炉外精炼论文
含量控制及非金属夹杂物的行为研究
姓名
学号
班级冶金四班
LF精炼过程钢中硫、磷、氮、氧含量控制及非金属夹杂物的行为研究
摘要：将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫“二次炼钢”。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。这样将炼钢分两步进行，可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本，主要介绍转炉钢水过LF精炼时，钢水中硫、磷、氮、氧含量的控制以及非金属夹杂物的行为研究。进而通过对工艺的优化和 精炼炉的精炼效果，提高钢水纯净度。
汽车喷水电机
完善，在生产中提高LF
关键词：LF精炼；脱硫；脱磷；氮、氧含量；非金属夹杂物
1引言：钢材的质量及性能是根据需要而确定的，不同的需要，要有不同的元素含量。硫；是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常叫做热脆性。磷；能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫做冷脆性。通常情况下，氮被视为钢中的有害元素，而氧元素主要以氧化物系非金属夹杂物的形式存在于钢中。减少LF炉精炼工艺过程钢液增氧、去除钢中氢含量是生产优质钢的关键环节。此外，控制钢中夹杂物是提高钢材使用性能的有效途
径。
2转炉LF精炼脱硫与脱磷
1
2
步步紧2.1脱硫
2.11脱硫方法
硫是钢中的长存元素之一，它会使大多数钢种的加工性能和使用性能变坏，因此除了少数易切削钢种外，它是需要在冶炼中脱除的有害元素。硫在钢中以[FeS]形式存在，常以[S]表示。钢中含锰高时，还会有一定的[MnS]存在。目前炼钢生产中能有效脱除钢中硫的方法有碱性氧化渣脱硫、碱性还原渣脱硫和钢中元素脱硫三种。
英姿带2.1.2脱硫影响因素
脱硫影响因素与碱性氧化渣脱硫不同,LF 碱性还原渣脱硫
反应方程式为:[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)(1)[MnS]+(CaO)=(CaS)+(MnO)(2)
由于钢中的[S]大部分以[FeS]形式存在，因此脱硫反应主要以式(1)为主。从式中可以发现，影响脱硫的主要因数有:①炉渣中(CaO)的含量，即碱度高低的影响;②炉渣中(FeO)含量;③该反应是渣钢界面反应，炉渣流动性影响;④渣量的影响等。具体如下：
①由脱硫的反应式可见，渣中含有(CaO)是脱硫的首要条件，由于酸性渣中的(CaO)全部被(SiO2)所结合而无脱硫能力，所以脱硫要在碱性渣下才能进行。随着碱度的增大，渣中自由的(CaO)含量增多，炉渣的脱硫能力增大。但碱度过高会引起炉渣的黏度增大，恶化双相反应的动力学条件而不利于脱硫反应的进行。生产经验表明，炉渣碱度2.5-3.5时，脱硫效果最好。炉渣碱度与硫的分配系数Ls 的关系如图1
所示。
②渣中(FeO)的含量。在LF 精炼造渣过程中，随着扩散脱氧的进行，渣中(FeO)的含量逐渐降低。从脱硫反应式(1)中可以看出，渣中氧化铁(FeO)含量的降低有利于脱硫反应向右进行。在还原气氛下，只要保持炉渣具有较高的碱度脱硫效果就极为显著，这表明了脱硫与脱氧的一致性。因此在冶炼过程中，脱氧越完全，对脱硫也越有利。同时炉渣中(FeO)+(MnO)含量%与硫的分配系数有以下关系,(FeO)+(MnO)含量%越高，硫的分配系数越低(参见图2)。
顶空瓶
③由于该反应是渣钢界面反应，只有保持流动性良好的炉渣，保证钢渣界面传递畅通无阻，才能使得反应向脱硫方向进行。因此在精炼过程中必须保持全程良好的炉渣流动性。
④在保证炉渣碱度的条件下，适当加大渣量可以稀释渣中脱硫产物(CaO)的浓度，对去硫有利；但渣量过大时会使渣层变厚，脱硫反应不活泼，钢液中的硫并不随渣量的增加而按比例下降。一般渣量控制在3%-5%较为合理。
2.2脱磷
2.2.1磷元素转化趋势分析
炼钢过程中，钢水中磷进入炉渣有两种方式，即氧化脱磷和还原脱磷，如图1所示.当体系氧势高于某一临界值，磷元素以P5+形
里德穆勒式进入炉渣(氧化脱磷)，并且氧势越高，进入炉渣的磷元素越多，氧势减小，渣中磷将返回钢中(回磷)；当体系氧势等于这一临界值时，氧化脱磷和还原脱磷的趋势相同；当体系氧势低于临界值，磷元
素将主要以P3-形式进入炉渣(还原脱磷)，并且体系氧势越低该过程越易进行.考虑到碱性
渣中主要的阳离子是Ca2+，若发生氧化脱磷，则脱磷产物为3CaO·P2O5或4CaO·P2O5，若发生还原脱磷，则脱磷产物为Ca3P2。
3
土工格室护坡
42.2.2LF 精炼过程还原脱硫的可能性分析
LF 精炼是对钢水脱氧后开始的.宝钢EAF 出钢过程进行脱氧,BOF 是在RH 内脱氧合金化，所以钢水进入LF 工位时，钢水中的溶解氧含量已经于3·0×10-5，在LF 精炼过程中向渣内加入扩散脱氧剂，使渣中氧和钢中氧迅速下降，致使LF 精炼后期，钢水中溶[w(O)/%]已经小于1·0×0-3，渣中FeO 质量分数为0·1~0·5%，当采用钡系脱氧剂时，钢中氧[w(O)/%]可达到2·0×10-4~3·0×10-4，渣中FeO 质量分数小于0·04%.LF 精炼终点典型炉渣化学成分见表
3.
经试验研究，在LF 内热力学上具备了还原脱磷的条件。另外，LF 精炼过程具有较高的温度，采用还原脱磷优于氧化脱磷.在较高温度下，采用铝钙合金，可以避免钙的过分气化损失.LF 炉内衬采用镁质耐火材料，使还原脱磷剂对炉衬的侵蚀减小到最低.所以，在LF 精炼过程中进行还原脱磷是可行的，并可同时降低钢中硫含量。
3LF 精炼过程中氮、氧元素含量的控制研究
3.1钢中氮氧含量在各个工序中的变化
3.1.1钢中氮含量在各个工序中的变化
图1列出各工序钢中氮含量的变化情况，其中20号、45号钢在出钢、LF 炉精炼和浇注过程氮含量有所增加，而普通船板钢氮含量略有增加。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议