溅渣护炉:利用高速氮气射流冲击熔渣液面,将MgO饱和的高碱度炉渣喷溅涂敷在炉衬表面,形成一层具有一定耐火度的溅渣层。
溅渣层的分熔现象:随着温度的升高,溅渣层中的低熔点相(主要是FeO成分)先行熔化,并缓慢从溅渣层中分离流出,使溅渣层厚度减薄,岩相组成中高熔点相比例升高。当熔池温度达到1600~1650℃时,炉壁上未熔残留的炉渣仍处于固体状态。
二次燃烧:通过控制氧向炉内喷吹氧气,使炉内CO气体进一步氧化生成CO2气体并放出化学潜热,随后热量被废钢或熔池有效吸收。
二 填空1)碳含量小于 2.11 %称之钢,它的熔点在 1450-1500 ℃,生铁在 1100-1200 ℃。
固体纯铁密度为 7880 kg/m3,1550℃时液态的密度为 7040 kg/m3。纯铁的熔点约为1538℃。
纯铁液1600℃时粘度为 0.0005 Pa•s。钢液的粘度比正常熔渣的要小得多(小10倍),1600℃时其值在 0.002~0.003 Pa•s;影响钢液黏度因素主要是 温度 和 成分 。同一温度下,高碳钢的流动性比低碳钢钢液的好。钢液中非金属夹杂物含量增加,钢液黏度增加,流动性变差。
提高Mn/S可提高钢的热 延展 性。
转炉脱硫有 炉渣脱硫 、 气化脱硫 两种方式,其中 炉渣脱硫 占总脱硫量的 90% ,气化渣脱硫 占总脱硫量的 10% 。
铁水在温度低和碳饱和的条件下fs很 大 ,有良好的脱硫条件。 高氧化性 不利于转炉渣脱硫。
5)钢中__磷___高时,易发生冷脆现象。 铁水脱磷前必须脱 Si。
炼钢炉渣脱磷方式有 氧化法 、 还原法 两种方式,其中常用的是 氧化法 ;一般来说,转炉炼钢如果没有氧化条件是不能脱磷的。钙在还原条件下脱磷,其脱磷产物是 Ca3P2 。
转炉炼钢脱硫率一般为 20-30 %左右,脱磷率一般为 90 %左右,转炉的脱硫率要 低 于脱磷率。
6)1600℃氢在纯铁液中的极限溶解度为 27×10-4 %。
钢中[H]在小孔隙中的压力和组织应力的综合力超过钢的强度,则会产生白点。
钢液中氢含量主要取决于炉气中水蒸汽的分压,并且已脱氧钢液比未脱氧钢液更容易吸收氢。
在电弧炉炼钢 氧化期 能降低钢中气体。
8)一般用钢中的 T[O]表示钢的洁净度。
9)测定石灰活性度的主要方法有: 温升法 、 盐酸滴定法 。
钢液凝固过程中析出的夹杂物为_ 三次_夹杂。
当熔池中[C]_ a <0.04%_时,溶解在钢中的氧量大于碳的氧化耗氧量。
14)国内外转炉装入方式主要有 定量 、 定深 、 分阶段定量 装入制度三种。一般大型转炉采用定量装入方式,小型转炉采用 分阶段定量 装入方式较合适。
通常转炉炉容比在 0.7-1.05 之间。 转炉炉容比设计过小,易发生 喷溅 现象。
16当铁水P或S含量高时,或者冶炼取向硅钢(低锰钢、不含锰的钢)时,转炉的造渣制度采用方式 双渣 操作。
转炉炼钢过程中通过位、加矿量可以调整炉渣中的氧化铁含量。即将喷溅时,应降低位;将返干时,应提高位。
17)转炉炼钢终点碳含量控制方法主要有: 拉碳法 、 增碳法 。
18)炉内溅渣有 气流喷射溅渣 和 浪涌溅渣 两种机制,其中 浪涌 溅渣主要发生在转炉下部。
转炉内溅渣以 浪涌 溅渣机制为主,约占溅渣总量的 50%~70% 。
影响复吹转炉溅渣护炉因素的先后顺序是顶吹气体流量、位、留渣量、底吹气体流量。
19)顶底复合吹炼的底吹气源主要有 N2 、 Ar 、 O2 、 CO2 和空气。国内转炉底吹气体广泛采用 N2/Ar 。
20)转炉炼钢静态控制模型主要有: 理论模型 、 统计分析模型 、 增量模型 。
转炉炼钢动态控制主要有 吹炼条件控制法 和 终点控制 两种。其中吹炼条件控制法包括 CRM 法和 克虏伯法 ,终点控制又分为 动态停吹法 和 轨道跟踪
21)电炉冶炼工艺可分为 氧化法 、 返回氧化法 和 不氧化法 三种类型。
传统电弧炉氧化法冶炼可分为补炉、装料、熔化期、氧化期、还原期和出钢等六个阶段。
传统电弧炉熔化期的熔化时间占总冶炼时间的 50 %左右,电能消耗占总电耗的 2/3 左右。 电炉熔化期在炉料熔化 60% 时吹氧为宜。
电弧炉熔化期有启弧、穿井、电极抬升、熔化末了四个阶段。
24)超高功率电弧炉额定功率与出钢量之比为_ 700-1000_kv·A/t。
某厂三相交流电弧炉的功率水平为1050kVA/t,该电弧炉为 超超高功率 电弧炉。
某90吨电弧炉的额定功率为80MVA,该电弧炉为 超高 功率电弧炉。 4 转炉炼钢
(4)请写出转炉炼钢5大操作制度?说明其内容?
答:a)装入制度。确定转炉合理的装入量,合适的铁水废钢比,选择合适的装入顺序。b供氧制度。确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和位控制。
c)造渣制度。 确定合适的造渣方法、渣料的种类、渣料的加入数量和时间以及加速成渣的措施,以达到去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧及金属损失的目的。
d)温度制度。吹炼过程熔池温度和终点钢水温度的控制。
e)终点控制与出钢合金化。终点控制主要是指终点温度和成分的控制。
5 电弧炉炼钢
(1)简述电炉氧化法炼钢熔化期的主要任务?
答:任务:1)快速熔化炉料及升温;2)造好熔化期炉渣,以便稳定电弧,减少吸气,脱磷。
(2)熔化期操作内容?答:1)合理供电。2)适时吹氧。3)尽快造渣。
(3)缩短熔化期措施?电弧炉熔化期提前造渣的作用?答:1)稳定电弧燃烧。;2)覆盖钢液减少热量损失。3)减缓钢液吸收H、N。;4)去除钢液中的P、S,吸收上浮到钢液面上的夹杂。5)减少元素的挥发,为氧化期创造条件。
(4)简述电炉氧化法炼钢其氧化期的主要任务?
答:脱磷 ,去除钢液中的气体,去除钢液中氧化物夹杂,升高钢液温度,氧化调整钢液的含碳量
(5)电弧炉氧化法炼钢有哪三种氧化方法?并简要说明?
答:矿石氧化法铁水温度 吹氧氧化法 综合氧化法
(6)电弧炉氧化期脱碳与各项任务的关系?
答:1)促进脱磷:吹氧强制氧化钢液可满足脱磷和脱碳(氧化反应),CO气泡使钢液沸腾并增大钢渣界面,加速脱磷。
2)促进去气:溶解在钢液中的H和N向CO气泡扩散,有利于去气。
3)促进去除氧化物夹杂:细小固体夹杂在氧化性钢液中形成低熔点大颗粒夹杂,在沸腾钢液中碰撞聚合成更大夹杂,并上浮到渣面被炉渣吸收。 CO气泡上浮过程中粘附氧化物夹杂。
4)促进升温:CO气泡使钢液沸腾,炉渣为泡沫状,利于加热钢液。
强烈的沸腾能将电弧下高温钢液搅拌到熔池底部,使温度均匀。
2 炼钢的任务、原材料和耐火材料
(11)转炉炼钢对铁水成分、温度和带渣量有哪些要求?答:对铁水成分的要求:硅为0.40%-0.60%,锰为0.20%-0.80%,[P]≤0.15%、[S]≤0.03%。
入炉铁水温度应〉1250℃,进入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%。
(12)石灰、萤石、白云石在炼钢中的作用?
答:石灰是碱性炼钢的造渣材料,主要成分是CaO,是脱磷、脱硫、脱氧提高钢液纯净度和减少热损失不可缺少的材料。
萤石主要成分是CaF2,加入萤石能够帮助化渣,是良好的助熔剂。白云石造渣使炉渣中保持一定的MgO含量,以减少炉渣对炉衬的侵蚀。
(14)内生夹杂物按形成阶段是如何分类的?
答:钢液脱氧脱硫反应时生成的称为原生(或一次)夹杂;
在出钢和浇注过程中因温度下降产生平衡移动时生成的称为二次夹杂;
凝固过程中生成的称为再生(或三次)夹杂;
固态相变时因溶解度变化生成的称为四次夹杂。
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