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煉鋼工藝過程
  發(fā)布時(shí)間:2014年03月06日 點(diǎn)擊數(shù):

  造渣:調(diào)整鋼、鐵生產(chǎn)中熔渣成分、堿度和粘度及其反應(yīng)能力的操作。目的是通過渣——金屬反應(yīng)煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動(dòng)性和堿度的熔渣,以便把硫、磷降到計(jì)劃鋼種的上限以下,并使吹氧時(shí)噴濺和溢渣的量減至最小。
  出渣:電弧爐煉鋼時(shí)根據(jù)不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所采取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時(shí),氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時(shí),原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。
熔池?cái)嚢瑁合蚪饘偃鄢毓?yīng)能量,使金屬液和熔渣產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),以改善冶金反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件。熔池?cái)嚢杩山逯跉怏w、機(jī)械、電磁感應(yīng)等方法來實(shí)現(xiàn)。
  電爐底吹:通過置于爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據(jù)工藝要求吹入爐內(nèi)熔池以達(dá)到加速熔化,促進(jìn)冶金反應(yīng)過程的目的。采用底吹工藝可縮短冶煉時(shí)間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。并能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質(zhì)量,降低成本,提高生產(chǎn)率。
  熔化期:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務(wù)是盡快將爐料熔化及升溫,并造好熔化期的爐渣。
  氧化期和脫炭期:普通功率電弧爐煉鋼的氧化期,通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認(rèn)為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務(wù)是氧化鋼液中的碳、磷;去除氣體及夾雜物;使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項(xiàng)重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度,要求脫碳量大于0.2%左右。隨著爐外精煉技術(shù)的發(fā)展,電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進(jìn)行。
  精煉期:煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質(zhì)量有害的一些元素和化合物,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)選入氣相或排、浮入渣中,使之從鋼液中排除的工藝操作期。
  還原期:普通功率電弧爐煉鋼操作中,通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時(shí)間稱為還原期。其主要任務(wù)是造還原渣進(jìn)行擴(kuò)散、脫氧、脫硫、控制化學(xué)成分和調(diào)整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。
  爐外精煉:將煉鋼爐(轉(zhuǎn)爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個(gè)容器中進(jìn)行精煉的煉鋼過程,也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進(jìn)行。初煉:爐料在氧化性氣氛的爐內(nèi)進(jìn)行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉:將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進(jìn)行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和進(jìn)行成分微調(diào)等。將煉鋼分兩步進(jìn)行的好處是:可提高鋼的質(zhì)量,縮短冶煉時(shí)間,簡化工藝過程并降低生產(chǎn)成本。爐外精煉的種類很多,大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同,又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。
  鋼液攪拌:爐外精煉過程中對鋼液進(jìn)行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化,并能促進(jìn)冶金反應(yīng)。多數(shù)冶金反應(yīng)過程是相界面反應(yīng),反應(yīng)物和生成物的擴(kuò)散速度是這些反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)。鋼液在靜止?fàn)顟B(tài)下,其冶金反應(yīng)速度很慢,如電爐中靜止的鋼液脫硫需30~60分鐘;而在爐精煉中采取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3~5分鐘。鋼液在靜止?fàn)顟B(tài)下,夾雜物靠上浮除去,排除速度較慢;攪拌鋼液時(shí),夾雜物的除去速度按指數(shù)規(guī)律遞增,并與攪拌強(qiáng)度、類型和夾雜物的特性、濃度有關(guān)。
  鋼包喂絲:通過喂絲機(jī)向鋼包內(nèi)喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調(diào)成分的粉劑,如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進(jìn)行深脫硫、鈣處理以及微調(diào)鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態(tài)的功能。
  鋼包處理:鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點(diǎn)是精煉時(shí)間短(約10~30分鐘),精煉任務(wù)單一,沒有補(bǔ)償鋼水溫度降低的加熱裝置,工藝操作簡單,設(shè)備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態(tài)等裝置。如真空循環(huán)脫氣法(RH、DH),鋼包真空吹氬法(Gazid),鋼包噴粉處理法(IJ、TN、SL)等均屬此類。
  鋼包精煉:鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點(diǎn)是比鋼包處理的精煉時(shí)間長(約60~180分鐘),具有多種精煉功能,有補(bǔ)償鋼水溫度降低的加熱裝置,適于各類高合金鋼和特殊性能鋼種(如超純鋼種)的精煉。真空吹氧脫碳法(VOD)、真空電弧加熱脫氣法(VAD)、鋼包精煉法(ASEA-SKF)、封閉式吹氬成分微調(diào)法(CAS)等,均屬此類;與此類似的還有氬氧脫碳法(AOD)。
惰性氣體處理:向鋼液中吹入惰性氣體,這種氣體本身不參與冶金反應(yīng),但從鋼水中上升的每個(gè)小氣泡都相當(dāng)于一個(gè)“小真空室”(氣泡中H2、N2、CO的分壓接近于零),具有“氣洗”作用。爐外精煉法生產(chǎn)不銹鋼的原理,就是應(yīng)用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關(guān)系。用惰性氣體加氧進(jìn)行精煉脫碳,可以降低碳氧反應(yīng)中CO分壓,在較低溫度的條件下,碳含量降低而鉻不被氧化。
  預(yù)合金化:向鋼液加入一種或幾種合金元素,使其達(dá)到成品鋼成分規(guī)格要求的操作過程稱為合金化。多數(shù)情況下脫氧和合金化是同時(shí)進(jìn)行的,加入鋼中的脫氧劑一部分消耗于鋼的脫氧,轉(zhuǎn)化為脫氧產(chǎn)物排出;另一部則為鋼水所吸收,起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前,與脫氧劑同時(shí)加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預(yù)合金化。
  成分控制:保證成品鋼成分全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求的操作。成分控制貫穿于從配料到出鋼的各個(gè)環(huán)節(jié),但重點(diǎn)是合金化時(shí)對合金元素成分的控制。對優(yōu)質(zhì)鋼往往要求把成分精確地控制在一個(gè)狹窄的范圍內(nèi);一般在不影響鋼性能的前提下,按中、下限控制。
  增硅:吹煉終點(diǎn)時(shí),鋼液中含硅量極低。為達(dá)到各鋼號對硅含量的要求,必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外,還使鋼液中的硅增加。增硅量要經(jīng)過準(zhǔn)確計(jì)算,不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。
  終點(diǎn)控制:氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉終點(diǎn)(吹氧結(jié)束)時(shí)使金屬的化學(xué)成分和溫度同時(shí)達(dá)到計(jì)劃鋼種出鋼要求而進(jìn)行的控制。終點(diǎn)控制有增碳法和拉碳法兩種方法。
  出鋼:鋼液的溫度和成分達(dá)到所煉鋼種的規(guī)定要求時(shí)將鋼水放出的操作。出鋼時(shí)要注意防止熔渣流入鋼包。用于調(diào)整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中。

                       ——本文摘自網(wǎng)絡(luò)

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