炼钢理论知识

1、炼钢理论知识1、 C、:0乘积应在0.002%-0.0025%，但实际生产中，终点氧含量还受渣 中 氧化铁、熔池温度的影响。终点碳含量不同 ,氧的质量分数一般在 300-1000*10-6 之 间变化，并随看终点碳的降低而大幅提高。2、在转炉吹炼过程中，如果炉渣返干，因为没有泡沬渣的阻挡，一方面被反射 的气 流将直接冲蚀转炉炉身和炉帽， 另一方面二次燃烧所释放出来的热量更容易 被炉衬吸 收，使溅渣层中低熔点物质被熔化侵蚀。另外 ,反射流中氧含量高 ,粘 附于溅渣层上的 金属铁被氧化放出大量的热 ,同时生产的 FeO 降彳氐了溅渣层的 熔点,使溅渣层更容 易脱落。3、 转炉脱磷分两个阶段 , 即

2、前期温度较低、氧化性较弱的阶段和后期温度较高、氧 化性较强的阶段。冶炼初期，液态渣主要来自铁水中的 Si、 Mn. Fe 的氧化产 物,随 看铁的氧化和温度的升高，使石灰熔化，碱度开始升高，约为 13-1.5.中期，炉温升高石灰进一步熔化，但脱碳速度加快，渣中 FeO 逐渐降低，石灰 熔化 速度减缓，碱度的增加较缓慢，碱度约为 1.8 左右。后期 , 脱碳速度下降 , 渣中 FeO 再次升高 ,钢水遍度也升高 , 石灰熔化速度加快 ,碱度快速増加至 3.0 左右。4、 高 遍一方面能在前期加快石灰的熔解，使碱度升高，促迸早期去磷，但另一方面 中期如果温度过高,会加速脱碳速度,使渣中FeO急剧降

3、氐，造成炉渣氧 化性降彳 氐，并且在石灰块表面形成高熔点的硅酸二钙壳，阻碍石灰的进一步熔化 , 也就是返 干。5、废钢中的重废比例越大 , 在前期和中期废钢熔化较慢 , 钢水温度升高较快 , 不利于 低温去磷的热力学条件 , 也容易返干，不利于去隣。而杂废、轻废较多 , 废钢熔化快 , 钢水前期温度低，利于去磷 , 同时因遍度低抑制了碳氧反应 , 使渣 中的氧富集，渣中FeO 高，对石灰的熔化、碱度的提高都有好处 , 脱磷率高。 总之, 脱磷的条件：高碱 度、高 FeO 、良好的流动性熔渣、充分的熔池搅动、适当的温度和大渣量。开吹时FeO 最高。6、在开吹前期 , 配加一部分猛矿，使铁水猛含量

4、达到0.3-04% , 利用渣化。过 高容易发生前期喷溅。7、石灰的加入量是根据铁水中硅、磷含量和炉渣碱度确定的，X 二 2.14 (Si) R/(CaO) 有效(CaO)有效石灰中有效 CaO含量，(CaO)有效二(CaO)石灰-R(SiO2)石灰2 (P) +5(FeO)+4(CaO)二(4Cao P2O5)+5Fe高碱度渣中，P2O5被Cao所结合,所以(P2O5)的活度大大降低，因此脱磷有可能与脱碳同时进行。吹炼过程中只要不返干 , 脱磷就能正常进行。 &在吹炼前期，渣子偏酸，MgO 的溶解度高 , 加入白云石可以中和渣子的酸 性，减轻对炉衬的侵蚀 , 同时， MgO 也有利于石灰的熔

5、化。 吹炼末期， MgO 溶解度降低到 3% , 前期熔入炉渣的 MgO 部分析出成为骨头，使渣变粘，保护 炉衬。9、武钢一炼钢转炉底吹强度控制为：0.06-0.08m3/(min.t), 工作压力 0.2-0.6Mpa o炉底控制高度 -100 -300mm , 如果底吹气体从炉底的外接缝 处溢出较多，说明炉底 供气元件上部金属液和高熔点氧化物凝固在底吹喷口处形 成保护层。 底吹气体受阻供 气量变小时 , 采用增大底吹压力、降低炉底高度及使 用压缩空气吹扫的办法恢复底吹 气量。可采用通入煤气的办法来检验。10、昆钢20t转炉的经验：在碱度二 2.5时,(Fe2O3+MnO2 ) n7%时，炉

6、渣 处于 脱磷状态； (Fe2O3 + MnO2 ) n9% 时，脱孵较高 ;( Fe2O3+MnO2 ) 12% 时，随 看氧化性的增加，炉渣脱磷增加量很小。炉渣氧化性 (Fe2O3 + MnO2 ) 10% 时, 碱 度2.5 时, 脱磷率已接近最大值； 碱度3.0 时，随看碱度的增加， 脱磷率提高不大。 即要想达到高的脱磷率碱度 R 二 2.5-3.2, FeO 二 10-22%?高碱 度时, 转炉终渣 FeO 与碱度存在明显的正相关性 , 过高的终渣碱度必然导致 FeO 过高。11 、 武钢一炼钢： _、前期炉渣的控制 ( 1 )吹炼前期 , 熔池温度低 , 石灰熔化 速度慢 , 成

7、渣困难，是前期去磷的限制性环节之一 , 采取提高石灰熔化速度的措 施是必要的 1)保 证石灰较小的粒度和可靠的活性度 2)适当减少废钢比 3 )加大 开吹时的供氧流量 , 并 压低枪位，加大熔池搅拌强度4 )配加足够的FeO,提高 石灰熔化速度。(2 )合适的炉 渣碱度和氧化性，碱度在 2.5 左右即可 ,( FeO ) 过高，会导致炉渣中 (CaO )活度显著 降低，反而会降低熔池的去磷能力 ,(FeO ) 在 12-18% 为宜。前期遍度和倒渣的时机控 制：吹炼前期温度控制在 1300-1400C, 吹炼时间控制在 350s 左右。为了控制前期 升温过快 ,Si 氧化期 过后应提高枪位 ,

8、 同时降低供氧流量 , 以便延长脱磷期保证去磷效 果。此时倒渣 能使熔池磷降至0.02%以内。高拉碳工艺终点熔池碳含量高，终渣(FeO ) 较低， 终点温度低 , 炉渣流动性差。12、 重钢 80 吨转炉：开炉初期，快速形成渣 -金属蘑菇头要点： 1)保证终渣 MgO 含 量为 9-12%, 过高则导致渣层致密 , 透气性差 ;2 )控制炉底上涨不能太 快、太厚，要缓 慢上张，以保证底吹供气能穿透渣层 ；3 )挂渣时提高底吹供气强度 , 避免在供气元件端部形成致密的覆盖渣层。炉底偏厚采取的措施：适当降低枪位, 缩短溅渣时间 , 溅后余渣及时倒掉 ; 安排低碳钢和高遍出钢；上涨非常 严重时加少

9、量硅铁采用低枪位小流量吹氧吹扫炉底。1 3、淮钢 8 0 转炉：脱磷的核匕、是在较低的温度下造出流动性良好的高碱度氧 渣, 采用双渣操作时，将吹炼初期遍度低、 FeO 含量、 SSO2 高和磷含量高的 初期渣 倒出?单渣操作时 , 吹炼初期控制较高枪位，保证较高的 FeO 含量（18-25% ）,以促进磷的氧化和石灰的熔化，尽快形成流动性良好的高氧化性 和高 碱度渣；吹炼中期逐渐卩剝氐枪位， 促进碳氧反应 , 控制合适遍度， 确保炉渣 不返干； 后期适当提高枪位，补充一定石灰，以保证炉渣碱度和进一步的脱磷， 终渣碱度控制 在 2.835 。转炉操作的核匕、是依靠枪位和氧气流量的调整 , 控制

10、熔池脱碳速度和炉 渣氧化程度 , 并通过加入辅料控制造渣工艺，去除隣、硫等杂 质。14、炼钢过程存在 C、P 的选择性氧化 , 即当炉渣碱度相同时 ,只有将 C 脱至 较低时 , 才能满足渣 -钢脱磷平衡对于熔池氧势的要求 ,也就是说 , 当不采用脱 磷预处理或换渣 操作时，冶炼低碳钢时最容易实现冶炼低磷钢。前期最大倒渣率 如果低，剩余的脱磷 渣被保留至脱碳期，渣中 P2O5 影响了脱碳终点钢水平衡磷 含量。15、南钢 终点 C 二 0.03%-0.06% , 炉渣（ T.Fe ） 20% 时, 溅渣仅在镁碳砖粘 上 薄薄一层，倒炉时容易剥落 , 由于溅渣层熔点低 , 在下一炉钢冶炼时，很快就

11、 会熔化 ， 不耐侵蚀。W （ T.Fe ）增加1% ,炉渣熔点下降15-20 C,而炉渣碱度增加1% , 或者（MgO ）增加1%，炉渣熔点仅增高1-2C将轻烧镁粉和脱氧 剂按一定比例 制成改渣剂 , 能显著提高溅渣效果。16、 转炉终点温度过高补救的方法是向炉内加入冷却剂（铁矿石或生白云石），加入后要降枪点吹， 以防渣料结团和炉内温度不均 , 当终点碳高时用铁矿石调温 ; 当终点 温度高而碳不高时加入生白云石或石灰石调温。终点温度过低 , 若终点碳 在钢种目标 上限, 可采用补吹提遍 , 终点碳低 , 通常的办法是向炉内加硅铁或焦 炭, 用硅铁要注意 补加石灰，用焦炭要注意钢水增硫。17、

12、刘浏：要想获得较高的前期脱隣效果应遵循的原则： 1）次倒炉排渣的钢水 （或 半钢）温度控制在1380-1410 C ; 2 ）前期吹炼的时间8分钟；3 ）前期 吹炼过 程采用最强的底搅拌强度（每吨钢每分钟在 0.125m3 以上），底吹的总 气量大于 800m3/h （100 吨的出钢量 4 ）开吹的低枪位脱硅操作与高枪位脱 磷操作应协调 好，保证化渣效果和抑制碳的过分氧化 ；5 ）铁水硅质量分数在 0.55% 以下。吹炼前 期的脱磷率达到 87-93% 。山西太钢：铁水的 Mn/Si 达到 0.8-1.0 时，对转炉冶炼操作控制有利，特 别是 对改善化渣、脱硫和炉体维护上。低于此值不利于化渣

13、, 应加入萤石等化渣 剂。19、马钢：炼钢过程中 , 氧气流股先与铁发生反应 , 生成的氧化铁再和其他元 素按亲 和力大小顺序反应。（ FeO ）含量过高 , 既增加钢渣液相比率 , 又降低表 面张力，是 冶炼低磷钢水时发生喷溅的最主要因素。枪位较低时 , 氧气流股穿透 深，具有较强的 搅拌作用，生成的（ FeO ）容易与其他液相元素发生反应，且深吹流股在熔池内部产生气泡 , 形成大量的 C-0 反应的成核点，促进了前期 C-0 反应的进行，所以前期降 低枪位能在一定程度上抑制前期低温喷溅， 前期温度偏 低是造成前期低温喷溅的主要 原因。吹炼中期喷溅的发生有两种情况：一种是枪 位长时间过高造成

14、渣中（ FeO ） 积累过多；一种是返干后调整过头产生喷溅。炉 渣返干后 , 钢水液面裸露在氧气流股 下，由于剧烈的C-0反应,钢水液面上张,枪位不够高时，仍然是直接氧化,渣中（FeO ） 无法积累，只有吊枪至足够高度 , 氧气流股不能直接接触钢液从而发生以下反应： O2+2CO 二 2CO2 CO2 + Fe 二 FeO+CO （是强吸热反应，使钢液局部降温，抑制 了 C-0 反应，此时 渣中（ FeO ）才开始积累，渣中高熔点物质的熔点降低融化 , 如 果降枪不及时就 会引起暴发性喷溅。吹炼后期如温度过高加入含氧化铁的冷却剂，也 可产生爆发 性喷溅。20、武钢：操作氧压偏低，渣中 T.Fe

15、 含量偏高，吹炼过程操作控制不好也容易 发生 喷溅。21、抚顺新钢铁：控制好熔池温度 , 吹炼前期温度不要过低 , 中后期遍度不要 过高, 防 止温度突然降低；避免吹炼中途加料过多 , 避免降遍过快；控制好渣中 FeO 总量，不 得长时间高枪位吹炼；保证氧气压力的稳定；防止氧枪、烟罩等 设备漏水。22、石横特钢：碳氧反应对温度的变化非常敏感,在1470C以下碳氧反应受到 抑制， 在以上则能顺利进行 , 如果操作不当（如二批料加得不合适等）就会使熔 池温度骤降 到1470C以下，造成熔渣中（FeO ）聚积，温度升高后就会发生激 烈的碳氧反应, 炉渣泡沫化严重 , 渣层变厚，阻碍 CO 气体顺畅排出，造成爆发 性喷溅 , 二批料应分 批加入。长时间枪位过低 , 二批料加入过早，炉渣未化透就 急于降枪脱碳等，都有可 能产生金属喷溅。前期升温太慢 , 容易喷溅。23、马钢：吹炼初期 , 如炉气中 CO 浓度曲线上升趋势较快或较慢 , 则表明泡 沬渣未 化好；吹炼中期，若炉气中 CO 浓度持续增加，则表明炉渣向返干方向发 展，原因 是渣中 W（ FeO）降低时泡沫渣渣面降低