鋼鐵冶金復(fù)習(xí)資料匯總

1、第一章 概 論鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)焦比：高爐每煉一噸生鐵的焦炭消耗量。礦鐵比：高爐冶煉噸鐵的鐵礦石消耗量。鐵鋼比：每煉一噸鋼的生鐵消耗量。鑄鐵比：鑄造鐵產(chǎn)量與生鐵總產(chǎn)量之比。廢鋼比：廢鋼消耗量和鋼鐵料總消耗量之比。合金比：合金鋼產(chǎn)量與鋼總產(chǎn)量之比。連鑄比：連鑄坯產(chǎn)量與煉鋼廠鋼總產(chǎn)量之比。鋼材比：鋼材產(chǎn)量與鋼總產(chǎn)量之比。板管比：鋼板、帶鋼、鋼管的合金產(chǎn)量與鋼材總產(chǎn)量之比。第二章 煉鋼的任務(wù)、原材料和耐火材料一、煉鋼的任務(wù)（“四脫”（碳、氧、磷和硫）；“二去”（去氣和去夾雜）；“二調(diào)整”（成分和溫度）。三、夾雜物分類1. 按來源可以分成外來夾雜和內(nèi)生夾雜2. 根據(jù)成分不同，夾雜物可分為： 氧化物，

2、硅酸鹽，硫化物，氮化物。 3. 按加工性能，夾雜物可分為：塑性夾雜， 脆性夾雜，點(diǎn)狀不變形夾雜， 4. ISO4967-79（參考ASTM分類）規(guī)定：鋼中夾雜物分為A、B、C、D四大類，分別為：硫化物、氧化鋁、硅酸鹽和球狀氧化物。鐵水的要求：（1）成分； （2）帶渣量：不得超過0.5%（高爐渣中S、SiO2、Al2O3量較高）。（3）溫度：入爐鐵水應(yīng)大于1250（物理熱），并且要相對(duì)穩(wěn)定。2. 廢鋼分類、要求：根據(jù)來源分為：返回廢鋼；加工廢鋼；折舊廢鋼。要求：1)外形尺寸和塊度：應(yīng)保證能從爐口順利加入轉(zhuǎn)爐。廢鋼的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)爐口直徑的1/2，廢鋼單重一般300kg。2）廢鋼中不得混有鐵合金、屬和橡膠

3、、封閉器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。3）廢鋼的硫、磷含量均不大于0.050% 4）廢鋼應(yīng)清潔干燥5）不同性質(zhì)的廢鋼分類存放（合金廢鋼）5. 石灰的作用、要求、活性石灰作用：主要用于造渣、脫P(yáng)、脫S，用量比較大；能減少石灰、螢石消耗量和轉(zhuǎn)爐渣量，有利于提高脫S，脫P(yáng)效果，減少轉(zhuǎn)爐熱損失和對(duì)爐襯的侵蝕。要求：石灰CaO含量高，SiO2和S含量低；生過燒率低，活性高；塊度適中；保持清潔、干燥和新鮮；粒度要求：轉(zhuǎn)爐 20-50mm，電爐 20-60mm?；钚允遥和ǔ０言?050-1150溫度下焙燒的具有高反應(yīng)能力的體積密度小，氣孔率高，比表面積大，晶粒細(xì)小的優(yōu)質(zhì)石灰叫活性石灰，也稱軟性石灰。

4、6. 螢石作用；白云石作用；合成造渣劑：螢石（CaF2）作用：助熔作用加速石灰溶解，迅速改善爐渣流動(dòng)性。但大量使用螢石增加噴。白云石（CaCO3.MgCO3）作用：轉(zhuǎn)爐中代替部分石灰造渣減輕爐渣對(duì)爐襯的侵蝕，提高爐襯壽命。濺渣護(hù)爐操作中調(diào)整渣中的MgO含量。合成造渣劑：是用石灰加入適量的氧化鐵皮、螢石、氧化錳或其他氧化物等熔劑，在低溫下預(yù)制成型。特點(diǎn)：熔點(diǎn)低、堿度高、成分均勻、粒度小，且在高溫下易碎裂，成渣速度快。五、耐火材料1. 耐火材料：凡是耐火度高于1580，能在一定程度上抵抗溫度驟、爐渣侵蝕和承受高溫荷重作用的無機(jī)非金屬材料。4.主要耐材使用部位： 硅酸鋁系的粘土磚在混鐵爐、魚雷罐車和

5、鑄錠系統(tǒng)大量使用。 硅酸鋁系的高鋁磚在許多重要部位使用，電爐爐頂、鋼包內(nèi)襯、滑動(dòng)水口、浸入式水口等。 堿性耐火材料中：（1）鎂砂及白云石砂的燒結(jié)：電爐和轉(zhuǎn)爐的爐壁； （2）鎂磚、鎂鉻磚、鎂鋁磚：電爐的爐墻、爐底及爐外精煉；（3）白云石磚、鎂白云石磚：早期轉(zhuǎn)爐爐襯，爐外精煉； （4）鎂碳磚：轉(zhuǎn)爐爐襯及爐外精煉重要部位。5. 耐材損毀原因：（1）溶渣的浸蝕（2）耐火材料在高溫高真空下的損毀（3）耐火材料的剝落第三章 鋼生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)一、熔渣的作用、來源、分類與特點(diǎn)、組成1. 熔渣的作用：控制鋼液的氧化還原反應(yīng)；脫除雜質(zhì)（S、P），吸收夾雜物；防止鋼液的吸氣；防止鋼液的散熱；穩(wěn)定電弧燃燒（對(duì)EAF和

6、LF）；防止鋼液的二次氧化（鋼包/中包覆蓋劑、結(jié)晶器保護(hù)渣）；爐渣是電阻發(fā)熱體（對(duì)電渣重熔）。 熔渣的不利作用：鋼液混渣，降低鋼質(zhì)；侵蝕耐火材料，降低爐襯壽命；夾帶金屬及金屬氧化物，降低了金屬的回收率。2. 熔渣的來源：加入的造渣材料，如石灰、石灰石、螢石、硅石、鐵礬土及火磚塊。氧化產(chǎn)物，Si、Mn、P、Fe等元素的氧化產(chǎn)物。被侵蝕的爐襯等耐火材料。3. 熔渣的分類、特點(diǎn)及組成熔渣分為堿性氧化渣、堿性還原渣（白渣）特點(diǎn)： 堿性氧化渣：C,Si,Mn迅速氧化；能較好脫P(yáng)；能脫去50%的S；鋼水中O較高。 堿性還原渣（白渣）：脫S能力強(qiáng)；脫氧能力強(qiáng)；鋼水易增碳；鋼水易回磷；鋼水中H增加；鋼水中N增

7、加。熔渣的氧化性：也稱熔渣的氧化能力，是指在一定的溫度下，單位時(shí)間內(nèi)熔渣向鋼液供氧的數(shù)量。對(duì)煉鋼的影響：（體現(xiàn)在熔渣自身、對(duì)鋼水和對(duì)煉鋼操作工藝影響三個(gè)方面）熔渣的氧化性決定了脫磷、脫碳以及夾雜物的去除等。影響化渣速度，影響熔渣粘度， 影響熔渣向熔池傳氧；影響鋼水含氧量O，影響鋼水脫磷，影響鐵合金收得率，影響爐襯壽命，影響金屬收得率 四、氧的來源、直接氧化、間接氧化1. 氧的來源：直接向熔池中吹入工業(yè)純氧（98）；向熔池中加入富鐵礦；爐氣中的氧傳入熔池。2. 兩種氧化方式：鐵液中元素的氧化方式有兩種：直接氧化和間接氧化。直接氧化：是指氧氣直接與鐵液中的元素產(chǎn)生氧化反應(yīng)。（往往發(fā)生于鐵液與氣相界

8、面上）間接氧化：吹入的氧氣由于動(dòng)力學(xué)的原因首先與鐵液中的Fe原子反應(yīng)形成FeO進(jìn)入爐渣同時(shí)使鐵液中溶解氧O，爐渣中的（FeO）和溶解在鐵液中的O再與元素發(fā)生間接氧化。（往往發(fā)生于渣金界面）五、硅、錳氧化反應(yīng)及影響因素、殘錳的作用1. 硅氧化反應(yīng)及影響因素：硅的氧化：氣金界面上Si+O2=（SiO2）渣金界面上（為主） Si+2O=（SiO2） Si+2（FeO）=（SiO2）+2FeSi+2（FeO）+2（CaO）=（Ca2SiO4）+2Fe硅的氧化和還原反應(yīng)的影響因素：溫度低有利于硅的氧化；爐渣中降低SiO2的成分含量或增加CaO、FeO含量，有利于硅的氧化，爐渣氧化能力越強(qiáng)，越有利硅的氧化

9、；金屬液成分金屬液中增加硅元素含量，有利于硅的氧化；爐氣氧分壓越高，越有利于硅的氧化。2. 錳氧化反應(yīng)及影響因素：錳的氧化： 錳反應(yīng)，形成在高溫下是穩(wěn)定的MnO在氣-金界面上Mn+1/2O2=（MnO）在渣-金界面上Mn+O=（MnO）Mn+（FeO）=（MnO）+Fe錳的還原（MnO）+C=MnO+CO影響錳的氧化和還原反應(yīng)的因素有：溫度低有利于錳的氧化；爐渣堿度高，使(MnO)的活度提高，在大多數(shù)情況下，（MnO）基本以游離態(tài)存在；如果a(MnO)1.0，則不利于錳的氧化。爐渣氧化性強(qiáng)，則有利于錳的氧化；能增加Mn元素活度的元素，其含量增加，有利于錳的氧化；爐氣氧分壓越高，越有利于錳的氧化

10、。3殘錳的作用：防止鋼水的過氧化，或避免鋼水中含過多的過剩氧，以提高脫氧合金的收得率，降低鋼中氧化物夾雜；可作為鋼液溫度高低的標(biāo)態(tài)，爐溫高有利于（MnO）的還原，殘錳含量高；能確定脫氧后鋼水的含錳量達(dá)到所煉鋼種的規(guī)格，并節(jié)約Fe-Mn用量。六、脫碳反應(yīng)及作用、碳氧濃度積、過剩氧及其出現(xiàn)原因1. 脫碳反應(yīng)及作用：利用氧化方法將鐵液中過多的碳去除，稱為脫碳。作用：碳氧反應(yīng)不僅完成脫碳任務(wù)；加大鋼渣界面，加速反應(yīng)的進(jìn)行；均勻熔池中成分和溫度；有利于熔渣的形成；有利于非金屬夾雜的上浮和有害氣體的排出；放熱升溫。2. 碳氧濃度積： 溫度一定，K是定值，若令m=%C %O， fC.fO=1，則m=1/k,

11、 1600時(shí)，K=400，m=0.0025，m 即為碳氧濃度積。當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，m為一常數(shù)。3. 過剩氧及出現(xiàn)原因：過剩氧：將煉鋼熔池中實(shí)際的含氧量與碳氧平衡的理論含氧量之間的差距，稱之為過剩氧。 出現(xiàn)過剩氧，m值高于理論值的原因：與脫碳速度有關(guān)，脫碳速度大，過剩氧小;理論含氧量的條件為Pco=1atm，而實(shí)際爐中Pco大于或小于1atm。含碳量處于低碳時(shí)，%O實(shí)還受aFeO和溫度的影響。當(dāng)鋼水中含碳量一定時(shí)，含氧量隨溫度的增加而略有增加。七、脫磷反應(yīng)及其影響因素、回磷現(xiàn)象及避免措施1. 脫磷反應(yīng)及影響因素：脫磷反應(yīng)：是在金屬液與熔渣界面進(jìn)行的，首先是P被氧化成（P2O5），而后與（CaO）結(jié)合

12、成穩(wěn)定的磷酸鈣：2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaOP2O5)+5Fe、 2P+5(FeO)+3(CaO)=(3CaOP2O5)+5Fe 影響因素：煉鋼溫度的影響：脫磷反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，溫度降低，脫磷反應(yīng)的平衡常數(shù)KP增大，LP增大，因此，從熱力學(xué)觀點(diǎn)，低溫脫磷比較有利。但是，低溫不利于獲得流動(dòng)性良好的高堿度爐渣 。爐渣成分的影響：主要表現(xiàn)為爐渣堿度和爐渣氧化性的影響。堿度越高，渣中CaO的有效濃度越高，LP越大，脫磷越完全；隨著爐渣(FeO)含量增加，LP增大，促進(jìn)了脫磷。金屬成分的影響：鋼液中與氧結(jié)合能力高的元素含量降低時(shí)，脫磷才能順利進(jìn)行。渣護(hù)爐技術(shù)：渣中MgO含量較高，要注意調(diào)

13、整好熔渣流動(dòng)性，否則對(duì)脫磷產(chǎn)生不利影響。2. 回磷現(xiàn)象及避免措施：回磷現(xiàn)象：回磷現(xiàn)象就是磷從熔渣中又返回到鋼中；成品鋼中磷含量高于終點(diǎn)磷含量也屬回磷現(xiàn)象。避免回磷的措施：擋渣出鋼，盡量避免下渣；適當(dāng)提高脫氧前的爐渣堿度；出鋼后向鋼包渣面加一定量石灰，增加爐渣堿度；盡可能采取鋼包脫氧，而不采取爐內(nèi)脫氧；加入鋼包改質(zhì)劑。八、爐渣脫硫反應(yīng)及影響因素、氣化脫硫反應(yīng)、提高脫硫速率的措施脫硫主要通過爐渣脫硫和氣化脫硫兩種途徑來實(shí)現(xiàn)，爐渣脫硫占主導(dǎo)。1.爐渣脫硫反應(yīng)及影響因素：爐渣脫硫反應(yīng)：（ S+（O2-）=（S2-）+O） 影響因素：煉鋼溫度的影響：屬于吸熱反應(yīng)，高溫有利于脫硫反應(yīng)進(jìn)行。高溫能促進(jìn)石灰溶

14、解和提高爐渣流動(dòng)性。爐渣堿度的影響：爐渣堿度高，游離CaO多，或（O2-）增大，有利于脫硫。但過高的堿度，常出現(xiàn)爐渣粘度增加，反而降低脫硫效果。爐渣中(FeO)的影響：從熱力學(xué)看(FeO)高不利于脫硫。當(dāng)爐渣堿度高時(shí)、流動(dòng)性差時(shí)，爐渣中有一定量的(FeO)，可助熔化渣。金屬液成分的影響： C、Si能增加硫的活度系數(shù)fS，降低氧活度，有利于脫硫。脫硫的有利條件：高溫，高堿度，低（FeO），好流動(dòng)性。2.氣化脫硫反應(yīng)：金屬液中S以氣態(tài)SO2的方式被去除，反應(yīng)式可表示為：S+2O2-= SO2氣化脫硫的最大可能是鋼水中S進(jìn)入爐渣后，再被氣化去除：S2-+2/3 O2= SO2+( O2-) S2+2

15、CO=2COS SO2+3CO=2CO2+COS 3.提高脫硫速率的措施：反應(yīng)界面積A越大，脫硫速率就越快。熔池沸騰程度，渣鋼間的乳化狀況，噴吹攪拌的程度等均對(duì)渣、鋼界面的大小產(chǎn)生影響。爐渣粘度低、熔池活躍、鋼水和爐渣的含硫量差值大時(shí)，km、ks大，脫硫速率快。爐渣堿度、爐渣氧化性和熔池溫度等操作工藝條件均在Ls產(chǎn)生影響，一切旨在提高Ls的措施均可促進(jìn)脫硫反應(yīng)。十、脫氧方式及特點(diǎn)；脫氧能力、脫氧反應(yīng)機(jī)理；合金化操作原則1脫氧方式及特點(diǎn)：按脫氧原理，脫氧方法分為：沉淀脫氧法：又叫直接脫氧。把塊狀脫氧劑加入到鋼液中，脫氧元素在鋼液內(nèi)部與鋼中氧直接反應(yīng)，生成的脫氧產(chǎn)物上浮進(jìn)入渣中的脫氧方法稱為沉淀脫

16、氧。特點(diǎn)：在鋼液內(nèi)部進(jìn)行，脫氧速度快；但生成的脫氧產(chǎn)物有可能難以完全上浮而成為鋼中非金屬夾雜。擴(kuò)散脫氧法：又叫間接脫氧。將粉狀的脫氧劑如C粉Fe-Si粉CaSi粉Al粉加到爐渣中，降低爐渣中的氧含量，使鋼液中的氧向爐渣中擴(kuò)散，從而達(dá)到降低鋼液中氧含量的一種脫氧方法。特點(diǎn)：在渣中進(jìn)行，鋼液中的氧需要向渣中轉(zhuǎn)移，故脫氧速度慢，脫氧時(shí)間長(zhǎng)；但脫氧產(chǎn)物在渣相內(nèi)形成，不在鋼中生成非金屬夾雜物。真空脫氧法：是利用降低系統(tǒng)的壓力來降低鋼液中氧含量的脫氧方法。只適用于脫氧產(chǎn)物為氣體的脫氧反應(yīng)如C-O反應(yīng)。（常用于爐外精煉）特點(diǎn)：脫氧產(chǎn)物為氣體，易于排除，不會(huì)對(duì)鋼造成非金屬夾雜的污染，故這種脫氧方法的鋼液潔凈度

17、高；但需要有專門的真空設(shè)備。鎮(zhèn)靜鋼的脫氧可分為兩種類型：包內(nèi)脫氧；爐內(nèi)預(yù)脫氧，鋼包內(nèi)終脫氧。脫氧能力：可用同一條件下與相同含量的脫氧元素相平衡的殘余氧量來表示。Al的脫氧能力最大，Si的脫氧能力次之，常用于終脫氧和鎮(zhèn)靜鋼脫氧。Mn的脫氧能力最小，常用于預(yù)脫氧和沸騰鋼脫氧。3氧反應(yīng)機(jī)理：分以下幾個(gè)步驟： 1)脫氧劑加熱熔化，溶解到鋼水； 2)脫氧元素Me和鋼水中O反應(yīng)生成脫氧產(chǎn)物，有時(shí)在渣-鋼界面和渣中（O）反應(yīng)生成；3)脫氧產(chǎn)物上浮至渣中。4.合金化操作原則：脫氧元素先加，合金化元素后加；脫氧能力比較強(qiáng)，而且比較貴重的合金，應(yīng)在鋼水脫氧良好的情況下加入；熔點(diǎn)高，不易氧化的元素，可加在爐內(nèi)。降低

18、鋼中氣體的措施：提高煉鋼原材料質(zhì)量。如使用含氣體量低的廢鋼和鐵合金；對(duì)含水分的原材料進(jìn)行烘烤干燥，采用高純度的氧氣等。 盡量降低出鋼溫度，減小氣體在鋼中的溶解度。 在冶煉過程，應(yīng)充分利用脫碳反應(yīng)產(chǎn)生的溶池沸騰來降低鋼水中的氣體含量。 用爐外精煉技術(shù)，降低鋼水中的氣體含量。如采用鋼包吹氬攪拌，真空精煉脫氣，微氣泡脫氣等方法對(duì)鋼水進(jìn)行脫氣處理。 采用保護(hù)澆注技術(shù)，防止鋼水從大氣中吸收氣體。3.降低鋼中夾雜物的措施：在冶煉中采取各種手段降低鋼中雜質(zhì)元素OSNP等的含量，提高鋼的潔凈度，從根本上減少內(nèi)生夾雜物。提高耐火材料質(zhì)量，提高其抗沖擊和耐侵蝕的能力，減少外來夾雜物數(shù)量。 采用合理的脫氧制度，使脫

19、氧產(chǎn)物易于聚集上浮，從鋼液中排除。 應(yīng)用鋼包冶金如真空脫氧吹A(chǔ)r攪拌噴粉處理等和中間包冶金如采用堰、壩導(dǎo)流板過濾器湍流控制器等控流裝置，去除鋼水中的夾雜物。 采取保護(hù)澆注技術(shù)，防止鋼水從周圍大氣環(huán)境中吸收氧氫氮。第四章轉(zhuǎn)爐煉鋼 軟吹：飛濺 “軟吹”，（氧壓很低或槍位很高，氧氣射流沖擊速度?。?硬吹：穿透 “硬吹”（氧壓很低或槍位很高，氧氣射流沖擊速度小） 一爐鋼的冶煉過程：從裝料到出鋼，倒渣，轉(zhuǎn)爐一爐鋼的冶煉過程包括裝料、吹煉、脫氧出鋼、 濺渣護(hù)爐和倒渣幾個(gè)階段。1.上爐鋼出完鋼后，倒凈爐渣，堵出鋼口，兌鐵水和加廢鋼，降槍供氧，開始吹煉。2.在送氧開吹的同時(shí)，加入第一批渣料，加入量相當(dāng)于全爐總

20、渣量的三分之二，開吹4-6分鐘后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。如果爐內(nèi)化渣不好，則許加入第三批螢石渣料。 3.當(dāng)吹煉到所煉鋼種要求的終點(diǎn)碳范圍時(shí)，即停吹，倒?fàn)t取樣，測(cè)定鋼水溫度，取樣快速分析C、S、P的含量，當(dāng)溫度和成分符合要求時(shí)，就出鋼。4.當(dāng)鋼水流出總量的四分之一時(shí)，向鋼包中的脫氧合金化劑，進(jìn)行脫氧，合金化，由此一爐鋼冶煉完畢。1.裝料次序：對(duì)使用廢鋼的轉(zhuǎn)爐，一般先裝廢鋼后裝鐵水。先加潔凈的輕廢鋼，再加入中型和重型廢鋼，以保護(hù)爐襯不被大塊廢鋼撞傷，而且過重的廢鋼最好在兌鐵水后裝入。為了防止?fàn)t襯過分急冷，裝完廢鋼后，應(yīng)立即兌入鐵水。爐役末期,以及廢鋼裝入量比較多的轉(zhuǎn)爐也可以先兌鐵水,后

21、加廢鋼。目前國(guó)內(nèi)各廠普遍采用濺渣護(hù)爐技術(shù)，因而多為先加廢鋼后兌鐵水，可避免兌鐵噴濺。但補(bǔ)爐后的第一爐鋼應(yīng)先兌鐵水再加廢鋼。四、氧槍噴頭材質(zhì)及形狀；供氧操作及其方法氧槍噴頭材質(zhì)及形狀：氧槍是轉(zhuǎn)爐供氧的主要設(shè)備，它是由噴頭、槍身和尾部結(jié)構(gòu)組成。噴頭是用導(dǎo)熱性良好的紫銅經(jīng)鍛造和切割加工而成，也有用壓力澆鑄而成的。噴頭的形狀有拉瓦爾型、直筒型和螺旋型等。目前應(yīng)用最多的是多孔的拉瓦爾型噴頭。供氧操作及其方法：供氧操作：是指調(diào)節(jié)氧壓或槍位，達(dá)到調(diào)節(jié)氧氣流量、噴頭出口氣流壓力及射流與熔池的相互作用程度，以控制化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程的操作。供氧操作分為恒壓變槍、恒槍變壓和分階段恒壓變槍幾種方法。五、冶煉各期對(duì)爐渣的要求

22、；成渣過程；造渣方法；泡沫渣及冶煉各期渣的泡沫化狀況、影響渣泡沫化的因素；渣料分批加入的目的及單渣法操作、加入時(shí)間1.冶煉各期對(duì)爐渣的要求：冶煉各期，都要求爐渣具有一定的堿度，合適的氧化性和流動(dòng)性，適度的泡沫化。吹煉初期，要保持爐渣具有較高的氧化性，以促進(jìn)石灰熔化，迅速提高爐渣堿度，盡量提高前期去磷去硫率和避免酸性渣侵蝕爐襯；吹煉中期，爐渣的氧化性不得過低，以避免爐渣返干； 吹煉末期，要保證去除P、S所需的爐渣高堿度，同時(shí)控制好終渣氧化性，需避免終渣氧化性過弱或過強(qiáng)。爐渣粘度和泡沫化程度也應(yīng)滿足冶煉進(jìn)程需要。前期要防止?fàn)t渣過稀，中期渣粘度要適宜，末期渣要化透作黏。2.成渣過程：吹煉初期，爐渣主

23、要來自鐵水中Si、Mn、Fe的氧化產(chǎn)物。入爐石灰塊表面形成冷凝外殼，造成熔化滯止期。爐內(nèi)溫度升高，促進(jìn)了石灰熔化，爐渣的堿度逐漸提高。初期渣，主要礦物為鈣鎂橄欖石和玻璃體(SiO2)，中自由氧化物相(RO)很少。 吹煉中期，隨著爐溫的升高和石灰的進(jìn)一步熔化，渣中(FeO)逐漸降低，石灰融化速度有所減緩，但爐渣泡沫化程度則迅速提高?；鼦l件惡化，引起爐渣異相化，并出現(xiàn)返干現(xiàn)象。 中期渣：石灰與鈣鎂橄欖石和玻璃體作用，生成CaO.SiO2，3CaO.2SiO2，2CaO. SiO2和3CaO.SiO2等產(chǎn)物，其中最可能和最穩(wěn)定的是2CaO.SiO2，其熔點(diǎn)為2103。吹煉末期，脫碳速度下降，渣中(

24、FeO)再次升高，石灰繼續(xù)熔化并加快了熔化速度。同時(shí)，熔池中乳化和泡沫現(xiàn)象趨于減弱和消失。末期渣：RO相急劇增加，生成的3CaO. SiO2分解為2CaO.SiO2和CaO，并有2CaO.Fe2O3生成。3.造渣方法：常用的造渣方法有單渣法、雙渣法和雙渣留渣法4.泡沫渣及冶煉各期渣的泡沫化狀況、影響渣泡沫化的因素：泡沫渣：在吹煉過程中，由于氧射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熔渣本身體積的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。熔渣成為液膜，將氣泡包住，引起熔渣發(fā)泡膨脹，形成泡沫渣。冶煉各期渣的泡沫化狀況：吹煉前期，易起泡沫。吹煉中期，引起泡沫渣的條件不

25、如吹煉初期，但如能控制得當(dāng)，避免或減輕熔渣返干現(xiàn)象，就能得到合適的泡沫渣。吹煉后期，泡沫穩(wěn)定的因素大大減弱，泡沫渣趨向消除。影響渣泡沫化的因素：進(jìn)入熔渣的氣體量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)進(jìn)入爐渣的氣體越多，爐渣的泡沫化程度越高。 熔渣本身的發(fā)泡性即氣體在渣中的存留時(shí)間：取決于熔渣的粘度和表面張力。爐渣的表面張力愈小，其表面積就愈易增大即小氣泡愈易進(jìn)入而使之發(fā)泡；增大爐渣的粘度，將增加氣泡合并長(zhǎng)大及從渣中逸出的阻力，渣中氣泡的穩(wěn)定性增加。5.渣料分批加入的目的及單渣法操作、加入時(shí)間：渣料分批加入的目的：渣料應(yīng)分批加入以加速石灰的熔化（否則，會(huì)造成熔池溫度下降過多，導(dǎo)致渣料結(jié)團(tuán)且石灰塊表面形成一層金屬凝殼而推遲

26、成渣）單渣法操作：?jiǎn)卧僮鲿r(shí)，渣料通常分成兩批。加入時(shí)間：1）第一批渣料在開吹的同時(shí)加入。2）第二批渣料，一般是在硅及錳的氧化基本結(jié)束、頭批渣料已經(jīng)化好、碳焰初起的時(shí)候加入。廢鋼和礦石的冷卻特點(diǎn)；冷卻效應(yīng)；冷卻劑加入量確定方案；實(shí)際生產(chǎn)過程溫度的控制。3. 廢鋼和礦石的冷卻特點(diǎn)、冷卻效應(yīng)、冷卻劑加入量確定方案：廢鋼和礦石的冷卻特點(diǎn)：廢鋼：冷卻效應(yīng)穩(wěn)定，而且硅磷含量也低，渣料消耗少，可降低生產(chǎn)成本；礦石：可在不停吹的條件下加入，而且具有化渣和氧化的能力。冷卻效應(yīng)：指每kg冷卻劑加入轉(zhuǎn)爐后所消耗的熱量，常用q表示，單位是kJ/kg。冷卻劑加入量確定方案：有兩種方案：一種是定廢鋼，調(diào)礦石；另一種是定

27、礦石，調(diào)廢鋼。七、終點(diǎn)控制、終點(diǎn)；拉碳法和增碳法；擋渣出鋼的目的和方法（擋渣帽、擋渣球）1.終點(diǎn)控制、終點(diǎn)：終點(diǎn)控制是轉(zhuǎn)爐吹煉末期的重要操作。終點(diǎn)控制主要是指終點(diǎn)溫度和成分的控制。（實(shí)質(zhì)是脫碳和溫度的控制，把停止吹氧又俗稱為“拉碳”）終點(diǎn)：熔池中金屬的成分和溫度達(dá)到所煉鋼種要求時(shí)，稱為終點(diǎn)。2.拉碳法和增碳法：終點(diǎn)碳的控制方法有兩種：1）拉碳法；2）增碳法拉碳法：控制方式：在實(shí)際生產(chǎn)中拉碳法又分為一次拉碳和高拉補(bǔ)吹兩種控制方式。轉(zhuǎn)爐吹煉中將鋼液的含碳量脫至出鋼要求時(shí)停止吹氧的控制方式稱為一次拉碳法。增碳法：吹煉平均含碳量大于0.08%的鋼種時(shí)，一律將鋼液的碳脫至0.05%0.06%時(shí)停吹，出鋼

28、時(shí)包內(nèi)增碳至鋼種規(guī)格要求的操作方法叫做增碳法。3.擋渣出鋼的目的和方法（擋渣帽、擋渣球）： 目的：減少出鋼時(shí)的下渣量，提高合金元素的收得率、防止鋼液回磷。 方法：目前有擋渣球、擋渣帽、擋渣塞、U型虹吸出鋼口、氣動(dòng)擋渣等多種方式，國(guó)內(nèi)使用最多的是擋渣帽八、包內(nèi)脫氧合金化、包內(nèi)脫氧精煉爐內(nèi)合金化；合金加入量的計(jì)算1.包內(nèi)脫氧合金化、包內(nèi)脫氧精煉爐內(nèi)合金化：包內(nèi)脫氧合金化：即在出鋼過程中將全部合金加入到鋼包內(nèi)，同時(shí)完成脫氧與合金化兩項(xiàng)任務(wù)。包內(nèi)脫氧精煉爐內(nèi)合金化：冶煉一些優(yōu)質(zhì)鋼時(shí)，鋼液必須經(jīng)過真空精煉以控制氣體含量，此時(shí)多采用轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)包內(nèi)初步脫氧，而后在真空爐內(nèi)進(jìn)行脫氧合金化。2.合金加入量的計(jì)算

29、：計(jì)算公式：復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法的類型：頂吹氧、底吹惰性氣體的復(fù)吹工藝，頂、底復(fù)合吹氧工藝，底吹氧噴熔劑工藝底部供氣元件的種類: 噴咀型、磚型和細(xì)金屬管多孔塞型三類頂吹轉(zhuǎn)爐,底吹轉(zhuǎn)爐、復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的成渣速度、渣中(FeO)、CO、Mn的比較；復(fù)吹轉(zhuǎn)爐與頂吹、底吹兩種轉(zhuǎn)爐相比，熔池?cái)嚢璺秶?，而且?qiáng)烈，從底部噴入石灰粉造渣，成渣速度快就渣中(FeO)含量而言，頂吹轉(zhuǎn)爐（LD）復(fù)吹轉(zhuǎn)爐（LD/Q-BOP）底吹轉(zhuǎn)爐（Q-BOP）。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的C-O關(guān)系線低于頂吹轉(zhuǎn)爐，比較接近底吹轉(zhuǎn)爐的C-O關(guān)系線。在相同含碳量下，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐鐵合金收得率高于頂吹轉(zhuǎn)爐。 Mn的比較:在吹煉初期，鋼水中的Mn只有30%-40%被氧化，

30、待溫度升高后，在吹煉中期的后段時(shí)間，又開始回錳，所以出鋼前鋼水中的殘錳較頂吹轉(zhuǎn)爐高。即底吹轉(zhuǎn)爐，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐，頂吹轉(zhuǎn)爐依次減少。噴濺的類型：爆發(fā)性噴濺，泡沫性噴濺，金屬噴濺。音平控渣的基本原理：氧氣轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中與爐渣厚度有關(guān)的噪音主要是超音速氧氣流股的動(dòng)力學(xué)噪音和該流股沖擊熔池時(shí)發(fā)出的噪音，聲源點(diǎn)（氧槍噴頭）的噪音傳至取聲點(diǎn)有兩種基本情況：暴露吹煉和淹沒吹煉。暴露吹煉時(shí)，噪音一部分由噴頭直接傳至取聲點(diǎn)，另一部分經(jīng)爐膛內(nèi)壁的反復(fù)反射、吸收后傳至取聲點(diǎn)檢測(cè)到的噪音強(qiáng)度主要與槍位、爐膛大小、爐膛內(nèi)壁耐材的吸聲性能有關(guān)；淹沒吹煉時(shí)油于泡沫渣的吸聲作用檢測(cè)到的吹煉噪音強(qiáng)度比暴露吹煉時(shí)低，渣層越厚，其值越

31、低，當(dāng)槍位不變時(shí)，檢測(cè)到的吹煉噪音強(qiáng)度就反映了泡沫渣的厚度。濺渣護(hù)爐的基本原理：利用高速氮?dú)馍淞鳑_擊熔渣液面，將MgO飽和的高堿度爐渣噴濺涂敷在爐襯表面，形成一層具有一定耐火度的濺渣層。濺渣機(jī)制: 氣流噴射濺渣、浪涌濺渣濺渣層與爐襯磚的結(jié)合機(jī)理: 化學(xué)結(jié)合、機(jī)械鑲嵌與化學(xué)燒結(jié)結(jié)合、冷凝結(jié)合負(fù)能煉鋼:轉(zhuǎn)爐工序能耗計(jì)算中消耗能量小于回收能量時(shí)，稱為負(fù)能煉鋼。靜態(tài)控制: 是在吹煉前根據(jù)已知的原材料條件、吹煉終點(diǎn)溫度和含碳量，通過物料平衡和熱平衡計(jì)算出吹氧量、冷卻劑、造渣材料和其它原材料的加入量，并按計(jì)算結(jié)果進(jìn)行裝料和吹煉，在吹煉過程中不再進(jìn)行修正，直接決定終點(diǎn)時(shí)間。動(dòng)態(tài)控制: 是在吹煉前，除用靜態(tài)模

32、型進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算外，在吹煉過程中，根據(jù)測(cè)定的金屬成分、溫度以及爐渣狀況等有關(guān)量隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)信息，對(duì)吹煉參數(shù)進(jìn)行修正，以達(dá)到預(yù)定的吹煉目標(biāo)的控制。轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法冶煉特點(diǎn):采用頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行鐵水脫磷；減少渣量； 轉(zhuǎn)爐的功能專一化，冶煉周期縮短；提高轉(zhuǎn)爐爐齡； 可用錳礦來替代錳鐵合金；脫磷爐可以使用脫碳爐爐渣。第五章復(fù)習(xí)資料1.電弧爐分類：供電模式，交流電弧爐，直流電弧爐；出鋼方式，槽式出鋼，偏心爐底出鋼2.電爐冶煉操作方法：按造渣工藝特點(diǎn)來劃分的，有單渣氧化法、單渣還原法、雙渣還原法與雙渣氧化法，目前普遍采用后兩種。雙渣還原法：又稱返回吹氧法，其特點(diǎn)是冶煉過程中有較短的氧化期（10min），造氧化

33、渣，又造還原渣，能吹氧脫碳，去氣、夾雜。但由于該種方法脫磷較難，故要求爐料應(yīng)由含低磷的返回廢鋼組成。由于它采取了小脫碳量、短氧化期，不但能去除有害元素，還可以回收返回廢鋼中大量的合金元素。因此，此法適合冶煉不銹鋼、高速鋼等含Cr、W高的鋼種。雙渣氧化法：又稱氧化法，它的特點(diǎn)是冶煉過程有正常的氧化期，能脫碳、脫磷，去氣、夾雜，對(duì)爐料也無特殊要求；還有還原期，可以冶煉高質(zhì)量鋼。目前，幾乎所有的鋼種都可以用氧化法冶煉。3.電爐冶煉六個(gè)階段（老三期）：補(bǔ)爐，裝料，熔化期，氧化期，還原期，出鋼，鋼液的合金化，其中，熔化、氧化、還原期組成，俗稱老三期。4.補(bǔ)爐的主要部位：爐壁渣線：受到高溫電弧的輻射，渣、

34、鋼的化學(xué)侵蝕與機(jī)械沖刷，以及吹氧操作等損壞嚴(yán)重；渣線熱點(diǎn)區(qū)：尤其2熱點(diǎn)區(qū)還受到電弧功率大、偏弧等影響侵蝕嚴(yán)重，該點(diǎn)的損壞程度常常成為換爐的依據(jù)；出鋼口附近：因受渣鋼的沖刷也極易減??；爐門兩側(cè)：常受急冷急熱的作用、流渣的沖刷及操作與工具的碰撞等損壞也比較嚴(yán)重。5.方法：補(bǔ)爐方法分為人工投補(bǔ)和機(jī)械噴補(bǔ)，根據(jù)選用材料的混合方式不同，又分為干補(bǔ)、濕補(bǔ)和半干補(bǔ)三種。原則：快補(bǔ)，熱補(bǔ)，薄補(bǔ)6.裝料方式：爐頂料罐（或叫料籃、料筐）裝料7.布料經(jīng)驗(yàn)：下致密、上疏松、中間高、四周低、爐門口無大料，穿井快、不搭橋，熔化快、效率高。8.熔化期任務(wù)：將塊狀的固體爐料快速熔化，并加熱到氧化溫度；提前造渣，早期去磷，減少鋼液吸氣與揮發(fā)。9.熔化期操作：合理供電，及時(shí)吹氧，提前造渣。10.熔化期四個(gè)階段及供電操作：點(diǎn)?。ǖ碗妷?、較低電流）穿井（大的二次電壓、較大電流）主熔化（最高電壓、最大電流供電）末升溫（電壓、大電流）11