一炉钢的吹炼一般根据熔池脱碳特点可分为吹炼初期、中期和末期三个阶段。第一阶段的脱碳速度随吹炼时间几乎成直线增加。虽然这时金属中含碳量很高,有利于碳的氧化反应,但由于吹炼初期熔池温度较低、铁水中硅锰和少量铁的氧化优先于碳的氧化,因此碳的氧化速度尽管随吹炼时间几乎成直线增加,可碳的氧化速度还是很小。随着硅锰含量的下降和熔池温度的升高,脱碳反应加剧进入吹炼中期,此时脱碳反应速度基本恒定,这是因为熔池温度升高时,碳的氧化速度显著地增大,其脱碳速度几乎只取决于供氧强度。当碳的含量降到一定程度后,碳的扩散速度下降了,成为反应的控制环节。特别是当碳降至0.20%以下后,碳的氧化速度急剧下降,这时碳的氧化速度与吹炼初期相似,但取决于碳的浓度和扩散速度,并与含碳量成正比。
脱磷的基本条件是什么?写出化学反应式。
在炼钢条件下,P不可能被氧直接氧化而去除,只有氧化物(P2O5)与(CaO)相结合,生成稳定的复杂化合物,才能有效的去除。影响因素有:(1)炉渣碱度:提高R可以提高脱P效果,但若R过高,由于炉渣变粘,不利于脱P。(2)(FeO)的影响:增加渣中FeO含量,提高脱P能力。(3)温度的影响:脱P反应是一个强放热反应,适当降低温度有利于脱P。(4)渣量:增大渣量可以使钢中P含量降低。(5)炉渣粘度:脱P是钢渣界面反应,降低炉渣粘度有利于脱P反应的进行。
2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5[Fe]
2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)+5[Fe]
脱碳反应对炼钢过程有什么重大意义?
(1)铁液中的碳通过脱碳反应被氧化到接近或等于出钢时钢液中的碳的规格范围内。(2)脱碳反应过程中所产生的大量CO气泡对金属熔池起着循环搅拌作用。从而均匀了钢液的成分和温度并改善了各种化学反应的动力学条件,有利于炼钢各种化学反应的进行。(3)脱碳反应有利于去除钢中的气体和非金属夹杂物。(4)[C]与O2的化学反应是强放热反应,所以碳氧反应为转炉炼钢提供了大量热源。(5)在氧气顶吹转炉中,脱碳反应产生的CO气泡可使炉渣形成泡沫渣,这有利于与金属珠滴间的化学反应。
“钢包大翻”的原因,有哪些预防措施?
在钢包较深沉,成团合金裹渣未熔化,当合金熔开,有可能是合金所含水分形成的蒸汽或是钙形成的钙蒸汽,在高温下急剧膨胀,推开钢水向外排出;也有可能因为其它原因发生突发性反应,急剧产生大量气体,引起钢包大翻。预防措施如下:
(1)出钢脱氧合金化时,出钢前不得将合金加在钢包包底或出钢过程不要加入大量合金。
(2)维护好出钢口,不得使用大出钢口出钢。
(3)合金溜槽位置合适,合金应加到钢流冲击区。
(4)避免钢包包底渣过多。
(5)避免使用粘有高合金钢的钢包出钢。
(6)在终点碳低时,不要先加增碳剂增碳。
(7)提高终点碳,减少低碳出钢。
(8)出钢过程采用钢包底吹氩搅拌。
吹炼过程熔池温度过高、过低有什么不好?
过高:难化渣,温度过高脱碳反应更为激烈,致使渣中FeO保持很低水平,使石灰溶解更加困难,甚至出现严重“反干”。炉衬侵蚀严重,白云石炉衬的耐火温度并不是很高的,炉温升高,炉衬软化趋势大,冲击侵蚀更加容易。末期去磷困难,脱磷反应对温度的敏感性较强,虽然末期渣的碱度高,但高温下磷的分配比下降,致使钢液中的含磷量较难降到要求以下。溶解于钢液中的气体增加,从而影响钢的质量。出钢钢水温度过高,容易造成浇铸事故。
过低:温度过低,前期化渣不好,后期难造高碱度渣,影响脱磷及脱硫。为了提高炉温,要采用一些强制性措施,增加铁合金消耗、铁损增加。使吹炼时间延长。