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造渣制度对炼钢的影响篇一:钢冶金学复习题思考题钢冶金学思考题 第 1 章 绪论 1 从化学成分和机械性能方面分析钢与生铁的区别?【】 2 列举炼钢任务和炼钢的基本任务,并阐述在现代炼钢工艺中如何完成炼钢的基本任务。 【】 3 何谓钢铁生产的“长流程”和“短流程”?哪种流程的能耗高、排放量大?为什么?【】 4 按照化学成分和用途如何对钢进行分类?以下钢号分别为什么钢种,每个钢号的数字和字母代表什么意思?65Mn、60Si2Mn、50CrMnA、40Cr、GCr15SiMn、X70、1Cr18Ni9Ti、20CrMnTiH、Q345。 5 主要的炼钢方法有哪些?LD、BOF、BOP、OBM、Q-BOP、K-BOP、LD-Q-BOP、LD-KG、EAF 各指哪种炼钢方法?【】 第 2 章 炼钢的基础理论 1 写出钢的密度、熔点、粘度、导热能力等常用数值(1600)及炉渣的粘度、密度和渣钢界面张力的常用数值。 2 钢的熔点是如何定义的?何谓“液相线” ,何谓“固相线”?为什么钢液凝固,是在一个温度区间内完成?3 炼钢炉渣的来源有哪些?为什么说“炼钢就是炼渣”? 4 炉渣的“氧化性”是什么意思?为什么用“碱度”和“氧化性”这两个指标来表征炉渣的化学性质?炉渣氧化性在炼钢过程中的作用?【】 5 熟悉炉渣中常见氧化物的熔点。 6 某一炉脱氧良好的低碳钢钢水,其钢水中的酸溶铝为%,请问钢水中的溶解氧最低不低于多少 ppm? 7 简述单渣法和双渣法的区别及适用条件?8 炼钢过程中硅Si反应的特点?铁水硅含量?Si对炼钢过程有何影响?【】 9 试绘制并解析一炉钢吹炼过程中,钢液中Mn的变化规律?提高残锰有何意义?写出吹炼过程中熔池回Mn的反应式,分析影响回Mn的因素。为什么吹炼终点残Mn的高低,一定程度反映吹炼水平的高低?【】 10 如何理解“炼钢过程的C+O=CO 是目的,更是手段,又是氧化精炼的主要手段。 ”?【】 11 什么叫直接氧化,什么叫间接氧化? 12 碳氧浓度积的含义,过剩氧的意义及降低措施。 13 简述炼钢过程中脱碳C反应的特点,绘制并解析转炉吹炼一炉钢的脱碳速度曲线。 【】 14 简述炼钢过程中脱磷P反应的条件及反应式,钢水回磷指什么?避免钢水回磷的措施有 哪些?为什么说加速吹炼前期的快速成渣,防止过程炉渣“返干” ,促进终渣“化透”是确保转炉脱磷反应的关键措施?如何实现低P钢的冶炼?【】 15 钢的“热脆” 、 “冷脆”指什么?为什么钢中过高的O含量加剧了硫在钢材加工过程中“热 脆”现象?【】 16 简述炼钢过程中脱硫S反应的条件及反应式,在炼钢过程哪个环节脱硫效率最高?为什 么?【】 17 铁水脱硫预处理方式及其特点。 【】 18 为了冶炼超低硫钢,如何从各技术环节保证深度脱硫? 19 脱氧的定义,合金化的定义,炼钢的 3 种脱氧方式的原理及优缺点,脱氧剂的选择原则如 何? 20 夹杂物按照化学成分怎么分类?按照加工性能,又如何分类?钢中夹杂物的来源有哪些? 【】 21 何谓“Mn/S”比?为什么要控制“Mn/S”比? 22 如何在实践中,真正实现有效的脱氧?合金化与脱氧有什么关系?23 利用冶金热力学的原理,分析何谓“二次夹杂”?24 炼钢过程如何实现“去碳保铬” 、 “提钒保碳”? 25 简述钢中气体的来源及气体对钢的危害?降低钢中气体的措施有哪些?【】 26 炼钢过程中钢液搅拌的目的是什么?搅拌方式有哪些?【】 第 3 章 炼钢原材料 1 炼钢用原材料分成哪几类?都包括哪些?各有什么作用?【】 2 炼钢对铁水温度、化学成分的要求?高炉生产铁水供应给转炉的方式有哪些?【】 3 废钢比指什么?废钢的来源如何?炼钢对废钢有何要求?【】 4 铁合金如何定义?列举 5 种常用铁合金。炼钢对铁合金有何要求?【】 5 炼钢过程中石灰、白云石、萤石的作用?合成造渣剂指什么?【】 6 掌握渣料加入量的计算方法。 7 耐火材料定义及其分类。 第 4 章 气体射流与熔池的相互作用 1 什么叫软吹,什么叫硬吹?它们对转炉熔池搅拌和渣中(FeO)含量各有什么影响?【】 2 什么是“返干”?“返干”对炼钢过程有何影响?如何避免“返干”?【】3 写出吹炼过程中熔池中Si的直接氧化和间接氧化反应式,为什么说间接传氧是射流向熔池传氧的主要途径?第 5 章 氧气顶吹转炉炼钢工艺 1 一炉钢的冶炼包括哪些工序? 2 转炉吹炼各阶段有何特点,各阶段的任务是什么?【】 3 转炉吹炼过程炉渣?(FeO)、碱度的变化规律如何?【】 4 什么是“炉容比”?转炉炼钢的炉容比在什么范围?转炉炼钢的装入制度指什么?装入制度类型有哪些?各有何优缺点?【】5 转炉炼钢的供氧制度指什么?氧气流量和供氧强度的定义?氧枪枪位的定义?供氧的基本参数是什么?氧枪枪位是如何影响转炉吹炼过程的?转炉炼钢过程氧枪枪位的确定原则。 【】 6 常用的氧枪枪位操作及其适用条件如何?【】 7 造渣的定义?转炉炼钢的造渣制度指什么?为什么说,吹炼前期快速成渣,是当今转炉冶炼的关键?如何加快成渣过程?比较两种成渣路线的优缺点。 【】 8 简述各种造渣方法的特点,转炉造渣石灰的加入量,与哪些因素有关? 9 转炉炼钢的热量来源有哪些?转炉炼钢的温度制度指什么?如何控制出钢温度? 【】 10 什么是冷却剂的冷却效应?比较各种冷却剂的优缺点。 11 转炉炼钢的终点控制指什么?终点的标志是什么?有哪几种控制终点碳的方法?【】 12 什么是“红包出钢”?转炉出钢为什么要采用挡渣出钢?挡渣的方法有哪几种?【】 13 掌握合金加入量计算方法。 【】 14 什么是吹损?吹损由哪几部分组成?【】 15 什么是喷溅?喷溅的种类有哪些,如何预防? 第 6 章 氧气顶吹转炉炼钢工艺 1 顶底复吹转炉的炼钢工艺类型有几种?各有何特点?复吹转炉的底吹供气元件有哪几类? 2 简述底吹气体的种类及特点。 3 顶吹转炉、底吹转炉和复吹转炉的冶金反应之间有哪些区别?【】 4 顶吹转炉、底吹转炉和复吹转炉的冶炼工艺有哪些区别?【】 5 少渣冶炼的工艺过程和冶金特性如何? 第 7 章 溅渣护炉 1 转炉炉衬的损坏机理有哪些?【】 2 什么是溅渣护炉技术?分析溅渣护炉的技术可行性。【】 3 溅渣护炉要求转炉终渣具备哪些特性?【】 4 溅渣护炉的调渣工艺有何不同,主要操作要点是什么?复吹转炉溅渣工艺应包括哪些内容? 第 9 章 电弧炉炼钢设备 1 为什么说电弧炉炼钢是一个节能、环保的流程? 2 电弧炉设备包括哪两部分?电弧炉主电路由哪些部分构成?电弧炉短网指什么?包括哪几部分?电效率和功率因数的大小各取决于哪些因素?【】 3 电弧炉出钢方式有哪几种?EBT 电弧炉的优点?【】 4 为什么要对电弧炉变压器进行冷却?简述其冷却原理和方式?【】 5 电极的作用?电弧炉对电极有何特殊要求?电极消耗由哪几部分组成?降低电极消耗的具体措施有哪些? 第 10 章 电弧炉炼钢冶炼工艺 1 比较传统的碱性电弧炉氧化法冶炼工艺和现代电弧炉炼钢工艺?【】 2 电弧炉冶炼对装料操作有何要求? 3 熔化期的主要任务是什么?炉料的熔化过程有哪几个阶段?应如何供电?如何缩短电弧炉的熔化期?【】 4 电弧炉冶炼过程如何实现快速脱磷?【】 5 电弧炉炼钢的热量来源是什么?电弧炉炼钢过程供氧有什么作用?如何供氧? 篇二:浅谈炼钢技术摘要:传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混匀后兑入转炉,并按一定比例装入废钢,然后降下水冷氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当达到吹炼终点时,提枪倒炉,测温和取样化验成分,如钢水温度和成分达到目标值范围就出钢。随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高,钢材的应用范围越来越广,同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量,扩大品种,节约能源和降低成本越来越重视。在这种情况下,转炉生产工艺流程发生了很大变化。铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的发展,打破了传统的转炉炼钢模式。已由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理复吹转炉吹炼炉外精炼连铸这一新的工艺流程。这一流程以设备大型化、现代化和连续化为特点。氧气转炉已由原来的主导地位变为新流程的一个环节,主要承担钢水脱碳和升温任务。 关键词:转炉炼钢 冶炼工艺 一、我国转炉的发展概况 1951 年碱性空气侧吹转炉炼钢法首先在我国唐山钢厂试验成功,并于 1952 年投入工业生产。1954 年开始厂小型氧气顶吹转炉炼钢 的试验研究工作,1962 年将首钢试验厂空气侧吹转炉改建成 3t 氧气顶吹转炉,开始了工业性试验。1966 年上钢一厂将原有的一个空气侧吹转炉炼钢车间,改建成 3 座 30t 的氧气顶吹转炉炼钢车间,并首次采用了先进的烟气净化回收系统,于当年 8 月投入生产,还建设了弧形连铸机与之相配套,试验和扩大了氧气顶吹转炉炼钢的品种。这些都为我国日后氧气顶吹转炉炼钢技术的发展提供了宝贵经验。此后,我国原有的一些空气侧吹转炉车间逐渐改建成中小型氧气顶吹炼钢车 间,并新建了一批中、大型氧气顶吹转炉车 间。小型顶吹转炉有天津钢厂 20t 转炉、济南钢厂 13t 转炉、邯郸钢厂 15t 转炉、太原钢铁公司引进 的 50t 转炉、包头钢铁公司 50t 转炉、武钢 50t 转炉、马鞍山钢厂 50t 转炉等;中型的有鞍钢 150t 和 180t转炉、攀枝花钢铁公司 120t 转炉、本溪钢铁公司 120t 转炉等;90 年代宝钢又建成 250t 转炉车间,武钢引进 250 转炉,唐钢建成 150 转炉车间,重钢和首钢又建成 80t 转炉炼钢车间;许多平炉车间改建成氧气顶吹转炉车间等。到1998 年我国氧气顶吹转炉共有 221 座,其中 100t 以下的转炉有 188 座, (5090t 的转炉有 25 座) ,100-200t 的转炉有 23 座,200t 以上的转炉有 10座,最大公称吨位为 300t。顶吹转炉钢占年总钢产量的%。随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高,钢材的应用范围越来越广,同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量,扩大品种,节约能源和降低成本越来越重视。在这种情况下,转炉生产工艺流程发生了很大变化。铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的发展,打破了传统的转炉炼钢模式。已由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理复吹转炉吹炼炉外精炼连铸这一新的工艺流程。这一流程以设备大型化、现代化和连续化为特点。氧气转炉已由原来的主导地位变为新流程的一个环节,主要承担钢水脱碳和升温的任务。 二、顶吹氧气转炉炼钢工艺特点 完全依靠铁水氧化带来的化学热及物理热; 生产率高(冶炼时间在 20 分钟以内) ; 质量好(*气体含量少:(因为 CO 的反应搅拌,将N、 H 除去)可以生产超纯净钢,有害成份(S、P、N、H、O) 80ppm; 冶炼成本低,耐火材料用量比平炉及电炉用量低; 原材料适应性强,高 P、低 P 都可以。 三、转炉设备 转炉炉体及转炉倾动系统 铁水、废钢、散状材料设备 氧枪提升机构 转炉炉体及转炉倾动系统 (三)转炉冶炼工艺 转炉冶炼五大制度: 装料制度、供氧制度、造渣制度、温度制度、终点控制 及合金化制度。 装料制度 确定合理的装入量,需考虑的两个参数: 炉容比:(V/T,m3/t),(30-300t 转炉);熔池深度:需大于氧气射流的冲击深度 800-XXmm (30-300t 转炉) 装料制度:定量装入、定深装入;分阶段定量装入。 分阶段定量装入:150 炉,51200 炉,200 炉以上,枪位每天要校正。交接班看枪位。 供氧制度 基本操作参数 供氧强度 Nm3/ 氧气流量 Nm3/h 操作氧压 Mpa 氧枪枪位 m 供氧强度(Nm3/) 决定冶炼时间,但太大,喷溅可能性增大,一般。 氧气流量大小(Nm3/h): 装入量,C、Mn、Si 的含量,由物料平衡计算得到,50-65Nm3/h。 氧压(Mpa) 喷头的喉口及马赫数一定,P 大,流量大,有一范围 。 氧枪枪位,由冲击深度决定,1/3-1/2 吨钢耗氧量计算: CSiMn PS 铁水成分 .0 . . . 成品成分 . . . . 转炉公称容量为 100 吨时,炉渣量为 :1001010 吨 铁损耗氧量 101516/(1656)吨 CCO 耗氧量 100(%-%)90%16/12=吨 CCO2 耗氧量 100(%-%)10%32/12=吨 SiSiO2耗氧量 100%32/28=吨 MnMnO耗氧量 100%16/55=吨 PP2O5 耗氧量 100%(165)/(312)=吨 S 1/3 被气化为 SO2, 2/3 与 CaO 反应生成 CaS 进入渣中, 则S不耗氧。 总耗氧量 +=吨/5236Nm3 实际耗氧量5236/%=5847Nm3 实际吨钢耗氧量5847/100=/t 两种操作方式: 软吹:低压、高枪位,吹入的氧在渣层中,渣中 FeO升高、有利于脱磷; 硬吹:高压低枪位(与软吹相反),脱 P 不好,但脱 C好,穿透能力强,脱 C 反应激烈 。 氧枪操作方式 氧枪操作就是调节氧压和枪位。 氧枪的操作方式: 衡枪变压 :压力控制不稳定,阀门控制不好; 恒压变枪:压力不变,枪位变化,目前主要操作方式 造渣制度 炼钢就是炼渣。 造渣的目的:通过造渣,脱 P、减少喷溅、保护炉衬。造渣制度:确定合适的造渣方式、渣料的加入数量和时间、成渣速度。 渣的特点:一定碱度、良好的流动性、合适的 FeO 及 MgO、正常泡沫化的熔渣 造渣方式: 单渣法:铁水 Si、P 低,或冶炼要求低。 双渣法:铁水 Si、P 高,或冶炼要求高。 留渣法:利用终渣的热及 FeO,为下炉准备。 成渣速度 转炉冶炼时间短,快速成渣是非常重要的,石灰的溶解是决定冶炼速度的重要因素。 石灰的熔解: 开始吹氧时渣中主要是 SiO,MnO,FeO,是酸性渣,加石灰后,石灰溶解速度,可用下式表 JK(CaO+(来自: 小龙 文档 网:造渣制度对炼钢的影响)+) 形成 2CaO*SiO2,难熔渣。FeO,MnO,MgO 可加速石灰熔化。因为可降低炉渣粘度,破坏 2CaO*SiO2 的存在。 采用软烧活性石灰、加矿石、萤石及吹氧加速成渣。 成渣途径 钙质成渣 低枪位操作,渣中 FeO 含量下降很快,碳接近终点时,渣中铁才回升。 适用于低磷铁水、对炉衬寿命有好处。 铁质成渣过程 高枪位操作,渣中 FeO 含量保持较高水平,碳接近终点时,渣中铁才下降。 适用于高磷铁水、对炉衬侵蚀严重;FeO 高,炉渣泡沫化严重,易产生喷溅。 吹炼过程熔池渣的变化 温度制度 温度控制就是确定冷却剂加入的数量和时间 影响终点温度的因素: 铁水成分:%Si=,升高炉温约 15 铁水温度:铁水温度提高 10,钢水温度约提高 6 (30t) 铁水装入量:每增加 1 吨铁水,终点钢水温度约提高8 (30t) 废钢加入量:每增加 1 吨废钢,终点钢水温度约下降 45 (30t) 此外,炉龄、终点碳、吹炼时间、喷溅等有影响 温度控制措施: 熔池升温: 降枪脱 C、氧化熔池金属铁。金属收到率降低; 熔池降温: 加冷却剂(矿石、球团矿、氧化铁皮、废钢);废钢冶炼时一般不加。 终点控制及合金化制度 终点控制指终点温度和成分的控制 终点标志: 钢中碳含量达到所炼钢种的控制范围钢中 P 达到要求 出钢温度达到要求 终点控制方法: 终点碳控制的方法: 一次拉碳法、增碳法、高拉补吹法。 一次拉碳法:按出钢要求的终点碳和温度进行吹炼,当达到要求时提枪。操作要求较高。优点:终点渣 FeO 低,钢中有害气体少,不加增碳剂,钢水洁净。氧耗较小,节约增碳剂。 增碳法:所有钢种均将碳吹到%左右,按钢种加增碳剂。优点:操作简单,生产率高,易实现自动控制,废钢比高。 高拉补吹法:当冶炼中,高碳钢种时,终点按钢种规格略高一些进行拉碳,待测温、取样后按分析结果与规格的差值决定补吹时间。 终点温度确定: 所炼钢种熔点: T1538Tj T: 钢中某元素含量增加 1时使铁的熔点降低值,j 钢中某元素含量。 考虑到钢包运行、镇静吹氩、连铸等要求 四、转炉炼钢流程介绍 转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量 (含 1%的硅可使生铁的温度升高 200 摄氏度) ,可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧,去除有害气体和非金属夹杂物,提高温度和调整成分。归纳为:“四脱” (碳、氧、磷和硫), “二去” (去气和去夹杂) , “二调整” (成分和温度) 。采用的主要技术手段为:供氧,造渣,升温,加脱氧剂和合金化操作。本专题将详细介绍转炉炼钢生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限,专题中难免出现遗漏或错误的地方,欢迎大家补充指正。 转炉冶炼目的 将生铁里的碳及其它杂质(如:硅、锰)等氧化,产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。 钢与生铁的区别:首先是碳的含量,理论上一般把碳含量小于%称之钢,它的熔点在 1450-1500,而生铁的熔点在 1100-1200。在钢中碳元素和铁元素形成 Fe3C 固熔体,随着碳含量的增加,其强度、硬度增加,而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能,可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工,其用途十分广泛。 氧气顶吹转炉炼钢设备工艺 如图 4 所示。按照配料要求,先把废钢等装入炉内,然后倒入铁水,并加入适量的造渣材料(如生石灰等) 。加料后,把氧气喷枪从炉顶插入炉内,吹入氧气(纯 篇三:转炉造渣操作及其对脱磷的影响转炉造渣操作及其对脱磷的影响 任海军 李军辉 ( 杭州钢铁集团公司转炉炼钢厂 310022 ) 摘要:从氧气顶吹转炉脱磷的热力学分析人手,探讨了冶炼过程中炉渣碱度、(FeO)含量对脱磷的影响、回磷的原因、影响因素及防止措施等,指出造渣过程应将炉渣碱度和(FeO)含量控制在合理范围内,同时必须应重视钢水的回磷问题。 关键词脱磷;热力学;炉渣碱度;回磷 炼钢生产中的脱磷效果主要是指成品钢中能够达到的最低含磷量。成品钢中含磷量的多少,主要取决于转炉冶炼终点的磷含量和出钢过程的回磷量,而冶炼过程脱磷的效果又取决于炉渣的物理性质和化学性质。现从以下几个方面分析转炉炉渣对脱磷的影响。 1 造渣操作 11 成渣原理 俗话说炼钢先炼渣,所以造渣是转炉炼钢生产中主要的工艺操作之一。由于顶吹转炉的吹炼时间很短,快速成渣就成为顶吹转炉炼钢的核心问题之一,炉渣不仅要满足炼钢的要求,而且应该对炉衬的侵蚀最小。因此,在吹炼过程中炉渣必须遵循“早化、化透、作黏、挂上”八字方针的原则。从 CaO-FeO-SiO2 三元相图 1600等温图中可知,在吹炼初期影响石灰溶解的主要原因是,石灰在渣化过程中,其表面会形成质地致密、高熔点的 2CaOSiO2,阻碍着石灰进一步渣化。若渣中有足够的 FeO,可使2CaOSiO2 解体,其成分点移至液相区,或是当 SiO2 含量超过 25 时,石灰溶解有所下降。为了加速石灰溶解,可以加入能急剧降低 2CaOSiO2 熔点的溶剂如铁矿石、萤石或少量的 MgO 等。这几种物质都能够扩大 CaOFeOSiO2三元相图液相区,对成渣有利。 12 造渣料的确定 石灰的加入量必须根据铁水的成分和重量、炉渣碱度及吹炼的钢种对磷、硫的要求,由下列计算公式确定: 石灰加入量= *Si%x R x G x l000/有效 CaO(1) 式中 214 SiO Si=6028=214; G 铁水量,t;有效 CaO CaO 石灰 一 RSiO ; R 炉渣碱度。 结合转炉厂生产实际情况,转炉公称容量为 50t,铁水的装入量一般为 4346 t,总装入量一般为 5355t。如果废钢中的 Si 含量和铁水的 Si 含量相同或相近,根据高炉铁水 si 含量及其变化情况,现一般硅含量为左右,R 取,铁水含磷量较低,即P小于 时,按公式(1)计算,石灰加入量为 22002500kg炉,而作为助熔剂的冷却球,其加入量要根据炉内温度和造渣情况而定。 13 造渣料的加入时机 在正常的情况下,第一批渣料在一开吹时就分批均匀加入。第二批料的加入时间一般在硅、锰氧化基本结束后,第一批料已基本熔化好,碳焰初起时加入较为合适。第二批料应分小批量多次加入,这样加入对石灰的熔化比较有利,也有利于碳的均衡氧化。最后一批料必须在终点拉碳之前加完,否则太迟加入的渣料来不及熔化就要出钢,这样对钢水的质量有一定的影响。一般来说吹炼终点前34min 必须加完最后一批渣料,具体要根据炉内情况确定是否加入。 第二批料加入过早或过晚对冶炼都不利。加入过早,炉内温度过低,第一批渣料还没有完全化好,又加冷料,渣料就更不易熔化了,有时还会造成石灰结坨,影响炉温的提高。加入过晚,正值碳的激烈氧化期,(TFe)含量低,当第二批渣料加入后,炉温骤然下降,不仅渣料不容易熔化,而且容易产生金属喷溅。同时由于炉温的骤然降低,抑制了碳氧反应的进行,当炉温再度提高后,就容易造成大喷溅。 第二批料的加入时间要根据炉渣的熔化情况及炉温的高低而定。炉渣熔化不好,可适当加入少量的萤石进行调整。炉温较高时,可加人适当的冷却剂如铁矿石进行调整。2 提高脱磷效果 21 脱磷反应原理 磷在钢液中能够无限溶解,而它的氧化物 P2O5 在钢中的溶解度很小,因此要去除钢中的磷,首先必须使磷氧化,并使氧化产物能够进入炉渣。其次要把磷的氧化物固定在炉渣中,不让它再分解返回到钢液内。 脱磷反应是由以下几个步骤组成的: 2P+5(FeO)= P2O5+5Fe(1) 3(FeO)+( P2O5)=(3FeOP2O5) (2) (3FeOP2O5)+3(CaO)=3CaOP2O5+3(FeO)(3) 综合上述反应为: 2P+5(FeO)+3(CaO)=3CaOP2O5+5(Fe) (4) 22 影响脱磷的因素 影响脱磷反应的因素很多,从热力学角度分析,根据脱磷反应的平衡条件和磷的分配系数,影响脱磷的主要因素是炉渣成分和温度。炉渣成分对脱磷主要反应是渣中氧化铁含量和炉渣的碱度。 221 (FeO)对磷的作用 由式(1)、(2)可知,(FeO)在脱磷过程中起双重作用,一方面是作为磷的氧化剂使钢液中的磷氧化为 P2O5,另一方面是把(P2O5)结合成(3FeOP2O5)的基础化合物的作用。所以炉渣中存在(FeO)是去磷的必要条件。 但是(FeO)对脱磷反应的影响比较复杂,当(FeO)很低时,石灰不能很好地熔化,显然不能脱磷。但是(FeO)过高,将稀释(CaO)的脱磷作用。(FeO)与碱度对脱磷的综合影响是,碱度在 25 以下,增加碱度(石灰用量)对脱磷的影响大。碱度在 2540 时,增加(FeO)对脱磷有利,但过高的(FeO)反而会使脱磷能力下降,见图 l。 对于一定的炉渣,(CaO)(FeO)比值以 2530 为最好,而(FeO)含量为 14 18时最佳。 222 (CaO)对脱磷的作用 为了从钢液中脱磷并把脱磷产物留在渣中,必须降低(P2O5)的活度,这可以靠石灰来实现。因为(P2O5)在高温时不稳定,容易分解或被硅锰还原,而(3CaOP2O5)则比较稳定,所以渣中有 CaO 的存在是脱磷的充分条件。适当提高渣中的 CaO 含量,可提高脱磷效果。但 CaO 并不是越高越好,炉渣碱度控制在 2835 时脱磷的效果最好。除上面两个因素以外,炉渣的温度对于脱磷也有很大的影响。因为在整个脱磷过程中一直处于放热反应,所以渣温偏低时有利于脱磷。因此要想更有效地在转炉中脱磷就是要使炉渣中有一定的碱度和 FeO,同时把渣温控制在一定的范围之内。 3 回磷 成品钢中的磷含量一般高于冶炼终点的磷含量,这种现象称为回磷。其原因:一是由于合金化过程带人的磷,二是钢水的回磷。终点钢水温度高和出钢过程下渣量多,都会造成回磷量增加,一般回磷量在 之间,有时会更高。 31 产生回磷的原因 冶炼终点一般认为脱磷反应已经达到平衡,但是在出钢过程中向钢包

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