煉鋼的五大制度之四：溫度制度

煉鋼的五大制度之四：溫度制度作者：來(lái)源：人力資源部閱讀：224次日期：2005-8-2919:59:02溫度制度主要是指過(guò)程溫度控制和終點(diǎn)溫度控制。吹煉任何鋼種，對(duì)其出鋼溫度都有一定的要求。如果出鋼溫度過(guò)低，可能造成不能順利澆注、水口套眼、鋼包粘鋼、甚至要回爐處理。如果出鋼溫度過(guò)高，不僅會(huì)增加鋼中的夾雜和氣體含量，影響鋼的質(zhì)量，而且還會(huì)增加鐵的燒損，降低合金元素吸收率，降低爐襯和鋼包內(nèi)襯壽命，造成連鑄坯多種缺陷甚至澆注漏鋼。吹煉過(guò)程溫度過(guò)高過(guò)低，影響化渣速度，還可能造成噴濺。吹煉終點(diǎn)溫度過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)影響以火焰判斷拉碳的準(zhǔn)確性。溫度高，拉碳易偏低，溫度低，拉碳易偏高。因此，控制好終點(diǎn)溫度是頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉工藝的重要環(huán)節(jié)之一?？刂坪眠^(guò)程溫度是確保終點(diǎn)溫度合格的關(guān)鍵。煉鋼工為了煉好一爐鋼必須對(duì)影響吹煉過(guò)程溫度的各種因素做到“心中有數(shù)”，才能正確地掌握溫度制度，從而順利地完成一爐鋼的吹煉任務(wù)。溫度控制實(shí)際上就是確定冷卻劑加入的數(shù)量和時(shí)間。1、影響終點(diǎn)溫度的因素在實(shí)際生產(chǎn)條件下影響終點(diǎn)溫度的因素很多，必須經(jīng)綜合考慮，再確定冷卻劑加入的數(shù)量。(1)、鐵水成分鐵水中Si、P是強(qiáng)發(fā)熱元素，若其含量過(guò)高時(shí)，可以增加熱量，但也會(huì)給冶煉帶來(lái)諸多問(wèn)題，因此有條件應(yīng)進(jìn)行鐵水預(yù)脫Si、P。據(jù)30t轉(zhuǎn)爐測(cè)定，當(dāng)增加ω［Si］=0.1%時(shí)，可升高爐溫15℃。(2)、鐵水溫度鐵水溫度的高低關(guān)系到帶入物理熱的多少，所以在其他條件不變的情況下，入爐鐵水溫度的高低影響終點(diǎn)溫度的高低。當(dāng)鐵水溫度每升高10℃，鋼水溫度可提高6℃。(3)、鐵水裝入量由于鐵水裝入量的增加或減少，均使其物理熱和化學(xué)熱有所變化，若其他條件一定的情況下，鐵水比越高，終點(diǎn)溫度也越高。30t轉(zhuǎn)爐鐵水量每增加1t，終點(diǎn)溫度可提高8℃。(4)、爐齡轉(zhuǎn)爐新爐襯溫度低、出鋼口又小，因此爐役前期終點(diǎn)溫度要比正常爐次高20~30℃，才能獲得相同的澆注溫度。所以冷卻劑用量要相應(yīng)減少。爐役后期爐襯簿，爐口大，熱損失多，所以應(yīng)適當(dāng)減少冷卻劑用量外，還應(yīng)盡量縮短輔助時(shí)間。(5)、終點(diǎn)碳含量碳是轉(zhuǎn)爐煉鋼重要發(fā)熱元素。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，終點(diǎn)碳在0.24%以下時(shí)，每增減碳0.01%，則出鋼溫度也要相應(yīng)減增2～3℃，因此，吹煉低碳鋼時(shí)應(yīng)考慮這方面的影響。(6)、爐與爐的間隔時(shí)間間隔時(shí)間越長(zhǎng)，爐襯散熱越多。在一般情況下，爐與爐的間隔時(shí)間在4~10min。間隔時(shí)間在10min以內(nèi)，可以不調(diào)整冷卻劑用量，超過(guò)10min時(shí)，要相應(yīng)減少冷卻劑用量。另外，由于補(bǔ)爐而空爐時(shí)，根據(jù)補(bǔ)爐料的用量及空爐時(shí)間，來(lái)考慮減少冷卻劑用量。根據(jù)30t轉(zhuǎn)爐測(cè)定，空爐1小時(shí)可降低終點(diǎn)溫度30℃。(7)、槍位如果采用低槍位操作，會(huì)使?fàn)t內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度加快，尤其是脫碳速度加快，供氧時(shí)間縮短，單位時(shí)間內(nèi)放出的熱量增加，熱損失相應(yīng)減少。(8)、噴濺噴濺會(huì)增加熱損失，因此對(duì)噴濺嚴(yán)重的爐次，要特別注意調(diào)整冷卻劑的用量。(9)、石灰用量石灰的冷卻效應(yīng)與廢鋼相近，石灰用量大則渣量大，造成吹煉時(shí)間長(zhǎng)，影響終點(diǎn)溫度。所以當(dāng)石灰用量大時(shí)，應(yīng)相應(yīng)減少其他冷卻劑用量。據(jù)30t轉(zhuǎn)爐測(cè)算，每多加100kg石灰降低終點(diǎn)溫度5.7℃。(10)、出鋼溫度可根據(jù)上一爐鋼出鋼溫度的高低來(lái)調(diào)節(jié)本爐的冷卻劑用量。2、各種冷卻劑的冷卻效應(yīng)?(1)、各種冷卻劑的比較常用的冷卻劑有廢鋼、礦石、氧化鐵皮等。有時(shí)也采用石灰、白云石、生鐵塊。它們可以單獨(dú)使用，也可以互相搭配使用。采用廢鋼冷卻的特點(diǎn)有：雜質(zhì)少，可減少成渣量，對(duì)操作過(guò)程影響小，操作比較穩(wěn)定，而且噴濺少，冷卻效果穩(wěn)定。便于控制熔池溫度，并可適當(dāng)放寬對(duì)鐵水含硅量的限制，增加廢鋼比，可降低鋼的成本。缺點(diǎn)是：廢鋼塊度不規(guī)則會(huì)增加加料時(shí)間，影響生產(chǎn)率，不便于在吹煉過(guò)程中調(diào)整熔池溫度。采用鐵礦石冷卻的優(yōu)點(diǎn)是：可在不停氧的情況下，分批加入爐內(nèi)，有利于快速成渣和脫磷，并能降低耗氧量和鋼鐵料消耗。吹煉過(guò)程中調(diào)整溫度較方便。其缺點(diǎn)是：鐵礦石成分波動(dòng)大，冷卻效果不穩(wěn)定，生成的渣量大，一次加入過(guò)多容易引起噴濺，在使用時(shí)，必須注意鐵礦石不要加得過(guò)晚，最好小批連續(xù)加入。氧化鐵皮作冷卻劑，其效果比鐵礦石穩(wěn)定，但長(zhǎng)鋼轉(zhuǎn)爐一般不采用氧化鐵皮做冷卻劑。為了準(zhǔn)確地控制過(guò)程溫度，采用廢鋼做冷卻劑效果最好。但是為了促進(jìn)早化渣、提高去磷效果，也可搭配使用一部分礦石或氧化鐵皮。但鐵礦石用量不易過(guò)多，否則會(huì)造成噴濺和大渣量操作。目前，長(zhǎng)鋼轉(zhuǎn)爐采用定廢鋼調(diào)整礦石的冷卻制度。(2)、各種冷卻劑的冷卻效應(yīng)在一定條件下，加入1kg冷卻劑所消耗的熱量就是冷卻劑的冷卻效應(yīng)，單位為千焦/公斤。根據(jù)計(jì)算可以看出，各種冷卻劑的冷卻效果是不相同的，由于各種冷卻劑成分有波動(dòng)，因此他它們之間的比例關(guān)系也有一定的波動(dòng)范圍。各種冷卻劑的冷卻效應(yīng)的換算值見下表2-2：常用冷卻劑效應(yīng)換算值各種冷卻劑的冷卻效應(yīng)換算值?????????????表2-2冷卻劑重廢鋼輕廢鋼壓塊鑄鐵件生鐵塊金屬球團(tuán)冷卻效應(yīng)1.01.11.60.60.71.5冷卻劑無(wú)煙煤焦碳Fe-Si菱鎂礦瑩石?冷卻效應(yīng)-2.9-3.2-5.01.51.0?冷卻劑燒結(jié)礦鐵礦石鐵皮石灰石石灰白云石冷卻效應(yīng)家莊市.03.0-4.03.0-4.03.01.01.5通過(guò)物料平衡和熱平衡計(jì)算來(lái)確定冷卻劑加入數(shù)量，比較準(zhǔn)確，但很復(fù)雜，很難快速計(jì)算。若采用電子計(jì)算機(jī)就可以依吹煉參數(shù)的變化快速進(jìn)行物料平衡和熱平衡計(jì)算，準(zhǔn)確地控制溫度。目前多數(shù)廠家都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單計(jì)算來(lái)確定冷卻劑調(diào)整數(shù)量。知道了各種冷卻劑的冷卻效應(yīng)和影響冷卻劑用量的主要因素以后，就可以根據(jù)上爐情況和對(duì)本爐影響的各個(gè)因素的變動(dòng)情況綜合考慮，進(jìn)行調(diào)整，確定本爐冷卻劑的加入數(shù)量。表2-3是某廠30噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼溫度控制的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。確定冷卻用量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)30t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐溫度控制的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)?????????表2-3因素變動(dòng)量終點(diǎn)溫度變化量℃調(diào)整礦石量kg鐵水C%±0.1±9.74±65鐵水Si%±0.1±15±100鐵水Mn%±0.1±6.14±41鐵水溫度℃±10±6±40廢鋼加入量t±1-47,+47-310,+310鐵水加入量t±1±8±53停吹溫度℃±10±10±66終點(diǎn)碳小于0.2%±0.01%-3,+3-20,+20石灰加入量kg爐±100-5.7,+5.7-38,+38硅鐵加入量kg/±100±20133鋁鐵加入量kg/t±750±333加合金量（其它）±7-10,+10-67,+67吹煉過(guò)程溫度控制溫度對(duì)吹煉過(guò)程影響較大，例如，為了脫磷，吹煉初期和吹煉中期溫度應(yīng)控制的適當(dāng)?shù)托粸榱嗣摿?，前中期的溫度?yīng)控制的適當(dāng)高