定氧技術(shù)在RH精煉含鋁鋼中的應(yīng)用

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1、·36·連鑄2008年第4期定氧技術(shù)在RH精煉含鋁鋼中的應(yīng)用黃成紅李具中陳清泉(武漢鋼鐵集團(tuán)公司第二煉鋼廠，武漢430083)摘要對(duì)RH應(yīng)用定氧技術(shù)生產(chǎn)含鋁鋼的生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行了分析，介紹了RH應(yīng)用定氧技術(shù)生產(chǎn)含鋁鋼的特點(diǎn)、定氧加鋁經(jīng)驗(yàn)公式的適用范圍以及定氧技術(shù)在不同鋼種上的應(yīng)用模式。關(guān)鍵詞定氧，含鋁鋼，RH中圖分類號(hào)，I盯69．9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼BAppHcationofoxygendeterminationinproductionofal刪min岫containingsteelwithRHHUANGChengh

2、ong，LIJuzhong，CHENQingqu粕(No．2SteelmakingPlantofWISCO，Wuh粕430083)ABSTRACTneproductionpracticeofaluminumcontaining8teelwithoxygenpmbeinRHw鵲analyzed．Theapplicationsc叩eofoxygenprobeaddingaluminumfo瑚Illaanddifferentmodelsf．oroxygenprobetechnolo夥werepresented．

3、KEYWORDSoxygendete瑚ination，alumi硼mcontainingsteel，RH鋁是鋼的重要合金元素之一，它可以改善鋼的延展性。由于鋁在鋼液中極易氧化，含鋁鋼中鋁的控制是煉鋼生產(chǎn)的一大難點(diǎn)。定氧技術(shù)就是利用定氧探頭測(cè)定鋼液中的氧含量，然后根據(jù)該氧含量、目標(biāo)含鋁量、鋼水溫度由定氧加鋁經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算加鋁量，從而快速穩(wěn)定控制鋼中的鋁含量。鋁在鋼中主要有三個(gè)方面的損耗：脫氧、與渣中(Fe。O)、(MnO)反應(yīng)、與空氣中的氧反應(yīng)。后兩個(gè)方面的損耗純粹是浪費(fèi)掉了，因而生產(chǎn)中稱之為鋁損。直接測(cè)定鋼

4、中溶解氧[O]，回歸出的加鋁經(jīng)驗(yàn)公式，并不能完全真實(shí)地反映鋁損的大小。而且，實(shí)際操作中還有其它因素影響鋁損，因而就需要根據(jù)具體情況來(lái)總結(jié)鋼中酸溶鋁[Als]控制的經(jīng)驗(yàn)。武鋼第二煉鋼廠所用的定氧探頭包括一個(gè)固體氧化物參比電池(用來(lái)測(cè)定氧活度)和一個(gè)鉑銠／鉑熱電偶(用來(lái)測(cè)定溫度)。兩個(gè)部件裝在錐形沙體中，加上保護(hù)鐵帽和紙帽用于擋渣。最后將定氧探頭安裝在一支一次性紙管上。探頭的固體氧化物是Cr+Cr203／Z幻2(Mgo)質(zhì)。其測(cè)量誤差：溫度±2℃、定氧±lmV。定氧探頭測(cè)定鋼中氧的原理是基于氧化鋯電化學(xué)電池的

5、應(yīng)用。當(dāng)固體電解質(zhì)兩邊的氧活度不同時(shí)，電池產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(EMF)。按照能斯特定律，如(1)式所示，如果測(cè)出電池電動(dòng)勢(shì)EMF和熔池溫度，則熔池中氧的活度也可以計(jì)算出來(lái)，鋼液中氧含量當(dāng)然也就可以得出。EMF：氅lIl燮(1)n，口[O】參比’式(1)中，EMF是所測(cè)定的電動(dòng)勢(shì)(單位為mV)，聽o]熔池和口[o]參比分別是鋼液的氧活度和參比電極的氧活度，丁是鋼液溫度，而尺普適氣體常數(shù)、F庫(kù)侖常數(shù)、n參比電極摩爾數(shù)均為已知值。l定氧技術(shù)在RH精煉含鋁鋼的特點(diǎn)與在吹氬精煉站應(yīng)用定氧技術(shù)生產(chǎn)含鋁鋼相比，在RH精煉含鋁鋼

6、有以下的特點(diǎn)：首先是鋁丸消耗量比鋁線消耗量小。武鋼第二煉鋼廠生產(chǎn)含鋁鋼應(yīng)用的加鋁經(jīng)驗(yàn)公式是：形=亭×∞([O])+800×∞(A18目標(biāo))(2)f是一個(gè)固定系數(shù)；cc，([O])是加鋁前定出的溶解氧含量，單位10～；c￡，(Als目標(biāo))是要控制的目標(biāo)鋁含量；800是指鋼水量80t。RH的f比吹氬精煉站小。按照(2)式計(jì)算，每對(duì)應(yīng)80t鋼水中100×10。6的[O]含量，RH少加了4kg鋁。其原因是在RH中使用投入法加入的鋁丸，沒有和鋼包渣、空氣接觸就直接進(jìn)入了鋼水，因而鋁損比在吹氬精煉站加入的鋁線要先和鋼

7、包渣、空氣接觸的小。按照正常的含鋁鋼鋼水[O]含量350×10～，在RH生產(chǎn)含鋁鋼每爐鋼比吹氬精煉站少加3．5x4=14kg鋁。其次，能精確控制鋼水中∞(Als目標(biāo))。RH精煉結(jié)束，鋼水∞(A18目標(biāo))的命中精度在±0．007％左右，而在吹氬精煉站，鋼水m(Als目標(biāo))的命中精度為±0．015％左右，RH鋼水中∞(A18目標(biāo))的控制精度提高了1倍。這是因?yàn)镽H精煉含鋁鋼，可以對(duì)n，(ms目標(biāo))進(jìn)行二次微調(diào)。含鋁鋼加鋁脫氧后，鋼中相關(guān)技術(shù)·37·[ms]和[O]存在一平衡，其對(duì)應(yīng)關(guān)系由文獻(xiàn)[1]給定的反應(yīng)脫

8、氧常數(shù)K=4×10‘14計(jì)算出的結(jié)果見表l。實(shí)際RH生產(chǎn)含鋁鋼時(shí)，可以參考表1決定是否補(bǔ)加鋁丸，對(duì)∞(Als目標(biāo))進(jìn)行二次微調(diào)。例如RH精煉含鋁鋼，加入鋁丸后循環(huán)3—10min定[O]值為5×10～，查表l對(duì)應(yīng)的∞[Als]是0．018％，實(shí)際要控制的∞(Als目標(biāo))是0．025％，這時(shí)常常就按照80％的收得率補(bǔ)加7婦鋁丸。2[Als]+3fO]=Al，O，(S)(3)分析(2)式，每對(duì)應(yīng)80t鋼水中100×10曲的[O]含量