DIN 3021-3-1999
出钢制度
温度制度 1 转炉炼钢的温度制度包括哪些内容，它对冶炼有什么影响? 温度制度主要是指炼钢过程温度控制和终点温度控制。 吹炼任何钢种，对其出钢温度都有要求。如果出钢温度过低，水口容易结瘤，钢包易粘钢甚至出现要回炉处理的事故。若出钢温度过高，不仅会增加钢中夹杂物和气体含量，影响钢的质量，而且还会增加铁的烧损，降低合金元素吸收率，降低炉衬和钢包内衬寿命，造成连铸坯(或钢锭)多种缺陷甚至浇注漏钢。沸腾钢出钢温度过高时，还会引起浇注前期模内不沸腾，后期大翻，导致坚壳带过薄等缺陷。因此，控制好终点温度是顶吹转炉吹炼工艺的重要环节之一。控制好炼钢过程温度是确保终点温度达到目标值的关键。 2 吹炼过程中熔池热量的来源与支出各有哪些方面? 氧气顶吹转炉炼钢的热量来源是铁水的物理热和化学热。铁水的物理热是指铁水带入的热量，与铁水温度有直接关系；铁水的化学热就是铁水中各元素氧化、成渣过程所放出的热量，它与铁水的化学成分有关。 从表4—7可以清楚地分析热量的来源、热量的支出及热量损失等方面情况及其各占的比例。
表4-7 热量平衡表 从热量的来源看，铁水的物理热和化学热大约各占一半，因此铁水的温度与化学成分直接关系转炉炼钢热量的来源，所以对转炉用铁水的温度和化学成分必须有一定的要求。 从热量支出来看，钢水的物理热约占70％，这是一项主要的支出，熔渣带走的热量大约占10％，炉气物理热也约占10％，金属铁珠及喷溅带走热、炉衬及冷却水带走热、烟尘物理热，生白云石及矿石分解热，还有其他热损失总共约占10％。 3 什么叫转炉的热效率，如何提高热效率?
转炉炼钢的热效率是有效热占总热量的百分比，其中有效热指钢水物理热及矿石分解热。 总热效率=(有效热/总热量)×100％ (4-13) 从表4—7看出，真正有效热占整个热量来源的70％左右，在热量的利用上还有一定潜力。其中，熔渣带走的热量大约占10％，它与渣量的多少有关。因此在保证去除P、S的条件下，宜用最小的渣量。渣量过大不仅增加渣料的消耗，也增加热量的损失，为此最好应用铁水预处理技术，实现少渣操作；同时在吹炼过程中还要尽量减少和避免喷溅；缩短冶炼周期，减少炉与炉的间隔时间等，都是减少热损失，提高转炉热效率的措施。热效率提高以后，可以多加废钢，或多加冷却剂铁矿石，以< 8 什么是终点控制，终点的标志是什么? 终点控制主要是指终点温度和成分的控制。对转炉终点的精确控制不仅要保证终点碳、温度的精确命中，确保S、P成分达到出钢要求，而且要求控制尽可能低的钢水氧含量[O]。 转炉兑入铁水后，通过供氧、造渣等操作，经过一系列物理化学反应，而达到该钢种所要求的成分和温度的时刻，称为“终点”。到达终点的具体标志如下。 (1)钢中碳含量达到所炼钢种要求的控制范围； (2)钢中P、S含量低于规定下限要求的一定范围； (3)出钢温度保证能顺利进行精炼和浇注；
钢水流动性差分析研究与改进
钢水流动性差的原因分析及改进 原因： LF炉精炼钢水粘的主要原因是由于精炼过程中或钢水浇注过程中钢水中铝氧化，由于钢水中存在大量尖锐、带刺状且熔点较高的A12O3夹杂，容易在浇注过程中粘附到水口内壁上，从而逐渐堵塞水口，造成钢水流动性变差，即钢水粘现象。生产实际中大多采用钙处理控制铝脱氧产物在炼钢连铸温度下呈液态，促进铝夹杂物上浮。铝夹杂物组成随着钙含量增加按以下顺序变化： A12O3一CaO?6A12O3一CaO?A12O3一CaO?A12O3—12CaO?7A12O3—3CaO?A12O3—CaO 当夹杂物成分位于CaO?A12O3，12CaO?7A12O3和3CaO?A12O3的低熔点区域时，在浇铸温度下，钙铝酸盐类夹杂物在钢水中以液相存在。 另一方面，钙的加入量过多，形成高熔点的CaS(熔点为2450℃)，此时同样会恶化钢水的浇铸性能。生产含铝钢时随着钢中铝含量的增加，氧的活度降低，有利于硫化物的形成；随着钢中硫含量的增加，有利于形成高熔点的CaS；钢水温度降低时，氧的活度降低，也有利于CaS的形成，影响钢水流动性。 具体地说，LF 精炼钢水流动性差的主要原因是在精炼或浇注过程中钢水中的［Al］氧化，生成大量尖锐、带刺状且熔点较高的Al2O3夹杂，在浇注过程中粘附到水口内壁上，堵塞水口，造成钢水流动性变差。在生产实际中，常规做法是采用钙处理的方式，使铝脱 氧产物呈液态，促进铝夹杂物上浮。铝夹杂物组成随着钙含量增加呈以下变化形态： Al2O3—CaO·6Al2O3—CaO·2Al2O3—CaO·Al2O3—12CaO·7Al2O3—3CaO·Al2O3—CaO。 当夹杂物成分位于CaO·Al2O3、12CaO·7Al2O3和3CaO·Al2O3的低熔点区域时，在适当的浇铸温度下，钙铝酸盐类夹杂物在钢水中以液相存在。若钙的加入量过多，易形成高熔点CaS（熔点为2 450 ℃），会恶化钢水的流动性。生产含铝精炼钢种时，随着［Al］含量的增加，氧的活度呈降低趋势，有利于硫化物的形成；随着硫含量的增加，易形成高熔点的CaS。钢水温度降低时，氧的活度降低也有利于CaS的形成，从而影响钢水的流动性。 采取措施： 总：严格控制好钢水成分。如Al、Ti、Si等易氧化元素，在保证产品性能的前提下，应尽可能减少其含量；尽量提高Mn/Si、Mn/S比；炼钢脱氧尽量采用复合脱氧剂。（2）严格做好保护浇注，防止钢水二次氧化。（3）控制合适的钢
炼钢名词解释
001，化学亲和力 指元素于元素之间结合能力的强弱。 002，冲击面积 氧气流股与平静金属液面接触时的面积。 003，炉容比 转炉有效容积与公称容量的比值。 004，均衡炉衬 根据炉衬各部位的损失机理及侵蚀情况，在不同部位使用不同材质的耐火砖，砌筑不同厚度的炉衬。 005，喷孔夹角 喷孔几何中心线与喷头轴线之间的夹角。 006，石灰活性 是指石灰与熔渣的反应能力，它是衡量石灰在渣中溶解速度的指标。 007，碳氧浓度积 即在一定温度和压力下，钢液中碳与氧的质量百分浓度之积是一个常数，而与反应物和生成物的浓度无关。 008，转炉的热效率 转炉炼钢的热效率是有效热占总热量的百分比，其中有效热指钢水物理热及矿石分解热。 009，留渣操作 留渣操作就是将上炉终渣的一部分留给下炉使用。终点熔渣的碱度高，温度高，并且有一定(Tfe)含量，留到下一炉，有利于初期渣尽早形成，并且能够提高前期去除P、S的效率，有利于保护炉衬，节约石灰用量。 010，终点控制 主要是指终点温度和成分的控制。对转炉终点控制不仅要保证重点碳、温度的精确命中，确保P、S成分达到出钢要求，而且要求控制尽可能低的钢水氧含量。
011，拉瓦尔型喷头 拉瓦型喷头是收缩-扩张型喷孔，出口氧压低于进口氧压之比小于0.528，形成超音速射流。气体在喉口处速度等于音速，在出口处达到超音速。 012，定量装入制度，有何特点 定量装入是在整个炉役期间，每炉的装入量保持不变；这种装入制度的优点是：发挥了设备的最大潜力，生产组织、操作稳定，有利于实现过程自动控制。但炉投前期熔池深、后期熔池变浅，只适合大、中型转炉。国内外大型转炉已广泛采用定量装入制度。 013，溅渣护炉 利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮气的吹溅，使其在炉衬表面形成高熔点的熔渣层，并与炉衬很好的粘结附着，称为溅渣护炉。 014，复合吹炼强搅拌 在顶、底复合吹氧工艺中，供气强度（标态）波动在0.20~2.0m3/（t.min）；底部供气组件通常使用套管式喷嘴，中心管供氧，环管供天然气、或液化石油气、或油做冷却剂，此工艺属于复合吹炼强搅拌。 015，“后吹”，有何弊病 一次拉碳未达到控制的目标值需要进行补吹，补吹也称为后吹。因此，后吹是对未命中目标进行处理的手段。后吹会给转炉冶炼造成如下严重危害。（1）钢水碳含量降低，钢中氧含量升高，从而钢中夹杂物增多，降低了钢水纯净度，影响钢的质量。（2）渣中TFe增高、降低炉衬寿命。（3）增加了金属铁的氧化，降低钢水收得率，使钢铁料消耗增加。（4）延长了吹炼时间，降低转炉生产率。（5）增加了铁合金和增碳剂消耗量，氧气利用率降低，成本增加。 016，转炉日历利用系数？ 转炉在日历时间内每公称吨每日所生产的合格钢产量。 转炉日历利用系数（吨/公称吨·日）＝合格钢产量（吨）/（转炉公称吨×日历日数）
实芯纯钙线的钢水钙处理优势及发展前景
实芯纯钙线的钢水钙处理优势及发展前景 随着现代工业科学技术的发展，对钢的性能要求越来越高。而钢中非金属夹杂物是影响钢材性能的主要因素之一，有的甚至是决定性的因素。提高钢水纯净度，降低钢中氧含量和氧化物夹杂，一直是钢铁冶炼中的一大难点。目前，对纯净度要求较高的钢种大都采用铝进行预脱氧或终脱氧，但钢水的浇铸性不稳定，容易发生水口结瘤现象，结瘤物的主要组成为A l2O3。因此要改善钢水的可浇性，必须最大限度地去除Al2O3夹杂，并对残余的Al2O3夹杂进行变性处理，使其形成低熔点的钙铝酸盐。上世纪70年代，钢水钙质处理工艺开始出现，提高了钢水洁净度，有效防止中包水口结瘤，保证了连铸生产顺行。 而使用实芯纯钙线进行钢水钙处理，在国外早已广泛应用，特别是随着上世纪90年代薄板连铸技术的兴起和快速发展，实芯纯钙线的优势已被多数著名钢厂认同。从2010年开始，实芯纯钙线实现国产化后，国内钢厂才逐步推广应用。由于实芯纯钙线钙处理效果优良，并能取得良好的经济效益与社会效益，这两年在国内各钢厂推广十分迅速。 钙处理效果稳定性有待优化 钢水钙处理就是以喷射冶金方法或喂线法将钙合金加入钢液深部，达到脱氧、脱硫，使非金属夹杂变性和去除有害微量元素等冶金效果的炉外精炼技术。 用铝脱氧的钢中，Al量足够时，脱氧产物主要是Al2O3夹杂呈簇状，其熔点高（2050℃），炼钢温度下为固态，连铸时易黏附在水口壁上，积累长大结瘤，会引起水口堵塞。在钢材加工时，它在钢中呈链状或串状分布，恶化钢材内部和表面的质量。采用钙处理技术，可使A l2O3夹杂变为低熔点的钙铝酸盐。 硫化物的变性处理，情况比较复杂，因为加进去的钙先要和氧起反应，氧降到一定程度之后，钙方能与硫反应生成CaS，或在CaO的外层起脱硫反应生成CaS，或与CaOAl2O3、CaO、Al2O3、SiO2等夹杂物起反应生成CaS，最后CaS均存在于这些夹杂物的外层。 使用钙处理控制非金属夹杂物形态时应特别注意加钙量，只有在[Ca]/[O]或[Ca]/[AI]和[C a]/[S]合适的条件下才能得到满意的结果。钙的沸点为1484℃，它在钢液中的溶解度很小，因此要想最经济地达到合适的[Ca]/[O]或[Ca]/[AI]和[Ca]/[S]，必须降低钢水中的[O]和[S]之后再进行钙处理。随着钢水中钙的增加，CaO和Al2O3可以生成5种化合物，在炼钢温度下生成3CaOAl2O6、12CaO7Al2O3的可能性较大。其中12CaO7Al2O3熔点最低，钢水可浇性最好，是Al2O3夹杂物变性处理的最佳效果。如果钢水钙含量过高，生成3CaOAl2O 的比例增加，由于3CaOAl2O的熔点为1535℃，在钢水低于此温度时，中包絮流的几率也会升高。另外，当钢水硫含量偏高时（S＞0.01%），钢水钙含量过高，也会生成高熔点Ca S（2400℃）。 钙处理工艺方法主要有两种，一种是把含钙粉剂喷射到钢液内的喷粉法；另一种是把含钙粉剂外包低碳钢铁皮制成芯线，用喂线机喂入钢液深部的喂线法。喷粉法较适用于铁水预处理脱硫、脱磷、脱硅，而喂线法适用于非金属夹杂物变性处理。目前喂线法使用的包芯线
纯净钢
纯净钢(clean steel) 含非金属夹杂物和气体很少的钢，或者说含氧、硫、磷、氢、氮5种有害元素很少的钢。非金属夹杂物对钢质量有很大害处，含有夹杂物可说是钢不清洁，非金属夹杂物的大小和形态是评吹chuj价钢的洁净度的标志。氧、硫、磷、氢、氮是钢中的杂质，含量多的钢被认为是不纯的。研究证明，钢材中发现的非金属夹杂物大多是在钢液凝固时有害杂质元素偏析浓缩而与金属元素结合形成的。当然有些有害元素除生成夹杂物之外还有其他危害作用。但总的看来，非金属夹杂物的数量或5种有害元素的含量水平都可以代表钢的纯净度。 20世纪80年代初期，钢的纯净度水平在100t熔炼炉规模上已达到氧、硫、磷、氢、氮5元素的浓度总和为0．005％(5010-6)，其中[H]≤0．710-6，[N]≤1510-6，[O]≤1010-6，[P]≤1510-6，[s]≤510-6。对于低碳的软钢，碳含量可达到2010-6以下。钢中非金属夹杂物的形态和尺寸分布比含量多少更为重要。随着炼钢工艺过程使用废钢比例的增大，钢中混入的有色金属元素也增多起来，特别是铅、铋、砷、锑、锡5种痕量元素也成为生产纯净钢应该注意的问题。由于它们含量都是10-6级，凝固后多偏聚在晶界上，往往对钢的性能有很大危害。但分析这样微小浓度的仪器缺乏，在经常生产中很少去分析它们，还难以对它们的影响作出定量判断，因而也还没有一个纯净与不纯净的明确界限。 纯净钢是一个相对的概念，它的确切定义一直是变动的。纯净与否往往取决于观察者的判断。有些钢在50年代算纯净的，到了80年代就不算纯净了。对于一般用途的钢，50μm大小的夹杂物可允许存在，而对于精密轴承就不允许了。因此需根据对钢材性能的不同要求，订出钢的纯净度的合理指标，以便经济合理地生产和使用优质钢材。 纯净钢生产是通过各种设备和工艺手段不断净化、提纯优化的过程。目前在大规模生产纯净钢的生产流程上采用了许多先进技术，包括铁水预处理、转炉炼钢、挡渣出钢、炉外精炼和连铸等工艺环节。 纯净钢的生产工艺 由于更广义的纯净钢是脱除了不希望有的溶质元素的钢种，纯净钢生产工艺的基础理念是控制夹杂物的数量、尺寸、分布和种类，求得所希望的产品性能。主要技术来自氧气冶炼，脱氧和二次精炼，通过合理设计和采用磁场控制中间包和结晶器内流场，也采用各种措施防止外来夹杂，如防止炉渣进入大包，防止炉渣、保护渣、耐火材料使钢水二次氧化。 广义的纯净钢也包括脱除了碳、氮、氢、磷和硫的钢种。脱氧产物是内在氧化物。来自耐火材料、炉渣、保护渣及由它们造成的二次氧化产物属外来夹杂物。这些夹杂物的不良作用必须消除，以求所需的钢材性能。 .1纯净钢生产工艺的基础理念 为了达到钢材性能，可以用氧含量代表的氧化物夹杂总量和夹杂物的尺寸必须控制。 轴承钢和弹簧钢的总氧含量影响其疲劳寿命。 在DI罐生产过程中，大颗粒夹杂会造成开裂，降低深冲性。
BOF_LF_VD_CC工艺生产高级船板钢纯净度的研究
第29卷 增刊1 北 京 科 技 大 学 学 报 Vol.29 Suppl.1 2007年 6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 收稿日期：2007?02?21 修回日期：2007?04?17 作者简介：岳峰(1969?), 男, 博士研究生 BOF-LF/VD-CC 工艺生产高级船板钢 纯净度的研究 岳 峰 包燕平 崔 衡 刘丹妹 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 摘 要 高级别船板钢由于具有较高的强度和低温冲击韧性，要求冶炼的钢水有较高的纯净度，同时控制夹杂物的形态．本文采用优化的工艺对国内某厂的高级船板钢的纯净度和夹杂物的行为进行了试验研究. 试验结果表明, 该工艺生产的钢水具有较高的纯净度，充分钙处理的铸坯上主要是小于10 μm 的CaO-CaS-Al 2O 3成分的球形夹杂物．采用合理的工艺措施，BOF-LF/VD-CC 流程可以生产出低氧、低硫、高纯净度的钢水，满足高级船板钢的要求． 关键词 船板钢；纯净度; 夹杂物 分类号 TF762.8; TF703.5 船体用钢对钢的化学成分、力学性能和加工性能等均有较高的要求，特别是高级别船板钢对钢的组织均匀性、强度、低温冲击韧性的要求非常高[1-2]，而钢中硫化物和氧化物夹杂物在铸坯中的行为直接影响到钢板的塑性和韧性，降低了钢的塑性、强韧性和延伸率[3-4]，因而要求铸坯必须是低氧、低硫、高纯净度、夹杂物变性完全． 我国普遍采用BOF-LF/VD-CC 工艺生产高级别船板钢，如何在此生产流程上生产出低氧、低硫、高纯净度、夹杂物变性完全的铸坯是各厂普遍遇到的技术难点. 为此，本文在前期研究的基础上，采用优化的工艺，对此流程生产高级别船板钢的纯净度的控制进行了研究，该研究对高纯净低合金钢的生产具有指导意义． 1 高级船板钢的工艺和纯净度的研究方法 1.1 工艺流程 高级船板钢生产的工艺路线：铁水预脱硫→120 t 转炉冶炼→钢包底吹氩→12O t LF/VD 精炼→直弧形连铸机→中厚板轧机． 1.2 研究方法 (1) 取样方案和加工. 分别在转炉后、LF 、VD 、中间包和铸坯上进行系统取样，具体取样和加工方案分述如下. 1) 转炉：每炉出钢前取钢样、渣样，并记录出钢温度和常规元素成分． 2) LF/VD 炉：每炉钢在LF 炉处理前、L 处理后、VD 处理后分别用针式真空取样器取气体样、饼状取样器取金相钢样和渣样，并记录常规元素成分． 3) 中间包：浇铸中期在中间包入口（即钢包长水口区域）取样，分别用针式真空取样器取气体样、饼状取样器取金相钢样和渣样，并记录常规元素成分． 4) 板坯：在浇注中期截取长度约为150 mm 的坯料．切取试样时标记内外弧． 5) 真空气体样和饼样分别加工成的φ5 mm ×15 mm 和φ20 mm ×15 mm 的试样做气体和金相分析． 6) 在铸坯宽度的1/4处和边部，从内弧到外弧切取50 mm ×50 mm ×板厚的试样，做大样电解分析；同时在厚度的1/4处取φ5 mm ×15 mm 和20 mm ×20 mm ×20 mm 的气体和金相分析试样． (2) 分析方法. 钢样和渣样的化学成分采用常规的化学分析方法，钢中总氧和氮采用远红外脉冲法分析，对非金属夹杂物的检验分别采用了光学显微镜、扫描电子显微镜和图像仪等方法，对大样采用电解分析．各炉次主要化学成分见表1．
钢的纯净度评测及其控制
钢的纯净度估测及其控制
钢中的金属杂质元素（metallic impurity elements）通常被视为残余元素（trace elements）.由于它们在炼钢和精炼过程很难去除，所以在钢中不断累积，成为废钢供应的一大问题。 鉴于钢中如存在超量的残余金属元素，会造成晶间偏析(intergranular segregation)、有害析出物和其它一些问题。 目前，在钢的生产过程中为了克服钢中残余元素造成的危害，尤其是电炉炼钢，通常采用严格控制废钢的种类和用量。近年来世界各国普遍采用高炉铁水、直接还原铁、海绵铁、碳化铁或其它相对纯的铁来替代废钢，旨在降低钢中残余元素含量。 从钢中残余元素角度讨论钢纯净度问题近年来已有不少相关研究的报道和论文发表。我们今天主要讨论钢厂普遍存在，大家又十分关注并想得到解决的问题：〈低碳铝镇静钢氧化物夹杂对其纯净度的影响〉。 钢中夹杂物会使产品产生很多不同类型的缺陷。例如：低碳铝镇静钢（LCAKS）生产易拉罐时，由于不适量夹杂物的存在而缺乏成形性（formability）致使产生有裂纹的折边（cracked flanges）和用于生产其它制品时出现的疲劳寿命（fatigue life）等问题。 钢的成形性和疲劳寿命很大程度上是受它所含的硫化物（sulfides）和氧化物（oxides）夹杂物的影响。 微裂纹缺陷（sliver defects）往往以线状沿钢板表面平行于轧制方向存在。它用于汽车板时会造成浅表的不完整（cosmetic imperfections）和成形性问题。 据美国内陆钢铁公司（Inland Steel CO.）、国家钢铁公司（National Steel Co.）和日本川崎钢铁公司（Kawasaki Steel Co.）等研究结果认为，它们通常含有来自脱氧产物中的三氧化二铝或者来自由卷入的结晶器保护渣所形成的复杂非金属夹杂物（complex non-metallic inclusions）。 就钢的纯净度而言，除了考虑夹杂物的含量外，很大程度上取决于夹杂物的尺寸分布、形貌和它的成分，其中尤以钢中夹杂物的尺寸分布特别重要。因为大型宏观夹杂物（macro-inclusions）对钢的机械性质(mechanical properties)最为有害。 有人统计得到：1Kg典型的低碳铝镇静钢中含有107-108个夹杂物，其中只有400个80-130μm;10个130-200μm和少于1个200-270 μm的夹杂物。显而易见，通常在钢中要检测到特大的夹杂物也是并不容易的。 从夹杂物的数量而言，小型夹杂物远超过大形夹杂物。但是大型夹杂物所占总的体积分数（total volume fraction）可能是较大的。有时候在整炉钢中造成灾难性缺陷（catastrophic defect）的正是由于单个大型夹杂物所致。因此，就清洁钢而言，不仅只是控制钢中夹杂物的平均含量，而且要避免对产品造成致命危害的大于临界尺寸的有害夹杂物的存在。基于这一目的，在表1中列出了对钢中最大夹杂物尺寸限制的要求。夹杂物尺寸分布的重要性在下图1中作了进一步阐述。 图1
钢水二次精炼技术
钢水二次精炼技术 1. 前言 对世界粗钢产量统计表明，在过去30年里，世界粗钢产量在起伏中持续增长。由于连铸比增加使成材率提高。目前，LD钢厂生产的粗钢占世界总钢产量的60％．电炉钢厂产钢接近40％。 在过去15年里，欧盟15个成员国真空处理能力不断增加。目前，可对产钢量的 80％以上进行真空处理。用于二次精炼的钢包炉首先被引入电炉钢厂。近年来，BOF钢厂钢包炉的使用也在稳定增长。现在，欧盟15个成员国钢产量的30％以上经钢包炉二次精炼。 实际上，连铸技术是70年代初日本和欧洲开发的．后来被引进炼钢厂，目前，这两个地区的连铸比达到95％左右。而美国的发展趋势也是一样，仅用了3—4年，使目前连铸比也达到95％左右。未来几年，这些国家的连铸比肯定会不断增加。据统计，目前世界连铸产量约占钢产量的85％左右。在以后的几年里，这一数据或许会上升到约90％。 2．二次精炼技术的发展 为了均匀成分和温度，出现了钢包内气体搅拌工艺。最引人注目的是二次精炼的采用，大大提高了钢的产量和质量。然而二次精炼的主要任务和目的是什么呢? 在出钢和连铸时分离钢水和渣相、钢水脱氧、根据终点目标进行合金化、调整注温、改进钢水的洁净度、夹杂物变性、去除钢水中溶解的[H]和[N]、脱碳、脱硫、均匀钢水成分和温度。 真空脱碳的引入使大量降低碳含量成为可能。目前可得到碳含量20ppm的钢水，预计特殊用途的钢可达到含碳 10ppm。预计未来特殊用途的钢要求P下降到30ppm。现在，通过铁水和钢液脱S,S含量能稳定达到10ppm。目前，还不需要脱s到更低水平。未来专用钢要求氮含量 20ppm，现在可得到总含氧量15ppm的钢，将来要求氧含量最低可达10ppm左右，通过真空处理，可将氢含量降低到1ppm左右。 目前的炼钢工艺方法相当灵活，取决于炼钢厂的产品范围。一般从铁水预脱硫开始，接着转炉炼钢．然后真空处理(RH处理或钢包炉脱气处理)，如有必要，接下来钢水还可以加热。既可在钢包炉内加热，也可用铝热法加热。在二次精炼结束时，加入含钙材料进行夹杂物变性处理．最后，采用连铸工艺浇铸钢水。 2.1 钢水脱磷 目前，单用转炉工艺可达到磷含量40-100ppm，其高低取决于铁水中硅和磷含量。根据 渣量来确定铁水硅含量，在脱磷期间形成的一定是P 2O 5 。现在铁水脱磷后再进行转炉少渣吹 炼比较普及，尤其在日本比较普遍。据论述表明．采用转炉双联法脱磷，钢水含磷可达40ppm。然而，在这种情况下．必须注意的是，铁水脱磷必须先脱硅，结果，转炉在超低硅含量的情况下冶炼操作，因此转炉具有少渣操作的优越性。另一方面，这一工艺不允许废钢装入比高。二阶段转炉工艺(双联法)，第一个转炉的炉渣扒掉，第二个转炉出钢后炉渣返回到转炉用于下一次吹炼，使转炉吹炼终点磷含量达30ppm，这里全部磷含量指的是转炉吹炼终点的含量。 如果出钢时带少量渣，渣中P 2O 5 还原可使钢水回磷。此外，添加含少量磷的合金元素和锰铁， 也能引起磷含量少量上升，最终产品的磷含量比转炉吹炼终点的磷含量高出 l0ppm左右。 实际上，增加钢包炉和钢水采用不同方法二次精炼，可将磷含量降至较低。这一工序使转炉出钢温度降低50℃左右。降低的钢水温度必须在接下来的二次精炼工序对钢水加热来平衡。曾经对双联法转炉的第二座转炉的磷平衡值进行过比较．转炉渣中铁含量在18％左 右，P 2O 5 含量在 0.4％左右，出钢温度在1700℃时．我们可得到含磷20ppm的钢。 2．2．脱硫 在BOF炉炼钢生产期间，脱硫分为铁水脱硫、转炉内脱硫和钢水炉外脱硫3个阶段。通
提高熔炼过程中铁水纯净度
提高冲天炉和电炉熔炼过程中铁水纯净度 徐玉强 摘要：铸造生产的核心环节是熔炼合格的铁水，注到合格的铸型中成形。合格的铸型主要保证铸件的形状和尺寸精度，而优质的铁水内在质量，是保证铸件的使用性能，保证使用寿命，使用的可靠性，故铁水熔炼过程中的质量控制是铸造生产过程中的关键环节。 要生产高质量的铸件，首先就需研究影响铸铁性能的因素，也就是如何提高熔炼铁水的纯净度：如何获得好的石墨形态；化学成分波动范围的控制等，研究解决上述问题的技术控制参数：并研究采用什么熔炼方法达到目的。这样在实际的生产过程中、稳定完成技术参数的控制，就可保证铸件的使用性能，从而保证机械设备的使用寿命、使用的可靠性。 关键词：纯净度；夹杂物；硫共晶；磷共晶；微量元素；石墨形态 1 概述： 铸铁作为传统的金属材料在铸造生产中占有重要地位，近十多年来，我国铸铁熔炼技术取得了长足的进步。但总体来说，与工业发达国家相比，我国在铸铁材质与控制，熔炼设备与技术方面仍然存在着交大的差距。 随着我国加入WTO，许多工业发达国家的铸件将会大量转入发展中国家生产，这对我们是一个机遇，也是一个挑战。为迎接这个挑战，我们首要的工作必须提高铁液质量与熔炼技术。我国是铸造大国，有着许许多多的中小型铸造企业，但其熔炼设备与技术相对落后。与发达国家相比，我国铸铁在同等CE值下要低1—2个牌号，而且由于铁液质量的波动，铸铁性能的复现性较差，为了保证铸铁性能的可靠性和稳定性，首先需有良好的铁液质量。 常识告诉我们：铁水的质量是影响铸件产品质量的主要矛盾。铁水的质量由铁水温度、化学成分和铁水纯净度三大指标构成。三大指标中，哪一个是薄弱环节呢?由于冲天炉技术的发展，感应电炉以及双联熔炼技术的应用，可以轻易地获1500℃左右的高温铁水；现代炉料配制技术和现代检测技术的发展及广泛应用，可以对铁水的化学成分实施在线调控，从而获得化学成分准确和稳定的铁水。显而易见，铁水纯净度是影响铁水质量的薄弱环节，成为影响铸件产品质量的主要矛盾。因此，如何清除铁水中的有害气体和各种非金属夹杂物，从而获得纯净铁水，成为生产优质铸件的主攻方向。 2 铸件内在质量的控制技术参数分析 要生产高质量的铸件，首先就需研究影响铸铁性能的因素，也就是如何提高
钢水精炼设备简介
钢水精炼设备简介 1.AOD炉(argon oxygen decarburization furnace) 氩氧精炼法的精炼设备，以该法英文名的缩写字母命名。它的外形与转炉近似，炉体安放在一个可以前后倾翻的托圈上，由销钉固定。在炉子的底侧部装有向熔池水平方向吹入气体的喷枪，喷枪的数量根据炉子的吨位而有所不同，一般为2～3支。喷枪延长线的会合点与炉子的竖轴重合。喷枪由内管(铜质)及外管(不锈钢)两层组成，内管导入主吹炼气体(由ArO2。或Ar—N2组成)，内管与外管之间的环形缝隙导入Ar、N2或空气起冷却作用以保护喷枪。喷枪是消耗式的，在筑炉时埋入耐火材料层，在冶炼过程中与炉衬同步烧损。吹入的氧气主要是用于氧化碳升温，吹入的氩气主要是强对流搅拌，还有生产高氮合金时可以进行吹氮进行合金化，既是可以进行冲氮，这对基本的生产21—4N类的钢种中节省了很多金属氮化物，如氮化络的加入量，节省很多生产成本。 炉体用镁钙砖或者铬镁砖或富镁白云石砖砌筑；喷枪周围采用质量更高的电熔铬镁砖砌筑，以承受高温及钢液冲刷。可移式炉帽用铬镁砖或铝镁砖砌筑，也可以用耐热混凝土浇灌。炉膛的尺寸比例大致是：熔池深度：炉膛直径：炉膛总高=1：2：3。炉子在前倾一定角度的情况下，由转移钢包倒入初炼钢水，此时气体喷枪处于钢液面以上。炉子恢复到直立位置时，喷枪没入钢水深处，开始吹气精炼。精炼完成后，仍经炉帽出钢。 2. VOD 钢包精炼炉 VOD 钢包精炼炉具有真空脱气，吹氧脱碳，真空加料、吹氩搅拌、非真空测温取样、喂丝等多种功能。可以精炼轴承钢、合金结构钢、弹簧钢、优质碳素钢及超低碳不锈钢等。由于它具有极强的真空脱气能力，因此可保证钢中的氢、氧、氮、碳含量达到最低水平，并精确调整钢水成份，使夹杂物充分上浮、而有效提高钢的洁净度，正因为它精炼的钢种多、质量高，可以为用户更灵活的适应市场竞争的需要，及时精炼出市场需要的钢种，从而增加企业的经济效益。设备的先进性：VOD 钢包精炼炉总体结构采用一罐一盖、罐盖移动方案、
提高转炉钢水纯净度小结(10月份)
浅析如何提高转炉钢水纯净度 转炉炼钢对原材料的要求 （10月份小结） 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。 针对提高转炉钢水的纯净度，主要从炼钢用原材料、过程控制及钢水出炉等方面进行浅析。首先，本小结 铁水是炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％~100％。铁水的化学热与物理热是转炉炼钢的主要热源。因此，对入炉铁水化学成分和温度必须有一定的要求。 一、铁水的化学成分 氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定，这样才能保证转炉冶炼操作稳定并获得良好的技术经济指标。 (1)硅(Si)。硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。硅含量高，会增加转炉热源，能提高废钢比。有关资料表明，铁水中ω[Si]每增加0.10%，废钢比可提高约1.3％~1.5%。铁水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。但是硅含量过高将会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属的收得率降低。[Si]含量高使渣中Si02含量过高，也会加剧对炉衬的侵蚀，并影响石灰化渣速度，延长吹炼时间，降低钢水的纯净度。
通常铁水ω[Si]=0.30％~0.60％为宜。大中型转炉用铁水硅含量可以偏下限。而我厂铁水ω[Si]含量及其不稳定，时低时高。针对这种现状，要求高炉提供的铁水成分必须稳定。ω[Si]含量控制在 0.30%~0.50%为宜。 (2)锰(Mn)。铁水锰含量高对冶炼有利，在吹炼初期形成MnO，能加速石灰的溶解，促进初期渣及早形成，改善熔渣流动性，利于脱硫和提高炉衬寿命。铁水锰含量高，终点钢中余锰高，可以减少锰铁加入量，利于提高钢水纯净度等。转炉用铁水对ω[Mn]/ω[Si]比值的要求为0.5～0.8，目前我厂使用较多的为低锰铁水 ω[Mn]=0.15%~0.30%。 (3)磷(P)。磷是高发热元素，对大多数钢种是要去除的有害元素。因此，要求铁水磷含量越低越好，一般要求铁水ω[P]≤0.20％，目前我厂铁水磷含量一般在0.100%左右；铁水中磷含量越低，转炉工艺操作越简化，并有利于提高各项技术经济指标。铁水磷含量高时，可采用双渣或双渣留渣操作，现代炼钢采用炉外铁水脱磷处理，或转炉内预脱磷工艺，以满足低磷纯净钢的生产需要。 (4)硫(S)。除了含硫易切削钢以外，绝大多数钢种硫也是要去除的有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有30％～40％。我国炼钢技术规范要求入炉铁水ω[S]≤0.05％，冶炼优质低硫钢的铁水硫含量则要求更低，纯净钢甚至要求铁水ω[S]≤0.005％。因此，必须进行铁水预处理降低入炉铁水硫含量。经我厂KR脱硫装置脱硫后入炉铁水硫含量一般在0.010%左右。
浅析如何提高转炉钢水纯净度(2月份)
浅析如何提高转炉钢水纯净度 炼钢过程枪位的控制 （2月份小结） 前言 1、氧枪 氧枪由喷头（枪头）、枪身（枪体）和枪尾组成。转炉吹炼时，喷头必须保证氧气流股对熔池具有一定的冲击力和冲击面，使熔池中的各种反应快速而顺利的进行。 2、枪位对炼钢的重要性 在转炉炼钢整个炉役中，随着炼钢炉次的增加，炉衬由于受到侵蚀不断变薄，炉容不断增大。因此，要求当班生产前需对熔钢液面进行测定，根据装入制度(定深装入或定量装入)及测定结果确定氧枪高度，而在两次测定期间，液面高度保持不变。 氧枪系统 我厂氧枪采用五孔拉瓦尔型枪头，马赫数为2.0，氧枪实际最大氧气流量位500m3/min，设计工作氧压0.8~0.9MPa，氧气扩张角度为13.45°，喉口直径38.4mm。枪体采用高压循环水冷却，设计流量为200~240m3/h， 枪位控制 目前，转炉炼钢氧枪枪位一般是根据吹炼状况分段设定的，在本文中，根据转炉炼钢的不同阶段采用不同的控制策略。在吹炼初期和中期，由于分批加入造渣材料和助熔剂，因此采用模糊控制调节枪位。而在吹炼末期，则采用较低的固定枪位进行吹炼，以利于石灰进一步渣化，使脱碳反应按扩散进行，渣钢反应趋于平衡，炉内钢水成分和温度得以均匀。 因本厂采用留渣操作模式，在整个冶炼过程，氧枪采用低—高—低模式冶炼。 在开吹点火阶段采用氧枪相对高度1.5m点火； 点火成功后枪位设置在1.6m，直至第一批辅料的加入； 加入第一批辅料后枪位设置在1.5m，渣子起来后，压枪至1.4m，氧流量设置为25000m3/h；在冶炼中前期适当的提高枪位至1.55m，根据炉内碳氧反应情况适当调整枪位； 冶炼中期，在保证不喷溅的前提下，适当提高枪位防止炉渣的“返干”； 后期，枪位压低至1.4m，增大氧流量，进行拉碳升温。 小结 在转炉炼钢过程中，氧枪是必不可少的设备，氧枪的枪位直接关系到脱碳、升温及冶炼过程的平稳进行，适应了炉衬变薄及炼钢原料化学成分波动带来的不利影响，减少喷溅的发生，使氧枪枪位在整个冶炼期间始终处于最优位置。