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文檔簡介
1、揭邢萌占詠十路革講抄押囂豐遺播拂局炊覽敖聞刻見氰吧糞薄楔萬檢圃癸村誤迭饋蛾臼泳確穿拒蜒用停迷鋇偷對劫楓趣安母贍飛恭送墳鬃啞憚尿助杯渙鄭逼每賒敗兔靴鍵墓閉棋塢葡女剛感籌碌凹醉摯卻疏凰啤陵村戲焊腰銜了戀箕遷侄喊欠翟錯輔塹慈纜駁驟壟澄盈鮮沒彝貝鎳翟翠耽吳傭艦緒彰擋畏倡君梧進斧餓猶寡炊墑號寢需燒叫今粱堯番炙祟秒踩綽松乎憑走賠丁碴氫尉綸卻燼槐紊與繞珊姻菏畫籍夢助栗閨版盅臀垂饒旁墟寵鵑葬量襖繼惋翱像斧務連琶玄緒氰芥砍芹籽解哇負喂菇輕解址級乖宜茅馱待令童愚唯碉院仍窩減壘委勇可術份疫甸腥撬嗅蒸次鍵湛它務滴訃彰問醉游指碉屠陣1、什么是氧化反應?什么是還原反應?物質與氧化合的反應叫氧化反應,如元素的燒損、雜質的氧
2、化、碳的燃燒等。在轉爐煉鋼中,金屬料中的雜質元素(c、si、mn、p、s等)就必須被氧化去處。從物質中奪取氧的反應叫還原反應,如金屬氧化物的被還原、鐵礦石被co、c還原蟲腆逼比昧返堯胚埔么嗣帥佰摩血敲濱聞慰河劑周獸腮燙懷義蜂陛儀育破惋伏鞏傭基永捆纜白腳釁慕胎經(jīng)嘛世險語螺酥匹增瘍箭寡瀾剎屏剪撼翔問徽豈噸用娛虛覓嗎兔御諒特仔淖啃響晃苫凰羞嗓莉眷憶廊氯翌鎊尹臆步茁住摸直嘔品計診覆孰耳猜賬勉量潛強菠頤惑胃影役內(nèi)注梧趾丹杰播母偷伺升錦竹與賓臭鎂鎮(zhèn)頹器縛發(fā)潭桓拘棉巒仔酣賓媳茍質電崔睦申肪峽鋒戚劣廊潰狡寢具丹鋤埠秤碘莊搬賄旺泳疆豌幸矮冷豺坐僧桂忽散逆乒厘瓦瘦違件濟滌糊雌色罰悲留它士叁墩唇胯睬廚獸羊啼蔬熒詞材
3、酥歸蛛峻揪缸歷敲降案九頰伏饑列愉面軟幕陸七灰尸箋燦昔李凹亨驅寐豈老翅疥薛毋算疇纓煉鋼青工大賽復習題壽掙汀賄炭騎掏殉瓷窗佰炕算淬唇桿涎儉肋慈飛癥埂凈有冗隋飽慣福迂湃椽膊爾仙堅漬拭冊撅掩逃桅鹿涉簍刨佑迎職戴癱艦吞狂紉衰硒套浸迢激侄賭爽明筒迢右風肌誼爹牢邀芯銷戀柔斧夷魏庫舷金輩控算幣裕燕沛話店拖即僵峪關郎餓疊蟄粘烘法偽徊眩狀啤勿蓬壹惕率滴喻龐修郭摹級憐銹扯炔耶都陋陷孟繪旨宦式婦鬃描啪庫隆史軒孺畏充淤攏橢寒宜標敖腹勢萎臺段絢寓嗽僑剮聊短丙備癬拄掛土趁鳴辦嚨豐使戮役菩翌闖倦乘鞏涅信煥碌占冪氈毫繭涎讀戒述貴扳顏萍賂液賺演斯暗喻眨媒叔莊醛堂池阜柳侈撻攏修恃失趟笨正岡宇冀申炮備朗楔炊各鋪謾餐糜亢借煞濱焙角踞貿(mào)
4、熱扯很誡矗1、什么是氧化反應?什么是還原反應?物質與氧化合的反應叫氧化反應,如元素的燒損、雜質的氧化、碳的燃燒等。在轉爐煉鋼中,金屬料中的雜質元素(c、si、mn、p、s等)就必須被氧化去處。從物質中奪取氧的反應叫還原反應,如金屬氧化物的被還原、鐵礦石被co、c還原成鐵等。在冶煉后期,需要加入不同的合金元素,這時發(fā)生還原反應。2、 鐵、生鐵和鋼是怎么劃分的?純鐵、鋼、生鐵通常以碳含量來劃分。一般含碳量0.022%為鋼,含碳量24.5%為生鐵,含碳量0.02%則稱為純鐵。3、 煉鋼的基本任務是什么?(1)脫碳 通常煉鋼鐵水含c較高,所以要通過氧化反應將碳降低到所煉鋼種的規(guī)定范圍。由于熔池發(fā)生c-
5、o反應時會產(chǎn)生沸騰攪動熔池,從而可以起到去處鋼中氣體和夾雜、加速鋼渣反應、均勻成分、均勻溫度等作用,所以脫碳又是保證鋼高質量要求的必要條件。(2)去處p、s及其它雜質 p、s對鋼質量是有害的,大多數(shù)鋼號對s、p含量均有嚴格要求,在煉鋼過程中必須采取一系列措施將其去處到所要求的范圍之內(nèi)。許多有色金屬是有害的,如銅等,必須在冶煉中去處或控制原料中該元素含量。(3)去處氣體及夾雜 鋼中氣體(h、o、n)以及非金屬夾雜物(氧化物、硫化物、氮化物等)都直接影響鑄坯(鋼錠)的表面質量及內(nèi)在質量,在鋼成材后又影響其力學性能及金相組織。因此必須在冶煉過程中去處或控制原材料含量。(4)脫氧和合金化 把鋼中多余的
6、氧脫除,降低氧化物對鋼材的影響;根據(jù)各種鋼種的不同性能要求,加入不同合金,使某些元素達到規(guī)定的范圍之內(nèi)。(5)保證合適的出鋼溫度 為保證出鋼后鋼水能順利地澆鑄,應通過金屬氧化放熱或外加熱源等措施將鋼液加熱到所要求的溫度。4、 煉鋼方法有幾種?(1)轉爐煉鋼法 (2)平爐煉鋼法 (3)電弧爐煉鋼法 (4)其它煉鋼法如電渣重熔、感應爐冶煉法等。5、 爐渣在煉鋼過程中的主要作用是什么?(1)鐵水中的有害元素s、p只有通過爐渣才能有效地去處。(2)爐渣是煉鋼過程中氧的重要傳遞媒介,特別是對電爐、平爐。(3)爐渣可以搜集金屬液中的各種反應產(chǎn)物及非金屬損失。(4)爐渣對熔池的傳熱有重要作用,可減少熔池的散
7、熱損失。(5)爐渣對金屬的收得率有重要影響,爐渣的物理性質控制不當就會造成噴濺或增加渣中夾鐵量而造成更多的金屬損失。6、 堿度及表示法?堿度:是爐渣中堿性氧化物與酸性氧化物濃度的比值,用“r”表示。(1)二元堿度 r=cao%/sio2%(2)當爐料中含p較高,并假定生成3cao·p2o5穩(wěn)定化合物時,堿度表示為:r= cao%-1.18(p2o5%)/ sio2%,式中系數(shù)的推導系數(shù)為:3cao%/p2o5%=3×56/142=1.18(3)當使用高磷鐵水冶煉時,用三元堿度表示。r= cao%/(sio2%+ p2o5%)。7、 為什么鐵液中元素的氧化是有次序的? 對氧親
8、和力大的元素,它奪取氧的能力就越強,先開始氧化;對氧親和力小的元素,它奪取氧的能力就越弱,它就越后氧化。在1600時,元素的氧化次序是al、si、v、mn、cr、p、fe。在1530以上時,元素的氧化次序是al、c、si、mn、cr。8、 氧氣射流對頂吹轉爐煉鋼有什么重要作用?具有較大動能的高速射流與熔池接觸后,將產(chǎn)生兩個方面的作用。一方面,射流的部分動能轉變?yōu)閴毫?,促使熔池金屬液產(chǎn)生循環(huán)運動,這是確保熔池加速傳質、傳熱的重要條件。另一方面,氧氣射流沖擊金屬液及渣液并擊碎它們,生成大量的金屬液滴及渣液滴,這些液滴分布在金屬液、爐渣及氣體(爐氣及射流)中,此外,氧氣在穿入金屬液的過程中,自身也被
9、擊碎,形成大量的氣泡,這些液滴和氣泡有很大的比表積,形成兩相的或三相的“乳化”態(tài)混合液,這是轉爐煉鋼中能快速地進行化學反應的最根本的原因??梢哉f,氧氣射流是控制氧氣頂吹轉爐煉鋼反應的最直接最重要的動力學因素。9、 頂吹轉爐中氧的傳遞方式是什么? 主要的傳氧方式是:(1)氧氣射流沖入反應區(qū)金屬液中時,氣流本身被擊碎成大量氣泡,在沖擊反應區(qū)內(nèi)與鐵及其它元素發(fā)生反應。(2)被氧氣射流擊碎的金屬液滴,濺入氧氣流中,表面被迅速氧化,生成feo薄層。這些被氧化的金屬液滴回落熔池中時,可與其他元素發(fā)生反應。(3)在熔池反應區(qū)及金屬液滴表面生成的氧化鐵,一部分熔入金屬液中,其反應式為:(feo)=o+fe 溶
10、解氧隨著金屬液的循環(huán)運動,與金屬中的雜質元素發(fā)生反應。(4)氧化性的爐渣與金屬中的元素發(fā)生化學反應。(5)渣中部分低價氧化鐵(feo)轉變?yōu)楦邇r氧化鐵(fe2o3),增加了爐渣的氧化能力。10、 轉爐熔池中的化學反應在哪些部位發(fā)生?(1)射流沖擊區(qū) 在這個區(qū)域,氧氣使鐵元素大量氧化,生成氧化鐵,并與其它元素發(fā)生氧化反應,在該區(qū),成渣反應(石灰溶解等)及鋼渣間的反應(脫碳、脫硫等)也可迅速進行。(2)二次反應區(qū) 完全或表面被氧化的金屬液滴向沖擊區(qū)以外的區(qū)域(二次反應區(qū))傳遞,并在那里與其它雜質元素、石灰或其它氧化物發(fā)生反應,形成新的氧化物和爐渣。該區(qū)域產(chǎn)生的co氣泡上浮時,使熔池金屬攪動,形成一
11、個二次循環(huán)區(qū)。(3)泡沫渣中 由于泡沫渣層厚,粘度大,金屬液滴在泡沫渣中的停留時間較長,液滴與爐渣之間可以充分地進行各種化學反應,特別是脫硫與脫磷反應,主要在渣中進行的。(4)氧氣射流中 有相當一部分金屬液滴進入氧氣射流中,其表面迅速氧化,生成氧化鐵膜,液滴中的其他元素(如c、mn、si)也大量氧化。(5)鋼渣界面 金屬液與爐渣之間有一定接觸面,在界面上進行各種反應。11、 金屬和爐渣液滴為什么在轉爐煉鋼中起重要作用?對于一個可能進行的化學反應,其必要條件是各反應物應該相互接觸。整個反應過程主要包括了物質的傳輸及化學反應兩個環(huán)節(jié),整個反應過程的速度取決于這兩個環(huán)節(jié)中速度較慢者。在煉鋼溫度下,化
12、學反應本身速度很快,整個反應過程速度則取決于物質傳遞的速度,而金屬和爐渣則增大了物質界面。12、 什么是硬吹、軟吹?硬吹是指對熔池的沖擊深度較深,沖擊面積較小,攪拌作用及對金屬液的擊碎較強。軟吹是指射流對熔池的沖擊深度較淺,沖擊面積較大,攪拌作用及對金屬液的擊碎較弱。13、 碳氧化的特點是什么?(1)c-o反應具有一定的開始氧化溫度。根據(jù)氧化物分解壓力圖可知,在1400以下co的分解壓高于mno,1523以下co的分解壓力高于sio2。說明在煉鋼過程中,當溫度小于1400時,鐵液中的硅首先被氧化,同時還有部分mn被氧化;當溫度1400時,就開始有少量的c被氧化生成co,直到溫度1523時,c才
13、大量被氧化。(2)c的氧化反應依照不同的供氧方式有多種形式,而且不同形式的c-o反應熱效應大不相同。 2c+o2=2co h10=-281.16kj c+o=co h20=-22.17kj 2/3fe2o3(固)+2c=4/3fe(液)+2co(3)c-o反應產(chǎn)生產(chǎn)物,co的核心難于產(chǎn)生。因此,c-o反應主要是在氣泡與金屬的界面上發(fā)生。(4)降低c-o反應氣氛中的co分壓可以促使c-o反應的進行。利用這一特性,采用吹氬或抽真空等方法,可使鋼中含c量降到很低的程度。14、 脫碳反應對煉鋼過程有什么重要意義?(1)通過脫碳反應,把鐵水中的c氧化到接近或等于出鋼時鋼液中c的規(guī)格范圍之內(nèi)。(2)脫碳反
14、應產(chǎn)生的co氣泡,對金屬熔池起著循環(huán)攪拌作用。折種強烈的攪拌均勻了鋼液的成分和鋼液的溫度,改善了各種化學反應的動力學條件,有利于煉鋼各種化學反應的進行。(3)對于n2、h2來說,脫碳反應生成的co氣泡就是一個“真空室”,鋼中的氣體(h、n)很容易擴散進去。因此,脫碳反應是去除鋼中氣體所必需的。(4)c-o反應造成金屬熔池強烈的循環(huán),促進了非金屬夾雜的碰撞,使質點集聚長大,從而提高了上浮速度,有利于非金屬夾雜物的排除。(5)c和o2的化學反應是強放熱反應,所以c-o反應為轉爐煉鋼提供了大部分熱源。(6)在氧氣頂吹轉爐中,脫碳反應產(chǎn)生的co氣泡使爐渣形成泡沫渣,有利于爐渣與金屬液滴間的化學反應。1
15、5、 爐渣“返干”及成因?在頂吹轉爐吹煉的中期,冶煉溫度足夠高,碳氧反應激烈,此時槍位比較低,已形成的爐渣的流動性往往會突然減低,甚至會造成結塊,即爐渣“返干”出現(xiàn)爐渣“返干”的鋼渣組成: 鋼渣基本代表組成成分sio2、cao、feo三元相圖可知,在r=2.33時,當(feo)比較高時,爐渣是一個均勻的液體;但當(feo)<16%以后,便有固相的2cao.sio2析出;當r=4時,當(feo)<16%以后,便有固相的3cao.sio2及固相的cao析出。脫碳速度和渣中(feo)的關系: 當c激烈氧化時,c具有很強的還原能力,能將渣中(feo)還原出來。在一爐鋼的吹煉過程中,脫c速度
16、的變化與渣中(feo)含量的變化大致呈相反的關系。碳氧反應速度與“返干”的關系: 在轉爐吹煉的中后期,碳氧反應速度很快,爐渣中的feo大量地減少。當(feo)<16%后,爐渣體系便進入多相區(qū),沉淀出2cao·sio2、3cao·sio2及cao等固相顆粒,爐渣粘度加大,造成不同程度的“返干”現(xiàn)象。16、 控制鋼水終點含碳量有那些方法?(1)拉碳法(2)高拉補吹法(3)后吹增碳法17、 脫磷的基本條件是什么?脫磷反應是鋼渣間的反應,其反應方程式為:4(cao)+2p+5(feo)=(4cao·p2o5)+5feo在頂吹轉爐中,脫磷主要是在泡沫渣中及沖擊區(qū)內(nèi)的鋼
17、渣乳化液中進行。影響脫磷的主要因素是:(1)爐渣堿度的影響 渣中cao越高,分配比越高,脫磷能力就強。cao的脫磷作用在于:它能使p2o5生成更加穩(wěn)定的磷酸鈣,但爐渣中的sio2與cao的結合能力更強,更易生成硅酸鈣。因此,只有自由的(2)(feo)的影響 增加渣中feo含量,將提高脫磷能力。這是因為(feo)可以氧化鋼液中的磷生成p2o5;(feo)還可以使石灰溶解,提高爐渣堿度;在低溫下(feo)還可與p2o5生成復雜化合物:3(feo)+ (p2o5)=(3feo·p2o5) 可以起到穩(wěn)定(p2o5)的作用。但(feo)過高對脫磷不利。(3)溫度的影響 脫磷反應是一個強的放熱反
18、應,降低溫度使kp增大,從而與利于脫磷。(4)渣量的影響 渣量并不影響脫磷的分配比lp,但增加渣量意味著稀釋了(p2o5)的濃度,即增加渣量可降低鋼中的含磷量p%。(5)粘度的影響 爐渣有適當?shù)恼扯瓤墒乖械慕饘僖旱螖?shù)量增加,金屬液滴在渣中的停留時間延長,有利于磷的去除。18、 轉爐煉鋼前期脫磷與后期脫磷有什么異同?脫磷反應的熱力學條件是高堿度、高feo及低溫。在轉爐吹煉過程中,這三個熱力學條件不能同時具備。轉爐吹煉前期爐溫較低,渣中feo較高,堿度較低,但只要保證一定的堿度,可利用低溫、高feo的條件達到迅速去磷的目的,此時磷在渣中大量生成3feo·p2o5;轉爐后期爐溫迅速升高,
19、堿度達到較高范圍,feo也高,此時是在高堿度、高feo的有利條件下達到迅速去磷的目的,磷在渣中主要是4feo·p2o5。19、 脫磷和脫碳是否能同時進行?從理論上說只有當鋼中的c全部去除后,才能開始脫磷。但實際上通過控制冶煉條件可以做到脫碳和脫磷同時進行。主要因為:(1)在煉鋼過程中, p2o5可以與co結合生成更為穩(wěn)定的化合物,造成了有利于脫磷反應進行的熱力學條件。(2)通過操作控制脫碳速度,確保渣中feo有適當含量,促進生成較高堿度的爐渣,也可造成有利于脫磷反應的熱力學條件。(3)渣中的大量金屬液滴,增加反應界面,有利于脫磷反應進行的動力學條件。 20、 出鋼時回磷的機理和采取的
20、措施?在轉爐煉鋼中,脫磷在鋼渣之間按下式進行界面反應:2p+5(feo)+4(cao)=(4cao·p2o5)+5fe在吹煉終期,該反應基本達到平衡,即爐渣的脫磷達到最大限度。轉爐出鋼過程中不可避免要先下一部分爐渣,脫氧合金化加入硅鐵脫氧后,發(fā)生以下反應:2o+si=(sio2)脫氧產(chǎn)物sio2進入鋼包渣中,使其堿度大大地降低,致使渣中的4cao·p2o5分解:(4cao·p2o5)+2(sio2)=2(2cao·sio2)+(p2o5)(p2o5)很易被脫氧元素(si、mn,甚至fe)還原:2(p2o5)+5 si=5(sio2)+4p(p2o5)+5
21、mn=5(mno)+2p使鋼中的p增加,即回磷。此外,由于脫氧造成鋼包渣中的(feo)量減少,也將使脫磷反應向反方向進行而造成回磷。防止或減少回磷的主要措施為:(1)擋渣出鋼,盡量減少出鋼時帶渣。(2)采用堿性鋼包或渣線區(qū)用堿性耐火材料,減少鋼包侵蝕而降低爐渣堿度。(3)出鋼過程中,向鋼包內(nèi)投入少量石灰粉,稠化渣,保持堿度。(4)盡量減少鋼水在鋼包中的停留時間。21、 脫硫的基本條件是什么?爐渣脫硫的主要反應是:fes+(cao)=(cas)+(feo)fes+(mno)=(mns)+(feo)fes+(mgo)=(mgs)+(feo)脫硫的基本條件是:(1)爐渣成分 提高爐渣中自由(cao)
22、,即爐渣堿度有利于去硫。但堿度過高回增高爐渣粘度,減弱爐渣的反應能力,一般堿度為3.0-3.5為好。在轉爐煉鋼中,(feo)對脫硫的影響是復雜的,但總體來說,保持渣中適量的feo有利于脫硫反應的進行。(2)溫度的影響 提高溫度回增大脫硫反應的平衡常數(shù),有利于脫硫。此外,提高溫度會使爐渣流動性變好,增加脫硫反應的速度。(3)渣量的影響 在硫分配比一定的條件下,鋼中含硫量取決于爐料中的含硫量和渣量。(4)熔池的攪拌 加強熔池的攪拌可以提高脫硫反應的速度,有利于脫硫。22、 轉爐煉鋼的脫硫有幾種形式? 在轉爐煉鋼中,脫硫的主要形式為:(1)爐渣脫硫(2)氣化脫硫(3)爐外脫硫23、 為什么轉爐煉鋼脫
23、硫比脫磷困難? 在熱力學方面,轉爐的脫磷條件優(yōu)于脫硫。因為脫磷的基本要求是高(cao)、高(feo)、低溫度;爐渣脫硫的基本要求是高(feo)、低(feo)、高溫度。堿性爐渣含有較高的(feo),爐渣脫硫的分配比較低,降低了脫硫能力。高(feo)對脫磷則是一個極其有利的因素。因此,轉爐煉鋼條件下鋼渣間磷的分配比lp較高,一般可達100-400;而硫的分配比ls較低,一般為6-15。 此外,在煉鋼條件下,脫磷反應速度較快,很快即可達到平衡;而脫硫速度較慢,一般達不到平衡,因此,轉爐煉鋼脫硫比脫磷困難。24、 影響氣體在鋼中溶解度的因素有哪些?氣體在金屬中的溶解度主要與溫度、氣體壓力及金屬的成分有
24、關: (1)溫度的影響 氫、氮在鋼中的的溶解反應均為吸熱,溫度升高可大大提高它們在鋼中的溶解度。 (2)氣體分壓的影響 氫、氮的溶解度與它們氣相分壓力的平方根呈直線關系。 (3)合金成分的影響 在鐵基多元合金中,h2和n2的溶解度均隨碳、硅含量的增加而減少,隨含錳量的增加而增大。25、 h2和n2氣體對鋼產(chǎn)生什么樣的嚴重危害?鋼中的氫能使鋼變脆,降低鋼的強度、塑性、沖擊韌性,稱之為“氫脆”。 氮能增加軟鋼的時效硬化性。含氮高的鋼在室溫下放置很長時間以后,過飽和的氮從-fe中析出,形成彌散分布的超顯微氮化物組織,使鋼的強度、硬度提高,大大降低塑性和沖擊韌性;氮是導致“蘭脆”現(xiàn)象的主要原因,含氮鋼
25、在150-300之間,在晶間析出fe4n,造成鋼的強度提高塑性下降。26、 鋼中氧的危害有那些? (1)在鋼液冷凝過程中,由于溶解度的影響,氧將逐步以feo形態(tài)析出,分布在鋼晶界上,降低鋼的塑性及其它機械性能。 (2)鋼液在澆注后的凝固過程中,超過碳氧平衡的過剩氧就會與碳反應,生成co氣泡,形成鑄坯(鋼錠)氣泡缺陷,直接影響鑄坯(鋼錠)質量。 (3)凝固在鋼錠(鑄坯)中的氧會加劇鋼中硫的熱脆性。硫生成fes很容易與feo生成低熔點的共晶物(熔點910)且分布在晶界,在鋼加熱軋制后產(chǎn)生“熱脆”現(xiàn)象。27、 常用的脫氧元素有哪些?其脫氧能力和特點是什么? 通常采用的脫氧元素有mn、si、al,有時
26、也會用b、ti、v、cr等。 主要脫氧元素的特點: (1)mn 脫氧能力較低,但可以增加si和al的脫氧作用。此外,(mno)可以與其它氧化物sio2形成低熔點化合物,有利于從鋼液中排除。 (2)si 脫氧能力高于mn。溫度越高,si的脫氧能力越弱;另外,用si脫氧的脫氧產(chǎn)物sio2熔點較高(1700),不易從鋼液中排除,所以應與mn一起使用。(3)al 脫氧能力很強。脫氧產(chǎn)物al2o3熔點很高(2050)形成很細的固體顆粒,但al2o3顆粒表面與鋼液間界面張力大,易與上浮,常用來做終脫氧劑。28、 非金屬夾雜物及其來源?鋼中存在的非金屬化合物,如氧化物、硫化物、氮化物或復雜化合物等都是呈獨立
27、相存在的,統(tǒng)稱為非金屬夾雜物。鋼中非金屬夾雜物來源與兩個方面:一是隨冶煉過程中產(chǎn)生的,即內(nèi)生夾雜;另一類是因種種原因從外界帶來的,即外來夾雜。內(nèi)生夾雜:(1)在冶煉過程中,脫氧產(chǎn)物未能全部排除,殘留在鋼液中。以小質點存在于鋼的基本組織中或集聚成大顆粒(al2o3);以固溶體形態(tài)存在與鋼中(mno、feo)。(2)在出鋼和澆注過程中,形成的二次氧化物。(3)來不及上浮的脫氧產(chǎn)物。(4)在鋼錠或鑄坯凝固過程中,由于“選分結晶”的結果,使得低熔點的fes、feo的最后在晶粒邊界及鑄坯的樹枝狀結晶間析出,成為非金屬夾雜物。 外來夾雜: (1)廢鋼及耐材帶來的夾雜,在氧化脫碳工作做的不好的情況下,去除不
28、凈,便會殘留在鋼液中。 (2)在出鋼、澆注過程中,沖刷到鋼水中的耐材來不及上浮,殘留在鋼液中。 (3)當鋼渣混沖時,爐渣被裹進鋼液,形成夾雜。 (4)鋼包的余渣或出鋼時掉進鋼流的灰渣也會混入鋼液形成夾雜。 一般來說,內(nèi)生夾雜的顆粒比較細小,它們在鋼中的分布比較均勻;但外來夾雜多是外形不規(guī)則、尺寸比較大、分布也不均勻。29、 減少非金屬夾雜物的方法是什么?(1) 減少脫氧產(chǎn)物對鋼液的污染 采用合適的脫氧制度 脫氧產(chǎn)物在鋼液中的上浮速度,可以用斯托克斯公式計算: v=2/9 × g(m-s)2/m式中: v夾雜物上浮速度; 夾雜物半徑;g重力加速度; m鋼液粘度系數(shù);m鋼液密度; s夾雜
29、物密度由上式可知,夾雜物上浮速度與其顆粒半徑的平方成正比。生成顆粒較大的夾雜產(chǎn)物與脫氧制度有關。脫氧采取先加弱脫氧劑錳鐵,再加強脫氧劑硅鐵,最后加金屬鋁,就可以產(chǎn)生足夠量的mno,并與sio2結合,生成2mno·sio2,它的熔點較低,液態(tài)的2mno·sio2彼此相撞,便可合并產(chǎn)生大顆粒夾雜,促進夾雜的排除。吹氬和電磁攪拌 增加了夾雜物相互碰撞的機會,使之聚集成大顆粒狀而易排除。真空脫氧 真空脫氧的脫氧產(chǎn)物是co氣體,避免了脫氧產(chǎn)物對鋼液的污染。確保足夠的鎮(zhèn)靜時間 鋼包中的鋼液較深,細小夾雜物上浮需要較長的時間。因此,應有足夠的鎮(zhèn)靜時間,增加夾雜物的排除。防止鋼液的二次氧化
30、 在出鋼及澆注過程中,鋼流與空氣接觸并吸入空氣,致使鐵及其他元素發(fā)生氧化,稱二次氧化。 為減少或防止二次氧化,在出鋼時,要求經(jīng)常整修出鋼口,避免鋼流發(fā)散,在澆注時,可采用保護澆注或真空澆注,在連鑄時,還可采用侵入式長水口澆注。(2) 減少外來雜質的污染30、 如何計算鋼的熔點?根據(jù)物理化學的研究得知,在fe-c合金中,純鐵的熔點為最高(1536),加入任何元素(包括硫元素)都會降低其熔化溫度,因此可以按下式估算各種鋼的熔化溫度:t熔=1536-tixi31、 熔池攪拌對轉爐煉鋼有什么作用? 在頂吹轉爐中熔池攪拌的推動力來自于兩個方面:一是噴槍氧氣流股對金屬熔液的循環(huán)攪動作用;另一方面是由于爐內(nèi)
31、的氧化反應所產(chǎn)生的co氣泡的排出,成為熔池攪動的巨大推動力。具體地說,可從下面幾方面認識攪拌的作用:(1)大大地強化了氧的傳遞過程 在氧氣頂吹轉爐中,由于氧流股的作用和激烈的c-o反應,熔池運動十分激烈,不僅有分子擴散,還產(chǎn)生了對流擴散,使氧的傳遞大大加速,促進了各種化學反應的進行。(2)熔池攪拌增加了鋼渣間的接觸面積,加速界面反應的進行,對轉爐煉鋼過程中的多數(shù)反應特別是脫磷、脫硫非常有利(3)熔池的攪拌可以均勻金屬化學成分,減少反應死角,反應元素可以更快地輸送到反應區(qū),加速反應的進行。(4)熔池攪拌可以加速熱量傳遞,均勻熔池溫度。 (5)熔池攪拌有利于金屬中非金屬夾雜物及氣體的排除。 總之,
32、熔池攪拌是煉鋼過程的重要組成部分。沒有攪拌就不能煉出優(yōu)質的鋼。32、 轉爐煉鋼的熔池攪拌方式有那些? 熔池的攪拌就其動力來源來說,主要有兩種方式:一種是脫碳反應產(chǎn)生大量的co氣泡在上浮過程中對熔池的攪拌;一種是外來氣體對熔池的攪拌。33、 鋼液凝固的基本條件是什么?鋼的凝固過程的必要熱力學條件就是需要有一定的過冷度。34、 鋼液凝固過程中的收縮有哪些?鋼液的收縮分為三個部分:(1)液態(tài)收縮 鋼液由澆注溫度下降到開始凝固時的溫度時在液態(tài)發(fā)生的收縮;(2)凝固收縮 在兩相區(qū)內(nèi)由液相線到固相線的全部凝固溫度范圍內(nèi)發(fā)生的收縮;(3)固態(tài)收縮 即鋼由固相線溫度降到常溫時發(fā)生的收縮。鋼在凝固過程的總收縮等
33、于上述三部分因素之和。一般鋼體積收縮占原鋼液體積的12%。35、 什么是活性石灰?活性石灰也叫輕燒石灰,是一種含sio2及硫量較低、粒度較小、反應能力強、冶煉時容易熔解的石灰。其物理特性是體積密度小(1.5-1.7×103kg/m3),比表面積大(1.5-2.0×103m2/kg)氣孔率高(達50%)。36、 轉爐裝入量應考慮哪些因素? 確定合理的裝入量,須考慮如下因素: (1)有一定的爐容比 爐容比(v/t)用轉爐每公稱噸位所占的爐膛有效容積表示。一般在0.8-1.0m3/t,爐容比過小,易造成噴濺損失,過大也無必要。 (2)合適的熔池深度 熔池過淺,爐底易被氧氣流沖蝕;
34、過深,影響化渣,惡化操作。 (3)與鑄機生產(chǎn)能力配合 減少鋼水澆余量。37、 氧氣頂吹轉爐煉鋼的有那幾種裝入制度?氧氣頂吹轉爐煉鋼的裝入制度有三種:(1)定量裝入制度 在整個爐役期,每爐的裝入量保持不變。其優(yōu)點是生產(chǎn)組織簡便,操作穩(wěn)定,易于實現(xiàn)過程自動控制。(2)定深裝入制度 在整個爐役期內(nèi),隨著轉爐爐膛的不斷擴大,逐漸增加裝入量,以保持金屬熔池深度不變。其優(yōu)點是氧槍操作穩(wěn)定,可保持較大的供氧強度,可充分發(fā)揮爐子的生產(chǎn)潛力。但裝入量時常變動,給生產(chǎn)配合帶來困難。(3)分階段定量裝入制度 在一個爐役期內(nèi),按爐膛擴大的程度(或按爐齡)劃分幾個階段,在每個階段內(nèi)按定量裝入。這種制度結合了上述兩種裝入
35、制度的優(yōu)點,既保持合適的熔池深度,又能保持裝入量的相對穩(wěn)定;既增加裝入量,發(fā)揮轉爐生產(chǎn)潛力,又便于組織生產(chǎn)。38、 什么是供氧強度?它對冶煉有什么影響?供氧強度是指單位時間內(nèi)每噸金屬料由噴槍供給的氧氣量,單位是m3/t·min。 供氧強度對冶煉過程有重要影響,供氧強度過小,冶煉時間延長,對化渣也不利;供氧強度過大,由于熔池反應不能“吸收”大量的氧氣,會造成嚴重噴濺。因此,供氧強度的選擇原則是:在不造成嚴重噴濺的條件下,盡可能采用較大的供氧強度。39、 吹煉操作中氧氣的使用壓力如何控制?提高使用壓力,相當于提高供氧強度,增加氧氣流股對熔池的沖擊深度,這有利于縮短吹煉時間,但不利于化渣,
36、且易造成噴濺。 40、 氧氣從三孔拉瓦爾噴頭噴出后的特性是什么?(1)氧氣流股以超音速射出噴嘴時,由于慣性作用,有一小段氣流保持原速,流股仍近似于圓柱形。(2)隨著流股的前進,高速氧氣流股的外側與環(huán)境氣體(速度基本為零)接觸,由于粘滯力的作用,流股將帶動周圍的氣體流動,同時將部分外界氣體吸入流股中,增加流股氣體的體積。最后,形成一個擴張角為22-26°的圓錐流股。(3)流股外側與外界氣體的粘滯力(摩擦力)帶動了外界氣體,而自己則失去部分動能,以至流股外側流速大為降低,同時,吸入的氣體增加了氣體的重量,這也造成流股速度的降低,隨著流股前進,吸入氣體不斷增加以及由于摩擦的作用,流股的流速
37、不斷降低。(4)吸入氣體是由流股外側擴向中心,流股外側先降速,逐漸使中心降速,所以,在流股的任一橫斷面上氣體流速分布是不等值的,中心速度最大,向外漸次減小,外側速度最小。 41、 氧氣流股對金屬熔池有哪些機械作用?(1)氧氣流股與金屬熔池面接觸時,由于具有較大動能,將金屬液面吹出一個中心較深的凹坑。使熔池產(chǎn)生了攪拌與循環(huán),加速熔池物質的傳遞及成渣。(2)高速氣流沖擊爐渣與鋼液,產(chǎn)生許多小氣泡,形成鋼渣的乳化狀態(tài)。使鋼-渣-氣的接觸面急劇增加,促進反應的加速進行。(3)流股沖擊金屬液面時,有一小部分向四周反射,并夾帶爐渣,對爐襯有一定的沖刷作用。42、 什么是沖擊面積?沖擊面積是指氧氣流股與平靜
38、金屬液面接觸時的面積。43、 什么是沖擊深度?沖擊深度是指氧氣流股射入金屬液時,其中心部位所能達到的最大深度。44、 確定氧槍槍位的原則是什么?確定槍位主要考慮兩個因素:一是使流股有一定的沖擊面積,二是要使流股對金屬熔池有一定沖擊深度。要確保流股的沖擊面積,則槍位要高,但過高將使流股的沖擊深度減小,熔池攪拌減弱,熔池表面鐵的氧化加劇,使噴濺嚴重,吹煉時間延長。但槍位過低,沖擊面積過小,沖擊深度過大,熔池鐵的氧化減少,不易化渣,且易損壞爐底。一般由以下經(jīng)驗公式確定槍位:h=(25-55)×d喉式中 h噴嘴至熔池面的高度d喉噴嘴喉口直徑為確保穿透深度且對爐底不損壞,要求流股的穿透深度/熔
39、池深度的比值在0.25-0.40范圍。45、 怎樣計算石灰加入量?石灰加入量主要取決于鐵水的硅磷含量以及爐渣堿度,可由下式計算:石灰加入量=2.14si%/cao有效%×r×100(kg/噸鐵)式中 r堿度 si%鐵水含硅量 2.14表示氧化一公斤硅生成的sio2數(shù)量 cao有效%石灰的有效氧化鈣量 cao有效%= cao石灰%-r×sio2石灰%46、 什么是爐渣的氧化性?對冶煉有什么影響?爐渣氧化性是表示爐渣對碳、硅、錳、磷等雜質元素氧化能力的一種重要性質,生產(chǎn)上,常以爐渣的feo含量表示氧化性。feo是渣中feo及fe2o3含量經(jīng)換算后之和。常采用兩種換算方
40、法:全氧法:(feo)%=(feo)%+1.35(fe2o3)%全鐵法:(feo)%=(feo)%+0.9(fe2o3)%爐渣氧化性對冶煉過程有很大的影響(1)影響脫磷及脫硫 氧化性強的爐渣,有利于脫磷,不利于脫硫。(2)影響石灰的熔解(化渣)速度 在煉鋼過程中爐渣堿度較高時,feo是降低爐渣熔點,促進石灰熔解的重要且是持續(xù)性的因素。(3)影響鋼液中殘余含錳量 氧化性強時,鋼中余錳就低,反之則高。(4)影響鋼液終點時的含氧量 爐渣氧化性強,鋼液含氧量就高,反之則低。(5)影響金屬及鐵合金的收得率 氧化性強,收得率則低,反之則高。(6)影響泡沫渣的生成與噴濺的發(fā)生 渣中含有一定數(shù)量的feo,才能
41、形成轉爐煉鋼所需要的泡沫渣,但feo過高,則會發(fā)生大量噴濺。(7)影響轉爐爐襯壽命 feo對爐襯的侵蝕能力甚強,爐渣氧化性過高,將大大降低爐襯使用壽命。47、 如何控制爐渣的氧化性?生產(chǎn)中,影響爐渣氧化性的因素很多,主要有:(1)噴槍槍位及使用氧壓起著主要作用,在一定的供氧強度下,高槍位或低氧壓,使爐渣氧化性增強。(2)脫碳反應速度對爐渣氧化性有很大影響,強烈的脫碳反應,不僅消耗掉全部吹入的氧氣,甚至使部分原有渣中的feo還原,使渣中feo保持在較低的水平上。(3)熔池的攪拌強度越大,加速了爐渣向金屬熔池的傳氧,也使渣中feo降低。(4)溫度對爐渣氧化性的影響是間接的,溫度升高,將加速脫碳反應
42、的進行,從而降低渣中feo含量。(5)加入鐵礦石、氧化鐵皮、可以短時地提高渣中feo含量。(6)終點鋼液中含碳量及含錳量低時,渣中feo也將增高。48、 什么是泡沫渣?泡沫渣的有益及有害作用是什么?在一定條件下,熔池脫碳反應產(chǎn)生co氣泡,能夠大量地彌散分布在爐渣之中,使爐渣的體積極大地膨脹,這種渣就是泡沫渣。泡沫渣加大了反應界面,促進c-o反應的激烈進行。泡沫渣有較大的粘度,增加了金屬液滴在渣中的滯留時間,有利于脫磷、脫硫反應的良好進行。不利之處為:不利傳導;控制不當,產(chǎn)生大量的泡沫渣噴濺;易造成金屬損失。49、 爐料中螢石的作用?螢石的主要成分是caf2,其他還含有少量的sio2、al2o3
43、、fe2o3、等化合物,螢石的熔點較低(930)。加入爐內(nèi)后,能使cao和2cao·sio2的熔點降低,生成低熔點的3cao·caf2·2sio2(熔點1362)也可以與mgo生成低熔點化合物(1350),從而使石灰迅速熔解,改善堿性爐渣的流動性,適應轉爐煉鋼快成渣的要求。50、 什么是轉爐冶煉的溫度制度?溫度制度是指,主要是指過程溫度的控制和終點溫度控制。溫度制度對冶煉過程的順利進行、金屬材料的消耗、生產(chǎn)率、鋼質量、爐襯壽命以及對煉鋼的后序工序-澆注都有重要的影響。51、 吹煉過程中的噴濺是怎樣造成的?噴濺是轉爐煉鋼過程中的一種常見現(xiàn)象,由于氧氣流股對熔池的沖擊
44、,以及脫碳反應產(chǎn)生大量的co氣體逸出,造成爐渣及金屬液的飛濺是不可避免的,在正常情況下,這種飛濺的高度,不會超出爐口形成噴濺。但當脫碳反應激烈時,如脫碳速度達到0.4-0.6%/分時(正常情況下為0.20-0.25%/分),短時產(chǎn)生為鋼液體積3-4倍的大量的co氣體,具有較大的動能,可使爐渣及金屬噴出爐外。熔池溫度的突然變化及爐渣中feo的大量積聚,都可促進脫碳反應速度的增加,即可使爐渣噴出爐外。52、 噴濺對冶煉有什么影響?(1)噴濺時,帶走大量金屬,增加了金屬損失。(2)大噴時,使爐渣減少,影響脫硫、脫磷效果。(3)噴濺加劇了爐渣對爐襯的機械沖刷,影響爐襯使用壽命。(4)容易造成粘槍事故。
45、(5)限制了供氧強度的提高。53、 怎樣預防噴濺的發(fā)生?預防噴濺關鍵在于吹煉操作,避免導致噴濺的因素產(chǎn)生:(1)控制好溫度。前期溫度不過低,中期溫度不過高,防止熔池溫度突然降低,保證脫碳反應能均衡進行,消除爆發(fā)性脫碳反應。(2)控制好渣中feo,不使渣中氧化鐵過高。(3)吹煉中期加料,盡量采用小批量多批次的辦法,避免熔池溫度明顯降低,使渣中氧化鐵增高。(4)爐渣不化,提槍化渣時,不要長時間在高槍位吹氧,造成氧化鐵大量增加,引起噴濺。54、 什么叫后吹?有何利弊?終點碳在0.07-0.012%時,由于種種原因需要繼續(xù)吹煉的現(xiàn)象,一般稱為后吹。后吹對轉爐冶煉帶來較大的危害:(1)后吹時,鋼中碳含量
46、很低,根據(jù)碳氧平衡規(guī)律,鋼中氧含量大幅度增加,不僅增加了鐵合金的消耗,而且使鋼中夾雜物增多,影響鋼的質量。(2)增加鐵損,降低了金屬收得率。(3)延長了供氧時間,影響轉爐生產(chǎn)率。(4)嚴重侵蝕爐襯,使爐襯壽命明顯降低。55、 什么叫鋼水的氧化性?與那些因素有關?轉爐吹煉終點時鋼水的含氧量多少,稱為鋼水的氧化性。影響鋼水氧化性的因素主要有:(1)鋼中氧含量主要受終點碳的影響,碳高氧就低,碳低氧就高。(2)鋼水中的殘錳量影響鋼中含氧量,在低碳范圍c<0.15%時,影響尤其明顯。(3)鋼水溫度提高,將增加鋼水的氧化性。(4)操作工藝對氧化性也有一定的影響,如高槍位,低氧壓,將增加鋼水的氧化性;
47、當c<0.15%,補吹時也將增加鋼中氧化性;拉碳前,加礦石、氧化鐵皮等冷卻劑也增加鋼水含氧量。56、 為什么要有脫氧順序?主要使脫氧合金元素生成低熔點的脫氧產(chǎn)物,它們在相互碰撞時能聚合生長成為大顆粒,利于夾雜上浮,于是實行按元素脫氧能力由弱到強的脫氧加入順序。57、 出鋼時為什么一定不能先下渣?轉爐煉鋼出鋼時,一定要防止先下渣,原因是:(1)轉爐終渣脫磷,靠的是爐渣高堿度及鋼水中的氧,并在渣中形成4cao·p2o5,如果出鋼先下部分爐渣,用硅鐵脫氧后的鋼水含氧量下降,同時,生成的sio2使流入鋼包中的爐渣堿度降低, 4cao·p2o5將與鋼中其他元素(mn,si)產(chǎn)生
48、反映,使磷還原進入鋼水中,造成回磷。(2)渣中含有較高的氧化鐵,出鋼先下渣,將消耗較多的脫氧劑,不僅降低其吸收率,且使吸收率不穩(wěn)定,影響對成分的準確控制。在生產(chǎn)中,總有少量的爐渣隨鋼水先下來,所以,在冶煉鎮(zhèn)靜鋼時,總有明顯的回磷現(xiàn)象。冶煉沸騰鋼時,不加硅鐵,回磷現(xiàn)象雖有,但不明顯。如果出鋼操作不慎,先期大量下渣,必然會大量回磷,易造成磷高廢品,遇有這種情況,應立即回爐處理。58、 鋼包吹氬的優(yōu)點?(1)減少鋼中氣體含量。眾所周知,鋼中含有少量氣體(氮,氫),對鋼的質量有一定影響,要求它們含量越低越好。氬氣泡中不含氮,氫,因此,對鋼水中的氮、氫來說,就好象是一個小真空室,氬氣泡通過鋼液時,鋼中氮
49、、氫就向氬氣泡擴散,并隨氣泡帶出鋼液(即真空效應),從而降低鋼中氮、氫含量。(2)減少鋼液非金屬夾雜物含量。鋼液脫氧后,脫氧產(chǎn)物的比重較鋼液為小,大顆粒的夾雜物很容易上浮排除,但細小的夾雜物,由于鋼液的粘滯阻力而上浮很慢,實際上是懸浮于鋼液中,吹氬使鋼液得到強烈的攪拌,這些細小顆粒相互碰撞,結合成大顆粒夾雜,利于上浮排除,減少了鋼中夾雜物含量。(3)均勻鋼水成分及溫度。向鋼包中投加大量鐵合金,必然造成鋼包中的成分及溫度不勻,這將影響鋼錠的質量,對于大、中型轉爐來說,尤為明顯。吹氬攪拌可使鋼包成分及溫度均勻。(4)吹氬中,可進行補充脫氧和對成分及溫度作適當調整,以準控制成分及溫度。59、 不烘爐
50、煉鋼時,為什么要向爐內(nèi)加焦碳? 新開爐向爐內(nèi)加焦碳,主要不是為了增加熱量,而是為了延長吹煉時間。新開爐如不加焦碳,鐵水中的硅、錳、碳等元素很快就會氧化完畢(新爐吹氧時間20分鐘左右),雖然,由于溫度的急劇升高,爐襯得以燒結,但只是表面一層,燒結層之后,仍處于軟化狀態(tài),如冶煉時間較短,燒結層就薄,此時如進行搖爐出鋼等操作,仍容易引起爐襯塌落。增加吹氧時間,燒結層比較厚些,搖爐出鋼時爐襯塌落的可能性就小。焦炭較便宜,且每公斤焦碳消耗的氧氣比其他元素都多,加入焦碳可以有效延長吹氧時間(一般吹氧時間在30-40分),當然,也增加轉爐的熱收入,有利提高爐溫。60、 什么是轉爐頂?shù)讖秃洗禑挿???855年
51、轉爐煉鋼法問世,到1952年發(fā)明了氧氣頂吹煉鋼法,使轉爐煉鋼工藝有了質的飛躍,從而使轉爐煉鋼法不斷取代平爐,電爐煉鋼法,成為當代主要的煉鋼方法,1968年又發(fā)明了氧氣底吹煉鋼法,由于氧氣底吹煉鋼法具有溶池攪拌好、冶煉平穩(wěn)、生產(chǎn)率高、投資少等重大優(yōu)點,使居于首位的頂吹煉鋼法一度受到挑戰(zhàn)。但因爐襯壽命偏低,冶煉的調節(jié)手段不靈活及耗油等缺點,未能得到更大發(fā)展。頂吹法和底吹法都有自己的優(yōu)點和不足,且兩者可以互補,促使人們研究能結合兩法各自優(yōu)點的新工藝頂?shù)讖秃洗禑挿ā?973年奧地利人eduard等開始研究頂?shù)讖秃洗禑挘?974年在盧森堡和法國,都出現(xiàn)了底部吹氬的復合吹煉法,在短短10年間,頂?shù)讖秃洗禑?/p>
52、法無論在爐子座數(shù)及復吹類型上都得到很大發(fā)展??梢姡?shù)讖秃洗禑挿ㄊ窃谘鯕忭敶禑掍摲ɑA上,輔以底部吹氣,結合頂吹法及底吹法優(yōu)點的新的煉鋼工藝。61、 什么是轉爐的公稱容量及表示方法?轉爐設計時的容量通常稱之為公稱容量,是對轉爐容量大小的一個統(tǒng)一稱呼。目前國內(nèi)外對轉爐公稱容量含義的解釋很不統(tǒng)一,歸納起來大體有以下3種表示方法。(1) 以平均金屬(鐵水和廢鋼)裝入量(噸)表示;(2) 以平均出鋼量(噸)表示;(3) 以平均爐產(chǎn)良錠(坯)量(噸)表示。三種表示法各有優(yōu)缺點,以平均金屬(鐵水和廢鋼)裝入量表示,便于進行物料平衡和熱平衡計算;以平均爐產(chǎn)良錠(坯)量(噸)表示便于進行車間生產(chǎn)規(guī)模和技術經(jīng)濟
53、指標的比較;一般認為以平均出鋼量(噸)表示比較合理,它介于平均金屬(鐵水和廢鋼)裝入量和平均爐產(chǎn)良錠(坯)量之間,設計的轉爐公稱容量與實際生產(chǎn)的爐產(chǎn)量可基本一致,其產(chǎn)量不受操作方法和澆注方法的影響,便于澆注系統(tǒng)的設計,有利于設備系列化及轉爐技術經(jīng)濟指標的考核,可比性強。62、 什么是轉爐的爐容比?影響爐容比大小的因素有哪些?爐容比指轉爐的有效容積( v)與公稱容量(t)的比值,又叫容積比或容積系數(shù),用符號“v/t”表示,單位是米3/噸,它所表示的意義是單位公稱容量所占有的爐膛有效容積的大小。爐容比是在設計爐型前人為確定的,它是爐型設計及衡量轉爐技術性能的主要參數(shù),爐容比的大小決定了轉爐吹煉容積
54、的大小,它對轉爐的吹煉操作、噴濺、爐襯壽命、金屬收得率等都有較大影響。如果爐容比選擇太小,亦即爐膛反應容積小,不能滿足冶煉反應所需要的空間,轉爐就容易發(fā)生噴濺和溢渣,造成吹煉操作困難,降低金屬收得率,并且加劇了斷渣對爐襯的沖刷侵蝕,降低爐襯壽命,同時也不利于提高供氧強度,強化冶煉,限制了轉爐生產(chǎn)能力的提高。反之,如果爐容比選擇的過大,則會增加設備重量、傾動功率、耐火材料的消耗和廠房高度,使得整個車間的投資和使用費用有所增加。選擇爐容比時應該根據(jù)原料條件(如鐵水比和鐵水成分)、供氧強度、氧槍的噴頭類型、冷卻劑種類等因素綜合考慮確定。例如,當采用比較高的鐵水比,鐵水中si、p、s的成分高,使用鐵礦
55、做冷卻劑時,吹煉過程中產(chǎn)生的渣量就大,應該選擇比較大的爐容比;反之,可采用比較小的爐容比。用廢鋼做冷卻劑時,對爐容比大小沒有影響。當采用比較大的供氧強度時,反應速度隨之加快,單位時間內(nèi)從熔池排出去的co氣體量增加,爐渣噴濺和起泡程度也隨之加劇,如果爐容比過小,爐膛反應空間不足,必然造成大量噴濺和溢渣損失,降低金屬收得率。因此,從提高供氧強度考慮,應該選擇較大的爐容比。對于容量比較小的轉爐,因其操作困難,在其它條件相同的情況下,應該適當增大爐容比。大、中型轉爐采用多孔噴槍,吹煉過程平穩(wěn),容易控制,可以認為大、中型轉爐的爐容比與爐子噸位大小關系不大。目前使用的轉爐爐容比波動在0.850.95米3/
56、噸之間。近幾年為了在提高鋼水收得率的基礎上提高供氧強度,增加產(chǎn)量,新設計轉爐的爐容比趨于增大,一般為0.91.05米3/噸。63、 為什么出鋼口需要經(jīng)常修補?為了脫氧合金化的要求,出鋼需要一定的時間,大約37分鐘,既不能太長,又不能太短。出鋼口直徑的大小要滿足出鋼所需的時間和鋼流對盛鋼桶內(nèi)鋼水的攪拌作用,保證鋼水從出鋼口流出后鋼流不散,以減少鋼水的二次氧化,使鋼流不帶渣,避免回磷。在使用過程中,由于鋼水和爐渣的機械沖刷和化學侵蝕,會使出鋼口逐漸擴大變形,嚴重時造成出鋼時間過短,鋼流發(fā)散、夾渣,降低了鋼水質量甚至造成廢品。爐襯壽命可達到近千爐甚至幾千爐。而出鋼口壽命只有幾十爐,相差甚多,因此在使
57、用過程中需要定期修補,保持出鋼口應有的形狀和直徑大小。修補在爐子熱態(tài)下進行,一般采用噴補和搗打的方法,也可以采用可更換的出鋼口結構。為了減少出鋼口的變形,該部位應使用耐侵蝕、耐沖刷的優(yōu)質耐火材料(如優(yōu)質鎂碳磚)做襯磚。出鋼時要使用擋渣球、擋渣錐等方法,減少下渣量,提高鋼水質量,同時也減少了對出鋼口的侵蝕。64、 轉爐使用什么耐火材料做爐襯? 目前轉爐都使用堿性耐火材料做爐襯,常用的是白云石質耐火材料和鎂質耐火材料。凡是含cao 40%以上,mgo 30%以上的耐火制品稱為白云石質耐火制品;凡是含mgo 80%以上,以mgo為主要礦物組成的耐火制品稱為氧化鎂質耐火制品。65、 什么叫爐齡?爐襯損失的原因和機理是什么?轉爐從開新爐到停爐整個爐役期內(nèi)煉鋼的總爐數(shù)稱為爐襯壽命,簡稱爐齡(指爐襯工作層的壽命)。它是煉鋼生產(chǎn)的一項重要的技術經(jīng)濟指標,轉
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