳反響能平衡進(jìn)展，消除迸發(fā)性脫碳反響?？刂坪迷蠪eO，不使渣中氧化鐵過高。這樣，在操作上前期槍位應(yīng)偏低，防止渣中氧化鐵積聚過多，爐渣發(fā)泡，一旦升溫，脫碳反響加速，引起大噴。吹煉中期當(dāng)爐渣已化時(shí)，一定要降槍，減少渣中氧化鐵。吹煉中途加料，盡

58、量采用小批量多批次的方法，以防止熔池溫度明顯降低，而使渣中氧化鐵升高。爐渣不化，提槍化渣時(shí)，不要長(zhǎng)時(shí)間在高槍位吹氧，否那么，爐渣一化，氧化鐵大量添加，引起噴濺。一旦發(fā)生噴濺，不能立刻降槍，假設(shè)此時(shí)降槍，脫碳反響更加猛烈，反會(huì)加劇噴濺。應(yīng)適當(dāng)提槍降壓，一方面減緩脫碳反響，另一方面，氧氣流可以沖擊爐渣，使氣體排除，減輕爐渣發(fā)泡程度，當(dāng)爐況正常時(shí)，才降槍恢復(fù)正常吹煉。8、鐵水預(yù)處置比較鐵水預(yù)處置、轉(zhuǎn)爐、LF爐三個(gè)環(huán)節(jié)的脫硫條件。由脫硫反響式FeS+(CaO)=(CaS)+(FeO)看出：A鐵水預(yù)處置采用石灰和鎂粉脫硫時(shí)主要是利用渣的高堿度并且扒凈脫硫渣；同時(shí)鐵水中的碳、硅、氧等元素含量低，提高了鐵水

59、中硫的活度系數(shù)，故鐵水脫硫效率高；而且鐵水脫硫費(fèi)用低于高爐、轉(zhuǎn)爐和爐外精煉的脫硫費(fèi)用。B轉(zhuǎn)爐吹煉中由于整個(gè)過程是氧化氣氛，(FeO)不斷較高大于1520，不利于脫硫反響進(jìn)展，但轉(zhuǎn)爐后期利用高溫、高堿度和良好的爐渣流動(dòng)性，改善動(dòng)力學(xué)條件仍可以實(shí)現(xiàn)部分脫硫，脫硫效率僅為3040。 C由反響式看出只需脫氧良好、(FeO)極低的情況下才干有效脫硫，LF爐精煉經(jīng)過加鋁脫氧后使(FeO)1%構(gòu)成復(fù)原渣，Al+FeS+(CaO)=(CaS)+(Al2O3)+Fe，脫硫反響充分進(jìn)展，脫硫效果好，可以實(shí)現(xiàn)深脫硫。鐵水預(yù)處置脫硅、磷、硫。普通主要是脫硫。眾所周知,硫在鋼中是有害元素,鋼中硫化物枝晶偏析是引起連鑄坯

60、產(chǎn)生內(nèi)裂和外裂的內(nèi)在根源,并影響到鋼的外表質(zhì)量、機(jī)械性能和加工性能,所以必需盡能夠地加以去除。在轉(zhuǎn)爐煉鋼和鋼水精煉中雖然可以脫硫,但難度大,作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),與連鑄不好配合,技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的變壞,因此用低硫鐵水煉鋼更為合理。高爐煉鐵的脫硫才干雖然比轉(zhuǎn)爐煉鋼強(qiáng)得多,但是要獲得低硫鐵水,必需精料,添加焦比,提高堿度,爐況難順行,產(chǎn)量降低,而爐外鐵水脫硫最為經(jīng)濟(jì)合理。這樣,擴(kuò)展了高爐煉鐵對(duì)原資料的順應(yīng)范圍,并且石灰和焦碳耗量減少,鐵水產(chǎn)量添加。轉(zhuǎn)爐冶煉和鋼水精煉的脫硫負(fù)擔(dān)也減輕,減少渣量和噴濺,提高金屬收得率和消費(fèi)效率,提高產(chǎn)質(zhì)量量,從而到達(dá)高效率、高質(zhì)量、低本錢,加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)才干。脫硫劑種類很多,目前國(guó)內(nèi)外