頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉工藝

1、 頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉工藝1、 裝入制度包括哪些內(nèi)容?裝入制度是確定轉(zhuǎn)爐合理的裝入量，合適的鐵水廢鋼比。轉(zhuǎn)爐的裝入量是指主原料即鐵水和廢鋼的裝入數(shù)量。2、 什么是轉(zhuǎn)爐的爐容比，影響轉(zhuǎn)爐爐容比的因素有哪些?新轉(zhuǎn)爐砌磚完成后的容積稱為轉(zhuǎn)爐的工作容積，也稱有效容積，以“V”表示，公稱噸位用“T”表示，兩者之比值“VT”稱之為爐容比，單位為(m3t)。一定公稱噸位的轉(zhuǎn)爐，都有一個(gè)合適的爐容比，即保證爐內(nèi)有足夠的冶煉空間，從而能獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和勞動(dòng)條件。爐容比過大，會(huì)增加設(shè)備重量、廠房高度和耐火材料消耗量，因而使整個(gè)車間的費(fèi)用增加，成本提高，對(duì)鋼的質(zhì)量也有不良影響；而爐容比過小，爐內(nèi)沒有足夠的反應(yīng)空間，

2、勢必引起噴濺，對(duì)爐襯的沖刷加劇，操作惡化，導(dǎo)致金屬消耗增高，爐襯壽命降低，不利于提高生產(chǎn)率。因此在生產(chǎn)過程中應(yīng)保持設(shè)計(jì)時(shí)確定的爐容比。影響爐容比的因素有：(1)鐵水比和鐵水成分。隨著鐵水比和鐵水中Si、P、S含量增加，爐容比應(yīng)相應(yīng)增大。若采用鐵水預(yù)處理工藝時(shí)，可以小些。(2)供氧強(qiáng)度。供氧強(qiáng)度增大時(shí)，脫碳速度較快，為了不引起噴濺就要保證有足夠的反應(yīng)空間，爐容比應(yīng)增大些。(3)冷卻劑的種類。若使用以鐵礦石或氧化鐵皮為主的冷卻劑，成渣量大，爐容比也需相應(yīng)增大些；若使用以廢鋼為主的冷卻劑，成渣量小，則爐容比可適當(dāng)小些。爐容比還與氧槍噴嘴的結(jié)構(gòu)有關(guān)。轉(zhuǎn)爐的爐容比一般在0.851.0m3t，為減少噴濺，

3、爐容比應(yīng)不低于0.90m3t。3、 確定裝入量的原則是什么?在確定合理的裝入量時(shí)，除了考慮轉(zhuǎn)爐要有一個(gè)合適的爐容比外，還應(yīng)保持合適的熔池深度。以保證爐底不受氧氣射流的沖聲，熔池深度必須超過氧流對(duì)熔池的最大穿透深度。對(duì)于模鑄工藝，裝入量還應(yīng)與錠型相配合。裝入量減去吹損及澆注必要損失后的鋼水量，應(yīng)是各種錠型的整數(shù)倍，盡量減少注余。對(duì)連鑄車間，轉(zhuǎn)爐裝入量可根據(jù)實(shí)際情況在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。此外，確定裝入量時(shí)，既要考慮發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備潛力，又要防止片面不顧實(shí)際的盲目超裝，以免造成事故和浪費(fèi)。4、 生產(chǎn)中應(yīng)用的裝入制度有哪幾種類型，各有什么特點(diǎn)？氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的裝入制度有：定量裝入制度、分階段定量裝入制度和定深裝

4、入制度。其中定深裝入制度是每爐裝入量均使熔池深度保持不變，由于生產(chǎn)組織的制約，實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)。(1)定量裝入制度。在整個(gè)爐役期間，每爐的裝入量保持不變。這種裝入制度的優(yōu)點(diǎn)是：發(fā)揮了設(shè)備的最大潛力，生產(chǎn)組織、操作穩(wěn)定，有利于實(shí)現(xiàn)過程自動(dòng)控制。但爐役前期熔池深、后期熔池變淺，只適合大、中型轉(zhuǎn)爐。國內(nèi)外大型轉(zhuǎn)爐已廣泛采用定量裝入制度。(2)分階段定量裝入制度。在一個(gè)爐役期間，按爐膛擴(kuò)大的程度劃分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段為定量裝入。這樣既大體上保持了整個(gè)爐役中具有比較合適的爐容比和熔池深度，又保持了各個(gè)階段中裝入量的相對(duì)穩(wěn)定；既能增加裝入量，又便于組織生產(chǎn)。這是適應(yīng)性較強(qiáng)的一種裝入制度。我國各中、小型轉(zhuǎn)爐

5、普遍采用這種裝入制度。5、 供氧制度包括哪些內(nèi)容，它有什么重要性?供氧制度的主要內(nèi)容包括確定合理的噴頭結(jié)構(gòu)、供氧強(qiáng)度、氧壓和槍位控制。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的供氧制度是使氧氣射流最合理地供給熔池，創(chuàng)造良好的物理化學(xué)反應(yīng)條件。它是控制整個(gè)吹煉過程的中心環(huán)節(jié)，直接影響吹煉效果和鋼的質(zhì)量。供氧是保證雜質(zhì)去除速度、熔池升溫速度、造渣速度、控制噴濺和去除鋼中氣體與夾雜物的關(guān)鍵操作。此外，它還關(guān)系終點(diǎn)碳和溫度的控制以及爐襯壽命；對(duì)轉(zhuǎn)爐強(qiáng)化冶煉、擴(kuò)大鋼的品種和提高質(zhì)量也有重要影響。6、 什么是拉瓦爾型噴頭，它有什么特點(diǎn)? 拉瓦爾噴頭是收縮擴(kuò)張型噴孔，當(dāng)出口氧壓與進(jìn)口氧壓之比p出/pO<0.528時(shí)才能夠形成

6、超音速射流。在拉瓦爾噴頭中，氣流在喉口處速度等于音速，在出口處達(dá)到超音速。由于氧氣是可壓縮流體，當(dāng)高壓低速氧氣流經(jīng)拉瓦爾管收縮段時(shí)，氧流速度提高，在到達(dá)音速時(shí)若繼續(xù)縮小管徑，氧流速度并不再增高，只會(huì)造成氧氣密度增大；此時(shí)要繼續(xù)提高氧流速度，只能設(shè)法增大管徑，使其產(chǎn)生絕熱膨脹過程，氧壓降低，密度減小、體積膨脹。當(dāng)氧壓與外界氣壓相等時(shí)，就可以獲得超音速的氧射流，壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。擴(kuò)大管徑。拉瓦爾型噴頭能夠把壓力能(勢能)最大限度地轉(zhuǎn)換成速度能(動(dòng)能)，并能獲得比較穩(wěn)定的超音速射流，在相同射流穿透深度的情況下，它的槍位可以高些，這就有利于改善氧槍的工作條件和煉鋼的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，因此拉瓦爾型噴頭被廣泛

7、應(yīng)用。7、 氧氣自由射流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是怎樣的?氣體從噴孔向無限大的空間噴出后，噴出氣體與空間氣體的物理性質(zhì)相同時(shí)，所形成的氣流稱為自由射流或自由流股。氧氣從噴孔噴出后，形成超音速射流。從噴孔噴出的氧氣射流，在一段長度內(nèi)其流速不變?yōu)榈人俣巍Ｓ捎谏淞鬟吘壟c周圍介質(zhì)氣體發(fā)生摩擦，卷入部分介質(zhì)氣體并與之混合而減速；隨著射流向前運(yùn)動(dòng)，到達(dá)一定距離后，射流中心軸線上的某一點(diǎn)速度等于音速，即馬赫數(shù)Ma=1，在這點(diǎn)以前的區(qū)域，包括等速段，稱為射流的超音速核心段，又稱為首段。首段長度大約是噴孔出口直徑的6倍。此點(diǎn)以后的區(qū)域，氧流的速度低于音速，稱為亞音速射流段，又稱為尾段。當(dāng)射流截面上的速度與周圍介質(zhì)一樣時(shí)，射流

8、就沉沒在周圍介質(zhì)之中。在超音速區(qū)域內(nèi)，等速段以后射流周圍有亞音速氣流，射流的擴(kuò)張角較小，為10°12°；亞音速區(qū)域內(nèi)無超音速氣流，射流的擴(kuò)張角較大，為22°26°。超音速核心段的長度一般隨出口馬赫數(shù)成正比例增加。超音速核心段的長度是決定氧槍高度的基礎(chǔ)，也關(guān)系到射流對(duì)熔池的沖擊能量。高速氧氣從噴孔噴出后，形成的射流與周圍的氣體相接觸，由于射流內(nèi)氣體的靜壓低于外界靜止氣體的壓強(qiáng)，周圍的氣體被卷入。距噴孔出口的距離越遠(yuǎn)，被卷入的氣體數(shù)量越多。因此射流的流量不斷增加，橫截面不斷擴(kuò)大，同時(shí)流速不斷降低，此現(xiàn)象稱做射流的衰減。在同一橫截面上速度的分布特點(diǎn)是射流中心軸

9、線上的速度最大，離中心軸線越遠(yuǎn)，各點(diǎn)的速度逐漸降低一直到零。在速度等于零的部位是射流的界面。射流中心速度的減小速率也稱射流的衰減率，射流截面直徑增大速率也稱射流擴(kuò)展率，這兩個(gè)參數(shù)是自由射流的基本特征。8、多孔噴頭氧氣射流運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)?從多孔噴頭噴出的氧氣流是多股的，增加了與熔池的接觸面積，使氧氣逸出更均勻，吹煉過程更平穩(wěn)。多孔噴頭的每一股氧流在與其他各股氧流相匯交之前，保持著自由射流的特性。當(dāng)各股氧流開始相交后，就有了動(dòng)量的交換，相互混合，這種混合從射流的邊緣逐漸向中心軸線發(fā)展，各單股氧流所具有的自由射流特性逐漸消失。如果多股氧流在匯合前就與熔池液面相接觸，對(duì)熔池的沖擊力減小，沖擊面積增大，

10、槍位操作穩(wěn)定，利于吹煉。多股氧流是從其內(nèi)側(cè)開始混合的，混合后的射流內(nèi)側(cè)邊緣卷入周圍介質(zhì)氣體的數(shù)量比外側(cè)少，內(nèi)側(cè)氧流速度降低慢，外側(cè)氧流速度降低快，于是每股氧流的最大速度點(diǎn)就偏離了氧流的幾何中心軸線位置，偏向氧槍的軸線。這樣就出現(xiàn)了各股氧流的軸線逐漸向氧槍中心線靠攏的趨勢。若噴孔與中心線夾角過小，多股氧射流過早匯合，就與單個(gè)自由射流一樣，減小了對(duì)熔池的沖擊面積，對(duì)吹煉不利。因此在設(shè)計(jì)多孔噴頭時(shí)，要合理選擇每個(gè)拉瓦爾噴孔與氧槍中心軸線的夾角，保證各股氧流在到達(dá)熔池液面以前，基本上不匯合，這樣就能充分發(fā)揮多孔噴頭的優(yōu)越性。多孔噴頭有三孔、四孔、五孔、六孔、七孔、甚至八孔等類型。小型轉(zhuǎn)爐使用三孔拉瓦爾

11、噴頭；而中型和大型轉(zhuǎn)爐普遍采用四孔、五孔及五孔以上噴頭。與單孔噴頭相比，多孔噴頭有許多突出優(yōu)點(diǎn)：如可以提高供氧強(qiáng)度和冶煉強(qiáng)度，可以增大沖擊面積，利于成渣，操作平穩(wěn)不易噴濺。但是，多孔噴頭端面的中心區(qū)域(俗稱鼻子尖部位)冷卻效果較差，吹煉過程中該區(qū)域氣壓較低，鋼液和熔渣易被吸入并黏附到噴頭上而被燒壞。為了加強(qiáng)這個(gè)區(qū)域的冷卻，采用中心水冷鑄造噴頭，可延長多孔噴頭的使用壽命。鍛壓組合式氧槍噴頭能有效地改善噴孔之間的冷卻效果，提高噴頭壽命。9、 什么是氧氣流量，確定氧氣流量的依據(jù)是什么?氧氣流量(Q)是指在單位時(shí)間(t)內(nèi)向熔池供氧的數(shù)量(體積)V，常用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積(標(biāo)態(tài))量度，其單位是m3/min

12、或m3/h。氧氣流量是根據(jù)吹煉每噸金屬料所需要的氧氣量、金屬裝入量、供氧時(shí)間等因素確定的。式中：Q氧氣流量(標(biāo)態(tài))，m3/min或m3/h；V爐鋼的氧氣耗量(標(biāo)態(tài))，m3；t爐鋼吹煉時(shí)間，min或h。氧流量過大，就會(huì)使化渣、脫碳失去平衡，造成噴濺。氧流量過小，會(huì)延長吹煉時(shí)間，降低生產(chǎn)率。對(duì)于一定的原料成分、造渣工藝及供氧制度，應(yīng)根據(jù)冶煉實(shí)踐總結(jié)出氧流量最佳控制范圍。10、 什么是供氧強(qiáng)度，確定供氧強(qiáng)度的依據(jù)是什么?供氧強(qiáng)度是單位時(shí)間內(nèi)每噸鋼的氧耗量，它的單位(標(biāo)態(tài))是Nm3/(t·min)，可由下式確定：式中 I供氧強(qiáng)度(標(biāo)態(tài))，Nm3/(t·min)； Q氧氣流量(標(biāo)態(tài))

13、，Nm3/(t·min)； T出鋼量，t。供氧強(qiáng)度的大小應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)爐的公稱噸位、爐容比來確定。供氧強(qiáng)度過大，會(huì)造成嚴(yán)重的噴濺，供氧強(qiáng)度過小延長吹煉時(shí)間。通常在不產(chǎn)生噴濺的情況下，盡可能采用較大的供氧強(qiáng)度。目前國內(nèi)中、小型轉(zhuǎn)爐的供氧強(qiáng)度(標(biāo)態(tài))為2.54.5 Nm3/(t·min)，大于120t轉(zhuǎn)爐的供氧強(qiáng)度(標(biāo)態(tài))為2.83.6 Nm3/(t·min)；國外轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度(標(biāo)態(tài))波動(dòng)在2.54.0 Nm3/(t·min)之間。11、 如何確定每噸金屬料的氧氣耗量?吹煉1t金屬料所需要的氧氣量可以通過計(jì)算求出來。其步驟是：首先計(jì)算出熔池各元素氧化所需氧氣量和其

14、他氧耗量，然后再減去鐵礦石或氧化鐵皮帶給熔池的氧量。12、 如何確定氧壓，氧壓過高或過低對(duì)氧氣射流有何影響?煉鋼操作氧壓是測定點(diǎn)的氧壓，以p用表示；氧氣經(jīng)過管道、金屬軟管及氧槍中心管，才能到達(dá)噴頭噴孔前沿，氧氣從測定點(diǎn)到噴頭噴孔前這段距離，會(huì)有一定的氧壓損失。其氧壓損失數(shù)值是可以測定出來的。噴孔前的氧壓用po表示，出口氧壓用p出表示。po和p出都是噴頭設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。噴孔最佳操作氧壓應(yīng)等于或稍大于設(shè)計(jì)氧壓，絕對(duì)不能在低于設(shè)計(jì)氧壓下吹煉。在設(shè)計(jì)壓力下操作時(shí)，噴孔出口的氧壓p出等于爐內(nèi)環(huán)境壓力，可以獲得穩(wěn)定的射流，不會(huì)產(chǎn)生激波。如果操作氧壓高于設(shè)計(jì)氧壓過多，則氣流在到達(dá)噴孔出口時(shí)，尚未完成膨脹過程

15、，仍然具有一定的壓力能沒有轉(zhuǎn)換，這時(shí)氧流離開噴孔出口后繼續(xù)進(jìn)行膨脹，形成膨脹波系，射流會(huì)產(chǎn)生激波，使得氧流很不穩(wěn)定，射流的能量損失比較大，不利于吹煉。導(dǎo)致這種情況的噴頭叫做“膨脹不足的噴頭”。如果操作氧壓低于設(shè)計(jì)氧壓，氧流未到達(dá)出口之前就完成膨脹，且氣流離開噴孔管壁，這時(shí)出口氧壓小于環(huán)境壓力，射流能量在噴孔內(nèi)部由于激波的產(chǎn)生而損失比較大，氧流出噴孔后形成收縮波系使射流軸心速度衰減加快，導(dǎo)致這種情況的噴頭叫做“過度膨脹噴頭”。噴孔前氧壓po的值由出口馬赫數(shù)確定。通常選取出口馬赫數(shù)Ma=1.92.1，可以根據(jù)公式算出加值。出口氧壓p出應(yīng)稍高于或等于爐內(nèi)環(huán)境壓力。操作氧壓最好是在等于或稍高于設(shè)計(jì)氧壓

16、下吹煉，當(dāng)操作氧壓過高時(shí)，造成化渣不好，噴濺增加；如果操作氧壓超過設(shè)計(jì)氧壓20%上時(shí)，能量損失增加，氧流也不穩(wěn)定，所以不能用過高的氧壓操作。操作氧壓過低時(shí)，熔池?cái)嚢铚p弱，渣中TFe含量過高，氧氣利用率降低。13、 確定氧槍槍位應(yīng)考慮哪些因素，槍高在多少合適？調(diào)整氧槍槍位可以調(diào)節(jié)氧射流與熔池的相互作用，從而控制吹煉進(jìn)程。因此氧槍槍位是供氧制度的一個(gè)重要參數(shù)。確定合適的槍位主要考慮兩個(gè)因素：一是要有一定的沖擊面積；二是在保證爐底不被損壞的條件下，有一定的沖擊深度。槍位過高射流的沖擊面積大，但沖擊深度減小，熔池?cái)嚢铚p弱，渣中TFe含量增加，吹煉時(shí)間延長。槍位過低，沖擊面積小，沖擊深度加大，渣中TFe

17、含量減少，不利化渣，易損壞爐底。因此應(yīng)確定合適的槍位。氧槍槍位是以噴頭端面與平靜熔池面的距離來表示。氧槍槍位(Hmm)與噴頭喉口直徑(d喉/mm)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式為：多孔噴頭H=(3550)d喉根據(jù)生產(chǎn)中的實(shí)際吹煉效果再加以調(diào)整。通常沖擊深度L與熔池深度Lo之比為：L/L0=0.70左右，若沖擊深度過淺，脫磷速度和氧氣利用率降低；若沖擊深度過深，易損壞爐底，造成嚴(yán)重噴濺。14、 氧槍槍位對(duì)熔池?cái)噭?dòng)、渣中TFe含量、熔池溫度有什么影響？A 槍位與熔池?cái)嚢璧年P(guān)系采用硬吹時(shí)，因槍位低，氧流對(duì)熔池的沖擊力大，沖擊深度深，氣榕渣金屬液乳化充分，爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速度快，特別是脫碳速度加快，大量的CO氣泡排出熔池

18、得到充分的攪動(dòng)，同時(shí)降低了熔渣的TFe含量，長時(shí)間的硬吹易造成熔渣“返干”。槍位越低，熔池內(nèi)部攪動(dòng)越充分。軟吹時(shí)，因槍位高，氧流對(duì)熔池的沖擊力減小，沖擊深度變淺，反射流股的數(shù)量增多，沖擊面積加大，加強(qiáng)了對(duì)熔池液面的攪動(dòng)；而熔池內(nèi)部攪動(dòng)減弱。脫碳速度降低，因而熔渣中的TFe含量有所增加，也容易引起噴濺，延長吹煉時(shí)間。如果槍位過高或者氧壓很低，吹煉時(shí)，氧流的動(dòng)能低到根本不能吹開熔池液面，只是從表面掠過，這種操作叫“吊吹”。吊吹會(huì)使渣中(TFe)積聚，易產(chǎn)生爆發(fā)性噴濺，應(yīng)該禁止“吊吹”。合理調(diào)整槍位，可以調(diào)節(jié)熔池液面和內(nèi)部的攪拌作用。如果短時(shí)間內(nèi)高、低槍位交替操作，還有利于消除爐液面上可能出現(xiàn)的“死

19、角”，消除渣料成坨，加快成渣。B 槍位與渣中TFe含量的關(guān)系當(dāng)槍位低到一定的程度，或長時(shí)間使用某一低槍位吹煉時(shí)，熔池內(nèi)脫碳速度快，F(xiàn)eO消耗也多，TFe的含量會(huì)減少，導(dǎo)致熔渣返干，進(jìn)而引起金屬噴濺。高槍位吹煉時(shí)；由于氧流對(duì)熔池?cái)嚢枳饔脺p弱，熔池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速度減慢，熔渣中FeO聚積，起到提高(TFe)含量的作用；但長時(shí)間高槍位吹煉也會(huì)引起噴濺。在吹煉的不同時(shí)期，應(yīng)根據(jù)吹煉的任務(wù)，通過槍位的改變控制渣中TFe含量。如吹煉初期要求稍高槍位操作，渣中TFe含量高些可及早形成初期渣脫除磷、硫；吹煉中期，適當(dāng)降低槍位控制合適(TFe)含量以防噴濺；吹煉后期最好降低槍位以降低渣中TFe含量，提高鋼水收得率

20、。C 槍位與熔池溫度的關(guān)系槍位對(duì)熔池溫度的影響是通過爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度來體現(xiàn)的，采用低槍位操作，氣熔渣金屬液乳化充分，接觸密切，化學(xué)反應(yīng)速度快，熔池?cái)嚢枇?qiáng)，升溫速度快，吹煉時(shí)間短，熱損失部分相對(duì)減少，爐溫較高。采用高槍位操作，熔池?cái)嚢枇θ?，反?yīng)速度減慢，因而熔池升溫速度也緩慢，吹煉時(shí)間延長，熱損失部分相對(duì)增多，溫度偏低。15 、 如何確定開始吹煉槍位?開吹槍位一般應(yīng)比過程槍位高些，其確定原則是早化渣，多去磷、保護(hù)爐襯。因此，開吹前必須了解鐵水溫度和成分，測量液面高度，了解總管氧壓以及所煉鋼種的成分和溫度要求。確定合適的開吹槍位應(yīng)考慮以下情況：(1)鐵水成分。若硅含量高、渣量大，則易噴濺，槍位不

21、要過高。鐵水錳含量高，槍位可以低些；鐵水P、S含量高時(shí)，應(yīng)盡快成渣去P、S，槍位應(yīng)適當(dāng)高些；廢鋼中生鐵塊多導(dǎo)熱性差，不易熔化，應(yīng)降低槍位。(2)鐵水溫度。遇到鐵水溫度偏低時(shí)，可先開氧吹煉后加頭批料，即“低槍點(diǎn)火”；鐵水溫度高時(shí)，碳氧反應(yīng)會(huì)提前到來，渣中Fe含量降低，槍位可以稍高些，以利于成渣。(3)裝入量。超裝量多熔池液面高，應(yīng)提高槍位。(4)爐齡。開新爐，爐溫低，應(yīng)適當(dāng)降低槍位；爐役前期液面高，可適當(dāng)提高槍位；爐役后期熔池液面降低面積增大，可在短時(shí)間內(nèi)采用高、低槍位交替操作以加強(qiáng)熔池?cái)嚢瑁诔稍?5)化渣情況及渣料。爐渣不好化或石灰量多，又加了調(diào)渣劑，槍位應(yīng)稍高些，有利于石灰和調(diào)渣劑的渣

22、化。使用活性石灰成渣較快，整個(gè)過程的槍位都可以稍低些。鐵礦石、氧化鐵皮和螢石的用量多時(shí)，熔渣容易形成，同時(shí)流動(dòng)性較好，槍位可以適當(dāng)?shù)托?6、如何控制過程槍位?過程槍位的控制原則是：熔渣不“返干”、不噴濺、快速脫碳與脫硫、熔池均勻升溫。在碳的激烈氧化期間，尤其要控制好槍位。槍位過低，會(huì)產(chǎn)生爐渣“返干”，造成嚴(yán)重的金屬噴濺，有時(shí)甚至噴頭粘鋼而被損壞。槍位過高，渣中TFe含量較高，又加上脫碳速度快，同樣會(huì)引起大噴或連續(xù)噴濺。17、 如何控制后期槍位，終點(diǎn)前為什么要降槍?在吹煉后期，槍位操作要保證出鋼溫度、碳、磷、硫含量達(dá)到目標(biāo)控制要求。有的操作分為兩段即提槍段和降槍段。這主要是根據(jù)過程化渣情況、所

23、煉鋼種、鐵水磷含量高低等具體情況而定。若過程熔渣黏稠，需要提槍改善熔渣流動(dòng)性。但槍位不宜過高，時(shí)間不宜過長，否則會(huì)產(chǎn)生大噴。在吹煉中、高碳鋼種時(shí)，可以適當(dāng)?shù)靥岣邩屛?，保持渣中有足夠TFe含量，以利于脫磷；如果吹煉過程中熔渣流動(dòng)性良好，可不必提槍，避免渣中TFe過高，不利于吹煉。在吹煉末期降槍，主要目的是使熔池鋼水成分和溫度均勻，加強(qiáng)熔池?cái)嚢?，穩(wěn)定火焰，便于判斷終點(diǎn)。同時(shí)可以降低渣中TFe含量，減少鐵損，提高鋼水收得率，達(dá)到濺渣的要求。18、什么是恒流量變槍位操作，它有幾種操作模式?恒流量變槍位操作，是在一爐鋼的吹煉過程中，供氧流量保持不變，通過調(diào)節(jié)槍位來改變氧流與熔池的相互作用來控制吹煉。我國

24、大多數(shù)廠家是采用分階段恒流量變槍位操作。由于轉(zhuǎn)爐噸位、噴頭結(jié)構(gòu)、原材料條件及所煉鋼種等情況不同，氧槍操作也不完全一樣。目前有如下兩種氧槍操作模式。(1)高低高低的槍位模式。開吹槍位較高，及早形成初期渣，二批料加入后適時(shí)降槍，吹煉中期熔渣返干時(shí)可提槍或加入適量助熔劑調(diào)整熔渣流動(dòng)性，以縮短吹煉時(shí)間，終點(diǎn)拉碳出鋼。(2)高低低的槍位模式。開吹槍位較高，盡快形成初期渣；吹煉過程槍位逐漸降低，吹煉中期加入適量助熔劑調(diào)整熔渣流動(dòng)性，終點(diǎn)拉碳出鋼。19、什么是變槍位變流量操作?變槍位變流量操作是在一爐鋼的吹煉過程中，通過調(diào)節(jié)供氧流量和槍位來改變氧流與熔池的相互作用，控制吹煉過程。常用的模式是：供氧流量前期大

25、，中期小，后期大；槍位前期高，中后期低些。20、氧槍噴頭損壞的原因和停用標(biāo)準(zhǔn)是什么，如何提高噴頭壽命?噴頭損壞的原因有：(1)高溫鋼渣的沖刷和急冷急熱作用。噴頭的工作環(huán)境極其惡劣，氧流噴出后形成的反應(yīng)區(qū)溫度高達(dá)約2500，噴頭受高溫和不斷飛濺的熔渣與鋼液的沖刷和浸泡，逐漸地熔損變薄；由于溫度頻繁地急冷急熱，噴頭端部產(chǎn)生龜裂，隨著使用時(shí)間的延續(xù)龜裂逐步擴(kuò)展，直至端部滲水乃至漏水報(bào)廢。(2)冷卻不良。研究證明，噴頭表面晶粒受熱長大，損壞后噴頭中心部位的晶粒與新噴頭相比長大510倍；由于晶粒的長大引起噴孔變形，氧射流性能變壞。(3)噴頭端面粘鋼。由于槍位控制不當(dāng)，或噴頭性能不佳而粘鋼，導(dǎo)致端面冷卻條

26、件變差，壽命降低。多孔噴頭射流的中間部位形成負(fù)壓區(qū)，泡沫渣及夾帶的金屬液滴熔渣被不斷地吸入，當(dāng)高溫并具有氧化性的金屬液滴擊中和粘附在噴頭端面的一瞬間，銅呈熔融狀態(tài)，鋼與銅形成Fr勘固溶體牢牢地粘結(jié)在一起，影響了噴頭的導(dǎo)熱性(鋼的導(dǎo)熱性只有銅的1/8)，若再次發(fā)生熾熱金屬液滴粘結(jié)，會(huì)發(fā)生Fe-O反應(yīng)，放出的熱量使銅熔化，噴頭損壞。(4)噴頭質(zhì)量不佳。制作噴頭用的銅，其純度、密度、導(dǎo)熱性能、焊接性能等比較差，造成噴頭壽命低。經(jīng)金相檢驗(yàn)銅的夾雜物為CuO，并沿著晶界呈串狀分布，有夾雜物的晶界為薄弱部位，鋼滴可能從此侵入噴頭的端面導(dǎo)致噴頭被損壞。噴頭不能保持設(shè)計(jì)的射流特性，就應(yīng)及時(shí)更換。氧槍噴頭停用的

27、標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)噴孔出口變形大于等于3mm，應(yīng)更換。(2)噴孔蝕損變形，冶煉指標(biāo)惡化，應(yīng)及時(shí)更換。(3)噴頭、氧槍出現(xiàn)滲水或漏水，要更換。(4)噴頭或槍身涮進(jìn)大于等于4mm時(shí)，應(yīng)更換。(5)噴頭或槍身粘鋼變粗達(dá)到一定直徑，應(yīng)立即更換。(6)噴頭被撞壞、槍身彎曲大于40mm時(shí)，應(yīng)更換。提高噴頭壽命的途徑有：(1)噴頭設(shè)計(jì)合理，保證氧氣射流的良好性能。(2)采用高純度無氧銅鍛壓組合工藝或鑄造工藝制作噴頭，確保質(zhì)量。(3)最好用鍛壓組合式噴頭代替鑄造噴頭，提高其冷卻效果和使用性能，延長噴頭使用壽命。(4)采用合理的供氧制度，在設(shè)計(jì)氧壓條件下工作，嚴(yán)防總管氧壓不足。(5)提高原材料質(zhì)量，保持其成分的穩(wěn)

28、定并符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。采用活性石灰造渣；當(dāng)原材料條件發(fā)生變化時(shí)，及時(shí)調(diào)整槍位，保持操作穩(wěn)定，避免燒壞噴頭。(6)提高操作水平，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化操作?；眠^程渣，嚴(yán)格控制好過程溫度，提高終點(diǎn)碳和溫度控制的命中率；要及時(shí)測量爐液面高度，根據(jù)爐底狀況，調(diào)整過程槍位。(7)采用復(fù)合吹煉工藝時(shí)，在底吹流量增大時(shí)，頂吹槍位要相應(yīng)提高，以求吹煉平穩(wěn)。21、 氧槍噴頭的主要尺寸是如何計(jì)算和確定的?噴頭的合理結(jié)構(gòu)是氧氣轉(zhuǎn)爐合理供氧的基礎(chǔ)。氧槍噴頭的計(jì)算，關(guān)鍵在于正確選擇噴頭參數(shù)。(1)供氧流量計(jì)算。通過物料平衡計(jì)算能精確求得噸鋼耗氧量，對(duì)于中、小型轉(zhuǎn)爐，以轉(zhuǎn)爐爐役平均出鋼量進(jìn)行計(jì)算。(2)理論氧壓。理論設(shè)計(jì)氧壓(絕對(duì)壓力

29、)是噴頭進(jìn)口處的氧壓，是設(shè)計(jì)噴頭喉口和出口直徑的重要參數(shù)。在選擇理論設(shè)計(jì)氧壓時(shí)，考慮到氧流附面層的存在，噴頭有效出口直徑減少，會(huì)使實(shí)際的理論設(shè)計(jì)氧壓大約降低0.049MPa左右。確定馬赫數(shù)后，理論設(shè)計(jì)氧壓可由公式計(jì)算，一般在0.71.0MPa為宜。(3)噴頭出口馬赫數(shù)。馬赫數(shù)的大小決定噴頭氧氣出口速度，即決定氧射流對(duì)熔池的沖擊能力。選用值過大，則噴濺大，增大渣料消耗及金屬損失，而且轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯及爐底易損壞；選用值過小，由于攪拌減弱氧的利用率低，渣中TFe含量高，也會(huì)引起噴濺。當(dāng)Ma>2.0時(shí)隨馬赫數(shù)的增長氧氣的出口速度增加變慢，要求更高理論設(shè)計(jì)氧壓，這樣在技術(shù)上不夠合理，經(jīng)濟(jì)上也不合算。目前

30、國內(nèi)推薦Ma=1.92.1。大于120t轉(zhuǎn)爐，Ma=2.02.1。(4)噴孔夾角和噴孔間距。噴頭孔數(shù)和夾角之間的關(guān)系可參考有關(guān)數(shù)據(jù)選用。噴孔之間間距過小，氧氣射流之間相互吸引，射流向中心偏移，從而影響每股射流中心速度的衰減。因此在噴頭端面，噴孔中心同噴頭中心軸線之間的距離保持在(0.81.0)d出(d出為噴孔出口直徑)較為合理。22、造渣制度包括哪些內(nèi)容?造渣制度是確定合適的造渣方法、渣料的種類、渣料的加入數(shù)量和時(shí)間以及加速成渣的措施。23、什么是單渣操作，它有什么特點(diǎn)？單渣操作就是在吹煉過程中只造一次渣，中途不倒渣、不扒渣，直到吹煉終點(diǎn)出鋼。入爐鐵水Si、P、S含量較低，或者鋼種對(duì)P、S要求

31、不太嚴(yán)格，以及冶煉低碳鋼時(shí)，均可以采用單渣操作。采用單渣操作，工藝比較簡單，吹煉時(shí)間短，勞動(dòng)條件好，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。單渣操作一般脫磷效率在90左右，脫硫效率約為3040。24、什么是雙渣操作，它有什么特點(diǎn)？在吹煉中途倒出或扒除約1/22/3爐渣，然后加入渣料重新造渣為雙渣操作。根據(jù)鐵水成分和所煉鋼種的要求，也可以多次倒渣造新渣。在鐵水磷含量高且吹煉高碳鋼、鐵水硅含量高，為防止噴濺，或者在吹煉低錳鋼種時(shí)，為防止回錳等均可采用雙渣操作。但當(dāng)前有的轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)不能次拉碳，多次倒?fàn)t并添加渣料補(bǔ)吹，這也是一種變相的雙渣操作；這對(duì)鋼的質(zhì)量、材料捎耗以及爐襯都十分不利。雙渣操作脫磷效率可達(dá)95以上，脫硫效率約

32、60左右。雙渣操作會(huì)延長吹煉時(shí)間，增加熱量損失，降低金屬收得率，也不利于過程自動(dòng)控制，惡化勞動(dòng)條件。對(duì)煉鋼用鐵水最好采用預(yù)處理進(jìn)行三脫。25、什么是留渣操作，它有什么特點(diǎn)?留渣操作就是將上爐終渣的一部分留給下爐使用。終點(diǎn)熔渣的堿度高，溫度高，并且有一定(TFe)含量，留到下一爐，有利于初期渣盡早形成，并且能提高前期去除P、S的效率，有利于保護(hù)爐襯，節(jié)省石灰用量。采用留渣操作時(shí)，在兌鐵水前首先要加石灰或者先加廢鋼稠化冷凝熔渣，當(dāng)爐內(nèi)無液體渣時(shí)方可兌入鐵水，以避免引發(fā)噴濺。濺渣護(hù)爐技術(shù)在某種程度上可以看作是留渣操作的特例。26、石灰的加入量如何確定?石灰的加入量是根據(jù)鐵水、廢鋼、生鐵塊中Si、P含

33、量及爐渣堿度來確定的。27、渣料的加入批量和時(shí)間應(yīng)怎樣考慮，為什么?渣料的加入批量和時(shí)間對(duì)成渣速度有直接的影響。若在開吹時(shí)將渣料全部一次加入爐內(nèi)，必然導(dǎo)致熔池溫度偏低，熔渣不易形成，并且還會(huì)抑制碳的氧化。所以單渣操作時(shí)，渣料一般都是分兩批加入。第一批渣料是總量的一半或一半以上，其余的第二批加入。如果需要調(diào)整熔渣或爐溫，才有所謂第三批渣料。在正常情況下，第一批渣料是在開吹的同時(shí)加入。第二批渣料的加入時(shí)間是在Si、Mn氧化基本結(jié)束，第一批渣料基本化好，碳焰初起時(shí)加入。28、轉(zhuǎn)爐煉鋼造渣為什么要少加、不加螢石或使用螢石代用品?螢石作為助熔劑的優(yōu)點(diǎn)是化渣快，效果明顯。但用量過多，對(duì)爐襯有侵蝕作用，對(duì)環(huán)

34、境也有污染，有時(shí)容易形成嚴(yán)重泡沫渣而引起噴濺。另外，螢石是貴重資源，所以要盡量少用或不用。鐵礦石、燒結(jié)礦、OG泥燒結(jié)礦都可代替螢石。由于它們又是冷卻劑，加入量要根據(jù)熔池溫度而定。有條件的也可采用貧錳礦石作助熔劑。29、渣量的大小對(duì)冶煉有哪些影響，如何用錳平衡法計(jì)算渣量?大渣量操作對(duì)冶煉的影響如下：(1)能適當(dāng)?shù)靥岣呙摿住⒚摿蛐剩?2)加大了渣料消耗量；(3)容易造成噴濺，并增加熱損失和鐵損；(4)加劇對(duì)爐襯的沖刷蝕損，降低爐齡。所以在保證最大限度地去除磷、硫條件下，渣量越少越好。渣量可以用元素平衡法計(jì)算。Mn和P兩元素，從渣料及爐襯中的來源很少，其數(shù)量可以忽略不計(jì)。因而可以用Mn或P的平衡來

35、計(jì)算渣量。30、什么是少渣操作，轉(zhuǎn)爐煉鋼為什么要采用少渣操作?在一般情況下，轉(zhuǎn)爐煉鋼渣量占金屬量的10以上，但經(jīng)過三脫預(yù)處理的鐵水，硅、磷、硫含量都很低，轉(zhuǎn)爐煉鋼脫磷、脫硫的負(fù)荷大大減輕了，可以只承擔(dān)脫碳和升溫的任務(wù)，能夠做到少渣操作。當(dāng)每噸金屬料中石灰加入量小于20kg/t時(shí)，每噸金屬料形成渣量小于30kg/t為少渣操作。少渣操作的優(yōu)點(diǎn)如下：(1)由于鐵水硅含量很低(Si0.15)，為保證爐渣堿度所需的石灰加入量也可減少，降低了渣料消耗和能耗，減少了污染物的排放。(2)轉(zhuǎn)爐中渣量少，因此氧的利用率高，終點(diǎn)氧含量低，余錳高，鐵損少，合金元素吸收率較高。(3)減少對(duì)爐襯侵蝕，減少噴濺。31、石灰

36、渣化的機(jī)理是怎樣的?石灰在爐內(nèi)渣化過程是通過試驗(yàn)及對(duì)未熔透石灰塊的成分分析了解的。開吹后，各元素的氧化產(chǎn)物FeO、SiO2、MnO、Fe2O3等形成了熔渣。加入的石灰塊就浸泡在初期渣中，被這些氧化物包圍著。這些氧化物從石灰表面向其內(nèi)部滲透，并與CaO發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一些低熔點(diǎn)的礦物，引起了石灰表面的渣化。這些反應(yīng)不僅在石灰塊的外表面進(jìn)行著，而且也在石灰氣孔的內(nèi)表面進(jìn)行聲。石灰就是這樣逐漸被渣化的。轉(zhuǎn)爐煉鋼爐渣堿度都大于3.0，其成分點(diǎn)在CaO-FeO-SiO2三元相圖1600等溫截面圖上處于、區(qū)，石灰在渣化成分點(diǎn)移至區(qū)(液相區(qū))。MnO和Fe2O3同樣也能夠破壞2CaO·SiO2的

37、生成。CaF2和少量MgO能夠擴(kuò)大CaO-FeO- SiO2三元相圖液相區(qū)，對(duì)成渣有利。在吹煉前期，由于(TFe)含量高，雖然爐溫不太高，石灰也可以部分渣化；在吹煉中期，由于碳的激烈氧化，(TFe)被大量消耗，熔渣的礦物組成發(fā)生了變化，由2FeO·SiO2CaO·FeO·SiO22CaO·SiO2，熔點(diǎn)升高，石灰的渣化有些停滯，出現(xiàn)返干現(xiàn)象。大約在吹煉的最后的1/3時(shí)間內(nèi)，碳氧化的高峰已過，(TFe)又有所增加，因而石灰的渣化加快了，渣量又有增加。32、吹煉過程中加速石灰渣化的途徑有哪些?根據(jù)石灰渣化的機(jī)理分析，加快石灰渣化的途徑有：(1)改進(jìn)石灰質(zhì)量，

38、采用軟燒活性石灰。這種石灰氣孔率高，比表面積大，可以加快石灰的渣化。(2)適當(dāng)改變助熔劑的成分。增加MnO、CaF2和少量的MgO含量，都有利于石灰的渣化。(3)提高開吹溫度，石灰在初期渣中渣化速度也會(huì)加快。以廢鋼為冷卻劑時(shí)，是在開吹前加入，前期爐溫提高較慢。如果是用鐵礦石為冷卻劑，它可以分批加入，有利于前期爐溫的提高，也有助于前期成渣。(4)控制合適的槍位既能促進(jìn)石灰的渣化，又可避免發(fā)生噴濺，還可在碳的激烈氧化期熔渣不返干。(5)采用合成渣可以促進(jìn)熔渣的快速形成。33、泡沫渣是怎樣形成的，它對(duì)吹煉有什么影響，如何控制泡沫渣?在吹煉過程中，由于氧流與熔池的相互作用，形成了氣熔渣金屬液密切混合的

39、三相乳化液。分散在爐渣中的小氣泡的總體積，往往超過熔渣本身的體積。熔渣成為薄膜，將氣泡包住并使其隔開，引起熔渣發(fā)泡膨脹，形成泡沫渣。正常泡沫渣的厚度經(jīng)常在12m乃至3m。 由于爐內(nèi)的乳化現(xiàn)象，大大發(fā)展了氣熔渣金屬液的界面，加快了爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度。從而達(dá)到了良好的吹煉效果。倘若控制不當(dāng)，嚴(yán)重的泡沫渣也會(huì)導(dǎo)致事故。在吹煉初期，爐渣堿度低，并含有一定量的FeO、SiO2、P2O5等成分，主要是這些表面活性物質(zhì)穩(wěn)定了氣泡。在吹煉中期，碳激烈氧化產(chǎn)生大量的CO氣體，由于爐渣堿度提高，形成了硅酸鹽及磷酸鹽等高熔點(diǎn)礦物，表面活性物質(zhì)減少，穩(wěn)定氣泡主要是固體懸浮微粒。此時(shí)如果能控制得當(dāng)，避免或減輕熔渣返干現(xiàn)象

40、，就能得到合適的泡沫渣。在吹煉后期，脫碳速度降低，只要熔渣堿度不過高，穩(wěn)定泡沫的因素就大大減弱了，一般不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的泡沫渣。在吹煉過程中，氧壓低，槍位過高，渣中(TFe)大量增加，會(huì)促進(jìn)泡沫渣的發(fā)展，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生泡沫性噴濺或溢渣。相反，槍位過低，尤其是在碳氧化激烈的中期，(TFe)含量低，又會(huì)導(dǎo)致熔渣的返干而造成金屬噴濺。所以，只有控制得當(dāng)，才能夠保持正常的泡沫渣。34、吹煉過程中為什么會(huì)出現(xiàn)熔渣“返干”現(xiàn)象?在吹煉過程中，因氧壓高，槍位過低，尤其是在碳氧化激烈的(TFe)含量，保持正常的泡沫渣。35、用輕燒白云石為調(diào)渣劑其加入量怎樣確定?加入輕燒白云石為調(diào)渣劑，是給爐渣提供足夠數(shù)量的MgO

41、，使其溶解度達(dá)到飽和或過飽和?？梢詼p輕初期渣對(duì)爐襯的蝕損量；終渣能夠做黏，便于掛渣和濺渣，保護(hù)爐襯利于延長爐襯的使用壽命。終點(diǎn)渣MgO含量控制范圍在810，因此輕燒白云石的加入數(shù)量也不一樣。36、對(duì)輕燒白云石或菱鎂礦的加入時(shí)間如何考慮？根據(jù)研究：當(dāng)R=0.7時(shí)，爐襯的蝕損最嚴(yán)重；在R>1.2時(shí)，爐襯的蝕損量才顯著下降。根據(jù)這個(gè)結(jié)論來看，輕燒白云石或菱鎂礦應(yīng)早加為好，以保持初期渣中(MgO)，8，減少爐襯蝕損，加速爐渣熔化。出鋼后根據(jù)熔渣狀況和濺渣的要求，確定是否補(bǔ)加調(diào)渣劑稠渣。37、轉(zhuǎn)爐煉鋼的溫度制度包括哪些內(nèi)容，它對(duì)冶煉有什么影響?溫度制度主要是指煉鋼過程溫度控制和終點(diǎn)溫度控制。吹煉任

42、何鋼種，對(duì)其出鋼溫度都有要求。如果出鋼溫度過低，水口容易結(jié)瘤，鋼包易粘鋼甚至出現(xiàn)要回爐處理的事故。若出鋼溫度過高，不僅會(huì)增加鋼中夾雜物和氣體含量，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(或鋼錠)多種缺陷甚至澆注漏鋼。沸騰鋼出鋼溫度過高時(shí)，還會(huì)引起澆注前期模內(nèi)不沸騰，后期大翻，導(dǎo)致堅(jiān)殼帶過薄等缺陷。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?？刂坪脽掍撨^程溫度是確保終點(diǎn)溫度達(dá)到目標(biāo)值的關(guān)鍵。38、吹煉過程中熔池?zé)崃康牟稍磁c支出各有哪些方面?氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的熱量來源是鐵水的物理熱和化學(xué)熱。鐵水的物理熱是指鐵水帶入的熱量，與鐵水溫度有直

43、接關(guān)系；鐵水的化學(xué)熱就是鐵水中各元素氧化、成渣過程所放出的熱量，它與鐵水的化學(xué)成分有關(guān)。39、什么叫轉(zhuǎn)爐的熱效率，如何提高熱效率?根據(jù)轉(zhuǎn)爐初期渣堿度與爐襯蝕損量關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)只從熱量的來源看，鐵水的物理熱和化學(xué)熱大約各占一半，因此鐵水的溫度與化學(xué)成分直接關(guān)系轉(zhuǎn)薩煉碉熱量的來源，所以對(duì)轉(zhuǎn)爐用鐵水的溫度和化學(xué)成分必須有一定的要求。從熱量支出來看，鋼水的物理熱約占70，這是一項(xiàng)主要的支出，熔渣帶走的熱量太約占10，爐氣物理熱也約占10，金屬鐵珠及噴濺帶走熱、爐襯及冷卻水帶走撤煙塵物理熱，生白云石及礦石分解熱，還有其他熱損失總共約占10。指鋼水物理熱及礦石分解熱。真正有效熱占整個(gè)熱量來源的70左右

44、，在熱量的利用上還有一定潛力。其中，熔渣帶走的熱量大約占10，它與渣量的多少有關(guān)。因此在保證去除P、S的條件下，宜用最小的渣量。渣量過大不僅增加渣料的消耗，也增加熱量的損失，為此最好應(yīng)用鐵水預(yù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)少渣操作；同時(shí)在吹煉過程中還要盡量減少和避免噴濺；縮短冶煉周期，減少爐與爐的間隔時(shí)間等，都是減少熱損失，提高轉(zhuǎn)爐熱效率的措施。熱效率提高以后，可以多加廢鋼，或多加冷卻劑鐵礦石，以提高金屬收得率。40、 什么是轉(zhuǎn)爐煉鋼的物料平衡與熱平衡，物料平衡與熱平衡計(jì)算的原理是什么，物料平衡與熱平衡計(jì)算有什么意義?物料平衡是煉鋼過程中加入爐內(nèi)參與煉鋼過程的全部物料與煉鋼過程的產(chǎn)物之間的平衡關(guān)系。熱平衡是煉

45、鋼過程的熱量來源與支出之間的平衡關(guān)系。通過物料平衡和熱平衡的計(jì)算，結(jié)合煉鋼生產(chǎn)的實(shí)踐，可以確定許多重要的工藝參數(shù)。對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)和分析、研究、改進(jìn)冶煉工藝、設(shè)計(jì)煉鋼車間、選用煉鋼設(shè)備以及實(shí)現(xiàn)煉鋼過程的自動(dòng)控制都具有重要意義。41、出鋼溫度是怎樣確定的?出鋼溫度首先取決于所煉鋼種的凝固溫度。而凝固溫度要根據(jù)鋼種的化學(xué)成分而定。鋼液的凝固溫度計(jì)算有多種經(jīng)驗(yàn)公式，目前常用的凝固溫度計(jì)算公式是42、什么是冷卻劑的冷卻效應(yīng)，各冷卻劑之間的冷卻效應(yīng)值是怎樣換算的?在一定條件下，加入1kg冷卻劑所消耗的熱量就是該冷卻劑的冷卻效應(yīng)。冷卻劑吸收的熱量包括冷卻劑提高溫度所消耗的物理熱和參加化學(xué)反應(yīng)消耗的化學(xué)熱兩個(gè)部

46、分。Q冷=Q物+Q化Q物取決于冷卻劑的性質(zhì)以及出鋼溫度。Q化不僅與冷卻劑本身的成分和性質(zhì)有關(guān)，還與冷卻劑在熔池內(nèi)參加的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。在不同條件下，同一冷卻劑可以有不同的冷卻效應(yīng)。43、吹煉過程中怎樣控制和調(diào)整熔池溫度?在吹煉過程中，可根據(jù)爐口火焰特征和參考氧槍冷卻水進(jìn)出水溫度差判斷熔池的溫度。過程溫度的控制首先應(yīng)根據(jù)終點(diǎn)溫度的要求，確定冷卻劑加入總量，然后在一定時(shí)間內(nèi)分批加入。廢鋼是在開吹前一次加入。鐵礦石和氧化鐵皮又能起到助熔劑的作用，可隨造渣材料同時(shí)加入。若發(fā)現(xiàn)熔池溫度不合要求，憑經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)加入提溫劑或冷卻劑加以調(diào)整。44 、由于鐵水因素的變動(dòng)，如何調(diào)整冷卻劑用量?計(jì)算廢鋼加入量應(yīng)考慮以下因

47、素。(1)由于鐵水成分變化引起廢鋼加入量的變化。(2)由于鐵水溫度變化引起廢鋼加入量的變化。(3)由于鐵水加入量變化引起廢鋼加入量的變化。(4)目標(biāo)停吹溫度變化引起廢鋼加入量的變化。除上述情況以外，還有其他情況下溫度控制應(yīng)當(dāng)修正值，如鐵水入爐后等待吹煉、終點(diǎn)停吹等待出鋼、鋼包粘鋼等。在出鋼前若發(fā)現(xiàn)溫度過高或過低時(shí)，應(yīng)及時(shí)在爐內(nèi)處理，決不能輕易出鋼。45、什么是終點(diǎn)控制，終點(diǎn)的標(biāo)志是什么?終點(diǎn)控制主要是指終點(diǎn)溫度和成分的控制。對(duì)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)的精確控制不僅要保證終點(diǎn)碳、溫度的精確命中，確保S、P成分達(dá)到出鋼要求，而且要求控制盡可能低的鋼水氧含量O轉(zhuǎn)爐兌入鐵水后，通過供氧、造渣等操作，經(jīng)過一系列物理化學(xué)

48、反應(yīng)，而達(dá)到該鋼種所要求的成分和溫度的時(shí)刻，稱為“終點(diǎn)”。到達(dá)終點(diǎn)的具體標(biāo)志如下。(1)鋼中碳含量達(dá)到所煉鋼種要求的控制范圍；(2)鋼中P、S含量低于規(guī)定下限要求的一定范圍；(3)出鋼溫度保證能順利進(jìn)行精煉和澆注；(4)達(dá)到鋼種要求控制的氧含量。 46、 什么叫終點(diǎn)控制的“雙命中”，后吹有什么危害?通常把吹煉中鋼水的碳含量和溫度達(dá)到吹煉目標(biāo)要求的時(shí)刻，停止吹氧操作稱做“一次拉碳”。一次拉碳鋼水中碳含量或溫度達(dá)到目標(biāo)要求稱為命中，碳含量和溫度同時(shí)達(dá)到目標(biāo)要求范圍叫“雙命中”。所以準(zhǔn)確拉碳，減少后吹，提高終點(diǎn)命中率是終點(diǎn)控制的基本要求。采用計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)控制煉鋼，終點(diǎn)命中率可達(dá)90以上，控制精度c為&

49、#177;0.015，溫度t為±12，而靠經(jīng)驗(yàn)煉鋼，終點(diǎn)命中率只有60左右。由于終點(diǎn)命中率大幅度提高，因此鋼水中氣體含量低，鋼水質(zhì)量得到改善。一次拉碳未達(dá)到控制的目標(biāo)值需要進(jìn)行補(bǔ)吹，補(bǔ)吹也稱為后吹。拉碳碳含量偏高、拉碳硫、磷含量偏高或者拉碳溫度偏低均需要補(bǔ)吹。因此，后吹是對(duì)未命中目標(biāo)進(jìn)行處理的手段。后吹會(huì)給轉(zhuǎn)爐冶煉造成如下嚴(yán)重危害。(1)鋼水碳含量降低，鋼中氧含量升高，從而鋼中夾雜物增多，降低了鋼水純凈度，影響鋼的質(zhì)量。(2)渣中TFe增高、降低爐襯壽命。(3)增加了金屬鐵的氧化，降低鋼水收得率，使鋼鐵料消耗增加。(4)延長了吹煉時(shí)間，降低轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率。(5)增加了鐵合金和增碳劑消耗量

50、，氧氣利用率降低，成本增加。47、終點(diǎn)碳控制有哪些方法，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？終點(diǎn)碳控制的方法有：一次拉碳操作、低碳低磷增碳操作和高拉碳低氧操作。A一次拉碳操作根據(jù)終點(diǎn)碳和溫度的要求進(jìn)行吹煉，終點(diǎn)碳和溫度同時(shí)達(dá)到目標(biāo)時(shí)提槍，這種操作稱為一次拉碳。一次拉碳要求操作技術(shù)水平高，其優(yōu)點(diǎn)是可以消除后吹的危害。B低碳低磷操作終點(diǎn)碳的控制目標(biāo)是根據(jù)終點(diǎn)鋼中硫、磷含量情況而確定，只有在低碳狀況下爐渣才更利于充分脫磷；由于碳含量低，在出鋼過程必須進(jìn)行增碳，到精煉工序再微調(diào)成分以達(dá)到最終目標(biāo)成分要求。除超低碳鋼種外的所有鋼種，終點(diǎn)均控制在c=0.050.08，然后根據(jù)鋼種規(guī)格要求加入增碳劑。這種操作的優(yōu)點(diǎn)是(1)只有

51、終點(diǎn)碳低時(shí)，熔渣TFe含量高，脫磷效率才可能提高。(2)操作簡單，生產(chǎn)率高。(3)操作穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。(4)廢鋼比高。C 高拉碳低氧操作高拉碳的優(yōu)點(diǎn)是終渣氧化鐵含量低、金屬收得率高、氧氣消耗低、合金收得率高、鋼水氣體含量少。但高拉碳法終渣氧化鐵含量較低，除磷有困難；同時(shí)，在中、高碳范圍拉碳終點(diǎn)的命中率也較低，通常須等成分確定是否補(bǔ)吹。因此，要根據(jù)成品磷的要求，決定高拉碳范圍，既能保證終點(diǎn)鋼水氧含量低，又能達(dá)到成品磷的要求，并減少增碳量。48、如何判斷終點(diǎn)鋼水中的碳含量?現(xiàn)代煉鋼是通過副槍探頭測定碳含量，或?qū)煹乐袪t氣連續(xù)檢測分析預(yù)報(bào)終點(diǎn)碳。如尚未使用副槍和爐氣分析預(yù)報(bào)等動(dòng)態(tài)控制手段，仍

52、然需要憑經(jīng)驗(yàn)入工判斷終點(diǎn)。用紅外碳硫分析儀、直讀光譜儀分析成分決定出鋼。人工憑經(jīng)驗(yàn)判斷終點(diǎn)碳的方法如下。A 看火焰轉(zhuǎn)爐內(nèi)碳氧化在爐口形成了火焰。爐口火焰的顏色、亮度、形狀、長度隨爐內(nèi)脫碳量和速度有規(guī)律地變化，所以能夠從火焰的外觀來推斷爐內(nèi)的碳含量。在吹煉前期碳氧化量少溫度低，所以爐口火焰短，顏色呈暗紅色；吹煉中期碳開始激烈氧化，火焰白亮，長度增加，也顯得有力；當(dāng)碳含量進(jìn)一步降低到0.20左右時(shí)，由于脫碳速度明顯減慢，這時(shí)火焰要收縮、發(fā)軟、打晃，看起來火焰也稀薄些。煉鋼工根據(jù)自己的具體體驗(yàn)可以把握住拉碳時(shí)機(jī)。B 看火花 在爐口有爐氣帶出的金屬小粒，遇到空氣后被氧化，產(chǎn)生火花。碳含量越高(c>

53、;1.0%)火花呈火球狀和羽毛狀，火花彈跳有力；隨碳含量的逐漸降低火花依次爆裂成多叉、三叉、二叉，彈跳力也隨之減弱；當(dāng)碳c<0.10時(shí)，火花幾乎消失，跳出來的均是小火星和流線。C 取鋼樣在正常吹煉條件下，吹煉終點(diǎn)拉碳后取鋼樣，將樣勺表面的覆蓋渣撥開，根據(jù)鋼水沸騰情況可判斷終點(diǎn)碳含量。c=0.30.4時(shí)：火花分叉較多且碳花密集，彈跳有力，射程較遠(yuǎn)。c=0.18一0。25時(shí)：火花分叉較清晰，一般分為45叉，弧度較大。c=0.120.16時(shí)：碳花較稀，分叉明晰可辨，分為34叉，落地呈“雞爪”狀，跳出的碳花弧度較小，多呈直線狀。c<0.10時(shí)：碳花彈跳無力，基本不分叉，呈球狀顆粒。c再低時(shí)

54、，火花呈麥芒狀，短而無力，隨風(fēng)飄搖。同樣，由于鋼水的碳含量不同，在樣模內(nèi)的碳氧反應(yīng)和凝固也有區(qū)別，因此可以根據(jù)凝固后鋼樣表面出現(xiàn)結(jié)膜和毛刺，憑經(jīng)驗(yàn)判斷碳含量。此外還可以用吹煉一爐鋼的供氧時(shí)間和氧氣消耗量作為拉碳的參考。同時(shí)采用紅外碳硫分析儀、直讀光譜儀等成分的快速測定手段驗(yàn)證經(jīng)驗(yàn)判斷的準(zhǔn)確性。49、紅外碳硫分析儀的工作原理是怎樣的?紅外碳硫分析儀是利用被測氣體CO2和SO2對(duì)紅外線具有選擇吸收的原理進(jìn)行氣體定量分析的儀器。試樣在瓷性坩堝中，通入氧氣經(jīng)高頻感應(yīng)加熱燃燒，試樣中的碳和硫氧化生成CO2、SO2。經(jīng)氧氣載流送入檢測單元，CO2、SO2吸收紅外能量，因而檢測單元接受的能量減少，根據(jù)紅外能

55、量的衰減變化與被測氣體濃度間的關(guān)系可以確定被測氣體的濃度，進(jìn)而求出試樣中C、S元素的含量，分析結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)直接顯示。50、終點(diǎn)溫度過高或過低如何調(diào)整?發(fā)現(xiàn)終點(diǎn)溫度高于目標(biāo)值，補(bǔ)救的辦法是向爐內(nèi)加冷卻劑(鐵礦石或生白云石)，根據(jù)冷卻劑的冷卻效應(yīng)確定用量。加入大量冷卻劑后要降槍點(diǎn)吹，以防渣料結(jié)團(tuán)和爐內(nèi)溫度不均勻。當(dāng)終點(diǎn)碳含量高、溫度也高時(shí)，用鐵礦石調(diào)溫；如終點(diǎn)溫度高、碳含量不高時(shí)，可用生白云石或石灰石調(diào)溫。用礦石調(diào)溫應(yīng)注意防止?fàn)t口冒煙，影響環(huán)境。吹煉終點(diǎn)溫度過低，若終點(diǎn)碳在鋼種目標(biāo)值的上限，可采用補(bǔ)吹提溫。若終點(diǎn)碳低，通常的辦法是向爐內(nèi)加硅鐵或焦炭，補(bǔ)吹提溫。根據(jù)鋼種成分碳含量要求，在鋼包內(nèi)進(jìn)行

56、增碳。用硅鐵提溫應(yīng)根據(jù)硅鐵含硅量補(bǔ)加石灰，同時(shí)考慮補(bǔ)加石灰對(duì)爐溫的影響；用焦炭提溫應(yīng)考慮其對(duì)鋼水的增硫量。51、轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)對(duì)出鋼口有什么要求，為什么?出鋼口應(yīng)保持一定的直徑、長度和合理的角度，以維持合適的出鋼時(shí)間。若出鋼口變形擴(kuò)大，出鋼易散流、還會(huì)大流下渣，出鋼時(shí)間縮短等，這不僅會(huì)導(dǎo)致回磷，而且降低合金吸收率。出鋼時(shí)間太短，加入的合金未得到充分熔化，分布也不均勻，影響合金吸收率的穩(wěn)定性。出鋼時(shí)間過長，加劇鋼流二次氧化，加重脫氧負(fù)擔(dān)，而且溫降也大，同時(shí)也影響轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率。出鋼口要定期更換，可采用整體更換的辦法，也可采用重新做出鋼口的辦法。在生產(chǎn)中對(duì)出鋼口應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查維護(hù)。為延長出鋼口的使用壽

57、命，一方面要提高出鋼口材質(zhì)，另一方面在不影響質(zhì)量的前提下，造黏渣減少熔渣對(duì)出鋼口的侵蝕、沖刷。此外采用擋渣出鋼的方法，也能延長出鋼口的使用壽命。52、為什么要擋渣出鋼，有哪幾種擋渣方法?少渣或擋渣出鋼是生產(chǎn)純凈鋼的必要手段之一。其目的是有利于準(zhǔn)確控制鋼水成分，有效地減少鋼水回磷，提高合金元素吸收率，減少合金消耗。有利于降低鋼中夾雜物含量，提高鋼包精煉效果古還有利于降低對(duì)鋼包耐火材料蝕損。同時(shí)，也提高了轉(zhuǎn)爐出鋼口的壽命。目前，爐外精煉要求鋼包渣層厚度小于50m，噸鋼渣量小于3kgt。擋渣的方法有：用擋渣帽法阻擋一次下渣；阻擋二次下渣采用擋渣球法、擋渣塞法、氣動(dòng)擋渣器法、氣動(dòng)吹渣法等。(1)擋渣帽。在出鋼口外堵以鋼板制成的錐形擋渣帽，擋住開始出鋼時(shí)的一次熔渣。(2)擋渣球。擋渣球的密度介于鋼水與爐渣之間，臨近出鋼結(jié)束時(shí)投入爐內(nèi)出鋼口附近，隨鋼水液面的降低，擋渣球下沉而堵住出鋼口，避免隨之而來的熔渣進(jìn)入鋼包。(3)擋渣塞。擋渣塞能有效地阻止熔渣進(jìn)入鋼流。擋渣塞的結(jié)構(gòu)由塞桿和塞頭組成，其材質(zhì)與擋渣球相同，其密度可與擋渣球相同或稍低。塞桿上部是用來夾持定位的鋼棒，下部包裹耐火材料。出鋼即將結(jié)束時(shí)，按照轉(zhuǎn)爐出鋼角度，嚴(yán)格對(duì)位，用機(jī)械裝量將塞桿插入出鋼口。出鋼結(jié)束時(shí)，塞頭就封住出鋼口。塞頭上召溝槽，爐內(nèi)剩余鋼水可通過溝槽流出，鋼渣則被擋在爐內(nèi)。由于