S硫 http://baikebaiducom/view/39160htm
P磷 http://baikebaiducom/view/39167htm
Cu铜 http://baikebaiducom/view/36056htm
Sn锡 http://baikebaiducom/view/26399htm
As砷 http://baikebaiducom/view/34702htm
转炉炼钢工艺流程这种炼钢法使用的氧化剂是氧气把空气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化在氧化的过程中放出大量的热量 (含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度),可使炉内达到足够高的温度因此转炉炼钢不需要另外使用燃料 转炉炼钢是在转炉里进行转炉的外形就像个梨,内壁有耐火砖,炉侧有许多小孔(风口),压缩空气从这些小孔里吹炉内,又叫做侧吹转炉开始时,转炉处于水平,向内注入1300摄氏度的液态生铁,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来这时液态生铁表面剧烈的反应,使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 ,MnO,) 生成炉渣,利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用,使反应遍及整个炉内几分钟后,当钢液中只剩下少量的硅与锰时,碳开始氧化,生成一氧化碳(放热)使钢液剧烈沸腾炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰最后,磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙,一起成为炉渣 当磷与硫逐渐减少,火焰退落,炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时,表明钢已炼成这时应立即停止鼓风,并把转炉转到水平位置,把钢水倾至钢水包里,再加脱氧剂进行脱氧整个过程只需15分钟左右如果空气是从炉低吹入,那就是低吹转炉 随着制氧技术的发展,现在已普遍使用氧气顶吹转炉 (也有侧吹转炉)这种转炉吹如的是高压工业纯氧,反应更为剧烈,能进一步提高生产效率和钢的质量 转炉一炉钢的基本冶炼过程顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成:(1)上炉出钢、倒渣,检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理;(2)倾炉,加废钢、兑铁水,摇正炉体(至垂直位置);(3)降枪开吹,同时加入第一批渣料(起初炉内噪声较大,从炉口冒出赤色烟雾,随后喷出暗红的火焰;3~5min后硅锰氧接近结束,碳氧反应逐渐激烈,炉口的火焰变大,亮度随之提高;同时渣料熔化,噪声减弱);(4)3~5min后加入第二批渣料继续吹炼(随吹炼进行钢中碳逐渐降低,约12min后火焰微弱,停吹);(5)倒炉,测温、取样,并确定补吹时间或出钢;(6)出钢,同时(将计算好的合金加入钢包中)进行脱氧合金化 上炉钢出完钢后,倒净炉渣,堵出钢口,兑铁水和加废钢,降枪供氧,开始吹炼在送氧开吹的同时,加入第一批渣料,加入量相当于全炉总渣量的三分之二,开吹3-5分钟后,第一批渣料化好,再加入第二批渣料如果炉内化渣不好,则许加入第三批萤石渣料 吹炼过程中的供氧强度:小型转炉为25-45m3/(t·min);120t以上的转炉一般为28-36m3/(t·min) ◆开吹时氧枪枪位采用高枪位,目前是为了早化渣,多去磷,保护炉衬; ◆在吹炼过程中适当降低枪位的保证炉渣不“返干”,不喷溅,快速脱碳与脱硫,熔池均匀升温为原则; ◆在吹炼末期要降枪,主要目的是熔池钢水成分和温度均匀,加强熔池搅拌,稳定火焰,便于判断终点,同时使降低渣中Fe含量,减少铁损,达到溅渣的要求 ◆当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时,即停吹,倒炉取样,测定钢水温度,取样快速分析[C]、[S]、[P]的含量,当温度和成分符合要求时,就出钢 ◆当钢水流出总量的四分之一时,向钢包中的脱氧合金化剂,进行脱氧,合金化,由此一炉钢冶炼完毕
飞秒检测发现其组成和含量可以完全确定下来。纳米钢水净化剂,其原料按质量份构成为:纳米SiC2-8份,硅铝合金粉10-20份,K2O粉5-16份,Na2O粉3-12份,BaO粉5-12份,CaCO3粉3-10份,CaF2粉5-8份,Mg粉2-5份,钛铁粉2-6份,余量为铁粉,羟基纤维素3-8份,水分2-4份。不锈钢、耐热钢、特殊钢等钢种中含有较高的Cr、Ni、Mo及Nb、V、Ti等元素,而且绝大多数钢号的含碳量都很低,因此在冶炼过程中脱氧、脱硫和去气都比较困难,更难以脱磷。另一方面,在出钢和浇注过程中,不锈钢又比其它的钢种更易吸气(或称二次氧化),而且其钢液粘稠,钢中产生的夹杂物(氧化物、硫化物等)不易上浮,难以排出去,钢锭和铸件易出现疏松、气孔、夹砂、开裂等缺陷,导致钢材与铸造体的塑性、韧性的降低。
钢水净化剂,便是针对上述存在的问题及技术上的不足而设计的。在冶炼过程中添加到钢液中,能达到如下积极的效果。
钢中夹杂物的变态
钢中原有的Fe、Mn、Cr、Si和A1等元素形成的氧化物和硫化物等,被稀有元素和Ca的夹杂物取代。由于后者细小、分布均匀,既可改善钢耐腐蚀性,又可降低钢的各项异形(对板、带产品极为有利)。其中Ca的夹杂物,还可提高钢的易切削性能和抛光性能。
钢水净化剂可以使钢中的非金属夹杂物的性质发生变化,硫化物夹杂变成多相的塑性夹杂,有利于变形,轧制过程中夹杂物的变形减弱了热轧钢坯产生碎边的可能性。
进一步净化钢液
碱性金属镁的存在,进一步强化了其脱硫、脱氧的效果,残存于钢中的硫化物得到球化,减轻了气缩孔缺陷出现的机率。特别是当钢中有针、网状碳化物存在时,由于镁的作用,使之在铸态下即转变为团球状,且大量弥散地分布于基体中,消除了魏氏组织,使耐磨钢在硬度略有增加的前提下大幅度提高冲击韧性,钢的耐磨潜力也得到充分发挥。
Ti的存在,由于其与氧、氮和碳的结合力强,一方面可用于脱氧去气,但更主要的是因为Ti在贝氏体钢中主要以TiC的形式存在,TiC在液态中优先生成,作为结晶的非均质核心,细化晶粒,阻碍位错运动,造成位错的塞积和增殖,由于Ti与氮有较较强的结合力,可以消除或减轻氮对硼的有害作用。
Ti是一种更强的碳化物生成元素,它能稳定地固定钢中的碳,也避免晶界处出现碳化铬,这样既可有效提高钢的晶界强度和韧性,又提高了钢的耐晶界腐蚀性能,从而提高钢的室温和高温机械性能。
Al的存在一方面是脱氧的需要,而另一方面则是因为Al有助于稳定奥氏体薄膜,促进准贝氏体的形成。
钢水净化剂是多种活性元素复合而成,有利于防止高熔点纯物质SiO2、Al2O3等固相脱氧产物的形成,使其形成低熔点的复合化合物。
细化晶粒、强化晶界和金相功能
稀有活性元素和Ca等元素,在钢中生成高熔点的细小的弥散分布的产物,它们成为钢液早期结晶的晶核,使晶粒细化;Mg存在于晶界处,可阻止P、Pb等有害元素在晶界的偏聚;
Ti是一种更强的碳化物生成元素,它能稳定地固定钢中的碳,也避免晶界处出现碳化铬,这样既可有效提高钢的晶界强度和韧性,又提高了钢的耐晶界腐蚀性能,从而提高钢的室温和高温机械性能。
相对平衡关系。钢水中游离氧跟转炉吹炼重点氧含量可以反映转炉吹炼终点钢水氧含量的控制水平,是相对平衡关系,游离氧是自由基。处在游离状态下的氧,周围需有一个化学氛围,才能算是游离,单质情况的氧。
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