硅锰 转炉炼钢取的钢水怎么才干分辨碳的高下还有就取样后依据碳的高下参与合金料 硅铁 的配比数据 (硅锰转炉炼钢方法)
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转炉炼钢取的钢水怎么才干分辨碳的高下还有就取样后依据碳的高下参与合金料(硅铁,硅锰)的配比数据
经过钢水样看碳其实关键是个阅历。
有很多搅扰的起因。
假设你们那里炼的关键是低碳钢的话可以参考一下。
我在炉前干10多年了,关于超越15个碳的样子还是分不清,在这朝下的我把我的阅历通知你。
是这样,假设温度在1660多度时,7、8个碳是最难看的,拨开渣子看钢水特意的清澈,过两三秒才会蹦碳花。
假设碳比拟低了,拨开渣子之后钢水外表会十分快的起白膜,而且会马上飞起碳花,碳花小而且飘忽不定,假设碳比拟高,钢水外表会比拟混浊,有一层比拟红的混浊的物品在浮动。
只是个阅历吧,看碳不是光看样子,同时要统筹拉碳时的火焰温度,以及炉子的状态等挺多的起因,同时,每一个钢种碳的范畴都是挺大的,只要自己经常性的观察,总结才干真正的看好碳。
关于依据碳的高下参与合金料关键也是个阅历的疑问,没有固定的公式的。
所谓死配活加吗。
比如咱们这里铁水的猛比拟高,到钢水残猛也比拟高,不过残猛受碳的影响十分大,假设你炼普碳,拉到8个碳的话,或许有15个的残猛,可是要拉倒12个碳兴许就有30个残猛了,不过要是拉到4个碳残猛兴许就没有了,所以只能是死配活加了,同时猛的成分也有挺大的范畴的,或许普通的钢厂都有个中线率的要求,不过别着急,多干一段期间就游刃无余了。
转炉炼钢 转炉炼钢
1、转炉炼钢法的分类转炉是以铁水为关键原料的现代炼钢方法。
该种炼钢炉由圆台型炉帽、圆柱型炉身和球缺型炉底组成。
炉身设有可绕之旋转的耳轴,以满足装料和出钢、倒渣操作,故而得名。
酸性空气底吹转炉——贝塞麦炉(英国1856年)空气转炉{ 碱性空气底吹转炉——托马斯炉(德国1878年)碱性空气侧吹转炉(中国1952年)转炉{氧气顶吹转炉——LD(奥天时1952年)氧气转炉{ 氧气底吹转炉——OBM(德国1967年)顶底复吹转炉(法国1975年)2、氧气顶吹转炉炼钢法简介(1) 降生的背景及简称现代炼钢消费首先是一个氧化精炼环节,最后的贝氏炉和托马斯炉之所以驳回空气吹炼正是应用其中的氧。
二次环球大战以后,工业制氧机在美国问世,使应用纯氧炼钢成为或许,但原来的底吹方式炉底及喷枪极易烧坏。
美国联结碳化物公司于1947年在试验室启动氧气顶吹转炉的试验并获成功,命名为BOF。
奥天时闻之即派无关专家返回观赏学习,回来后于1949年在2吨的转炉上启动半工业性试验并获成功,1952年、1953年30吨氧气顶吹转炉区分在Linz和Donawitz建成投产,故常简称LD。
1967年12月德国与加拿大协作发明了氧气底吹转炉,经常使用双层套管喷嘴并通以气态碳氢化合物启动冷却。
1975年法国研发了顶底复吹转炉,综合了LD和OBM的好处,77年谢环球年会上宣布。
(2) 氧气顶吹转炉的特点1)好处氧气顶吹转炉一经问世就显示出了极大的优越性,环球各国竟相开展,目前成为最关键的炼钢法。
其好处关键表如今:(1)熔炼速度快,消费率高(一炉钢只要20分钟);(2)热效率高,冶炼中不需外来热源,且可配用10%~30%的废钢;(3)钢的种类多,品质好(高下碳钢都能炼,S、P、H、N、O及夹杂含量低); (4)便于展开综合应用和成功消费环节计算机管理。
2)缺陷当然,LD尚存在一些疑问,如吹损较高(10%,)、所炼钢种仍受必定限度(冶炼含少量难熔元素和易氧化元素的高合金钢有必定的艰巨)等。
3 氧气转炉的开展趋向关于氧气顶吹转炉的推行和遍及首推日本迅速,且疏导了LD的开展趋向:(1)容量大型化(相对投资较小);(2)配加炉外精炼以参与种类,提高品质(实践上可炼任何钢种);(3)引入底吹技术,实施复合吹炼(缩小喷溅,降低吹损);(5)成功冶炼环节计算机管理。
1转炉炼钢的原资料引言转炉炼钢所用原资料可分为金属料和非金属料两大类。
原资料品质的好坏,不只相关到吹炼操作的难易,而且会影响钢的产量、品质和消费老本。
1.1 金属料转炉炼钢的金属料关键是铁水、废钢和铁合金。
1.1.1铁水1 作用:转炉炼钢的主原料,普通占装入量的70%以上。
2 要求铁水应合乎必定要求,以简化和稳固操作并取得良好技术经济目的。
1)温度≥1250℃而且稳固铁水温度的高下,标记着其物理热的多少。
较高的铁水温度,不只能保障转炉吹炼顺利启动,同时还能参与废钢的配加量,降低消费老本。
因此,宿愿铁水的温度尽量高些,普通应保障入炉时仍在1250℃~1300℃以上。
另外,还宿愿铁水温度相对稳固,以利于冶炼操作和消费调度。
2)成分适宜而且动摇小转炉炼钢的顺应性较强,可将各种成分的铁水吹炼成钢。
然而,为了繁难转炉操作及降低消费老本,铁水的成分应该适宜而稳固。
(1)铁水的含磷量≤0.4%:磷会使钢发生“冷脆”现象,是钢中的有害元素之一。
转炉单渣法冶炼时的脱磷成果为85%~95%,普碳钢的含磷量通常要求≤0.04%,因此,国标规则铁水的含磷量小于0.4%。
须要指出的是,高炉内不能去磷,假设铁水的含磷量超越0.4%,或许吹炼低磷钢,则需驳回双渣法冶炼或对铁水启动预脱磷解决。
(2)铁水的含硫量≤0.07%:硫会使钢发生“热脆”现象,也是钢中的有害元素。
转炉的脱硫成果不现实,单渣法冶炼时的脱硫率仅为30%~35%,而通常要求钢液的含硫量在0.05%以下,因此国标规则铁水含硫量≤0.07%。
假设铁水含硫量超越0.07%或吹炼低硫钢,则需驳回双渣法冶炼或对铁水启动预脱硫解决。
(3)铁水的含硅量:铁水中的硅是转炉炼钢的关键发热元素之一,含硅量每参与0.1%,废钢比可参与1.3%~1.5%。
关于大、中型转炉,铁水含硅量以0.5%~0.8%为宜。
小型转炉的热损较大,铁水的含硅量可以高些。
若含硅量低于0.5%,铁水的化学热无余,会造成废钢比降低,小容量转炉甚至不能反常吹炼;反之,假设铁水含硅量高于0.8%,不只会参与造渣资料的消耗,而且使炉内的渣量偏大,过多的渣量容易惹起喷溅,参与金属损失。
另外,铁水含硅量高时,初期渣子的碱度低,对炉衬的腐蚀作用加剧;同时,初期渣中的二氧化硅含量高,这会使渣中的FeO、MnO含量相对降低,容易在石灰块外表生成一层熔点为2130℃的2CaO•SiO2外壳,阻碍石灰熔化,降低成渣速度,不利于早期的去磷。
应该指出的是,一些钢厂铁水的含硅量超越了1.2%,一般的甚至到达了1.5%,对此应启动预脱硅解决,以减轻转炉的累赘。
(4)铁水的含锰量:铁水中的锰是一种有益元素,关键体如今锰氧化后生成的氧化锰能促使石灰溶解,无利于提高炉龄和减轻氧枪粘钢。
我国大少数钢铁厂所用铁水的含锰量都不高,多为0.2%~0.4%。
提高铁水含锰量的方法关键是向高炉的原料中配加锰矿石,但这将会使炼铁消费的焦比升高和高炉的消费率降低。
关于铁水增锰的正当性还须要做详细的技术经济对比,因此,目前对铁水含锰量不提硬性要求。
(5)铁水的含碳量:碳也是转炉炼钢的关键发热元素,≥3.5%的含碳量即可满足冶炼要求,而通常铁水含碳4%左右,故普通不做要求。
国际一些转炉炼钢厂对铁水成分的管理见表(6)1-1。
3)带渣量≤0.5%高炉渣中含有少量的S、SiO2,因此宿愿兑入转炉的铁水尽量少带渣,以减轻脱硫义务和缩小渣量,通常要求带渣量不得超越0.5%。
3 铁水的预解决定义:铁水在兑入转炉之行启动的脱硫、脱磷或脱硅操作叫做铁水预解决。
目的:减轻高炉、转炉的累赘,提高消费率。
1)铁水炉外脱硫铁水脱硫的条件比钢水优越(铁水中碳、硅、磷等元素的含量高,硫的活度系数大,同时铁水中的氧含量低),脱硫效率比钢水脱硫高4~6倍,经济上比转炉双渣法合算,因此铁水预脱硫技术已被国际外宽泛驳回。
基本思绪:向铁水中参与脱硫剂使之化合入渣。
(1)脱硫剂及其特点:目前罕用的铁水预脱硫剂关键有以下四种。
①电石粉(CaC2)脱硫反响:CaC2(S)+[S]=CaS(S)+2[C]特点:脱硫才干强,但脱硫环节中有大批CO和C2H2逸出,并带出电石粉,污染环境,因此必定装置除尘装置;多少钱较贵。
②石灰粉(CaO)脱硫反响:2CaO(S)+[S]+1/2[Si]=CaS(S)+1/22CaO•SiO2(S)特点:多少钱廉价,脱硫老本低,但独自经常使用时脱硫才干差,而且石灰外表会出现C2S,阻碍脱硫反响继续启动,降低脱硫速度和效率,为此,常配加过量的铝或苏打粉防止C2S的生成:CaO(S)+[S]+2/3[Al]=CaS(S)+1/3Al2O3(S)使脱硫速度和效率显著提高,如8图1-1。
③苏打粉(Na2CO3)脱硫反响:Na2CO3(l)+[S]+[Si]=Na2S(l)+SiO2(S)+{CO}特点:脱硫才干很强,且发生的气体具备搅拌作用,脱硫速度快,但多少钱贵且污染重大,现已很少经常使用,有时与其它粉剂配成复合脱硫剂。
④金属镁脱硫反响:金属镁的沸点仅为1107℃,铁水温度下为气体,故脱硫反响为:{Mg}+[S]=MgS(S)特点:金属镁间接参与铁水时,会出现迸发式气化反响,不只造成镁的应用率大大降低,而且还会惹起铁水喷溅而形成意外,因此不能独自经常使用,常与其它粉剂组成复合脱硫剂。
在相反的铁水条件下,各脱硫剂的才干强弱顺序为:Na2CO3、CaC2、Mg、CaO,见9表1-3。
以上脱硫剂有的可独自经常使用,但多为几种配合经常使用,如电石粉+石灰粉、金属镁+电石粉、石灰粉+苏打粉、金属镁+石灰粉等,其脱硫才干有较大差异。
(2)脱硫的方法及成果:铁水预脱硫的基本工艺是向铁水中参与脱硫剂并使之混合而出现脱硫反响,目前经常使用最宽泛的是机械搅拌法和喷吹法。
①机械搅拌法混合方式:将脱硫剂参与铁水罐中,用耐火资料制成的搅拌器拔出铁水搅拌,使之与脱硫剂充沛混合。
特点:脱硫成果与搅拌器的转速及脱硫剂的种类无关,见(10)图1-3、1-4。
此法有多种方式,具备代表性的是日本的KR法(电石粉为主),武钢二炼79年引进,经消化变革经常使用以石灰粉为主的脱硫剂。
②喷吹法混合方式:它是以空气或惰性气体为载体,应用喷枪将粉状脱硫剂放射到铁水中,使铁水与脱硫剂充沛混合。
宝钢80年代由日本引进的叫DTS法,喷吹电石粉。
各种脱硫剂在放射法中的运行成果见图1-6。
实践消费中,各厂应依据要求到达的脱硫水平、铁水的热损和铁损、脱硫设施费用、环境污染等疑问,决定最适宜的脱硫剂和脱硫方法。
2)铁水预脱硅基本思绪:向铁水中参与氧化性的脱硅剂,使之氧化成SiO2进入炉渣。
(1)脱硅剂:罕用的脱硅剂是以氧化铁皮和烧结矿粉为主,配放大批石灰和萤石以降低渣子的黏度。
各厂家所用配比也不齐全一样:日本福山氧化铁皮70~100%,石灰0~20%,萤石0~10%;日本水岛烧结矿粉75%,石灰25%。
脱硅剂用量约为15~30kg/t。
(2)脱硅方法:罕用的炉外脱硅方法有投入法和顶喷法两种。
投入法是在高炉出铁时,将脱硅剂投到铁水沟中,借助铁水流入铁水罐的冲击搅拌作用使之充沛混合、反响。
这是最早的一种脱硅方法,效率较低,通常在50%左右。
顶喷法是用0.2~0.3MPa压力的空气经过喷枪从(铁沟或流入铁水灌的铁水流)铁水液面以上必定高度将脱硅剂喷入,使之混合、反响。
由于该方式使铁水与脱硅剂两次混合,所以脱硅效率高达70~80%,铁水含硅可达0.1~0.15%以下。
3)铁水预脱磷转炉炼钢的脱磷效率较高,双渣法冶炼尤其如此,但会参与造渣资料消耗,并延伸冶炼期间,消费老本增大。
近年来,铁水的炉外脱磷钻研有了较大的开展,已用于工业消费。
基本思绪:向铁水中参与脱磷剂使其中的磷氧化并固定在渣中。
(1)脱磷剂:目前宽泛经常使用的是苏打系和石灰系两类。
苏打系脱磷剂:2[P]+5[O]+3Na2CO3(S)=(Na2O•P2O5)+3{CO}石灰系脱磷剂:2[P]+5[O]+4CaO(S)=(4 CaO•P2O5),其中常配有必定的氧化铁皮或烧结矿粉和萤石粉助熔剂。
(2)脱硅解决:由于磷与氧的亲和力小于硅与氧的亲和力,而且铁水中总含有必定的硅,因此,欲要脱磷需先启动脱硅解决。
经常使用苏打系脱磷时要求[Si]<0.1%,经常使用石灰系解决时要求[Si]<0.15%。
(3)铁水炉外脱磷方法及成果:目前,铁水脱磷方法关键喷吹法,它是以气体作载体将脱磷剂喷吹到铁水包中,使之充沛混合,极速脱磷。
日本新日铁以氩气喷吹45kg/t,期间20min,脱磷率达90%左右。
3)铁水同时脱硫和脱磷从上所述,苏打和石灰既是脱硫剂也是脱磷剂,因此铁水同时启动脱硫和脱磷不只老本低而且消费率高。
目前,已在工业上运行的同脱工艺有以下两种。
(1)SARP法:即日本住友的碱性精炼工艺,它是将铁水首先启动脱硅解决,当[Si]<0.1%后扒出炉渣,而后喷吹19kg/t苏打粉,脱硫率可达96%,脱磷率可达95%。
该法的特点是,脱硫磷效率高,但解决老本高、耐火资料腐蚀重大,同时有气体(CO)污染。
(2)ORP法:也是先启动脱硅解决,当[Si]<0.15%后扒出炉渣,而后喷吹52kg/t石灰基粉料,脱硫率可达80%,脱磷率可达88%。
该法的特点是,解决老本低,但渣量大而铁损多(TFe=20~30%)。
1.1.2废钢1 作用:废钢是转炉炼钢的另一种金属炉料,其作用是冷却熔池。
氧气顶吹转炉炼钢中,主原料铁水的物理热和化学热足以把熔池的温度从1250℃~1300℃加热到1600℃左右的炼钢温度,且有富余热量,废钢就是被用来消耗这些富余热量,以调控熔池的温度。
2 要求(1)清洁、少锈,无混同,不含有色金属;(2)最大长度不得超越炉口直径的二分之一,最大截面积要小于炉口面积的五分之一。
3 废钢的加工和预热1)废钢的加工转炉炼钢所用废钢多为外购废钢。
其起源宽泛,大小迥异,外形各异,且多有混同,应针对所购废钢的特点启动相应的加工解决如切割、打包、火烧、挑拣、水洗等,以满足转炉炼钢对入炉废钢的基本要求。
2)废钢的预热目的:提高废钢比(见17表1-8),降低消费老本。
方法及成果:应用铁水罐余热和燃料熄灭加热。
(首钢)将废钢装入铁水罐中,置于煤气烘烤器下烘烤30~40min,而后接铁水一并倒入转炉,废钢比提高10%。
1.1.3铁合金作用:脱氧剂、合金剂。
种类:关键是Fe-Si、Fe-Mn、Mn-Si及Al,依据常炼钢种不同还或许有Fe-Cr、Fe-W、Fe-Mo、Ni等合金。
要求:成分准确、块度适宜(5~40mm)、用前烘烤。
思索题1简述氧气转炉的开展趋向。
2转炉炼钢对铁水有哪些要求?3罕用的脱硫剂有哪些?它们的脱硫才干如何?4铁水炉外预脱硫方法有哪些?影响机械搅拌法脱硫成果的起因是什么?5简述SARP法同时脱硫脱磷工艺环节。
6炼钢用石灰应满足哪些要求?2.2底吹气体射流2.2.1底吹气体的行为森一美等冶金学家,试验用氮气从底部吹入水或水银中,并用高速摄影机拍摄其流出状况,发现气体经过浸没式喷嘴流出时在熔池中的行为有两种:(1)鼓泡流速较小时,气体在喷嘴出口鼓起而构成气泡并逐渐长大,当气泡长大必定水平(浮力大于粘滞力)后则脱离孔口上浮,这一现象称为鼓泡。
(2)构成射流流速较大时,气体在孔口上构成延续的气流射入液体中,这种现象称为浸没式射流。
试验发现,由流量计算的表观马赫数Ma/参与到1以上时,从喷嘴流出的气体由鼓泡转变成射流,即表观马赫数Ma/等于1的速度为临界流速,如(32)图2-12。
表观马赫数Ma/用2-9式计算:Ma/=υ/a=Q/aA式中υ——气体出口速度,m/s;a——室温的音速,m/s;A——喷嘴截面积,m2;Q——气体流量,m3/s。
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(1)概念:硅锰合金是由锰、硅、铁及大批碳和其它元素组成的合金,是一种用途较广、产量较大的铁合金。
硅锰合金是炼钢罕用的复合脱氧剂,又是消费中,低碳锰铁和电硅热法消费金属锰的恢复剂。
硅锰合金可在大、中、小型矿热炉内采取延续式操作启动冶炼。
(2)硅锰在国际西南地域较多,云南、贵州、广西、湖南。
消费硅锰合金的原料有锰矿、富锰渣、硅石、焦炭等。
(3)经常出现牌号:FeMn68Si18 FeMn65Si17 FeMn60Si14(4)原料:锰矿、富锰渣、焦炭、硅石、石灰等.1、硅锰合金的用途:硅锰合金关键是作为钢铁消费的脱氧剂和合金剂的两边料,同时也是中低碳锰铁消费的关键原料2、硅锰合金的消费方法:硅锰合金都是在矿热炉中用炭同时恢复锰矿石(包含富锰渣)和硅石中的氧化锰和二氧化硅而炼制消费的。
3、硅锰合金功能:块状、有银光泽、比重6.0-6.4。
锰矿:储量关键集中在南非、莫桑比克、澳大利亚、俄罗斯、缅甸、加蓬等国,我国的锰矿产地是辽宁、湖南、四川、广西等地域,然而由于层次低,所以每年须要从国外出口少量低层次锰矿搭配经常使用。
(5)炉锰矿石层次应在30%以上,国际都是贫锰矿,需出口一些富锰矿(大于30%)关键从巴西、加蓬、澳大利亚等国度。
据不齐全统计,锰矿层次每降低1%,硅锰合金电耗升高135KWh。
尽或许提高入炉锰矿石的层次,是提高锰回收率、降低电耗,改善其余各名目的的关键手腕。
关于硅石的要求:SiO2>97%,P2O5<0.02%,粒度10-40mm,不带泥土及杂物。
关于焦炭的要求:固定碳>84%,灰分<;14%,焦炭粒度,普通中小电炉经常使用3-13mm,大电炉经常使用5-25mm。
锰硅合金按锰、硅及其杂质含量的不同,分为8个牌号,其化学成分如下表:牌号 化学成份 /%Mn Si C P SⅠⅡⅢ≤FeMn64Si27 60.0~67.0 25.0~28.0 0.5 0.10 0.15 0.25 0.04FeMn67Si23 63.0~70.0 22.0~25.0 0.7 0.10 0.15 0.25 0.04FeMn68Si22 65.0~72.0 20.0~23.0 1.2 0.10 0.15 0.25 0.04FeMn64Si23 60.0~67.0 20.0~25.0 1.2 0.10 0.15 0.25 0.04FeMn68Si18 65.0~72.0 17.0~22.0 1.8 0.10 0.15 0.25 0.04FeMn64Si18 60.0~67.0 17.0~20.0 1.8 0.10 0.15 0.25 0.04FeMn68Si16 65.0~72.0 14.0~17.0 2.5 0.10 0.15 0.25 0.04FeMn64Si16 60.0~67.0 14.0~17.0 2.5 0.20 0.25 0.30 0.05
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