冶金概论.docx
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冶金概论
第一章绪论
1.提取冶金过程可以按如下方式进行分类
1)按所冶炼金属类型分:
钢铁冶金,有色冶金
2)按冶金工艺过程不同分:
电冶金(采用电能提取和精炼金属),湿法冶金(包括浸出、净化和提取三步骤),火法冶金(包括原料准备、冶炼和精炼三步骤)
2.钢铁生产的典型工艺(长流程)
3.钢铁厂产生的各种污染物有:
大气污染物质,污水,固体废弃物。
4.凡是耐火度高于1580℃,能在一定程度上抵抗温度骤变、炉渣侵蚀和承受高温荷重作用韵
无饥非金属材料,称为耐火材料。
耐火材料由耐火砂岩进入到现代科技产品,已成为独立的生产行业,其产品的60~80%消
耗于冶金工业。
5.钢铁工业能耗
我国钢铁工业的能源消耗中,钢铁冶炼是耗能最高的工序,占钢铁工业能耗的60~70%。
其主要耗于炼铁系统,焦化、烧结、球团、炼铁等工序,占钢铁生产能耗的一半以上。
第二章:
铁矿粉造块
1.烧结过程的定义
将各种粉状铁,配入适宜的燃料和熔剂,均匀混合,然后放在烧结机上点火烧结。
在燃料燃
烧产生高温和一系列物理化学变化作用下,部分混合料颗粒表面发生软化熔融,产生一定数
量的液相,并润湿其它未融化的矿石颗粒。
冷却后,液相将矿粉颗粒粘结成块。
这一过程叫
是烧结过程,所得到的块矿叫烧结矿。
2.球团生产过程和球团矿
将准备好的原料(细磨精矿或其他细磨粉状物料、添加剂等),按一定比例经过配料、混匀制成一定尺寸的小球,然后采用干燥焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化固结.这一过程即为球团过程。
其产品即为球团矿。
3.高炉炉料结构
炉料结构即高炉生产中酸性炉料、碱性炉料及块矿所占的比例。
4.我国大中型高炉炉料结构
Ø
(1)高碱度烧结矿+酸性球团矿
Ø
(2)高碱度烧结矿+块矿
Ø(3)高碱度烧结矿+酸性球团矿+块矿
第三章高炉炼铁
1.高炉炼铁:
在高炉中采用还原剂将铁矿石经济而高效的还原得到温度和成分符合要求的液态生铁的过程。
2.燃料
焦炭的作用:
发热剂、还原剂及料柱骨架。
粒度:
大型高炉40~60mm;中型高炉25~40mm;小型高炉15~25mm;
喷吹燃料:
发热剂、还原剂。
固体(无烟煤与烟煤粉)液体(重油、煤焦油)气体(天然气或焦炉煤气)
熔剂:
3.燃烧反应
燃烧反应的作用:
为高炉冶炼过程提供主要热源;为还原反应提供C0、H2等还原剂;为炉料下降提供必要的空间。
4.煤气主要成分:
CO、CO2、N2
5.还原反应
(1)还原剂夺取金属氧化物中的氧,使之变为金属或该金属低价氧化物的反应。
(2)高炉炼铁常用的还原剂主要有CO、H2和固体碳。
(3)用CO和H2还原铁氧化物,生成CO2和H2O还原反应叫间接还原。
(4)用固体C还原铁氧化物,生成CO的还原反应叫直接还原。
6.铁氧化物的还原顺序
(1)遵循逐级还原的原则。
(2)当温度小于570℃时,按Fe2O3→Fe3O4→Fe的顺序还原。
(3)当温度大于570℃时,按Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe的顺序还原。
7.生铁的生成:
渗碳和已还原的元素进入生铁中,得到含Fe、C、Si、Mn、P、S等元素的生铁。
8.高炉炉渣的成分
高炉炉渣的来源:
矿石中的脉石、焦炭(燃料)中的灰分、熔剂中的氧化物、被侵蚀的炉衬等。
高炉炉渣的成分:
氧化物为主,且含量最多的是SiO2、CaO、Al2O3。
炉渣的碱度(R):
炉渣中碱性氧化物和酸性氧化物的质量百分数之比表示炉渣碱度:
炉渣的碱度根据高炉原料和冶炼产品的不同,一般在1.0~1.3之间。
9.成渣过程
(1)焦炭在风口处完全燃烧,灰分进入炉渣。
(2)石灰石在下降过程中,分解的CaO在滴落带,被初渣溶解,参与造渣。
(3)矿石在块状带固相反应生成了低熔点的化合物沿焦炭缝隙流下,分离出初渣。
随后渣中(FeO)不断还原进入铁中,至滴落带,炉渣以滴状下落,渣中FeO已降到2%~3%。
(4)滴落的初渣成分不断变化,初渣开始是自然碱度,以后随着SiO2的还原,石灰石渣化并加入焦炭灰分,经过碱度波动之后形成终渣。
成渣过程中,软熔带对炉内料柱透气性影响很大,习惯上把这一带叫成渣带。
10.生铁去硫
炉渣去硫
炉渣去硫反应:
[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)
生成的FeO在高温下与焦炭作用:
(FeO)+C=[Fe]+{CO}-Q
总的脱硫反应可写成:
[FeS]+(CaO)+C=(CaS)+[Fe]+{CO}-Q
提高炉渣的脱硫能力必须具备条件:
适当高的炉渣碱度;要有足够高的炉温;黏度小。
炉外脱硫
高炉常用的炉外脱硫剂是苏打粉(Na2CO3)。
反应式为:
Na2CO3+FeS=Na2S+FeO+{CO2}-Q
还有石灰、白云石、电石、复合脱硫剂等。
11.高炉生产主要技术经济指标
(1)有效容积利用系数(ŋV):
高炉每立方米有效容积每天生产的合格铁水量(t/m3·d)
pηV=高炉每天的合格生铁量P/高炉有效容积Vu
(2)焦比(K):
冶炼一吨生铁消耗的焦炭量(kg/t)
K=每天装入高炉的焦炭量/高炉每天出铁量
(3)冶炼强度:
高炉每立方米有效容积每天消耗的(干)焦炭量(焦比一定的情况下)
I=高炉每天消耗的焦炭量/高炉的有效容积
ŋV=I/K
(4)炉龄(高炉一代寿命):
即从高炉点火开始到停炉大修之间实际运行的时间或产铁量。
炉龄长,产铁多,经济效益高。
12.高炉内型
高炉是由耐火材料砌筑而成竖式圆筒形炉体,外有钢板制成炉壳加固密封,内嵌冷
却器保护,炉子自上而下依次分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸五部分。
炉缸部
分设有风口、铁口和渣口,炉喉以上为装料装置和煤气封盖及导出管。
高炉有效容积:
由高炉出铁口中心线所在水平面到料线零位水平面之间的容积。
用
Vu表示。
13.送风系统
蓄热式热风炉:
由拱顶、燃烧室和蓄热室等几部分构成。
蓄热式热风炉呈周期性工作,一个工作周期有燃烧期、送风期和切炉期三个过程。
一般一座高炉有三至四座热风炉。
热风炉送风:
由热风炉送出的热风通过热风总管送到高炉,再经热风围管和送风支管,将热风均匀的分配到每个风口,以便炉内焦炭和喷吹燃料进行燃烧。
第四章铁水三脱预处理
1.铁水预处理:
是指铁水进入炼钢炉之前对其进行脱除杂质元素或从铁水中回收有价值元素的一种工艺。
铁水预处理可分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理,前者有脱硫、脱硅、脱磷或同时脱磷
脱硫;后者有铁水提钒、提铌等。
1、脱硅
是用氧化剂中的固态氧或是气体氧与铁水中硅进行氧化反应,即:
[Si]+2/3(Fe2O3)(s)=(SiO2)+4/3Fe(l)
再通过渣化反应而生成稳定的硅酸盐除去,即:
(SiO2)+3(CaO)=(3CaO·SiO2)
脱硅的条件是炉渣氧化性较高、适当高的碱度,提高铁水中硅的活度,增加渣量和适当的
低温。
2、脱磷
通过氧化反应和渣化反应而生成稳定的磷酸盐,以达到从铁水中去除的目的。
脱磷也是氧
化反应,即:
2[P]+5(FeO)(s)=(P2O5)+5Fe(l);
磷氧化后生成的P2O5不稳定(容易回磷),必须与钙、钠之类的元素结合生成醋酸盐类产
物,才能稳定地存在于渣中即:
(P2O5)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)。
适当降低反应温度,提高炉渣的氧化性,提高钢中磷的活度和增加渣量,适当的碱度;对熔
池进行强力搅拌有利于脱磷。
3、铁水脱硫反应
铁水预处理脱硫常用的脱硫剂有CaC2、CaO、Na2CO3、Mg以及由它们组成的各种复合脱硫剂。
脱硫剂与铁水中的硫反应为:
CaC2+[S]=CaS(S)+2[C]
Mg(g)+[S]=MgS(S)
CaO(S)+[S]=CaS(S)+[O]
高温,适当高的炉渣碱度,提高硫的活度,大渣量,低氧位有利于脱S。
第五章炼钢基本原理
1.炼钢的基本任务
四脱:
C、S、P、O;
二去:
气体、夹杂;
二调整:
温度、成分。
浇注。
2.炼钢炉渣的来源及其组成
炼钢炉渣的来源:
加入的各种造渣材料及被侵蚀炉衬;
炼钢中化学反应的产物:
氧化物和硫化物;
废钢带入得泥沙和铁锈;氧化物或冷却剂带入的脉石。
炉渣的组成以各种金属氧化物为主,并含有少量硫化物和氟化物。
炼钢炉渣的基本体系是CaO-SiO2-FeO。
3.直接氧化方式
直接氧化是指氧气直接与铁液中的元素产生氧化反应。
当向铁液中吹入氧气时,如果在铁液与气相界面有被溶解的元素如[Si]﹑[Mn]﹑[C],虽有大量的铁原子存在,但根据元素的氧化次序[Si]﹑[Mn]﹑[C]将优先于铁而被氧化。
反应可写为:
Ø[C]+1/2{O}={CO}
Ø[Si]+{O2}=(SiO2)
Ø[Mn]+1/2{O2}=(MnO)
在氧气转炉炼钢时氧气流股冲击铁液形成一个冲击坑,氧气与铁液直接接触,易产生元素的直接氧化。
4.间接氧化方式
吹入的氧气由于动力学的原因首先与铁液中的Fe原子反应形成FeO进入炉渣同时使铁液中溶解氧[O]。
炉渣中的(FeO)和溶解在铁液中的[O]再与元素发生间接氧化。
其反应为:
{O2}+Fe=(FeO)
(FeO)=Fe+[O]
如:
2[O]+[Si]=(SiO2)
或2(FeO)+[Si]=2Fe+(SiO2)
在渣-金界面上往往产生元素的间接氧化反应。
5.钢的脱氧
脱氧是向炼钢熔池或钢水中加入脱氧剂,脱氧元素与氧反应,生成的脱氧产物或进
入渣中或成为气相排出。
脱氧剂应具有脱氧元素与氧的亲和力大、脱氧产物易排除、成本低和来源广等的特点。
根据脱氧反应发生的地点不同,脱氧方法分为沉淀脱氧﹑扩散脱氧和真空脱氧。
6.沉淀脱氧
p又叫直接脱氧。
把块状脱氧剂加入到钢液中,脱氧元素在钢液内部与钢中氧直接反应,生成的脱氧产物上浮进入渣中的脱氧方法称为沉淀脱氧。
p出钢时向钢包中加入硅铁﹑锰铁﹑铝铁或铝块脱氧就是沉淀脱氧。
p这种脱氧方法由于脱氧反应在钢液内部进行,脱氧速度快。
但生成的脱氧产物有可能难以完全上浮而成为钢中非金属夹杂。
7.扩散脱氧
又叫间接脱氧。
它是将粉状的脱氧剂如C粉﹑Fe-Si粉﹑CaSi粉﹑Al粉加到炉渣中,
降低炉渣中的氧含量,使钢液中的氧向炉渣中扩散,从而达到降低钢液中氧含量的一种
脱氧方法。
在电炉炼钢的还原期和炉外精炼过程向渣中加入粉状脱氧剂进行脱氧操作就是扩散脱氧。
其特点是:
由于脱氧反应在渣中进行,钢液中的氧需要向渣中转移,故脱氧速度慢,脱氧时间长。
但脱氧产物在渣相内形成,不在钢中生成非金属夹杂物。
8.真空脱氧
是利用降低系统的压力来降低钢液中氧含量的脱氧方法。
它只适用于脱氧产物
为气体的脱氧反应如[C]-[O]反应。
这种脱氧方法常用于炉外精炼中,如RH真空处理﹑VAD﹑VD等精炼方法都可
实现钢液的真空脱氧。
真空脱氧因脱氧产物为气体,易于排除,不会对钢造成非金属夹杂的污染,故这种脱氧方法的钢液洁净度高。
但需要有专门的真空设备。
9.去除钢中夹杂物
钢中夹杂物的来源:
钢中存在着硫﹑磷﹑氧﹑氮等杂质元素,这些元素与钢中的合金元素如硅﹑锰﹑铝﹑钛﹑钒等形成非金属化合物,如氧化物﹑硫化物﹑氮化物等。
钢中的这些非金属化合物,统称为非金属夹杂物,也称为内生夹杂。
在炼钢过程中,钢水与炉渣和炉衬接触,炉渣炉衬中的化合物被卷入到钢水中,也会造
成非金属夹杂物,也称为外来夹杂。
10.钢中夹杂物的分类
按夹杂物的化学成分分:
氧化物夹杂;硫化物夹杂;氮化物夹杂、碳化物夹杂。
按加工变形后夹杂物的形态分:
塑性夹杂;脆性夹杂;半塑性夹杂。
按夹杂物的来源分:
内生夹杂和外来夹杂。
第六章转炉炼钢
1.废钢
p废钢是电炉炼钢的基本原料,用量占钢铁料的70%~90%。
对转炉来说,既是金属料也是冷却剂。
p炼钢中广泛使用的各种脱氧和合金化元素与铁的合金。
如Fe-Mn、Fe-Si、Fe-Cr;
以及复合脱氧剂,如硅锰合金、硅钙合金、硅锰铝合金;还有铝、锰、镍等金属。
2.氧化剂
氧气。
炼钢中氧的重要来源。
一般要求氧气纯度应大于98%,冶炼低氮钢种时,应大
于99.5%。
还应脱除水分。
3.铁矿石、氧化铁皮。
铁矿石要求含铁高,SiO2、P和水分少,使用前要加热。
氧化铁皮要求杂质少,不含油污和水分,使用前必须烘烤。
4.冷却剂
(1)废钢。
冷却效果稳定、喷溅少,价格低。
(2)富铁矿、团矿、烧结矿和氧化铁皮。
利用它们所含FexOy氧化金属中的杂质时,需要吸收大量的热而起到冷却的作用。
(3)石灰石。
缺少以上冷却剂时,可以使用,CaCO3分解时吸收大量热量。
5.炉子系统
p炉子系统由转炉﹑托圈﹑耳轴﹑倾动机构组成,是装入原料进行吹炼的容器。
它由圆台
形炉帽﹑圆筒形炉身和球缺形或截锥形炉底三部分组成在炉帽与炉身连接处有出钢口。
6.供气系统
p氧枪是供氧设备中的关键部件。
由枪身和喷头组成。
Ø枪身是由三种不同直径的无缝钢管套装而成,通水冷却。
Ø喷头用导热良好的紫铜制成,孔形状一般采用拉瓦尔管的形状,大型转炉普遍应用了三孔﹑四孔﹑五孔喷头。
p顶底复吹技术的关键部件是复吹转炉的底部供气元件。
p底部供气元件分为两大类,即喷嘴型和砖型
7.吹炼工艺流程
p一炉钢的冶炼过程是指从装料到倒尽渣为止。
顶底复吹转炉炼钢的冶炼周期一般是30~40min。
其中的纯吹氧时间约15~20min。
8.吹炼过程元素的变化
根据[C]的氧化速度不同,炼钢过程可分为三个时期。
(1)氧化初期
由于氧化初期熔池温度低,Si﹑Mn氧化量多,消耗了大部分的氧,[C]的氧化受到限制。
随硅含量的降低磷被大量氧化。
随着氧化的进行,初渣形成,熔池温度逐渐升高,炉渣起泡,并有小铁粒从炉口喷溅出来,此时应适当降低枪位。
脱碳速度d[C]/dt=-k1t,与吹炼时间成正比。
这一时期称吹炼初期,又叫硅﹑锰氧化期,时间从开吹到约4~5min。
前期结束时温度可控制在1450~1550℃.
(2)氧化中期
ØSi、Mn氧化结束,熔池温度升高,供给的氧几乎全部用于脱碳。
Ø吹炼中期脱碳反应激烈,渣中(%FeO)降低,致使炉渣熔点增高和粘度加大,并可能出现稠渣(“返干”)现象。
此时应适当提高枪位,并可加入氧化铁皮(或矿石)、可考虑加入萤石。
但要防止“喷溅”。
Ø脱碳速度达到最大且几乎不变。
Ø这一时期称为吹炼中期,又叫碳氧化期,
w[C]=3.0%-3.5%时进入吹炼中期。
Ø中期控制在1500~1600℃
(3)氧化后期
Ø当w[C]﹤0.3%-0.7%时,进入吹炼末期。
随着碳含量下降,在钢液与气相的边界层中的浓度梯度逐渐下降,使得脱碳速度越来越小。
吹炼后期脱硫速度加快。
在吹炼后期,熔池温度提高,(MnO)被还原。
Ø脱碳速度由大变小。
这一时期称吹炼末期,又叫碳氧化后期。
Ø除碳外其他元素变化不大时,主要进行终点操作。
确定吹炼终点,并提枪停止供氧(称为“拉碳”)、倒炉测温取样,若碳温合适,则出钢,否则补吹后出钢。
Ø吹炼后期应均匀升温,达到钢种要求的出钢温度。
9.吹炼工艺制度
顶底复吹转炉炼钢,根据底吹气体种类的不同,可分为底部吹入非氧化性气体的复吹工艺和底部吹入氧化性气体的复吹工艺。
我国采用的是前一种工艺进行复吹转炉炼钢,即底部吹入氮气、氩气来搅拌熔
池。
氧气顶底复吹转炉炼钢工艺包括装料﹑供氧﹑底部供气、造渣﹑温度及终点控
制﹑脱氧及合金化等内容。
10.终点控制和出钢
终点控制内容包括钢水成分[C]﹑[P]﹑[S]含量应满足出钢要求,钢水温度应达到出
钢温度。
在终点都要测温取样,如果两者之一不满足出钢要求,就要进行补吹。
补吹会产生一些不良影响如铁损增加,气体含量增高,炉衬侵蚀严重。
补吹应尽量
避免。
11.出钢操作
钢水成分和温度达到出钢要求后,便可摇炉将钢水通过出钢口倒入钢包中。
为了减少转炉内的炉渣进入钢包,影响钢水成分,应采用挡渣技术和在钢包中加入小粒石灰基粉剂提高钢包顶渣碱度和降低渣中FeO含量。
常用的挡渣方法是用挡渣球挡渣和气动挡渣。
为了减少钢水进入钢包时的热量损失,降低出钢温度,应对钢包进行烘烤,达到红包出钢。
12.脱氧和合金化
在转炉炼钢中,到达吹炼终点时,钢水含氧量一般比较高(w[O]为0.02%~
0.08%),为了保证钢的质量和顺利浇注,必须对钢水进行脱氧。
为了使钢达到性能要求,还需向钢水中加入合金元素,即所谓合金化操作。
第七章电炉炼钢
1.电炉是采用电能作为热源进行炼钢的炉子的统
称。
p传统电弧炉是以废钢为主要原料,以三相交流电作电源,利用电流通过石墨电极与金属料之间产生电弧的高温来加热、熔化炉料,是用来产生特殊钢和高合金钢的主要方法。
p电炉钢除了将在传统的特殊钢和高合金钢领域继续保持其相对优势外,正在普钢领域表现出强劲的竞争态势。
2.电炉氧化法冶炼工艺
p双渣氧化法又称氧化法,它的特点是冶炼过程有氧化期,能去碳、去磷、去气和去夹杂
等。
对炉料无特殊要求,冶炼过程有氧化期,又有还原期,有利钢质量的提高。
p传统的氧化法冶炼工艺操作过程包括:
补炉、装料、熔化、氧化、还原与出钢六个阶
段组成。
主要由熔化期、氧化期、还原期三期组成,俗称老三期,它是电炉炼钢的基础。
3.补炉
p影响炉衬寿命的主要因素:
有炉衬的种类、性质和质量;高温电弧辐射和熔渣的化学侵蚀;吹氧与钢液、炉渣等的机械冲刷以及装料的冲
击。
p补炉部位:
炉衬损坏的主要部位是炉壁渣线,出钢口,炉门两侧。
p补炉方法:
补炉方法可分为人工投补和机械喷补补炉的原则是:
高温、快补、薄补。
4.装料
p目前,广泛采用炉顶料篮装料,每炉钢的炉料分1~3次加入。
p现场布料(装料)经验:
下致密、上疏松、中间高、四周低、炉门口无大料,穿井快、
不搭桥,提前助熔效果好。
5.熔化
传统工艺熔化期占整个冶炼时间的50%~70%,电耗占60%~80%。
熔化期的长短影响生产率和电耗;
熔化期的操作影响氧化期、还原期的顺利与否。
熔化期的主要任务是将块状的固体炉料快速熔化、并加热到氧化温度;提前造渣,早期
去磷,减少钢液吸气与挥发。
熔化期的操作主要是合理供电,及时吹氧,提前造渣。
6.氧化
氧化期的主要任务是:
造渣脱磷到要求(wP<0.02%);
脱碳(C-O)至规格下限;
去气、去夹杂(利用C-O反应);
提高钢液温度。
当钢液的温度、磷、碳等符合要求,扒除氧化渣、造稀薄渣进入还原期。
7.还原
还原期的主要任务
脱氧至要求(wO为0.003-0.008%);
脱硫至一定值;
调整钢液成分,进行合金化;
调整钢液温度。
其中:
脱氧是核心,温度是条件,造渣是保证。
8.钢液的合金化
现代电炉冶炼工艺的合金化一般是在出钢过程中在钢包内完成。
出钢时钢包中合金化为预合金化,精确的合金成分调整最终是在精炼炉内完成的。
合金化操作主要指合金加入时间与加入的数量。
第八章炉外精炼
1.炉外精炼的定义及特点
炉外精炼S.R.(SecondaryRefine):
按传统工艺,将常规炼钢炉(转、电)中
完成的精炼任务(四脱(S、P、C、O),二去(气体、夹杂),两调整(温
度、成分)),部分或全部地转移到钢包或其它容器中进行的操作。
炉外精炼去除的杂质元素主要有:
O、S、P、H、N等非金属元素
2.一、搅拌
对反应容器中的钢液进行搅拌,是炉外精炼的最基本、最重要的手段。
它采取某种措施
给钢液提供动能,促使钢液在精炼反应器中对流运动。
钢液搅拌可改善冶金反应动力学条件,强化反应体系的传质和传热,加速冶金反应,均
匀钢液成分和温度,有利于夹杂物聚合长大和上浮排除。
二、真空
当冶金反应生成物为气体时,通过减小反应体系的压力即抽真空,可以使反应
的平衡向着生成气态物质的方向移动。
因此,在真空下,钢液将进一步脱气、
脱碳及脱氧。
p采用专门的真空装置,将钢液置于真空环境中精炼,可以降低钢中气体、碳及
氧含量。
p常用的真空装置主要有VD、RH等。
三、添加精炼剂
p炉外精炼中钢液的精炼剂一类为以钙的化合物(CaO或CaC2)为基的粉剂或合成渣,另一类为合金元素如Ca、Mg、Al、Si及稀土元
素等。
p将精炼剂加入钢液中,可起到脱硫、脱氧,去除夹杂物,夹杂物变性处理以及合金成分调整的作用。
p精炼剂添加方法有合成渣洗法、喷吹法和喂线法。
四、加热
p钢液在进行炉外精炼时,由于有热量损失,造成温度下降。
若炉外精炼方法具有加热升温功能,可避免高温出钢和保证钢液正常浇注,增加炉外精炼工艺的灵活性,精炼剂用量,钢液处理最终温度和处理时间均可自由选择,以获得最佳的精炼效果。
3.RH精炼
运用了真空、搅拌两种精炼手段;
精炼功能:
脱气、成分的微调。
4.RH精炼效果
(1)脱气效果好:
脱H至2ppm;
脱O(含碳镇静钢)20~60ppm;
去氮:
脱氮量不大,[N]<50ppm,没效果;
[N]>100ppm,脱N10~20%。
(2)净化钢液:
纵向、横向机械性能均匀,提高延伸率,断面收缩和冲击韧性;
(3)提高合金收得率。
5.LF精炼手段及功能
pLF精炼手段:
基本手段:
加热、渣洗、搅拌
扩展手段:
真空(LF-V)、喷吹(WF)
pLF精炼功能:
脱硫、脱氧、调整钢液温度、成分微调
6.LF精炼效果
深脱硫。
[S]<10ppm;
脱气。
真空后,[H]<1.5ppm,N脱除20~35%;
去夹杂、脱氧。
T[O]<20ppm。
温度控制准确,温度均匀,温度偏差±5左右。
成分控制精确,偏析小。
第九章连续铸钢
1.连铸的优势
连续钢铸:
使钢水不断地通过水冷结晶器,凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出,经喷水冷却,全部凝固后切成坯料(连铸坯)的铸造工艺。
2.连铸机的类型
按连铸机外形结构可分为:
立式连铸机;弧形连铸机;立弯式连铸机;水平
式连铸机;椭圆形连铸机
按连铸坯断面可分为:
板坯连铸机;方坯连铸机;圆坯连铸机;异形坯连铸机
3.连铸机的结构
以通用的板坯弧形连铸机为例,包括:
钢包及回转台;
中间包及中间包车;
结晶器;
扇形段(二冷段);
拉矫机;
切割装置;
引锭杆。
4.钢包及回转台
p钢包作用:
存储钢水,将钢水由精炼炉运送到连铸机上,在钢包底部设有Ar管进行吹Ar搅拌,起到精炼作用。
p钢包结构:
钢包由钢包本体、滑动水口连接板、透气砖等组成。
5.中间包
中间包介于钢包和结晶器之间,它接受来自钢包的钢水,并向结晶器分流。
其作用包括:
稳定钢流,减少钢流的静压力和对结晶器中坯壳的冲刷;
均匀钢水温度,促进非金属夹杂物上浮去除;
多流连铸机由中间包对钢水进行分流;
多炉连浇换包时起缓冲衔接作用。
结构:
由中间包本体、中间包盖、塞棒、中间包滑动水口组成。
6.结晶器
p作用:
结晶器是连铸机的心脏,其作用是使钢水在结晶器内形成所需的断面形状,并凝固成一定厚度和强度的均匀坯壳,以保证出结晶器后的铸坯不变形,不被拉裂。
p结晶器本体:
四块冷却壁由铜板和钢
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- 冶金 概论