影響鋼水終點氧的因素

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1、影響鋼水終點氧的因素論文類型：技術(shù)類作者：李富成單位：甲作業(yè)區(qū)轉(zhuǎn)爐爐前影響鋼水終點氧的因素摘?要：為了降低轉(zhuǎn)爐終點氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)的含量，通過對我廠1#轉(zhuǎn)爐現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，分析了轉(zhuǎn)爐影響鋼水終點氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響因素，研究了終點碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、爐齡、終點殘猛，終點溫度等因素對終點氧的影響規(guī)律[1]，從而獲得最佳終點鋼水終點氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)，一方面可以減少脫氧合金消耗，降低鋼鐵成本，另一方面可以減少鋼水中氧化物夾雜含量，提高鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量，對完善生產(chǎn)工藝提出了相應(yīng)建議。關(guān)鍵詞：終點氧終點碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)爐齡終點殘錳終點溫

2、度引言：轉(zhuǎn)爐吹煉終點鋼水中的氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)高低對鋼的純凈度和金屬收得率有著重要的影響，根據(jù)反應(yīng)平衡的原理，隨著鋼中碳的降低其氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)勢必會增高，因此在出鋼過程中，如何能在保證一定碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的同時，盡量降低鋼水中的氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)，對于低碳鋼和高附加值鋼的冶煉有著重要意義。而鋼水終點的碳氧積又是評價轉(zhuǎn)爐終點控制效果的一個重要指標(biāo)，在碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定時，它的高低是衡量鋼中氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)的重要依據(jù)。終點氧低有利于降低合金消耗，減少脫氧過程中形成的夾雜物，提高鋼水質(zhì)量。為此，本文研究了碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、爐齡、終點溫度，終點殘錳

3、等因素對終點氧積影響規(guī)律，從而為更好的控制鋼水終點氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)提供參考依據(jù)。1實驗數(shù)據(jù)處理通過我在我們鋼廠公稱容量為120t的1#頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐工作實踐，選取2012年3月到2013年7月1#轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)數(shù)據(jù)3290組。按照理論和統(tǒng)計的規(guī)律進(jìn)一步對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。在數(shù)據(jù)選擇上對于冶煉中碳鋼時，由于考慮成本，鋼水氧含量低等因素，基本上不對鋼水進(jìn)行定氧，所以在這里只選取低碳鋼的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較。處理后獲合理完整的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)需要在從中篩選一些數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的統(tǒng)計分析。2轉(zhuǎn)爐終點碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響理論上，根據(jù)碳

4、氧反應(yīng)平衡理論，在一定溫度和壓強下轉(zhuǎn)爐終點的碳氧積應(yīng)該是一個定值（我廠1#轉(zhuǎn)爐碳氧積理論值0.0024）。在吹氧煉鋼過程中，金屬液中一部分碳在反應(yīng)區(qū)被氣體氧化，一部分與溶解在金屬液中的氧進(jìn)行氧化反應(yīng)，還有一部分與爐渣中的氧化鐵反應(yīng)，生成CO。我們在這里研究的是金屬液中的碳與金屬液中的氧的反應(yīng)平衡關(guān)系。[C]+[O]=CO△G=-22186-38.386TJ/mol碳氧反應(yīng)式的平衡常數(shù)如果取p=0.1兆帕，則可得：溫度一定，是一個定值，若令m=,=1,則m=1/,m即為碳氧濃度積（碳氧積）。當(dāng)達(dá)到平衡

5、時，m為一個常數(shù)[2]。在坐標(biāo)中表現(xiàn)為雙曲線[2]，如下圖所示。但在轉(zhuǎn)爐實際生產(chǎn)過程中，因為碳和氧的濃度不等于它們的活度，m不是一個常數(shù)，碳氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布一般情況都會在理論值附近的一個范圍內(nèi)波動。下圖所示為1#轉(zhuǎn)爐冶煉終點碳氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布狀況(在這里取溫度值1630-1640攝氏度，終點殘錳0.095%-0.105%，爐齡范圍109-2238爐次)。（橫坐標(biāo)是鋼水中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)單位：%，縱坐標(biāo)鋼水終點氧含量單位：ppm）由上圖可見：1#轉(zhuǎn)爐實際生產(chǎn)中的碳氧分布呈現(xiàn)一定的線性關(guān)系，隨著終點碳含量的增加，

6、終點氧含量不斷降低。但是在碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定時，有大量爐次的終點氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)值都在理想的氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)值上下浮動，且幅度比較大。此外從圖上看出在碳含量大于0.04%時，有大量爐次的終點質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于理論值。氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高會給后續(xù)的脫氧增加負(fù)擔(dān)，影響鋼的潔凈度和合金的收得率。所以，1#轉(zhuǎn)爐的終點碳氧控制水平都還有待進(jìn)一步提高。為此，重點研究轉(zhuǎn)爐終點碳對終點氧的影響因素以及這些因素的影響規(guī)律是非常必要的。3爐齡的影響由于轉(zhuǎn)爐的爐齡是影響轉(zhuǎn)爐冶煉過程的主要冶煉條件之一，為此本文對同一吹煉模式下不同爐齡階段的碳氧關(guān)系進(jìn)

7、行了統(tǒng)計分析，為了有很好的可比性選取終點碳，錳近似的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計結(jié)果如下圖所示。（這里取碳含量0.04%，殘錳0.095%—0.105%，溫度1630—1650℃）（橫坐標(biāo)是爐齡單位：爐次，縱坐標(biāo)鋼水終點氧含量單位：ppm）由上圖可見：隨著轉(zhuǎn)爐爐齡的增加，終點氧呈現(xiàn)有規(guī)律的波動，前期（0—3000爐次）上下浮動較大，中期（3000—9000爐次）比較平穩(wěn)，由于1#轉(zhuǎn)爐后期補護(hù)爐和冶煉低碳鋼爐次較少，所以選取的數(shù)據(jù)較少，代表性不高，不能準(zhǔn)確表現(xiàn)出后期隨著爐齡的增加，終點氧含量的變化趨勢。理論上隨著爐齡的

8、增加，終點鋼水氧含量整體趨勢是不斷緩慢增大的。前期和中期終點氧含量出現(xiàn)有規(guī)律的波動，這主要是由于在冶煉過程中，隨著熔池不斷增大造成爐容比的減小，過早的使用濺渣的工藝應(yīng)用造成轉(zhuǎn)爐爐底上漲，影響了底吹效果，使得碳氧反應(yīng)的動力學(xué)條件變差，從而使轉(zhuǎn)爐的終點氧變化較大。但同時隨著轉(zhuǎn)爐化爐底操作，底吹效果又有所改善，所以終點氧又有所減小，并且趨于平緩。隨著轉(zhuǎn)爐爐齡的增加，終點氧的整體趨勢是不斷增大的。因為隨著爐齡的增加使得轉(zhuǎn)爐底吹設(shè)備受損，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐的底吹效果不斷變差。因此在實