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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(chēng)為轉(zhuǎn)爐的工作容積,也稱(chēng)有效容積,以“V”表示,公稱(chēng)噸位用“T”表示,兩者之比值“V/T”稱(chēng)之為爐容比,單位為(m3/t)。一定公稱(chēng)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(guò)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(chē)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(guò)小,爐內(nèi)沒(méi)有足夠的反應(yīng)空間,勢(shì)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(guò)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(lèi)。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0.85~1.0m3/t,為減少?lài)姙R,爐容比應(yīng)不低于0.90m3/t。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(guò)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(chē)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(lèi)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(guò)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(guó)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(guó)各中、小型轉(zhuǎn)爐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(guò)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(guò)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(shì)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(wú)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(chēng)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(zhǎng)度內(nèi)其流速不變?yōu)榈人俣巍S捎谏淞鬟吘壟c周?chē)橘|(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(chēng)為射流的超音速核心段,又稱(chēng)為首段。首段長(zhǎng)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(chēng)為亞音速射流段,又稱(chēng)為尾段。當(dāng)射流截面上的速度與周?chē)橘|(zhì)一樣時(shí),射流就沉沒(méi)在周?chē)橘|(zhì)之中。在超音速區(qū)域內(nèi),等速段以后射流周?chē)衼喴羲贇饬鳎淞鞯臄U(kuò)張角較小,為10°~12°;亞音速區(qū)域內(nèi)無(wú)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(zhǎng)度一般隨出口馬赫數(shù)成正比例增加。超音速核心段的長(zhǎng)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?chē)臍怏w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?chē)臍怏w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(chēng)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(chēng)射流的衰減率,射流截面直徑增大速率也稱(chēng)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(guò)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(kāi)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,槍位操作穩(wěn)定,利于吹煉。多股氧流是從其內(nèi)側(cè)開(kāi)始混合的,混合后的射流內(nèi)側(cè)邊緣卷入周?chē)橘|(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(shì)。若噴孔與中心線夾角過(guò)小,多股氧射流過(guò)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(lèi)型。小型轉(zhuǎn)爐使用三孔拉瓦爾噴頭;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(chēng)鼻子尖部位)冷卻效果較差,吹煉過(guò)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(zhǎng)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(guò)大,就會(huì)使化渣、脫碳失去平衡,造成噴濺。氧流量過(guò)小,會(huì)延長(zhǎng)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)),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(chēng)噸位、爐容比來(lái)確定。供氧強(qiáng)度過(guò)大,會(huì)造成嚴(yán)重的噴濺,供氧強(qiáng)度過(guò)小延長(zhǎng)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(guó)內(nèi)中、小型轉(zhuǎn)爐的供氧強(qiáng)度(標(biāo)態(tài))為2.5~4.5Nm3/(t·min),大于120t轉(zhuǎn)爐的供氧強(qiáng)度(標(biāo)態(tài))為2.8~3.6Nm3/(t·min);國(guó)外轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度(標(biāo)態(tài))波動(dòng)在2.5~4.0Nm3/(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(guò)計(jì)算求出來(lái)。其步驟是:首先計(jì)算出熔池各元素氧化所需氧氣量和其他氧耗量,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(guò)高或過(guò)低對(duì)氧氣射流有何影響?煉鋼操作氧壓是測(cè)定點(diǎn)的氧壓,以p用表示;氧氣經(jīng)過(guò)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(cè)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(cè)定出來(lái)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(guò)多,則氣流在到達(dá)噴孔出口時(shí),尚未完成膨脹過(guò)程,仍然具有一定的壓力能沒(méi)有轉(zhuǎn)換,這時(shí)氧流離開(kāi)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(kāi)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(guò)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=1.9~2.1,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)氧壓下吹煉,當(dāng)操作氧壓過(guò)高時(shí),造成化渣不好,噴濺增加;如果操作氧壓超過(guò)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(guò)高的氧壓操作。操作氧壓過(guò)低時(shí),熔池?cái)嚢铚p弱,渣中TFe含量過(guò)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(guò)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(zhǎng)。槍位過(guò)低,沖擊面積小,沖擊深度加大,渣中TFe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(lái)表示。氧槍槍位(H/mm)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=(35~50)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(guò)淺,脫磷速度和氧氣利用率降低;若沖擊深度過(guò)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氣泡排出熔池得到充分的攪動(dòng),同時(shí)降低了熔渣的TFe含量,長(zhǎng)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(zhǎng)吹煉時(shí)間。如果槍位過(guò)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(kāi)熔池液面,只是從表面掠過(guò),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(zhǎng)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?lài)姙R。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(zhǎng)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(guò)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。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(guò)爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度來(lái)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(zhǎng),熱損失部分相對(duì)增多,溫度偏低。15、如何確定開(kāi)始吹煉槍位?開(kāi)吹槍位一般應(yīng)比過(guò)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(kāi)吹前必須了解鐵水溫度和成分,測(cè)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(kāi)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,槍位不要過(guò)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(kāi)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(lái),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(kāi)新?tīng)t,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?,利于成渣?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)渣劑的渣化。使用活性石灰成渣較快,整個(gè)過(guò)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(guò)程槍位?過(guò)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(guò)低,會(huì)產(chǎn)生爐渣“返干”,造成嚴(yán)重的金屬?lài)姙R,有時(shí)甚至噴頭粘鋼而被損壞。槍位過(guò)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(guò)程化渣情況、所煉鋼種、鐵水磷含量高低等具體情況而定。若過(guò)程熔渣黏稠,需要提槍改善熔渣流動(dòng)性。但槍位不宜過(guò)高,時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),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(guò)程中熔渣流動(dòng)性良好,可不必提槍?zhuān)苊庠蠺Fe過(guò)高,不利于吹煉。在吹煉末期降槍?zhuān)饕康氖鞘谷鄢劁撍煞趾蜏囟染鶆?,加?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(guò)程中,供氧流量保持不變,通過(guò)調(diào)節(jié)槍位來(lái)改變氧流與熔池的相互作用來(lái)控制吹煉。我國(guó)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(kāi)吹槍位較高,及早形成初期渣,二批料加入后適時(shí)降槍?zhuān)禑捴衅谌墼蹈蓵r(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(kāi)吹槍位較高,盡快形成初期渣;吹煉過(guò)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(guò)程中,通過(guò)調(diào)節(jié)供氧流量和槍位來(lái)改變氧流與熔池的相互作用,控制吹煉過(guò)程。常用的模式是:供氧流量前期大,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℃(2)冷卻不良。研究證明,噴頭表面晶粒受熱長(zhǎng)大,損壞后噴頭中心部位的晶粒與新噴頭相比長(zhǎng)大5~10倍;由于晶粒的長(zhǎng)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(wú)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(zhǎng)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)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^(guò)程渣,嚴(yán)格控制好過(guò)程溫度,提高終點(diǎn)碳和溫度控制的命中率;要及時(shí)測(cè)量爐液面高度,根據(jù)爐底狀況,調(diào)整過(guò)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(guò)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)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0.7~1.0MPa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(guò)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(guò)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(zhǎng)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。目前國(guó)內(nèi)推薦Ma=1.9~2.1。大于120t轉(zhuǎn)爐,Ma=2.0~2.1。(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(guò)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(0.8~1.0)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(lèi)、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(guò)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(jiǎn)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30%~40%。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1/2~2/3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60%左右。雙渣操作會(huì)延長(zhǎng)吹煉時(shí)間,增加熱量損失,降低金屬收得率,也不利于過(guò)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?tīng)t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(wú)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含量及爐渣堿度來(lái)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(kāi)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(kāi)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(guò)多,對(duì)爐襯有侵蝕作用,對(duì)環(huán)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(lái)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(lái)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(guò)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(ω[Si]≤0.15%),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?lài)姙R。31、石灰渣化的機(jī)理是怎樣的?石灰在爐內(nèi)渣化過(guò)程是通過(guò)試驗(yàn)及對(duì)未熔透石灰塊的成分分析了解的。開(kāi)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Ⅲ、Ⅳ區(qū),石灰在渣化成分點(diǎn)移至Ⅱ區(qū)(液相區(qū))。MnO和Fe2O3同樣也能夠破壞2CaO·SiO2的生成。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·SiO2→CaO·FeO·SiO2→2CaO·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(guò),(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(guò)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,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(kāi)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(kāi)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(guò)程中,由于氧流與熔池的相互作用,形成了氣—熔渣—金屬液密切混合的三相乳化液。分散在爐渣中的小氣泡的總體積,往往超過(guò)熔渣本身的體積。熔渣成為薄膜,將氣泡包住并使其隔開(kāi),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1~2m乃至3m?!捎跔t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,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(guò)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(guò)程中,氧壓低,槍位過(guò)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(guò)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?lài)姙R。所以,只有控制得當(dāng),才能夠保持正常的泡沫渣。34、吹煉過(guò)程中為什么會(huì)出現(xiàn)熔渣“返干”現(xiàn)象?在吹煉過(guò)程中,因氧壓高,槍位過(guò)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,使其溶解度達(dá)到飽和或過(guò)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(zhǎng)爐襯的使用壽命。終點(diǎn)渣MgO含量控制范圍在8%~10%,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(lái)看,輕燒白云石或菱鎂礦應(yīng)早加為好,以保持初期渣中ω(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(guò)程溫度控制和終點(diǎn)溫度控制。吹煉任何鋼種,對(duì)其出鋼溫度都有要求。如果出鋼溫度過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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^(guò)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(guò)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(lái)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,與鐵水溫度有直接關(guān)系;鐵水的化學(xué)熱就是鐵水中各元素氧化、成渣過(guò)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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)源的70%左右,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(guò)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(guò)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(guò)程中加入爐內(nèi)參與煉鋼過(guò)程的全部物料與煉鋼過(guò)程的產(chǎn)物之間的平衡關(guān)系。熱平衡是煉鋼過(guò)程的熱量來(lái)源與支出之間的平衡關(guān)系。通過(guò)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(chē)間、選用煉鋼設(shè)備以及實(shí)現(xiàn)煉鋼過(guò)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(guò)程中怎樣控制和調(diào)整熔池溫度?在吹煉過(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)高或過(guò)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(guò)供氧、造渣等操作,經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)反應(yīng),而達(dá)到該鋼種所要求的成分和溫度的時(shí)刻,稱(chēng)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?!?6、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(chēng)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(chēng)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ω[c]為±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(chēng)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(zhǎng)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,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?zhuān)@種操作稱(chēng)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?tīng)t渣才更利于充分脫磷;由于碳含量低,在出鋼過(guò)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ω〔c〕=0.05%~0.08%,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(jiǎn)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(guò)副槍探頭測(cè)定碳含量,或?qū)煹乐袪t氣連續(xù)檢測(cè)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(zhǎng)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(lái)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(kāi)始激烈氧化,火焰白亮,長(zhǎng)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(lái)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(ω〔c〕>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ω〔c〕<0.10%時(shí),火花幾乎消失,跳出來(lái)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(kāi),根據(jù)鋼水沸騰情況可判斷終點(diǎn)碳含量。ω〔c〕=0.3%~0.4%時(shí):火花分叉較多且碳花密集,彈跳有力,射程較遠(yuǎn)。ω〔c〕=0.18%一0。25%時(shí):火花分叉較清晰,一般分為4~5叉,弧度較大。ω〔c〕=0.12%~0.16%時(shí):碳花較稀,分叉明晰可辨,分為3~4叉,落地呈“雞爪”狀,跳出的碳花弧度較小,多呈直線狀。ω〔c〕<0.10%時(shí):碳花彈跳無(wú)力,基本不分叉,呈球狀顆粒。ω〔c〕再低時(shí),火花呈麥芒狀,短而無(wú)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(cè)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(cè)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(cè)單元,CO2、SO2吸收紅外能量,因而檢測(cè)單元接受的能量減少,根據(jù)紅外能量的衰減變化與被測(cè)氣體濃度間的關(guān)系可以確定被測(cè)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(guò)高或過(guò)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(guò)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(zhǎng)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(guò)長(zhǎng),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(zhǎng)出鋼口的使用壽命,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(zhǎng)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3kg/t。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(kāi)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(lái)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(lái)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(guò)溝槽流出,鋼渣則被擋在爐內(nèi)。由于擋渣塞比擋渣球擋渣效果好,目前得到普遍應(yīng)用。(4)氣動(dòng)擋渣器。出鋼將近結(jié)束時(shí),由機(jī)械裝置從轉(zhuǎn)爐外部用擋渣器噴嘴向出鋼口內(nèi)吹氣,阻止?fàn)t渣流出。此法對(duì)出鋼口形狀和位置要求嚴(yán)格,并要求噴嘴與出鋼口中心線對(duì)中。(5)氣動(dòng)吹渣法。擋住出鋼后期的渦流下渣最難,渦流一旦產(chǎn)生,容易出現(xiàn)渣鋼混出。因此,為防止出鋼后期產(chǎn)生渦流,或者即便有渦流產(chǎn)生,在渦流鋼液表面能夠擋住熔渣的方法,也是最為有效的方法,這就是氣動(dòng)吹渣法。采用高壓氣體將出鋼口上部鋼液面上的鋼渣吹開(kāi)擋住,達(dá)到除渣的目的。該法能使鋼包渣層厚度達(dá)到15~55mm。53、出鋼過(guò)程為什么向鋼包內(nèi)加鋼包渣改質(zhì)劑,有幾種改質(zhì)方法?出鋼時(shí)雖然采取擋渣措施,但要徹底擋住高氧化性的終渣很困難的,為此在提高擋渣效率的同時(shí),應(yīng)開(kāi)發(fā)和使用鋼包渣改質(zhì)劑。其目的一是降低熔渣的氧化性,減少其污染;二是形成合適的脫硫、吸收上浮夾雜物的精煉渣。在出鋼過(guò)程中加入預(yù)熔合成渣,經(jīng)鋼水混沖,完成爐渣改質(zhì)和鋼水脫硫的冶金反應(yīng),此法稱(chēng)為渣稀釋法。改質(zhì)劑由石灰、螢石或鋁礬土等材料組成。另一種爐渣改質(zhì)方法是渣還原處理法,即出鋼結(jié)束后,添加如CaO+鋁粉或A1+A1203+SiO2等改質(zhì)劑。鋼包渣改質(zhì)后的成分是:堿度R≥2.5;ω(FeO+MnO)≤4%;ωSiO2≤10%;ωCaO/ωAl2O3=1.2~1.5;脫硫效率為30%--40%。鋼包渣中(FeO+MnO)含量的降低,形成還原性熔渣,是具有良好吸附夾雜的精煉渣,為最終達(dá)到精煉效果創(chuàng)造了條件。54、如何防止或減少鋼包鋼水的回磷?為了防止鋼包回磷或使回磷降低至最低限度,需要嚴(yán)格管理和維護(hù)好出鋼口,避免出鋼下渣;采取擋渣出鋼,減少出鋼帶渣量。出鋼過(guò)程向鋼包內(nèi)加入鋼包渣改質(zhì)劑,一方面抵消因硅鐵脫氧后引起爐渣堿度的降低;另一方面可以稀釋熔渣中磷的含量,以減弱回磷反應(yīng)。另外,擋渣不好時(shí)精煉前應(yīng)扒除鋼包渣。55、影響鋼水氧含量的因素有哪些?吹煉終點(diǎn)鋼水氧含量也稱(chēng)為鋼水的氧化性。鋼水氧化性對(duì)鋼的質(zhì)量、合金吸收率以及對(duì)沸騰鋼的脫氧,都有重要的影響。影響鋼水氧含量的因素主要有:(1)鋼中氧含量主要受碳含量控制。碳含量高,氧含量就低;碳含量低時(shí),氧含量相應(yīng)就高;它們服從碳—氧平衡規(guī)律。(2)鋼水中的余錳含量也影響鋼中氧含量。在ω〔c〕<0.1%時(shí),錳對(duì)氧化性的影響比較明顯,余錳含量高,鋼中氧含量會(huì)降低。(3)鋼水溫度高,增加鋼水酌氧含量。(4)操作工藝對(duì)鋼水的氧含量也有影響。例如高槍位,或低氧壓,熔池?cái)嚢铚p弱,將增加鋼水的氧含量,當(dāng)ω〔c〕<0.15%時(shí),進(jìn)行補(bǔ)吹會(huì)增加鋼水氧含量;拉碳前,加鐵礦石或氧化鐵皮等調(diào)溫劑,也會(huì)增加鋼水氧含量。因此,鋼水要獲得正常的氧含量,首先應(yīng)該穩(wěn)定吹煉操作。56、什么是脫氧,什么是合金化?向鋼中加入脫氧元素,使之與氧發(fā)生反應(yīng),生成不溶于鋼水的脫氧產(chǎn)物,并從鋼水中上浮進(jìn)入渣中,鋼中氧含量達(dá)到所煉鋼種的要求,這項(xiàng)工藝稱(chēng)為脫氧。為了調(diào)整鋼中合金元素含量達(dá)到所煉鋼種規(guī)格的成分范圍,向鋼中加入所需的鐵合金或金屬的操作是合金化。通常,錳鐵及硅鐵既作為脫氧劑使用,又是合金化元素。有些合金等只是作為脫氧劑使用,如硅鈣合金,硅鋁合金及鋁等。冶煉含鋁的鋼種,鋁也是合金化元素。另有一些合金只用于合金化,如鉻鐵、鈮鐵,釩鐵、鎢鐵、鉬鐵等。在一般情況下,脫氧與合金化的操作是同時(shí)進(jìn)行的。57、由子脫氧工藝不同,盼氧產(chǎn)物的組成有何不同,怎樣才有利于脫氧產(chǎn)物的排除?鋼包脫氧合金化后,鋼中的氧[O]溶形成氧化物,只有脫氧產(chǎn)物上浮排除才能降低[O]夾,達(dá)到去除鋼中一切形式氧含量的目的。脫氧工藝有3種。(1)用Si/Mn脫氧,形成的脫氧產(chǎn)物可能有:固相的純SiO2;液相的MnO·SiO2;固溶體MnO-FeO。通過(guò)控制合適的ω〔Mn〕/ω〔Si〕比,能得到液相的MnO·SiO2產(chǎn)物,夾雜物易于上浮排除。(2)用S+Mn十Al脫氧,形成的脫氧產(chǎn)物可能有薔薇輝石(2MnO·A1203·5Si02);硅鋁榴石(3MnO·Al2O3·3SiO2);A12O3(ω〔Al2O3〕>30%)。控制夾雜物成分在低熔點(diǎn)范圍,為此鋼中ωIAl]≤0.006%,鋼中[O)溶可達(dá)0.0020%(20ppm)而無(wú)Al203沉淀,鋼水可澆性好,不堵水口,鑄坯不會(huì)產(chǎn)生皮下氣孔。(3)用過(guò)量鋁脫氧。對(duì)于低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼,鋼中酸溶鋁[Al]s含量為0.02%~0.04%,則脫氧產(chǎn)物全部為Al203。Al203熔點(diǎn)高達(dá)2050℃,在鋼水中呈固態(tài);若Al203含量多鋼水的可澆性變差,易堵水口。另外,Al203通過(guò)吹氬攪拌加速Al203上浮排出,或者喂入Si-Ca線、Ca線的鈣處理,改變Al203性態(tài)。[Al]s含量較低,鈣處理生成低熔點(diǎn)2CaO·Al203·Si02;對(duì)于低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼,通過(guò)鈣處理,產(chǎn)物易于上浮排除純凈了鋼水,改善了可澆性。58、什么是合金元素的吸收率,影響合金元素吸收率的因素有哪些?合金元素的吸收率又稱(chēng)收得率或回收率(η),是指進(jìn)入鋼中合金元素的質(zhì)量占合金元素加入總量的百分比。所煉鋼種、合金加入種類(lèi)、數(shù)量和順序、終點(diǎn)碳以及操作因素等,均影響合金元素吸收率。不同合金元素吸收率不同;同一種合金元素,鋼種不同,吸收率也有差異。影響合金元素吸收率的因素主要有:(1)鋼水的氧化性。鋼水氧化性越強(qiáng),吸收率越低,反之則高。鋼水氧化性主要取決于終點(diǎn)鋼水碳含量,所以,終點(diǎn)碳的高低是影響元素吸收率的主要因素。(2)終渣TFe含量。終渣的TFe含量高,鋼中氧含量也高,吸收率低,反之則高。(3)終點(diǎn)鋼水的余錳含量。鋼水余錳含量高,鋼水氧含量會(huì)降低,吸收率有提高。(4)脫氧元素脫氧能力。脫氧能力強(qiáng)的合金吸收率低,脫氧、能力弱的合金吸收率高。(5)合金加入量。在鋼水氧化性相同的條件下,加入某種元素合金的總量越多,則該元素的吸收率也高。(6)合金加入的順序。鋼水加入多種合金時(shí),加入次序不同,吸收率也不同。對(duì)于同樣的鋼種,先加的合金元素吸收率就低,后加的則高。倘若先加入部分金屬鋁預(yù)脫氧,后繼加入其他合金元素,吸收率就高。(7)出鋼情況。出鋼鋼流細(xì)小且發(fā)散,增加了鋼水的二次氧化,或者是出鋼時(shí)下渣過(guò)多,這些都降低合金元素的吸收率。(8)合金的狀態(tài)。合金塊度應(yīng)合適,否則吸收率不穩(wěn)定。塊度過(guò)大,雖能沉入鋼水中,但不易熔化,會(huì)導(dǎo)致成分不均勻。但塊度過(guò)小,甚至粉末過(guò)多,加入鋼包后,易被裹入渣中,合金損失較多,降低吸收率。59、對(duì)終點(diǎn)鋼水余錳含量應(yīng)如何考慮?終點(diǎn)鋼水余錳含量是確定含錳合金加入量的重要數(shù)據(jù)。終點(diǎn)余錳與鐵水錳含量、終點(diǎn)碳、爐渣氧化性及終點(diǎn)溫度有關(guān)。鐵水錳含量高,終點(diǎn)溫度高,終點(diǎn)碳含量高,鋼中余錳含量高;后吹次數(shù)多、噴濺大鋼中余錳含量低。此外,凡影響終渣TFe增高的因素,鋼中余錳含量都會(huì)降低,相反余錳含量會(huì)增高。目前轉(zhuǎn)爐用鐵水均為低錳鐵水,終點(diǎn)鋼中余錳很低。60、合金加入的順序和原則是怎樣的?在常壓下脫氧劑加入的順序有兩種。(1)先加脫氧能力弱的,后加脫氧能力強(qiáng)的脫氧劑。這樣既能保證鋼水的脫氧程度達(dá)到鋼種的要求,又利于脫氧產(chǎn)物上浮,質(zhì)量合乎鋼種的要求。因此,冶煉一般鋼種時(shí),脫氧劑加入的順序是:Fe-Mn→Fe-Si→AI。(2)對(duì)拉低碳工藝,脫氧劑的加入順序是:先強(qiáng)后弱,即AI→Fe-Si→Fe-Mn。實(shí)踐證明,利于Al2O3上浮,減少鋼中夾雜物,同時(shí)可以大大提高并穩(wěn)定Si和Mn元素的吸收率,相應(yīng)減少合金用量。但必須采用相應(yīng)精煉措施。一般合金加入順序應(yīng)考慮以下原則:(1)以脫氧為目的的元素先加,合金化元素后加。(2)易氧化的貴重合金應(yīng)在脫氧良好的情況下加入。如Fe-V、Nb-Fe、Fe-B等合金應(yīng)在Fe-Mn、Fe-Si、鋁等脫氧劑全部加完以后再加,以減少其燒損。為了成分均勻,加入的時(shí)間也不能過(guò)晚。微量元素還可以在精煉過(guò)程中加入。(3)難熔的、不易氧化的合金,如Fe-Cr、Fe-W,F(xiàn)e-Mo,F(xiàn)e-Ni等可加在精煉爐或轉(zhuǎn)爐內(nèi)。其他合金均加在鋼包內(nèi)。61、合金加入時(shí)間應(yīng)如何掌握?大多數(shù)鋼種均在鋼包內(nèi)完成脫氧合金化。這種方法簡(jiǎn)便,大大縮短冶煉周期,而且能提高合金元素的吸收率。合金加入時(shí)間,一般在鋼水流出總量的1/4時(shí)開(kāi)始加入,流出3/4時(shí)加完。為保證合金熔化和攪拌均勻,合金應(yīng)加在鋼流沖擊的部位或同時(shí)吹氬攪拌。62、噴濺有哪些危害,產(chǎn)生噴濺的基本原因是什么,轉(zhuǎn)爐煉鋼噴濺有哪幾種類(lèi)型?噴濺是頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中經(jīng)常見(jiàn)到的一種現(xiàn)象。噴濺的危害如下:(1)噴濺造成金屬損失在0.5%~5%,避免噴濺就等于增加鋼產(chǎn)量。(2)噴濺冒煙污染環(huán)境。(3)噴濺的噴出物堆積,清除困難,嚴(yán)重噴濺還會(huì)引發(fā)事故,危及入身及設(shè)備安全。(4)由于噴濺物大量噴出,不僅影響脫除P、S,熱量損失增大,還會(huì)引起鋼水量變化,影響冶煉控制的穩(wěn)定性。限制供氧強(qiáng)度的提高。防止和減少?lài)姙R是頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉的重要課題之一。爐內(nèi)鋼水的密度約7.0t/m3,熔渣的密度約為3.2t/m3,如果沒(méi)有足夠的力量,金屬和熔渣是不會(huì)從爐口噴出的。噴濺主要源自碳氧的不均衡反應(yīng),瞬間產(chǎn)生的大量CO氣體,從爐口奪路而出,將金屬和熔渣托出爐外。爆發(fā)性噴濺、泡沫性噴濺和金屬?lài)姙R是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉常見(jiàn)的噴濺。63、為什么會(huì)產(chǎn)生爆發(fā)性噴濺?熔池內(nèi)碳氧反應(yīng)不均衡發(fā)展,瞬時(shí)產(chǎn)生大量的CO氣體,這是發(fā)生爆發(fā)性噴濺的根本原因。碳氧反應(yīng):[C]+(FeO)=ICO1+[Fe]是吸熱反應(yīng),反應(yīng)速度受熔池碳含量、渣中(TFe)含量和溫度的共同影響。由于操作上的原因,熔池驟然受到冷卻,抑制了正在激烈進(jìn)行的碳氧反應(yīng);供入的氧氣生成了大量(TFe)并聚積;當(dāng)熔池溫度再度升高到一定程度(一般在1470℃以上),(TFe)聚積到20%以上時(shí),碳氧反應(yīng)重新以更猛烈的速度進(jìn)行,瞬時(shí)間排出大量具有巨大能量的CO氣體從爐口奪路而出,同時(shí)還挾帶著一定量的鋼水和熔渣,形成了較大的噴濺。例如因二批渣料加入時(shí)間不當(dāng),在加入二批料之后不久,隨之而來(lái)的大噴濺,就是由于上述原因造成的。在熔渣氧化性過(guò)高,熔池溫度突然冷卻后又升高的情況下,就有可能發(fā)生爆發(fā)性噴濺。64、吹煉過(guò)程中怎樣預(yù)防爆發(fā)性噴濺?根據(jù)爆發(fā)性噴濺產(chǎn)生的原因,可以從以下幾方面預(yù)防:(1)控制好熔池溫度。前期溫度不要過(guò)低,中后期溫度不要過(guò)高,均勻升溫,碳氧反應(yīng)得以均衡的進(jìn)行;嚴(yán)禁突然冷卻熔池,消除爆發(fā)性碳氧反應(yīng)的條件。(2)控制(TFe)不出現(xiàn)聚積現(xiàn)象,以避免熔渣過(guò)分發(fā)泡或引起爆發(fā)性的碳氧反應(yīng)。具體講應(yīng)注意以下的情況:1)若初期渣形成過(guò)早,應(yīng)及時(shí)降槍以控制渣中(TFe);同時(shí)促進(jìn)熔池升溫,使碳得以均衡的氧化。避免碳焰上來(lái)后的大噴。2)適時(shí)加入二批料,這樣熔池溫度不會(huì)明顯降低,有利于消除因二批渣料的加入過(guò)分冷卻熔池而造成的大噴。3)在處理爐渣“返干”或加速終點(diǎn)渣形成時(shí),不要加入過(guò)量的螢石,或用過(guò)高的槍位吹煉,避免(TFe)積聚。4)終點(diǎn)適時(shí)降槍?zhuān)禈屵^(guò)早熔池碳含量還較高,碳的氧化速度猛增,也會(huì)產(chǎn)生大噴。5)爐役前期爐膛小,同時(shí)溫度又低,要注意適時(shí)降槍?zhuān)苊釺Fe含量過(guò)高,引起噴濺。6)補(bǔ)爐后爐襯溫度偏低,前期溫度隨之降低,要注意及時(shí)降槍?zhuān)刂圃?TFe)含量,以免噴濺。7)若采用留渣操作時(shí),兌鐵前必須采取冷凝熔渣的措施,防止產(chǎn)生爆發(fā)性噴濺。(3)吹煉過(guò)程一旦發(fā)生噴濺就不要輕易降槍?zhuān)驗(yàn)榻禈屢院螅佳醴磻?yīng)更加激烈,反而會(huì)加劇噴濺。此時(shí)可適當(dāng)?shù)奶針專(zhuān)@樣一方面可以緩和碳氧反應(yīng)和降低熔池升溫速度,另一方面也可以借助于氧氣射流的沖擊作用吹開(kāi)熔渣,利于氣體的排出。(4)在爐溫很高時(shí),可以在提槍的同時(shí)適當(dāng)加一些石灰,稠化熔渣,有時(shí)對(duì)抑制噴濺也有些作用,但加入量不宜過(guò)多。也可以用如廢絕熱板、小木塊等密度較小的防噴劑,降低渣中(TFe)含量,達(dá)到減少?lài)姙R的目的。此外,適當(dāng)降低氧流量也可以減弱噴濺強(qiáng)度。65、為什么會(huì)產(chǎn)生泡沫性噴濺,怎樣預(yù)防泡沫性噴濺?除了碳的氧化不均衡外,還有如爐容比、渣量、爐渣泡沫化程度等因素也會(huì)引起噴濺。在鐵水Si、P含量較高時(shí),渣中SiO2、P2O5含量也高,渣量較大,再加上熔渣中TFe含量較高,其表面張力降低,阻礙著CO氣體通暢排出,因而渣層膨脹增厚,嚴(yán)重時(shí)能夠上漲到爐口。此時(shí)只要有一個(gè)不大的推力,熔渣就會(huì)從爐口噴出,熔渣所夾帶的金屬液也隨之而出,形成噴濺。同時(shí)泡沫渣對(duì)熔池液面覆蓋良好,對(duì)氣體的排出有阻礙作用。嚴(yán)重的泡沫渣可能導(dǎo)致?tīng)t口溢渣。顯然,渣量大時(shí),比較容易產(chǎn)生噴濺;爐容比大的轉(zhuǎn)爐,爐膛空間也大,相對(duì)而言發(fā)生較大噴濺的可能性小些。泡沫性噴濺由于渣中(TFe)含量較高,往往伴隨有爆發(fā)性噴濺。泡沫性噴濺預(yù)防的措施如下:,(1)控制好鐵水中的Si、P含量,最好是采用鐵水預(yù)處理,實(shí)施三脫,或者采用雙渣操作,如鐵水中Si、P含量高,渣量大,在吹煉前期倒出部分酸性泡沫渣,可避免泡沫性噴濺。(2)控制好(TFe)含量,不出現(xiàn)(TFe)的聚積現(xiàn)象,以免熔渣過(guò)分發(fā)泡。66、為什么會(huì)產(chǎn)生金屬?lài)姙R,怎樣預(yù)防金屬?lài)姙R?當(dāng)渣中TFe含量過(guò)低,熔渣黏稠,熔池被氧流吹開(kāi)后熔渣不能及時(shí)返回覆蓋液面,CO氣體的排出帶著金屬液滴飛出爐口,形成金屬?lài)姙R。飛濺的金屬液滴粘附在氧槍噴頭上,會(huì)嚴(yán)重惡化噴頭的冷卻條件,導(dǎo)致噴頭損壞。熔渣“返干”會(huì)產(chǎn)生金屬?lài)姙R??梢?jiàn),形成金屬?lài)姙R的原因與爆發(fā)性噴濺正好相反。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間低槍位操作、二批料加入過(guò)早、爐渣未化透就急于降槍脫碳以及爐液面上升而沒(méi)有及時(shí)調(diào)整槍位,都有可能產(chǎn)生金屬?lài)姙R。金屬?lài)姙R預(yù)防和處理措施如下:(1)保證合理裝入量,避免超裝,防止熔池過(guò)深,爐容比過(guò)小。(2)爐底上漲應(yīng)及時(shí)處理;經(jīng)常測(cè)量爐液面高度,以防槍位控制不當(dāng)。(3)控制好槍位,化好渣,避免槍位過(guò)低(TFe)過(guò)低。(4)控制合適的(TFe)含量,保持正常熔渣性能。67、計(jì)算機(jī)控制煉鋼有哪些優(yōu)點(diǎn)?與經(jīng)驗(yàn)煉鋼相比,計(jì)算機(jī)控制煉鋼具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)較精確地計(jì)算吹煉參數(shù)。計(jì)算機(jī)控制煉鋼計(jì)算模型是半機(jī)理半經(jīng)驗(yàn)的模型,且可不斷優(yōu)化,比憑經(jīng)驗(yàn)煉鋼的粗略計(jì)算精確的多,可將其吹煉的氧氣消耗量和渣料數(shù)量控制在最佳范圍,合金和原料消耗量有明顯的降低。(2)無(wú)倒?fàn)t出鋼。計(jì)算機(jī)控制煉鋼補(bǔ)吹率一般小于8%,其冶煉周期可縮短5~l0min;(3)終點(diǎn)命中率高。計(jì)算機(jī)控制吹煉終點(diǎn)命中率一般水平不小于80%,先進(jìn)水平不小于90%;經(jīng)驗(yàn)煉鋼終點(diǎn)控制命中率約60%左右;大幅提高終點(diǎn)控制命中率,因此鋼水氣體含量低,鋼質(zhì)量得到改善。(4)改善勞動(dòng)條件。計(jì)算機(jī)控制煉鋼采用副槍或其他設(shè)備測(cè)溫、取樣,能減輕工入勞動(dòng)強(qiáng)度,也減少倒?fàn)t冒煙的污染,改善勞動(dòng)環(huán)境。68、煉鋼計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括哪些部分?煉鋼計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一般分三級(jí):管理級(jí)(三級(jí)機(jī))、過(guò)程級(jí)(二級(jí)機(jī))、基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)(一級(jí)機(jī))。計(jì)算機(jī)煉鋼過(guò)程控制是以過(guò)程計(jì)算機(jī)控制為核心,實(shí)行對(duì)冶煉全過(guò)程的參數(shù)計(jì)算和優(yōu)化、數(shù)據(jù)和質(zhì)量跟蹤、生產(chǎn)順序控制和管理。計(jì)算機(jī)控制功能如下:(1)從管理計(jì)算機(jī)接受生產(chǎn)和制定計(jì)劃。(2)向上傳輸一級(jí)系統(tǒng)的過(guò)程數(shù)據(jù)。(3)向一級(jí)系統(tǒng)下達(dá)設(shè)定值。主要包括熔煉鋼號(hào),散狀材料重量,吹氧量,吹煉模式(吹煉槍位、供氧曲線散料加入批量和時(shí)間、底吹曲線,副槍下槍時(shí)間和高度),動(dòng)態(tài)過(guò)程的吹氧量和冷卻劑加入量。(4)從化驗(yàn)室接收鐵水、鋼液和爐渣的成分分析數(shù)據(jù)。(5)建立鋼種字典。(6)完成轉(zhuǎn)爐裝料計(jì)算。(7)完成轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)吹煉的控制計(jì)算。(8)完成冶煉記錄。(9)將生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳送到管理計(jì)算機(jī)。69、計(jì)算機(jī)控制煉鋼的條件是什么?用計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)爐煉鋼,不僅需要計(jì)算機(jī)硬件和軟件,而且還必須具備以下條件:(1)設(shè)備無(wú)故障或故障率很低。計(jì)算機(jī)控制煉鋼要求生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定,設(shè)備準(zhǔn)確地執(zhí)行基礎(chǔ)自動(dòng)化發(fā)出的工作指令,基礎(chǔ)自動(dòng)化準(zhǔn)確控制設(shè)備運(yùn)行。保證生產(chǎn)能連續(xù)正常地按順序進(jìn)行。因此要求轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)設(shè)備無(wú)故障或故障率很低。,(2)過(guò)程數(shù)據(jù)檢測(cè)準(zhǔn)確可靠。無(wú)論是靜態(tài)控制,還是動(dòng)態(tài)控制,都是建立在對(duì)各種原材料數(shù)量和成分,以及溫度、壓強(qiáng)、流量、鋼液成分和溫度的準(zhǔn)確測(cè)量基礎(chǔ)上,所以要求各種傳感器必須穩(wěn)定可靠,以保證吹煉過(guò)程參數(shù)的測(cè)量準(zhǔn)確可信。(3)原材料達(dá)到精料標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)量穩(wěn)定。計(jì)算機(jī)控制煉鋼要進(jìn)行操作條件(如吹煉所需的裝入量、氧氣消耗量和渣料用量等)計(jì)算?這些計(jì)算以吹煉參考爐次和正常吹煉控制反應(yīng)為基準(zhǔn)。因此要求吹煉前的初始條件如鐵水、廢鋼、渣料成分和鐵水溫度等參數(shù)穩(wěn)定,計(jì)算值修正變化量較少,吹煉處于平穩(wěn)狀態(tài)。(4)要求入員素質(zhì)高。計(jì)算機(jī)控制煉鋼是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它對(duì)原材料管理、工藝過(guò)程控制、設(shè)備運(yùn)行等有很高的要求。因此企業(yè)要具有很高的管理水平,高素質(zhì)的管理入員、技術(shù)入員、操作入員和設(shè)備維修入員,確保整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。我國(guó)有的鋼廠采用計(jì)算機(jī)煉鋼已達(dá)到全程控制率大于90%,終點(diǎn)命中率大于80%(控制精度:ω〔c〕為±0.015%,溫度為±12℃),轉(zhuǎn)爐補(bǔ)吹率小于8%的水平。70、什么是靜態(tài)模型,靜態(tài)模型計(jì)算包括哪些內(nèi)容?靜態(tài)模型就是根據(jù)物料平衡和熱平衡計(jì)算,再參照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得出的修正系數(shù),確定吹煉加料量和氧氣消耗量,預(yù)測(cè)終點(diǎn)鋼水溫度及成分目標(biāo)。靜態(tài)模型計(jì)算是假定在同一原料條件下,采用同樣的吹煉工藝,則應(yīng)獲得相同的冶煉效果。若條件有變,根據(jù)本爐次與參考爐次的原料、工藝等條件的差異,可推算出本爐次的目標(biāo)值。靜態(tài)模型的計(jì)算通常包括氧氣量模型、槍位模型、輔原料模型和合金料模型。氧氣量模型的計(jì)算包括:先根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式計(jì)算吹煉一爐鋼所需的氧氣量;再計(jì)算由于加入鐵礦石而帶入的氧氣量;然后用氧氣利用系數(shù)修正一爐鋼所需的氧氣量;最后計(jì)算不同吹煉階段消耗的氧氣量。槍位模型的計(jì)算包括:根據(jù)不同階段計(jì)算槍位和根據(jù)爐內(nèi)液面高度計(jì)算槍位。輔原料模型的計(jì)算包括:鐵礦石加入量、石灰加入量計(jì)算、螢石加入量的計(jì)算以及白云石加入量的計(jì)算。合金料模型的計(jì)算包括:各種合金料加入量的計(jì)算。71、什么是動(dòng)態(tài)模型,該模型的計(jì)算包括哪些內(nèi)容?動(dòng)態(tài)模型是指當(dāng)轉(zhuǎn)爐接近終點(diǎn)時(shí),將測(cè)到的溫度及碳含量數(shù)值:輸送到過(guò)程計(jì)算機(jī);過(guò)程計(jì)算機(jī)根據(jù)所測(cè)到的實(shí)際數(shù)值,計(jì)算出達(dá)剝目標(biāo)溫度和目標(biāo)碳含量補(bǔ)吹所需的氧氣量及冷卻劑加入量,并以測(cè)到的實(shí)際數(shù)值作為初值,以后每吹氧3s,啟動(dòng)一次動(dòng)態(tài)計(jì)算,預(yù)測(cè)熔池內(nèi)溫度和目標(biāo)碳含量。當(dāng)溫度和碳含量都進(jìn)入目標(biāo)范圍時(shí),發(fā)出停吹命令。動(dòng)態(tài)模型的計(jì)算包括:(1)計(jì)算動(dòng)態(tài)過(guò)程吹氧量。動(dòng)態(tài)吹氧量與碳含量、測(cè)定后加火的冷卻劑成分、熔池脫碳速度有關(guān)。(2)推算終點(diǎn)碳含量。定碳后,依動(dòng)態(tài)吹氧量計(jì)算終點(diǎn)鋼水碳含量。(3)推算終點(diǎn)鋼水溫度。測(cè)溫后,根據(jù)鋼液原始溫度、熔池升溫狀況和動(dòng)態(tài)冷卻劑加入情況推算終點(diǎn)鋼水溫度。(4)計(jì)算動(dòng)態(tài)過(guò)程冷卻劑加入量。根據(jù)終點(diǎn)碳含量和終點(diǎn)溫度值,可計(jì)算出動(dòng)態(tài)過(guò)程冷卻劑加入量。(5)修正計(jì)算。用實(shí)際數(shù)值對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正。動(dòng)態(tài)模型學(xué)習(xí)系數(shù)可通過(guò)過(guò)程計(jì)算機(jī)自學(xué)習(xí)模型不斷進(jìn)行修正72、副槍有哪些功能,其探頭有哪幾種類(lèi)型?副槍有測(cè)試副槍與操作副槍之分。測(cè)試副槍的功能是在吹煉過(guò)程和終點(diǎn)測(cè)量溫度、取樣、測(cè)定鋼水中碳含量和氧含量以及爐液面的高度等,以提高控制的準(zhǔn)確性,獲取冶煉過(guò)程的中間數(shù)據(jù),是轉(zhuǎn)爐煉鋼計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)控制的一種道程測(cè)量裝置。它是由槍體與探頭(又稱(chēng)測(cè)試頭)組成的水冷槍。探頭有單功能探頭和復(fù)合功能探頭,目前應(yīng)用廣泛的是測(cè)溫、定碳與取樣的復(fù)合功能探頭和定氧探頭。73、結(jié)晶定碳的原理是怎樣的?終點(diǎn)鋼水中的主要元素是Fe與C,碳含量高低影響著鋼水的凝固溫度;反之,根據(jù)凝固溫度不同也可以判斷碳含量。如果在鋼水凝固的過(guò)程中連續(xù)地測(cè)定鋼水溫度,當(dāng)?shù)竭_(dá)凝固溫度時(shí),由于凝固潛熱抵消了鋼水降溫散發(fā)的熱量,這時(shí)溫度隨時(shí)間變化的曲線出現(xiàn)了一個(gè)平臺(tái),這個(gè)平臺(tái)的溫度就是鋼水的凝固溫度;不同碳含量的鋼液凝固時(shí)就會(huì)出現(xiàn)不同溫度的平臺(tái),所以根據(jù)凝固溫度也可以推出鋼水的碳含量。副槍測(cè)定終點(diǎn)碳含量就是這個(gè)原理。74、應(yīng)用副槍測(cè)量熔池液面高度的工作原理是怎樣的?利用副槍測(cè)量熔池液面高度的工作原理是:在探頭前裝有兩個(gè)電極,當(dāng)探頭與金屬液面接觸時(shí)導(dǎo)通電路,測(cè)出副槍此時(shí)的槍位,也就測(cè)出了熔池液面值。75、測(cè)定熔池鋼水中氧含量的原理是怎樣的?熔池鋼水氧含量的測(cè)定原理是:用電解質(zhì)ZrO2+MgO以耐火材料的形式包住Mo+MoO2組成的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電極板,而以鋼水中[O]十Mo為另一個(gè)電極板,鋼水中氧濃度與標(biāo)準(zhǔn)電極Mo+MOO2氧濃度不同,在ZrO2+MgO電解質(zhì)中形成氧濃度差電池。測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì),可以得出鋼液中氧含量。對(duì)于低碳鋼,根據(jù)終點(diǎn)定氧的結(jié)果,通過(guò)碳—氧濃度乘積關(guān)系可以得出碳含量。76、副槍的構(gòu)造是怎樣的,對(duì)副槍有哪些要求?副槍是安裝在氧槍側(cè)面的一支水冷槍?zhuān)谒錁尩念^部安有可更換探頭。測(cè)試副槍槍體是由3層同心圓鋼管組成。內(nèi)管中心裝有信號(hào)傳輸導(dǎo)線,并通氮?dú)獗Wo(hù);中層管與外層管分別為進(jìn)、出冷卻水的通道;在槍體的下部底端裝有導(dǎo)電環(huán)和探頭的固定裝置。副槍探頭借助機(jī)械手等裝置更換。測(cè)試副槍裝好探頭插入熔池,將所測(cè)溫度、碳含量數(shù)據(jù)反饋給計(jì)算機(jī)或計(jì)器儀表。副槍提出爐口以上后,鋸掉探頭樣杯部分,取出鋼樣并通過(guò)溜槽風(fēng)動(dòng)送至化驗(yàn)室校驗(yàn)成分;拔頭裝置拔掉舊探頭,裝頭裝置再裝上新探頭準(zhǔn)備下一次測(cè)試使用。對(duì)副槍的要求有:副槍的運(yùn)行速度在高速(150m/min),中速(36m/min),低速(6m/min)時(shí),停位要準(zhǔn)確}.探頭可自動(dòng)裝卸,使用方便可靠;做到既可自動(dòng)操作又可手動(dòng)操作’,既可集中操作又能就地操作,既能強(qiáng)電控制也能弱電控制;當(dāng)探頭未裝好或未裝上、二次儀表未接通或不正常、槍管內(nèi)冷卻水?dāng)嗔骰蛄髁窟^(guò)低、或水溫過(guò)高等任一情況發(fā)生,副槍均不能運(yùn)行,并報(bào)警。在突然停電,或電力拖動(dòng)出現(xiàn)故障,或斷繩、亂繩時(shí),可通過(guò)氮?dú)怦R達(dá)迅速將副槍提出轉(zhuǎn)爐爐口。77、副槍測(cè)溫定碳的探頭的結(jié)構(gòu)是怎樣的?測(cè)溫、定碳復(fù)合探頭的結(jié)構(gòu)形式,按鋼水進(jìn)入探頭樣杯的方式分為:上注式、側(cè)注式和下注式。側(cè)注式是普遍采用的形式。78、副槍的安裝位置怎樣確定,副槍測(cè)試的時(shí)間應(yīng)如何考慮?副槍的安裝位置應(yīng)確保測(cè)溫、取樣的代表性。它與氧槍間的中心距應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:(1)副槍要避開(kāi)氧射流以及氧射流與熔池作用的“火點(diǎn)”,并有一定的安全距離。(2)在轉(zhuǎn)爐爐口粘鋼粘渣最嚴(yán)重的情況下,副槍槍體還能順利運(yùn)行。(3)與氧槍設(shè)備不發(fā)生干擾。依據(jù)動(dòng)態(tài)模型要求,副槍第一次測(cè)試時(shí)間是當(dāng)轉(zhuǎn)爐供氧量達(dá)到爐氧氣消耗量的85%左右時(shí);副槍第二次測(cè)試時(shí)間是在動(dòng)態(tài)模型認(rèn)為鋼液達(dá)到終點(diǎn)要求時(shí)。79、如何依據(jù)爐氣連續(xù)分析動(dòng)態(tài)控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn),有哪些優(yōu)點(diǎn)?動(dòng)態(tài)控制要求連續(xù)獲得各種參數(shù)以滿(mǎn)足控制冶煉需要,但副槍并不能連續(xù)測(cè)量溫度和鋼水成分。為此,依靠連續(xù)分析轉(zhuǎn)爐爐氣成分來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制的系統(tǒng)得到了發(fā)展。它由兩部分組成:一部分是爐氣分析系統(tǒng);另一部分是根據(jù)轉(zhuǎn)爐的爐氣成分進(jìn)行動(dòng)態(tài)工藝控制的模型。爐氣分析系統(tǒng)包括爐氣取樣和分析系統(tǒng),可在高溫和有灰塵的條件下進(jìn)行工作,并在極短的時(shí)間內(nèi)分析出爐氣的化學(xué)成分(如CO、CO2、N2、H2、O2等)。該系統(tǒng)由具有自我清潔功能的測(cè)試頭、氣體處理系統(tǒng)和氣體分析裝置組成。動(dòng)態(tài)工藝控制模型可計(jì)算出轉(zhuǎn)壙的脫碳速度、鋼水和爐渣的成分、鋼水溫度并決定停吹點(diǎn)。其計(jì)算原理是根據(jù)渣鋼間反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)、物料平衡和熱平衡來(lái)預(yù)測(cè)爐氣成分的變化趨勢(shì)。在停吹2min以前,動(dòng)態(tài)模型根據(jù)脫碳速度和爐氣的行為,計(jì)算出達(dá)到目標(biāo)碳含量所需氧氣量及所需吹煉時(shí)間。動(dòng)態(tài)模型還包括了從開(kāi)吹到停吹所必需的一些功能,如工藝的監(jiān)測(cè)和跟蹤、工藝信息的獲取和儲(chǔ)存、報(bào)告系統(tǒng)等。

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