钢包炉精炼渣成分的最佳化

现代炼钢工艺主要是对钢水进行炉外精炼，钢水炉外精炼通常在钢包内进行。出钢时挡渣，往钢包内加精炼渣。精炼渣的颗粒、成分和往钢包内加入的程序应保证最快形成液态流动渣，因为在批量浇铸时炉外精炼时间受连铸机限制。渣应该有良好的脱硫性和对钢中非金属夹杂物的粘附性，不会侵蚀钢包衬，有相对低的熔点和热容性。一般情况使用碱性渣具有很好的透气性，因为，渣层的厚度可调节包内钢水气体的饱和度。

许多使用钢包炉的钢铁公司精炼渣是由石灰和萤石(CaO，70～75％：CaF225～30％)组成。这些固体合成渣在70年代被广泛使用。出钢时使用固体合成渣可保证钢水脱硫率达30～40％。

出钢通常持续5～15min(这与炼钢设备的类型和容积有关)，固体合成渣在钢水液面达到钢包高度的1／4～1／3时加入，这样钢水和渣的相互作用时间为3～10min，在这段时间里渣应该完全被熔化。在钢包炉中精炼渣与钢包衬接触时间长达40～50min，并且因电弧加热使渣升温，使热量传给钢水。

在这种条件下用固体合成渣作为精炼渣是不合理的。在炼钢温度下CaO活度的提高和CaO快速溶解，且在电弧的作用下渣中氟化钙快速挥发分解成有毒的氟化氢。除此之外还严重侵蚀钢包衬，特别是在渣线区削弱包衬的强度，从包衬角度考虑，在钢包炉使用固体合成渣是不经济的。另外，以氟化钙为主的固体合成渣影响氢的去除。萤石相对于固体合成渣中的其它成分成本较高，这样就提高了精炼费用，固体合成渣通常在出钢时用，而对于钢包炉来说使用固体合成渣在经济和环保方面不合理。

在钢包炉出现的初期，通常使用CaO—SiO2—A1203—MeO系渣作为精炼渣，其中渣的成分视所处理的钢种来确定。

为在流动性最佳时进行脱硫反应，必须使渣中CaO活度高，同时，渣与钢水的氧活度最低。

渣和钢水间硫的分布系数如下列方程：

lgLспπ=－2.78+0.86 [(CaO)+0.05(MgO) ]/ [(SiO2+0.6(Al2O3)]－lgα0спπ＋lgfsспπ

式中(GaO)等——渣中相应氧化物的重量百分比；αo——钢中氧活度，％;f——硫活度系数。

列出了渣和钢水之间硫L分布系数与渣中FeO含量的关系。渣中氧化铁最佳浓度应为0.5％左右，可保证硫的分布系数最大。

众所周知，渣中氧化镁含量达5％时碱性渣较稀，而达8％时渣变稠。因钢包内衬屑碱性，渣中MgO有利于保护包衬，实际上渣中MgO含量少时可添加镁粉保证其达到6—8％，因此，为了提高渣线区的强度建议出钢时添加镁粉。

图2(略)说明了渣中氧化钙对脱硫反应平衡的影响。只有当渣中的CaO达到一定值时，渣中硫化物的含量最大。从上述可知，在GaO为58％～62％时，渣拥有最大的脱硫率。

精炼渣中MnO含量是由锰脱氧形成的氧化物的量来确定。在完全去掉炉渣的情况下，对于普通晶种的钢来说渣中氧化锰的量为0．13％～0．15％，对于用锰合金化的钢来说为0．16％～0．20％。

在钢水温度条件下为了去除固体硅酸盐，应该在成品钢化学成分范围内使Mn／Si≥3。可保证形成液体硅酸锰，防止浇铸水口堵塞和抑制钢坯表面缺陷的形成。

在额定MgO和CaO含量情况下，精炼渣中si02的合理含量是由碱度曲线来确定。为8％～10％，这样精炼渣的碱度B=CaO／Si02将等于6．7。

为了快速形成液体流动渣，渣的碱度与渣中氧化铝之比应为：B/Al203；0．25～0．35。因此，精炼渣中氧化铝的含量应该为20％～25％。这样，对于镇静钢来说下列精炼渣成分较合理(重量百分比)58～62Ca0；8～10Si02；6～8MgO；20～25A1203；<0.5FeO；0．13～0．15MnO。对于镇静钢来说达捏利公司建议使用类似的化学成分渣作为精炼渣。

在钢包炉里用这种渣精炼钢水，只有在必要的情况下(搅拌不好，石灰溶解不够)使用萤石，作为固体合成渣应该是高质量且硫含量低的材料。

用精炼渣处理镇静钢，无论是否用铝脱氧对FeO、MgO、CaO、MnO含量都有要求。对于不用铝脱氧的钢来说渣中A1203，的含量应该减少，为了保证(Al203)/[A1]系的平衡，从计算值和实际经验出发A1203的含量都应在5％～8％范围内变化。这种情况下渣中Si02含量有所增加，包括因含硅铁合金烧损的增加。实际上，在这种渣中A12O3含量为15％～20％，这种渣的碱度为2．8～4．1，而B／A12O3比为0．51～0．56。因此；渣应有很高的粘度，为了获得良好的流动性加入氟化钙。

凭经验用内眼观察渣的状态选择加氟化钙的数量(5％～10％)。对于铝脱氧的钢来说精炼渣有下列成分(重量百分比，％)：58～62CaO；15～20Si02；6～8MnO；5～8Al2O3；<0．51％0；0．13～0．15MnO。

这样，在钢包炉装置上精炼钢水必须使用不含或少含氟化钙的精炼渣。这种渣可保证钢水必需的脱硫率。根据摩尔达维亚钢铁厂资料，冶炼不用铝脱氧的钢(名0．004％A1)，在钢包炉处理后钢中硫(1998年)平均含量从0．059％(脱氧后)降到0．015％，符合标准。钢包寿命达到67．2包。

这就说明，每一钢铁企业应从炼钢晶种、钢包炉经济技术指标和原料质量出发，调整精炼渣的化学成分。

关键词：发布于：2005-9-27 已被阅读：8 次

LF炉外精炼技术和装备发展概述

LF炉外精炼技术和装备发展概述作者：刘景春摘要：我国钢包二次精炼技术之一LF精炼,初期市场需求少，不受重视，精炼产品主要集中在特钢行业；随市场对高端精炼产品的需求量快速提高,现LF精炼装置在钢厂被大量使用，LF装备、技术也在中国被逐步完善，LF精炼产品在品种质量、技术装备和节能减排等方面进步明显。 LF精炼未来发展方向：缩短LF精炼的周期，工艺、装备上技术更先进，更节能环保及降本。关键词：LF精炼炉单工位LF双工位LF 1概述回顾总结我国炉外精炼技术和装备的发展，在改革开放初期，此时，整个市场对需精炼要求的钢种不多，需求量很少。国内钢厂大多不设精炼装置，转炉或电炉出钢后，钢水直接进行连铸或模铸。现随着时代的发展，对钢的质量（钢的纯净度）的要求越来越高，用常规炼钢方法冶炼出来的钢液已难以满足其质量要求，另外随着连铸技术的发展，对钢液的成分、温度等提出了更严格的要求。因此为提高生产率，提高产品质量，缩短冶炼时间，使冶炼、浇铸工序实现最佳衔接，于是产生了各种炉外精炼（钢包二次精炼）方法。众知，在钢包内进行钢水二次精炼处理过程中,在进行吹氩搅拌、脱硫、合金化等作业时，不可避免均为引起钢水温度降低。以往通常仅通过提高一次冶炼（转炉、电炉）出钢钢水温度（过热度）来补偿。但提高一次冶炼出钢钢水过热度，引起如下的问题：增加一次冶炼时间，其结果引起相应的生产率下降；钢水吸收更多有害气体、减少耐材使用寿命等。 LF炉精炼法的一个突出特点是具有方便加热手段，可以在钢包内对钢液进行电加热，所有在精炼过程中所需的吸热与散热均可通过电加热得到补偿。 LF(Ladel Furnace)炉是上世纪70年代初期出现的新型二次精炼设备，世界上第一套以电加热、用吹氩为搅拌的LF装置，是1971年在日本大同钢铁公司大森特殊钢厂开发成功。40多年来这项技术得到高度发展和广泛应用。 2我国LF钢包精炼炉的发展我国上世纪九十年代起，当电炉钢厂在引进大型电弧炉的同时也引进了与电炉相匹配的LF精炼炉装置，其目的在于增产扩产。当时的电炉采用的传统工艺，冶炼时间过长，影响电炉生产能力和电炉厂的全连铸生产。匹配LF以后，电炉的脱氧、脱硫、调温、合金化及去除夹杂物的五大任务，将由LF精炼炉完成，其结果缩短了一次冶炼时间，加快生产节奏，从而解放了电炉的生产力，为电炉厂采用全连铸生产创造了良好的工序协调条件。

钢包炉精炼渣成分的最佳化

钢包炉精炼渣成分的最佳化现代炼钢工艺主要是对钢水进行炉外精炼，钢水炉外精炼通常在钢包内进行。出钢时挡渣，往钢包内加精炼渣。精炼渣的颗粒、成分和往钢包内加入的程序应保证最快形成液态流动渣，因为在批量浇铸时炉外精炼时间受连铸机限制。渣应该有良好的脱硫性和对钢中非金属夹杂物的粘附性，不会侵蚀钢包衬，有相对低的熔点和热容性。一般情况使用碱性渣具有很好的透气性，因为，渣层的厚度可调节包内钢水气体的饱和度。许多使用钢包炉的钢铁公司精炼渣是由石灰和萤石(CaO，70～75％：CaF225～30％)组成。这些固体合成渣在70年代被广泛使用。出钢时使用固体合成渣可保证钢水脱硫率达30～40％。出钢通常持续5～15min(这与炼钢设备的类型和容积有关)，固体合成渣在钢水液面达到钢包高度的1／4～1／3时加入，这样钢水和渣的相互作用时间为3～10min，在这段时间里渣应该完全被熔化。在钢包炉中精炼渣与钢包衬接触时间长达40～50min，并且因电弧加热使渣升温，使热量传给钢水。在这种条件下用固体合成渣作为精炼渣是不合理的。在炼钢温度下CaO活度的提高和CaO快速溶解，且在电弧的作用下渣中氟化钙快速挥发分解成有毒的氟化氢。除此之外还严重侵蚀钢包衬，特别是在渣线区削弱包衬的强度，从包衬角度考虑，在钢包炉使用固体合成渣是不经济的。另外，以氟化钙为主的固体合成渣影响氢的去除。萤石相对于固体合成渣中的其它成分成本较高，这样就提高了精炼费用，固体合成渣通常在出钢时用，而对于钢包炉来说使用固体合成渣在经济和环保方面不合理。在钢包炉出现的初期，通常使用CaO—SiO2—A1203—MeO系渣作为精炼渣，其中渣的成分视所处理的钢种来确定。为在流动性最佳时进行脱硫反应，必须使渣中CaO活度高，同时，渣与钢水的氧活度最低。渣和钢水间硫的分布系数如下列方程： lgLспπ=－2.78+0.86 [(CaO)+0.05(MgO) ]/ [(SiO2+0.6(Al2O3)]－lgα0спπ＋lgfsспπ 式中(GaO)等——渣中相应氧化物的重量百分比；αo——钢中氧活度，％;f——硫活度系数。列出了渣和钢水之间硫L分布系数与渣中FeO含量的关系。渣中氧化铁最佳浓度应为0.5％左右，可保证硫的分布系数最大。众所周知，渣中氧化镁含量达5％时碱性渣较稀，而达8％时渣变稠。因钢包内衬屑碱性，渣中MgO有利于保护包衬，实际上渣中MgO含量少时可添加镁粉保证其达到6—8％，因此，为了提高渣线区的强度建议出钢时添加镁粉。

钢包精炼炉的主要功能有哪些

钢包精炼炉的主要功能有哪些？一是钢液升温和保温功能。钢液通过电弧加热获得新的热能，这不但能使钢包精炼时可以补加合金和调整成分，也可以补加渣料，便于钢液深脱硫和脱氧。而且连铸要求的钢液开浇温度得到保证，有利干铸坯质量的提高。二是氩气搅拌功能。氩气通过装在钢包底部的透气砖向钢液中吹氛，钢液获得一定的搅拌功能，钢液的搅动至少有以下好处：1．钢液温度均匀；2．钢液与渣层底部有洗刷的作用，迅速脱硫；3.去除钢液中夹杂物；4．控制夹杂物形态；5．便于增碳或脱碳；6．降低氧含量。三是真空脱气功能。通过钢包吊入真空罐后，采用蒸汽喷射泵进行真空脱气，同时通过包底吹入氩气搅动钢液，可以去除钢液中的氢含量和氮含量，并进一步降低氧含量和硫含量，最终获得较高纯净度的钢液和性能优越的材质。钢包精炼炉的应用对整个企业来看，至少可增加如下得益：加快生产节奏，提高整个冶金生产效率。据统计，在熔化炉后增加钢包精炼炉装置后，可使生产率提高25％。由于提供给连铸机的钢液温度十分适中，可降低连铸机的拉漏率，提高生产作业中的成品率。提高钢液纯净度，可以熔炼材料性能要求较高各种冶金产品。高炉各部位工作环境总体来说，高炉冶炼时各部位的工作环境都很恶劣，但也有些细微区别。炉喉：它主要是起保护炉衬作用。炉喉正常工作时，温度为400～500度，受炉料的撞击和摩擦较为激烈，极易磨损。因此，炉喉部位一般多用高铝砖砌筑，炉喉钢砖一般采用铸钢件，即使这样，炉喉受侵蚀仍不可避免，特别是炉喉钢砖下沿受物料冲击磨损更为突出。

炉身：高炉本体重要组成部分，起着炉料的加热、还原和造渣作用，自始至终承受着煤气流的冲刷与物料冲击。但炉身上部和中部温度较低（400～800度），无炉渣形成和渣蚀危害。这部位主要承受炉料冲击、炉尘上升的磨损或热冲击（最高达50度/分），或者受到碱、锌等的侵入，碳的沉积而遭受损坏。炉身下部温度较高，有大量炉渣形成，有炽热炉料下降时的摩擦作用；煤气上升时粉尘的冲刷作用和碱金属蒸气的侵蚀作用。因此这个部们极易受侵蚀，严重者冷却器全部补侵蚀光，只靠钢甲来维持。例如某钢厂5号高炉，1996年4月破损调查时发现，7段2钢甲裂纹像网一样纵横交错，几乎连成一片，裂纹、龟裂严重，此段冷却壁基本全部被侵蚀、蚀光，只靠钢甲用来维持（炉役后期）的。这种现象在全国基他高炉上也可能有类似的现象。也就是说，高炉寿命长短与炉身部位的寿命长短有很大关系。因此，（特别是炉身下部）要求是选用有良好抗渣性、抗碱性及高温强度和耐磨性较高的优质粘土砖、高铝砖和刚玉砖。炉腰：它起着上升煤气煤气流的缓冲作用。炉料在这里已部分还原造渣，透气性较差，同时渣蚀严重。另外，炉腰部位的温度高（1400～1600度），高温辐射侵蚀严重，碱的侵蚀也比较严重，含尘的炽热炉气上升，对炉衬产生较强的冲刷作用；焦炭等物料产生摩擦；热风通过时引起温度急剧变化作用。所以，炉腰极易受损的区域。直接影响了高炉寿命。其侵蚀原因见表9－2 9－2高炉砖衬侵蚀原因部位侵蚀原因炉身上部（1）炉料磨损（2）煤气流冲刷（3）碱金属、锌、沉积碳的侵蚀炉身中、下部及炉腰部位（1）碱金属、锌、沉积碳的侵蚀（2）初成渣的侵蚀（3）热震引起的剥落（4）高温煤气流的冲刷炉腹部位（1）渣铁水的冲刷

轴承钢和帘线钢精炼渣系的比较(完成版)分析

轴承钢和帘线钢冶炼精炼渣系研究一、轴承钢 1、轴承钢相关背景轴承用钢包括高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及特殊工况条件下应用的特种轴承钢等。其中尤以高碳铬轴承钢生产量为最多。含C 1．O ％、Cr 1．5％的高碳铬轴承钢是轴承钢的代表品种。自本世纪初问世以来，已有近100年的历史，从它诞生至今，化学元素的古最几乎没有变化，但其疲劳寿命却有成倍甚至成几十倍的提高，原因主要就在于近些年冶金工艺的现代化、炉外精炼技术的普遍采用，使得轴承材料的纯净度不断提高。在合金钢领域内，轴承钢是检验项目最多、质量要求最严、生产难度最大的钢种之一。衡量轴承钢的冶金质量，一般从三个方面着眼，是纯净度，即钢中夹杂物的含量；二是碳化物不均匀性；三是钢材的尺寸精度、表向裂纹和脱碳[1] 。 2、轴承钢精炼渣处理精炼渣处理钢液是应用最广泛的精炼手段之一，几乎所有的精炼设备工艺都会采用精炼渣处理钢液。在钢液的精炼过程中，精炼渣一方面吸收上浮的夹杂物从而减少夹杂物总量，另一方面由于精炼渣-钢-夹杂物三者之间的互相影响精炼渣还有夹杂物改质的作用。根据不同的方法精炼渣有很多种分类，但一般都是依据二元碱度将精炼渣分为高碱度精炼渣和低碱度精炼渣。在轴承钢的冶炼中，由于对质量的不同需求和初炼钢水状况的不同形成了高碱度渣精炼和低碱度渣精炼两种工艺路线[2]。 2.1、高碱度渣精炼工艺高碱度渣精炼工艺即控制精炼渣中碱度R>4.0，总铁含量≤1.0%。这种精炼工艺的精炼渣系有很强的脱硫能力，能够生产超低硫系列的轴承钢。而且具有很高的脱氧能力，能够吸附大量Al 2O 3夹杂物，因此在轴承钢中几乎就没有氧化物夹杂物。但是精炼渣中Ca0含量高，加上精炼普遍采用铝作为脱氧剂，因此极易被铝还原生成球形夹杂物对轴承钢的质量危害很大。因此，在采用高碱度精炼渣精炼轴承钢时，要严格控制铝脱氧剂的用量，最大程度地避免球形夹杂物的形成。（1）日本各轴承钢生产厂家大都采用高碱度渣精炼，其中以山阳特殊制钢公司取得的效果最为瞩目，硫质量分数降到0.002%-0.003%，全氧质量分数达到平均5.4× 10?6，个别炉次甚至达到了3 ×10?6。山阳公司采用高碱度渣精炼工艺将钢液中的全氧质量分数降到了极低的程度，钢中B 类夹杂物几乎不存在了，但是D 类夹杂物的数量却较多，平均达到了0.9级。（2）莱钢公司[3]为了降低钢中全氧质量分数，提高GCrI 5钢质量，在LF 精炼过程中采用了碱度4～5的高碱度精炼渣，取得了良好的效果，全氧质量分数由平均11 ×10?6降到7.9×10?6。应该注意到，高碱度精炼渣虽然在脱硫和降低全氧质量分数上取得了很好的效果，但却增加了钢中的球状不变形夹杂物。在轴承钢的冶炼中，选择一种适当

精炼渣

1、常用的精炼渣种类有: 从精炼渣的化学成分，主要是 CaO-CaF2 基、CaO-Al2O3 基、CaO-Al2O3-SiO2 基等；从精炼渣的制作形态分有混合渣、烧结渣、预熔渣。 2、什么是混合型精炼渣: 、什么是混合型精炼渣混合型精炼渣是指直接将一定比例和粒度原材料进行人工或机械混合或者直接将原材料按比例加入炼钢炉内。常见的使用形式有①原料运到炉前直接使用；②先混合，后使用；③造块或造球后使用。（混合型精炼渣）混合型精炼渣）混合型精炼渣 3、混合型精炼渣的特点是什么、混合型精炼渣的特点是什么: （1）制作方法简单，成本低；（2）将原料运到炉前直接使用时，精炼过程可根据精炼过程炉内渣况及精炼要求改变各种原料的加入比例和数量，操作灵活；（3）熔化速度慢，成分不均匀，易吸潮。 4、什么是烧结型精炼渣、什么是烧结型精炼渣: 烧结型精炼渣是指将原料按一定比例和粒度混合后，在低于原料熔点的情况下加热，使原料烧结在一起，然后再破碎成需要的颗粒粒度进行使用的精炼渣。 5、烧结型精炼渣的特点是什么？、烧结型精炼渣的特点是什么？烧结型精炼渣较混合型精炼渣成分更均匀、稳定，熔化速度更快，但成本相对增加，且由于烧结渣密度小气孔多，易造成精炼过程吸气。图为：烧结型精炼渣）（烧结型精炼渣烧结型精炼渣） 6、什么是预熔型精炼渣？、什么是预熔型精炼渣？预熔型精炼渣是指将原料按一定比例混合后，在专用设备中利用高温在高于渣系熔点温度下将原料熔化成液态，冷却破碎后再用于炼钢过程的精炼渣。

图为：预熔型精炼渣）（预熔型精炼渣预熔型精炼渣）图为：电融精炼渣（预熔型精炼渣）预熔型精炼渣）预熔型精炼渣7、预熔型精炼渣的特点是什么？、预熔型精炼渣的特点是什么？（1）炉渣的纯净度高，化学成分均匀、物相稳定、熔点低，成渣速度快，可大幅度地缩短精炼时间且可直接用于转炉钢包出钢过程渣洗，提高钢水的洁净度；（2）不含氟或少量含氟，减少炉衬侵蚀，有效地防止氟对环境的污染；（3）结构致密、不吸水，便于储运仓贮，不粉化，不挥发，可显著减少对钢铁厂粉尘污染；（4）生产成本较高。 8、用预熔型精炼渣对钢水进行渣洗的过程中，夹杂物是如何被去除的？、预熔型精炼渣对钢水进行渣洗的过程中夹杂物是如何被去除的？精炼渣对钢水进行渣洗的过程中，渣洗过程中夹杂物的去除主要靠两方面的作用：（1）钢中原有的夹杂与乳化渣滴碰撞，被渣滴吸附、同化而随渣滴上浮而去除渣洗时，乳化了的渣滴与钢液强烈地搅拌，这样渣滴与钢中原有的夹杂，特别是大颗粒夹杂接触的机会就急剧增加。由于渣和夹杂间的界面张力远小于钢液与夹杂间的界面张力。。。。据介绍，渣与夹杂之间的润湿角θs-i=15 ～20 ，钢液与夹杂之间的润湿角θm-i=120 ～。170 ，所以钢中夹杂很容易被于它碰撞的渣滴所吸附。渣洗工艺所用的预熔型熔渣（异炉渣洗大都选用 CaO-Al2O3 系，同炉渣洗可以是白渣或石灰-火砖块渣等）均是氧化物熔体，而夹杂物大都也是氧化物，所以被渣吸附的夹杂物比较容易溶解于渣滴中，这种熔化过程称为同化。夹杂物被渣滴所同化而使渣滴长大，加速了渣滴的

ASEA-SKF钢包精炼炉脱氧工艺研究(doc 9页)

方案出钢/kg。t-1倒包/kg。t-1真空后净化搅拌/min 1 加铝0.6 加铝0.9 喂Ca-Si线1.5kg/t 吹氩,15 2 脱氧剂1.6 脱氧剂2.2 喂Al线Als=0.020% 吹氩,10 3 脱氧剂1.6 脱氧剂2.2 Al 0.25kg/t,Si-Al-Ba 1.5kg/t 电磁搅拌,5 注:表中脱氧剂指钙系脱氧剂表2 脱氧材料成份(w) % 材料名称 C Ca Si Al Ba Ca-Si 28.4 55.6 钙系脱氧剂 20 37.2 16 Si-Al-Ba 36.24 19.79 12.76 3 几种脱氧材料的冶金特性 3.1 铝铝主要用于钢液脱氧,其脱氧产物为固态的 Al 2O 3 ,反应式为: 2［Al］+3［O］=Al 2 O 3 ΔG°=1225000-393.8T (1) 由热力学计算可以看到铝的脱氧基本上在1873K高温下完成,即加铝后的片刻之内,绝大部分氧就由溶解态转变为氧化物而析出。文献资料［1］表明,含碳0.50%的钢,铝脱氧的二、三次脱氧产物占总量的22.5%～50.4%,这也说明铝脱氧速度很快,脱氧产物主要为一次生成。由式(1),若设［Al］(w)为0.025%,钢液在1520℃～1600℃变化时,钢中溶解氧可以从3×10-6降至0.5×10-6。因此,在精炼条件下,脱氧过程是一个夹杂物去除过程,一般可将这样一个脱氧过程看成一个准一级反应,即: ［O］ t =［O］ exp(-S/V。kt) (2) 式中［O］ t ——精炼后t时间的含氧量/×10-6 V——钢液体积/m3 ［O］ o ——精炼初始时刻的含氧量/×10-6 k——钢液脱氧的传质系数/m。s-1 S——钢渣界面积/m2 t——脱氧时间/s

(新)中国工具钢牌号及化学成分

第一章中国工具钢和硬质合金牌号及化学成分第一节碳素工具钢（1）中国GB 标准碳素工具钢的钢号与化学成分[GB/T1298-1986]（表6-1-1）表6-1-1 碳素工具钢的钢号与化学成分（质量分数）（%）钢号 C Si Mn P ≤ S ≤ T7 T8 T8Mn T9 T10 T11 T12 T13 0.65-0.74 0.75-0.84 0.80-0.90 0.85-0.94 0.95-1.04 1.05-1.14 1.15-1.24 1.25-1.35 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.40 ≤0.40 0.40-0.60 ≤0.40 ≤0.40 ≤0.40 ≤0.40 ≤0.40 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 注：1.高级优质钢（带“A ”的钢号）磷、硫含量（质量分数）：P ≤0.030%；S ≤0.030%。 2.钢中残余元素含量（质量分数）：Cr ≤0.25%，Ni ≤0.20%，Cu ≤0.30%。 3.用作铅浴钢丝的残余元素含量（质量分数）：Cr ≤0.10%，Ni ≤0.12%，Cu ≤0.20%，Cr+Ni+Cu ≤0.40%。 4.要求检验钢的淬透性时，允许添加少量合金元素。（2）中国GB 标准碳素工具钢的交货硬度与淬火硬度（表6-1-2和表6-1-3）表6-1-2 碳素工具钢的交货硬度与淬火硬度钢号交货状态试样淬火硬度HBS 压痕直径/mm 淬火温度/℃ 冷却介质硬度＞HRC T7 ≤187 ≥4.4 800-820 水 62 T8 ≤187 ≥4.4 780-800 水 62 T8Mn ≤187 ≥4.4 780-800 水 62 T9 ≤192 ≥4.35 760-780 水 62 T10 ≤192 ≥4.3 760-780 水 62 T11 ≤207 ≥4.2 760-780 水 62 T12 ≤207 ≥4.2 760-780 水 62 T13 ≤217 ≥4.1 760-780 水 62 注：表中硬度值及淬火工艺摘自GB/T1298-86。表6-1-3 碳素工具钢热轧钢板的交货状态与硬度

精炼渣的作用有哪些

精炼渣的作用有哪些？据悉，现代化炉外精炼造渣技术简单、容易、渣量大小、渣子黑黄、渣子稀稠等无关紧要，随便造渣，谁都可以造渣，这种不重视造渣的观点是非常错误的。在精炼渣的系统概论一文里，郑州镫达公司专家曾介绍，造渣是一种技艺，是最重要的基本功，要靠长期经验积累，造好渣并不容易。（河南精炼渣厂专家提醒：到位后必须先加脱氧剂、增碳，达到先脱、脱硫，后调整成分的观念，这样才能炼出好钢）（1）精炼渣的作用 LF炉精炼渣是由CaO、SiO2、Al2O3、MgO、MnO等氧化物所组成的碱性渣，其作用是： A、稳定电弧燃烧。 b、保持钢水温度，减少降温。 c、保护钢水防止或减少二次氧化和吸气。 D、吸收和容纳钢水中非金属夹杂物。 E、通过造渣控制炼钢过程物理化学反应的方向，速度和完全的程度，做好脱氧、脱硫。 F：精炼渣的冶金功能（2）LF炉白渣精炼 LF炉白渣精炼，才能更有效的发挥炉渣上述五方面的作用。很多实验证明，碱性白渣具有很强的脱氧能力，具有很好的还原性。这是碱性白渣的主要作用。所谓碱性白渣是指碱度达到3-4之间，渣中CaO≥60%、FeO≤0.5%，渣壳厚度3-4mm，渣发泡活泼，渣冷却后变成白色粉沫状，这就是白渣。白渣所以变成粉沫状，是因为渣中正硅酸盐（2CaO?SiO2），冷却至850℃时，发生同素异形转变，由α晶格转变为γ晶格，体积增大，自动粉化。

碱性白渣的主要功能是扩散脱氧。扩散脱氧的基本原理是在一定温度下，钢水和钢渣氧的浓度比是一个常数，用脱氧剂将渣中氧脱掉，渣中氧浓度下降，为保持平衡常数不变，钢中氧不断向渣中扩散，从而达到脱氧目的。脱氧同时也脱硫。 LF炉碱性白渣本身具有很强的脱氧能力，由于埋孤加热，电极中的C还原渣中氧化物，产生的CO气体具有还元性氧氛，Ar气搅拌，不断更析渣钢介面，加速脱氧脱S反应，白渣不污染钢水，因而白渣精炼效果更佳。（3）碱性白渣的性能为了充分发挥碱性白渣扩散脱氧的还原性，对碱性白渣提出以下性能要求：（可适当讲一下还原性及氧化性，最外层电子数）本文由河南精炼渣厂官网原创,禁止转载！厂家直销预熔型精炼渣、铝酸钙、脱硫剂等产品。

浅谈炉外精炼技术的应用和发展

浅谈炉外精炼技术的应用和发展发表时间：2019-08-28T12:16:42.733Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：何志斌 [导读] 摘要：随着科学技术的不断进步，各行各业对于钢材的质量，也提出了更加高的要求。宝钢湛江钢铁有限公司 524003 摘要：随着科学技术的不断进步，各行各业对于钢材的质量，也提出了更加高的要求。因此，为了能够使自身的钢材能够满足市场的要求，所以需要企业采取最新的炼钢工艺流程，从而提高钢材的纯净度，通过对炉外精炼工艺技术的深入研究与开发，不仅可以降低生产钢材的成本，还能促进精炼工艺技术以及设备的进步，使这项炼钢工艺能够发挥更大的作用。本文对于炉外精炼技术存在的问题及发展方向进行探讨。关键词：炉外精炼；应用；发展引言随着社会发展建设对钢材产品质量以及规格、种类等方面要求的不断提高，世界各国普遍加强了对炼钢工艺的研究，由此而促进了炉外精炼工艺技术的快速发展。我国也努力研发了各种性质、各种型号的炉外精炼设备，使炉外精炼技术得到了很大程度的发展完善，出现许多先进而成熟的精炼工艺技术，如真空循环脱气法.（RH）、钢包精炼炉法（LF）、VOD精炼法等。这些炉外精炼工艺极大地提高了炼钢精炼工艺技术水平，有效地控制了生产成本，提高了产品质量。 1炉外精炼的基本工艺炉外精炼的工艺有着许多的方法，并且可以根据不同的形式进行组合，从而满足当前的生产要求。在根据设备的目的以及功能的情况之下，还可以将炉外精炼工艺进行更加细致的划分。常压下的炉外精炼工艺。此类工艺在经验的过程之中，不会使用到升温装置，而采用吹氛搅拌的方法，将物料添加到钢液之中，这一种精炼设备具有操作简单设备、投资成本低的优点，并且特别适合扩大钢材品种、提高钢材质量的需求。不锈钢精炼工艺。不锈钢精炼法在整个炼钢行业之中都具有非常重要的意义，通过使用这种炼钢方法不仅可以提高生产时的质量，还能控制成本，并且目前市场上对于不锈钢的需求十分巨大，其应用前景非常广泛。 2 发展炉外精炼技术需解决的问题炉外精炼技术已经应用 40 年，对提高钢的纯净度、精确控制成分含量及细化组织结构等方面都起了重要作用，使冶炼成本大幅降低，同时提高了钢的品质和性能。但在发展的过程中也出现了一些问题，有待于解决，使这项技术更加完美。 2.1实现炉外精炼工艺的智能化控制，根据来料钢水的各种技术参数，利用信息技术，制定最佳的精炼工艺方案，并通过计算机控制各精炼工序。精炼工位配备快速分析设备，实现数据网络化，减少热停等待时间。 2.2炉外处理设备将实现“多功能化”。在水钢精炼设备中将渣洗精炼、真空冶金、搅拌工艺以及加热控温功能全部组合起来，实现精炼，以满足超纯净钢生产的社会需求。 2.3开发高纯度、高密度、高强度的优质碱性耐火材料，以适应不同精炼炉的需要，注重产品质量的稳定性。耐火材料的使用条件应尽可能与炉渣相适应，最大限度地降低侵蚀速度。要根据精炼设备的实际情况形成不同层次的配套材料，研究开发保温和修补技术，提高炉衬的使用寿命。 2.4减少精炼过程的污染排放，精炼过程会产生大量废气，其中含 SO2、Pb、金属氧化物、悬浮颗粒等，在真空脱气冷却水中含有固态悬浮物、Pb、Zn 等，这些污染物须经企业内部的相关处理，把污染程度降低到符合排放标准后再排放，加强环境保护意识。 3炉外精炼工艺技术概述及其应用研究 3.1真空循环脱气法（RH）真空循环脱气法是一种钢液真空处理技术，在1956年由联邦德国Ruhrstahl公司和Heraeus公司共同研发，因此以两公司首字母命名，简称RH法。真空循环脱气法主要是利用了空气扬水泵原理，使钢液在大气压力作用下进入真空室，在高真空作用下可以使钢液中的气体不断释放，从而实现钢液的脱氧、脱碳、脱气处理，真空脱气处理后的钢液再沿下降管返回到钢包中，如此连续反复循环作业。 3.2钢包精炼炉法（LF） LF炉精炼法是炉外精炼的主要方法之一，该方法起源于日本，主要是利用电弧加热、吹氩搅拌、快速造白渣来实现精炼的。该方法的主要优势是精炼效果好，适用于超低硫、超低氧的钢材生产；采用电弧加热，热效率高，温度控制精确，满足炼钢精炼的大幅升温要求；设备结构简单，操作简便，采用渣钢精炼工艺，有利于调整生产节奏和合理控制精炼成本。钢包精炼炉法的工艺要点主要包括以下几个方面： 3.2.1温度控制合理精确的温度控制是完成钢包精炼，保证精炼效果的关键性条件因素。钢包精炼炉法采用了埋弧泡沫技术和电弧加热的方式，有效较低了加热过程中的热量损失，保证了较高的加热效率和对精炼各阶段温度的准确控制。 3.2.2白渣精炼钢包精炼法主要是通过钢渣反应来实现精炼的，因此白渣精炼也是钢包精炼炉法最为核心的环节。在白渣精炼中主要应注意以下：控制渣子的碱度，一般情况下应保证将渣子的碱度控制在R≥4范围内；保持炉内的弱氧化状态，避免造成炉渣的再氧化过程；采取适当的搅拌强度，在确保熔池中的传质速度的同时，避免将钢液面裸露在外。 3.2.3钢液成分的微调控制合理的成分微调过程，可确保钢材成分的稳定性，实现良好的冶金过程。以齿轮钢生产为例，为将钢材的淬透性带度控制在4HRc以内，就必须对钢液中的各种合金成分进行精确调整。在成分控制中应注意将快速分析响应时间控制在3～5min内；精确计量钢液重量、合金回收率等参数，然后根据产品性能需要确定所需的合金元素参数，以确保钢液成分的精确性和稳定性。 3.3VD与VOD联合法 VD炉是精炼过程中较为常见的真空脱气设备，可对钢水进行一般的真空脱气处理及真空下合金成分微调，与LF联合使用可以满足各种合金钢、低合金高强度钢以及优质碳钢的生产。VOD炉即是在VD炉中加设了顶吹供氧系统，实现了真空吹氧脱碳，在低碳不锈钢冶炼中有

钢水流动性差分析研究与改进

钢水流动性差的原因分析及改进原因： LF炉精炼钢水粘的主要原因是由于精炼过程中或钢水浇注过程中钢水中铝氧化，由于钢水中存在大量尖锐、带刺状且熔点较高的A12O3夹杂，容易在浇注过程中粘附到水口内壁上，从而逐渐堵塞水口，造成钢水流动性变差，即钢水粘现象。生产实际中大多采用钙处理控制铝脱氧产物在炼钢连铸温度下呈液态，促进铝夹杂物上浮。铝夹杂物组成随着钙含量增加按以下顺序变化： A12O3一CaO?6A12O3一CaO?A12O3一CaO?A12O3—12CaO?7A12O3—3CaO?A12O3—CaO 当夹杂物成分位于CaO?A12O3，12CaO?7A12O3和3CaO?A12O3的低熔点区域时，在浇铸温度下，钙铝酸盐类夹杂物在钢水中以液相存在。另一方面，钙的加入量过多，形成高熔点的CaS(熔点为2450℃)，此时同样会恶化钢水的浇铸性能。生产含铝钢时随着钢中铝含量的增加，氧的活度降低，有利于硫化物的形成；随着钢中硫含量的增加，有利于形成高熔点的CaS；钢水温度降低时，氧的活度降低，也有利于CaS的形成，影响钢水流动性。具体地说，LF 精炼钢水流动性差的主要原因是在精炼或浇注过程中钢水中的［Al］氧化，生成大量尖锐、带刺状且熔点较高的Al2O3夹杂，在浇注过程中粘附到水口内壁上，堵塞水口，造成钢水流动性变差。在生产实际中，常规做法是采用钙处理的方式，使铝脱氧产物呈液态，促进铝夹杂物上浮。铝夹杂物组成随着钙含量增加呈以下变化形态： Al2O3—CaO·6Al2O3—CaO·2Al2O3—CaO·Al2O3—12CaO·7Al2O3—3CaO·Al2O3—CaO。当夹杂物成分位于CaO·Al2O3、12CaO·7Al2O3和3CaO·Al2O3的低熔点区域时，在适当的浇铸温度下，钙铝酸盐类夹杂物在钢水中以液相存在。若钙的加入量过多，易形成高熔点CaS（熔点为2 450 ℃），会恶化钢水的流动性。生产含铝精炼钢种时，随着［Al］含量的增加，氧的活度呈降低趋势，有利于硫化物的形成；随着硫含量的增加，易形成高熔点的CaS。钢水温度降低时，氧的活度降低也有利于CaS的形成，从而影响钢水的流动性。采取措施：总：严格控制好钢水成分。如Al、Ti、Si等易氧化元素，在保证产品性能的前提下，应尽可能减少其含量；尽量提高Mn/Si、Mn/S比；炼钢脱氧尽量采用复合脱氧剂。（2）严格做好保护浇注，防止钢水二次氧化。（3）控制合适的钢

钢包精炼炉设备规格书及说明

日照钢铁有限公司L F-120t钢包精炼炉设备规格书及说明中国西电集团西安鹏远重型电炉制造有限责任公司二○○六年四月

目录 1.1 钢包车及拖缆装置 1.2 电极升降机构（电极横臂及升降机构）1.3 电极旋转机构 1.4 水冷炉盖及集烟除尘装置 1.5 炉盖顶升机构及机架 1.6 液压系统 1.7 集中润滑系统 1.8 水冷系统 1.9 压缩空气系统 1.10 电极存放及连接装置 1.11 喂丝机及导管（双线喂丝） 1.12 氩气搅拌系统 1.13 合金加料系统 1.14 短网系统 1.15 精炼炉变压器 1.16 电气及自动化系统 1.17 除尘管道

1.1钢包车及拖缆装置钢包车是使钢包即达各个工位的运送工具。车体为优质钢板焊接结构，传动方式为机械传动，即为电动机+减速器+联轴器+车轮组成。车体上设有轨道清理装置。在轨道两端有止动装置及钢包车一端装有缓冲装置。在事故状态下，可通过车体上的挂钩将钢包车拖出。车体设置声光报警并加防护板。拖缆装置是向钢包车提供动力、氩气等的装置，拖缆的一端固定在地面上，另一端固定在车体上，随钢包车一同运行。这样可保证钢包全程吹氩，拖缆胶管采用棉布捆扎，防止钢液或渣飞溅烧损胶管。钢包车的主要组成车梁2件×4 小横梁（带事故挂钩） 2件×4 支撑梁2件×4 主动轮2件×4 从动轮2件×4 电动机1台×4 减速机1台×4 联轴器1套×4 轨道清理装置4套×4 传动支架2套×4 限位装置1套×4 缓冲装置 1套×4 拖缆装置的主要组成固定滑车1套×4 移动滑车7套×4 支架1套×4 钢丝绳装配1套×4 拖缆装配1套×4

钢材化学成分元素知识大全

1、钢中酸溶铝指溶解在钢中单质铝，全铝应指酸溶铝和夹杂铝（氧化铝）。 2、水口堵塞的原因是什么，如何防止? 在浇注过程中，中间包水口和浸入式水口有时发生堵塞现象。堵塞的原因有两种，一是钢水温度低，水口未达到烘烤温度，钢水冷凝所致。二是因钢中高熔点(2052℃)的Al203沉积在水口内壁上，使钢流逐渐变小而造成水口堵塞。钢中的Al203主要来自脱氧产物，当钢中[Al]含量偏高时，[Al]与耐火材料中的Si02及空气中的氧或钢中[O]发生反应生成Al203。为了防止水口堵塞，对含[Al]量不作要求的钢，应控制钢中全铝含量不大于0.006％。对铝含量有要求的钢，需对钢水进行钙处理，控制w[Ca]/w[A1]比值为0.1～0.15，使串簇状固体Al203转变成低熔点的12Ca0·7 Al203，这种铝酸钙熔点为1455℃，在浇注温度下为液态，可避免水口堵塞。如果钙的加入量过少，不足以将Al203转化为12CaO·7 Al203，钙的加入量过多，又会生成CaS(熔点2450℃)，不能消除水口堵塞。铝含量高(如w[Al]=0.045％)，硫含量也高(如w[S]>0.025％)的钢水难以避免水口堵塞。提高钢水洁净度、减少钢水二次氧化，选择合适的水口材质，并向水口内壁和中间包塞棒吹氩等，都有利于避免水口的堵塞。 3、炼钢生产工艺中为了降低钢中的含氧量，常用铝、钡、钙、硅、锰等脱氧材料（或其复合合金）与氧发生反应成氧化物炉渣上浮到钢水上层而降低钢中的氧含量，其中铝是优良的脱氧剂，铝易与氧反应生成Al2O3（极少量氮化铝）,同时有部分单质铝溶入钢中，这部分单质铝可被酸溶解称为酸溶铝；而极少量的Al2O3也会滞留在钢中形成夹杂物，降低钢的性能，这部分Al2O3一般不易被酸溶解。单质铝和Al2O3的总含量成为全铝（含量）。现在较新型的直读光谱仪入ARL4460、斯派克M8、M9型采用新型的激发电源和单脉冲火花测量技术，通过对单质铝和Al2O3激发时放电脉冲高度即发光强度的不同分别采集信号计算含量，可以测定单质铝和Al2O3。卖仪器的吹嘘能测酸溶铝和全铝，甚至在技术协议上保证测量精度是多少，实际安装调试仪器时他们的工程师也测不准。光谱仪测钢中全铝（大于0.0005%）基本上还可以，但测微量铝误差也比较大，对制样有较高的要求。测定铝含量时,用化学分析是用酸溶解,单质铝可被酸溶解称为酸溶铝;铝氧化物不被溶解,称为酸不溶铝.我们平时测量的铝一般都是酸溶铝. 我们一般不要求进行这方面的测量,只有一些特钢才有这方面的要求.目前大部分光谱仪都是按一定的比例推算出来的.只有时间分解脉冲分布分析法技术才能测量出来. PDA技术是将激发时的每一个脉冲记录下来，并按时间顺序排列，将脉冲按高低频数制作分布图，依据数学统计的原则，选择正常激发信号来进行积分,能将样品中固溶元素和非固溶元素区分开。目前掌握这种测量方法的光谱仪厂家好象只有两家. 钢铁知识大全钢铁知识大全(1) 钢材机械性能介绍 1.屈服点（σs）钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2） 2.屈服强度（σ0.2）有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。 3.抗拉强度（σb）材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo （MPa）。 4.伸长率（δs）材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

炉外精炼试题A及答案

湖南工业大学试题 2007 年~ 2008 年第 2 学期课程名称：炉外精炼新技术专业年级：冶金工程2005级考生学号：考生姓名：试卷类型：A卷■B卷□考试方式: 开卷□闭卷■…………………………………………………………………………………………………………………………… 一、填空题（30分=15分×2） 1、VAD的完整拼写为Vacuum Arc Degassing；AOD的完整拼写为Argon Oxygen Decarburization 。 2、真空脱气过程的限制性环节是气体在钢液中的扩散。 3、渣洗的最大的缺点是效果不稳定（重现性差）。 4、炉外精炼中，气液界面的主要来源包括吹氩、_ CO气泡、吹氧和熔体表面。 5、LF电弧加热速率的特点：通电后，缓慢升温1~2℃/min，逐渐趋于平均值3~4℃/min。 6、RH工艺处理容量的下限为_30吨 7、LF炉吹氩制度中，钢包到位后，采用中等吹氩量均匀钢液成分和温度；化渣和加合金采用大吹氩量；通电加热时采用小吹氩量。 8、AOD精炼工艺分为氧化期、还原期和精炼期。（注意顺序） 9、AOH没有像CAS-OB得到广泛使用的原因是产物去除困难 10、夹杂物变性处理中，使用Ca处理Al2O3_夹杂物。二、名词解释（20分=4分×5） 1、炉外精炼 2、活性缝隙 3、抽引比 4、粉气流的经济流速 5、循环流量 1、炉外精炼：将常规炼钢炉的炼钢任务部分或全部地移到钢包或其它容器中进行。 2、活性缝隙：能够作为C-O反应新相生成核心的缝隙。 3、抽引比：单位体积流量的气体，可以提升的钢液的体积。 4、粉气流的经济流速：能保证粉气流基本上均匀、稳定的最小流速。 5、循环流量：单位时间内通过真空室的钢液量。三、简答题（35分=7分×5） 1、炉外精炼中包含哪些精炼手段及这些精炼手段的功能、代表工艺(至少2种)。答：精炼手段包括： 1）渣洗。功能：脱硫、脱氧、去夹杂。代表工艺：同炉渣洗、异炉渣洗；（1.5分） 2）真空。功能：脱气、脱氧、脱碳。代表工艺：VD、RH；（1.5分） 3）搅拌。功能：均匀成分和温度、净化钢液、促进其它冶金反应。代表工艺：除了渣洗外所有精炼工艺。（1.5分） 4）加热。功能：调温、保证精炼时间。代表工艺：LF、CAS-OB；（1.5分） 5）喷吹。功能：高效加入反应剂。代表工艺：SL、WF。（1分） 2、真空下，为什么碳的实际脱氧能力远没有热力学计算的大？答：1）碳氧反应未达到平衡；（2分） 2）反应区的压力大于真空度；（2分） 3）真空下，碳脱化合物中的氧困难；（1.5分） 4）耐材、炉渣、夹杂中氧化物可能向钢液供氧。（1.5分）

无氟预熔LF精炼渣的开发与应用研究

第41卷　第10期　2006年10月钢铁 Iron and Steel 　Vol.41,No.10 October 2006 无氟预熔LF 精炼渣的开发与应用研究潘贻芳1,　凌遵峰1,　王宝明1,　李树庆1,　王振峰2 (1.天津钢铁股份有限公司,天津300301;　2.郑州大学材料科学与工程学院,河南郑州450052) 摘　要:为了避免有氟渣的氟污染问题,结合炉渣基础理论,设计开发出了CaO 2Al 2O 32MgO 2SiO 2系无氟精炼渣。精炼渣的工业应用表明,该渣能满足BOF 2L F 2CC 工艺生产石油套管钢(37Mn5、34Mn5)的要求,钢管的实物质量达到美国石油行业API.5CT 标准,并可使L F 精炼操作时间由42min 缩短到35min ,为高效生产和快节奏奠定了基础。与常规有氟渣相比,避免了氟污染问题,且达到了脱氧、脱硫效果好,精炼初期成渣快、发泡埋弧效果好及包衬侵蚀较轻的目的。关键词:L F ;无氟精炼渣;脱硫中图分类号:TF111.173 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2006)1020023204 Development and Application of LF R ef ining Pre 2Melted Slag Without C aF 2 PAN Yi 2fang 1,　L IN G Zun 2feng 1,　WAN G Bao 2ming 1,　L I Shu 2qing 1,　WAN G Zhen 2feng 2 (1.Tianjin Iron and Steel Co.,L td.,Tianjin 300301,China ;　2.Department of Material Science and Engineering ,Zhengzhou 450052,Henan ,China ) Abstract :In order to avoid the fluorine pollution ,the L F refining pre 2melted CaO 2Al 2O 32MgO 2SiO 2slag without CaF 2was developed based on the molten slag theory.The industrial practice showed that the slag was suitable for the BOF 2L F 2CC route to produce oil 2well pipe steel such as 37Mn5and 34Mn5,etc ,according to the standard of A PI.5CT of USA ,and the operation period of L F refining was decreased f rom 42min to 35min ,establishing the foundation of high efficiency production and short production cycle.Meanwhile the slag ,compared with the slag with CaF 2,has good properties for desulphurization ,deoxidation ,and arc submerging ,quick slag forming at the be 2ginning of refining and foaming ,as well as the advantages of lower lining erosion and no pollution of fluorine.K ey w ords :ladle f urnace ;refining slag without CaF 2;desulphurization 作者简介:潘贻芳(19612),男,博士,教授级高级工程师; E 2m ail :tgpyf @https://www.360docs.net/doc/077725703.html, ; 修订日期:2006201223 目前,复吹转炉2钢包精炼(含喂线)2连铸已成为优质钢生产的主导流程之一,尽管L F 精炼炉是保证钢水洁净程度所不可缺少的关键性环节,因其冶炼周期相对较长,也是限制生产效率的瓶颈环节。对转炉炼钢而言,在出钢过程中带有相当量的高硫、高氧化性的转炉终渣进入钢包,因此,如何结合品种和具体的生产操作,从脱硫、吸收夹杂、埋弧稳弧、减少精炼包衬侵蚀及环保等角度考虑,采用适当的精炼渣和造渣制度在BO F 2L F 2CC 工艺中是至关重要的。本文报道了无氟L F 精炼渣的开发和在天钢BOF 2L F 2CC 工艺生产石油套管钢(34Mn5、37Mn5)等钢种的工业化生产应用效果。 1　渣系的设计和确定 1.1　基本渣系的选择传统上L F 精炼所用渣系大多采用以CaO 2 CaF 2为基的渣系,由于这种渣系中CaF 2含量较高导致炉渣对炉衬的侵蚀严重,也不可避免地产生氟污染。为此,笔者开发L F 精炼渣时,选择以CaO 2Al 2O 3为基的无氟渣系。由文献及CaO 2Al 2O 3相图可知[1,2]:CaO 与Al 2O 3可以形成C 12A 7的低熔点化合物。这种化合物具有的多孔疏松结构使其便于熔解,并可作为渣中其它组分熔化的熔剂,使精炼渣总体的熔点下降。 MgO 是一个抑制镁质耐火材料侵蚀的重要成分,从减轻熔渣对包衬的侵蚀角度考虑,在成分设计时,要求渣中应含有一定量的MgO 。尽管BaO 是近几年兴起的脱硫、脱磷原料,但从资源效率和成本角度还有许多待研究的问题,在基渣设计时并未考虑。综合以上因素,初渣料考虑CaO 2Al 2O 32SiO 22MgO 为基,主矿相为C 12A 7的四元渣系。

轴承钢用精炼渣冶金性能分析

轴承钢用精炼渣冶金性能分析 1、前言（壹佰钢铁网推荐）高质量的轴承钢要求高的纯净度和组织均匀，即杂质元素和非金属夹杂少，碳化物细小且分布均匀。精炼渣具有脱氧、脱硫、去夹杂的作用，其性质直接影响LF精炼过程的冶金效果。当碱性还原渣同钢液密切接触时，钢液中实际的氧、硫的数值大于同渣平衡的氧、硫的数值，使钢液中的氧和硫向渣中扩散；精炼渣中CaO、Al2O3等成分能够与Si、Al、Mn等的脱氧产物结合成低熔点的化合物，从而降低脱氧产物的活度，强化脱氧反应；由于精炼渣均由氧化物组成，氧化物之间的界面张力小，易于结合成低熔点化合物，而钢液与脱氧产物间的界面张力大于渣和脱氧产物之间的界面张力，精炼渣可以吸收脱氧产物，使脱氧产物容易从钢液中排除。此外，精炼渣融化后形成泡沫渣，渣层覆盖钢液，可有效防止气体吸入，且有利于埋弧操作，减轻电弧对钢包内衬和钢包盖的损害，提高热效率。因此，研究精炼渣成分变化及其对钢洁净度的影响，对LF精炼作用的充分发挥具有重要意义。要对轴承钢中夹杂物进行控制，首先要对钢中夹杂物的种类、形貌进行定性分析。根据精炼工艺可知：钢中可能存在A类硫化物夹杂、B类氧化铝夹杂、C类铝酸钙复合夹杂物以及镁铝尖晶石和氮化钛夹杂等。由于全程采用沉淀脱氧工艺，炉渣对脱氧产物（主要是氧化铝）的吸附作用尤为重要，通过氩气弱搅拌等手段可改善夹杂物上浮的动力学条件，但是如果熔渣本身吸收夹杂物的性能不好，使得夹杂物不能从钢水中彻底分离，会恶化轴承钢的机械性能。因此，精炼渣的组成、性质直接影响轴承钢的使用性能。本研究系统地讨论精炼渣成渣工艺和组成对成渣过程的影响作用规律，并对精炼渣的碱度和脱硫效果进行系统探讨，获得能够有效去除钢中硫和氧化物夹渣的精炼渣系。 2、生产工艺对精炼成渣的影响 2.1、精炼渣组成传统的轴承钢精炼渣系主要是以CaO-Al2O3和CaO-SiO2-Al2O3的高碱度精炼渣系为主。由CaO-Al2O3二元相图可知：渣中存在低熔点的化合物12CaO·7Al2O3，可通过调节精炼渣中Al2O3含量降低熔渣的熔点，改善合成渣精炼的动力学条件。SiO2属于酸性氧化物，不利于精炼渣脱硫，但SiO2对熔渣的泡沫化性能有较大的影响。由CaO-Al2O3二元系和CaO-SiO2-Al2O3三元系表面张力图可知，SiO2属表面活性物质，其含量增加可降低表面张力，促进发泡，增加渣膜的弹性和强度。