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《轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝培訓(xùn)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、煉鋼過程的基本反應(yīng)脫碳反應(yīng)煉鋼的一個重要任務(wù)是去除鐵液中的碳,稱為脫碳。脫碳反應(yīng)貫穿于整個煉鋼過程。碳的氧化在煉鋼過程中的作用:⑴熔池中排出的CO使鋼液產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象.使熔池受到激烈的攪拌,起到均勻熔池成分和溫度的作用;⑵大量的CO氣泡通過渣層是產(chǎn)生泡沫渣和氣—渣—金三相乳化的重要原因;⑶上浮的CO氣泡有利于鋼中氣體和夾雜物的排出,從而提高鋼的質(zhì)量。熔池內(nèi)碳的間接氧化反應(yīng):氧射流沖擊區(qū)的直接氧化反應(yīng):煉鋼過程的基本反應(yīng)硅的氧化在煉鋼金屬料—鐵水和廢鋼中,均含有一定數(shù)量的Si,在鐵液中有無限溶解度,它與鐵的穩(wěn)定化合物為FeSi,在煉鋼溫度下Si可氧化成穩(wěn)定的化合物SiO2。硅和氧的親和力根強(qiáng),
2、在吹煉初期就大量氧化。在吹煉初期.一般在5min以內(nèi)就被氧化到很低。一直到吹煉終點(diǎn),也不發(fā)生硅的還原,生成的SiO2進(jìn)入渣中。熔池內(nèi)硅的間接氧化反應(yīng):氧射流沖擊區(qū)的直接氧化反應(yīng):煉鋼過程的基本反應(yīng)錳的氧化和還原與硅相同。煉鋼熔池中總含有一定量的錳。錳也能無限溶于鐵液中。錳的氧化產(chǎn)物為MnO。氧化反應(yīng)式為:由于Mn的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng),故溫度升高有利于Mn的還原,所以在冶煉后期,將有一定量的“余錳”存在。殘錳:煉鋼過程的基本反應(yīng)脫磷反應(yīng)磷在鋼液中存在的穩(wěn)定形式是Fe2P,其次是Fe3P在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中.最主要的方法是氧化性脫磷。脫磷反應(yīng)如下:脫磷反應(yīng)的熱力學(xué)條件是:⑴較高的爐渣堿度(R:3.
3、0左右);⑵氧化鐵較高(FeO:15~20%);⑶較低的熔池溫度;⑷渣量要大。煉鋼過程的基本反應(yīng)脫磷反應(yīng)(續(xù))回磷:在冶煉或出鋼過程中,如果爐溫過高,堿度、∑(FeO)過低,往往會使已脫除到渣中的磷又返回到鋼液中去,這個現(xiàn)象就叫做“回磷”。煉鋼過程的基本反應(yīng)脫硫反應(yīng)硫在液態(tài)鐵中以元素存在,有的認(rèn)為以FeS形式存在。轉(zhuǎn)爐脫硫:氧化渣脫硫占總脫硫量的90%.氣化脫硫占10%左右。反應(yīng)方程式:脫硫的基本條件為:(1)爐渣堿度適當(dāng)高(R=3.0~3.5最好);(2)渣中的氧化鐵低;(3)高溫。高溫有利于提高爐渣流動性,有利于脫硫反應(yīng)快速進(jìn)行;(4)大渣量。吹煉前期的反應(yīng)吹煉前期:Si、Mn含量高,
4、熔池溫度低(1500℃以下),Si、Mn優(yōu)先于C劇烈氧化,5分鐘時含量很低繼續(xù)吹煉而不再氧化。而碳的氧化則受到抑制,隨Si、Mn含量的降低,熔池溫度迅速上升,脫碳速度逐漸增大。此時,渣中含有較高的SiO2、MnO和FeO,隨著溫度的升高,石灰熔化,渣中氧化鈣不斷上升,SiO2含量相對下降,爐渣堿度增大,P可被大量氧化,含量迅速降低;而S則變化不大。吹煉中期的反應(yīng)吹煉中期:Si、Mn含量很低,熔池溫度上升到1500℃左右,脫碳反應(yīng)劇烈進(jìn)行,同時由于泡沫渣和乳化液的形成,加速了傳質(zhì)和攪拌過程,使脫碳速度達(dá)最大值且?guī)缀鯙槎ㄖ?。吹入的氧全部消耗于碳的氧化,而且渣中?FeO)也被消耗于脫碳,因而使
5、渣中(FeO)含量降低,引起回錳和回磷。由于溫度升高,(FeO)含量降低,再加上脫碳反應(yīng)對鋼渣的強(qiáng)烈攪拌,都有利于脫硫,因此硫含量明顯下降。吹煉后期的反應(yīng)吹煉后期:金屬中的含碳量已降低到0.10%以下,脫碳速度減小,并隨吹煉時間的推移而直線下降。鋼中的[O]及渣中(FeO)相應(yīng)增加,使鋼液中的Mn和P再次被氧化而含量降低,但如操作不當(dāng)也會造成Mn和P發(fā)生還原反應(yīng)再次進(jìn)入鋼中。同時,由于溫度高,爐渣堿度高、流動性好,故后期硫含量下降。綜上所述,要煉好一爐鋼,首先要造好渣,去除S、P有害元素,將碳控制在冶煉鋼種要求范圍內(nèi),以及確定合適的出鋼溫度。同時要組織好出鋼,做好脫氧和合金化操作,確?;瘜W(xué)
6、成份符合鋼種要求,減少下渣量,控制鋼液中的氣體及其他非金屬夾雜。信鋼煉鋼廠生產(chǎn)工藝流程圖:高爐鐵水信鋼煉鋼廠生產(chǎn)工藝流程圖:高爐鐵水900噸混鐵爐100噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐造渣料(計量后)合格廢鋼(計量后)合格鐵水(計量后)吹氬及喂線精煉5流方坯連鑄機(jī)、4流板坯連鑄機(jī)高線盤條軋鋼棒材熱軋帶鋼