鋼水精煉資料[沐風(fēng)書屋]

1、LF精煉知識1. 爐外精煉發(fā)展歷程w 20世紀(jì)3040年代，合成渣洗、真空模鑄。1933年，法國佩蘭（R.Perrin)應(yīng)用高堿度合成渣，對鋼液進(jìn)行“渣洗脫硫”現(xiàn)代爐外精練技術(shù)的萌芽；w 50年代，大功率蒸汽噴射泵技術(shù)的突破，發(fā)明了鋼包提升脫氣法(DH)及循環(huán)脫氣法(RH)w 1935年H.Schenck 確定大型鋼鍛件中的白點(diǎn)缺陷是由氫引起的-氫脆。w 1950年，德國Bochumer Verein (伯施莫爾-威林）真空鑄錠。w 1953年以來，美國的10萬千瓦以上的發(fā)電廠中，都發(fā)現(xiàn)了電機(jī)軸或葉片折損的事故。1954年，鋼包真空脫氣。w 1956年，真空循環(huán)脫氣（DH、RH）。w 6070

2、年代，高質(zhì)量鋼種的要求，產(chǎn)生了各種精煉方法w 60、70年代是爐外精煉多種方法分明的繁榮時期w 與60年代起純凈鋼生產(chǎn)概念的提出、連鑄生產(chǎn)工藝穩(wěn)定和連鑄品種擴(kuò)大的強(qiáng)烈要求密切相關(guān)w 此時，爐外精煉正式形成了真空和非真空兩大系列不同功能的系統(tǒng)技術(shù)，同時鐵水預(yù)處理技術(shù)也得到迅速發(fā)展，它和鋼水精煉技術(shù)前后呼應(yīng)，經(jīng)濟(jì)分工，形成系統(tǒng)的爐外處理技術(shù)體系，使鋼鐵生產(chǎn)流程的優(yōu)化重組基本完成。w 這個時期，還基本奠定了吹氬技術(shù)作為各種爐外精煉技術(shù)基礎(chǔ)的地位和作用。w 這一時期發(fā)展的技術(shù)：VODVAD、ASEASKF、RHOB、LF、噴射冶金技術(shù)（SL、TN、KTS、KIP）、合金包芯線技術(shù)、加蓋和加浸漬罩的吹氬

3、技術(shù)（SAB、CAB、CAS）w 8090年代，連鑄的發(fā)展，連鑄坯對質(zhì)量的要求及煉鋼爐與連鑄的銜接，RHKTB、RHMFP、RHOB；RHIJ（真空深脫磷），RHPB、WPB（真空深脫硫）、VKIP、SRP脫磷w 21世紀(jì)，更高節(jié)奏及超級鋼的生產(chǎn)。2. 爐外精煉作用和地位w 提高冶金產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大鋼鐵生產(chǎn)品種不可缺少的手段；w 是優(yōu)化冶金生產(chǎn)工藝流程，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、節(jié)能強(qiáng)耗、降低生產(chǎn)成本的有力手段。w 保證煉鋼連鑄連鑄坯熱送熱裝和直接軋制高溫連接優(yōu)化的必要工藝手段w 優(yōu)化重組的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程中獨(dú)立的，不可替代的生產(chǎn)工序3. LF精煉工藝優(yōu)點(diǎn)l 精煉功能強(qiáng)，適宜生產(chǎn)超低硫、超低氧鋼；l

4、具備電弧加熱功能，熱效率高，升溫幅度大，溫度控制精度高；l 具備攪拌和合金化功能，易于實(shí)現(xiàn)窄成分控制，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性；l 采用渣鋼精煉工藝，精煉成本較低；l 設(shè)備簡單，投資較少。4. 計算合金加入量調(diào)整鋼液成分 4.1 技能實(shí)施與操作步驟l 根據(jù)鋼種的特點(diǎn)和工藝要求，首先了解初鋼液中合金元素配加情況并預(yù)測在加熱前期、中途、后期、結(jié)束分別配加合金的種類并作好準(zhǔn)備。l 精煉鋼包進(jìn)入LF工位后，按要求取樣進(jìn)行化學(xué)元素全分析。l 根據(jù)全分析結(jié)果，計算出精煉期應(yīng)配加的各種合金的補(bǔ)加量，并進(jìn)行稱量。l 精煉鋼水加熱到預(yù)定溫度后，把上述稱量好的合金通過料倉或人工分批加入。l 凡鋼水經(jīng)過造白渣處理后，一般應(yīng)

5、再取樣進(jìn)行全分析。l 根據(jù)全分析結(jié)果及該鋼種成分控制要求，計算出需要補(bǔ)加的合金數(shù)量，進(jìn)行稱量，并在進(jìn)入軟吹前5分鐘加入完畢圖1 取樣器示意圖l 取樣操作: 取樣器(見圖1)取樣操作過程: A.完好取樣器插入取樣棒。 B.檢查頭部保護(hù)套是否完好。 C.打開工作門。 D.快速插入鋼水深約300mm左右，位置靠近吹氬攪拌區(qū)。 E.保持3s-5s左右后迅速提起取樣棒，拉出鋼液面。 F.拆卸紙管，打破殼取出試樣。4.2 注意事項l 在進(jìn)行合金補(bǔ)加前，必須掌握準(zhǔn)確的鋼水量及各種合金的成分液中已經(jīng)配加的合金量。l 合金加入量的計算必須要經(jīng)過復(fù)核，以保證準(zhǔn)確無誤。l 要能準(zhǔn)確識別各類常用合金，防止誤用。l 稱

6、量合金要準(zhǔn)確，并經(jīng)過復(fù)核才能加入鋼包內(nèi)。l 合金加入鋼包內(nèi)時，注意勿碰擊電極，必要時應(yīng)停止加熱。l 精煉鋼包內(nèi)合金熔化的條件較差，因此不宜加入塊狀較大的合金，一般控制在10mm-30mm。l 為了確保合金元素有較穩(wěn)定的回收率。加合金前鋼包中的渣應(yīng)脫氧良好，渣應(yīng)呈白色為好。l 加合金畢要繼續(xù)保持爐渣良好的還原性，在渣面要適量補(bǔ)加粉狀脫氧劑。l 全部合金加畢到開始軟吹必須有足夠的時間使合金充分熔化。l 加入較多數(shù)量的合金必須考慮合金熔化吸熱造成的鋼液溫度下降，及足夠的溫度彌補(bǔ)。l 在加入合金時要考慮合金中除主元素外的其它元素對鋼液成分的影響。如加入高碳鉻、高碳錳要計算增碳量，喂Ca-Si絲時考慮增

7、硅量，喂Fe-Ti絲時要考慮A1、Si增量喂A1絲時注意有增硅的可能性。4.3 知識點(diǎn)l 各種合金加入量的計算計算公式 鐵合金:合金加入量(公斤) 喂絲: 喂絲長度喂絲總量單位重量（Si含量）l 各種合金元素的回收率 在精煉爐內(nèi)脫氧條件較好的情況下加入合金的回收率比較高，在鋼包內(nèi)頂渣氧化鐵小于 0.5的條件下各元素的回收率分別為: (1)100回收率的元素有Ni、Mo、Mn、Cr、Si、C、V、Nb。 (2)S、A1、Ti直接加包中回收率30%50。 (3)喂絲法加入的回收率，S、A1、Ti為70%80，B為40%50。5.成分異常的處理5.1 技能實(shí)施與操作步驟 l 在精煉過程中通過取樣發(fā)現(xiàn)

8、鋼水成分同預(yù)測成分(合金配加成分)比較有較大差異。l 重新取樣進(jìn)行驗(yàn)證。l 對照工藝卡檢查執(zhí)行情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，尋找原因?？砂匆韵聨讉€方面檢查，以下14項原因是易造成成分異常的主要原因。 (1)鋼水量是否有誤。 (2)前期合金加入是否有誤。 (3)攪拌系統(tǒng)工作是否正常。 (4)是否有設(shè)備漏水情況，電極是否有增碳現(xiàn)象。 (5)取樣是否有代表性。 (6)爐渣是否還原良好，上工序氧化渣是否帶入過多。 (7)溫度是否過低。 (8)已加入合金是否熔化均勻。 (9)發(fā)送樣是否有誤。 (10)分析試樣是否符合要求。 (11)是否采用全新未烘烤良好的鋼包。 (12)合金元素成分是否正確無誤。 (13)合金配

9、加量計算是否正確。 (14)料倉及輸送系統(tǒng)是否工作正常。l 根據(jù)重取樣分析結(jié)果與工藝執(zhí)行情況的分析，采取相應(yīng)措施。l 如合金元素(C、Si、Mn、Cr、Ni等)低于下限要求，補(bǔ)加合金至成分中下限。l 如合金元素(C、Si、Mn、Cr、P、Ni等)確認(rèn)高于上限，則回爐重氧化或改鋼號、改相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。 l 如有害元素S不符合進(jìn)入下一工序要求必須進(jìn)一步采取脫硫操作。 (1)增加渣量。 (2)加強(qiáng)鋼液攪拌。 (3)加強(qiáng)渣脫氧。5.2注意事項 l 取樣符合操作規(guī)范，具有代表性。要做到:(1)添加合金、還原劑后不能馬上取樣。(2)渣況不好出現(xiàn)灰色、褐色、棕黃色，要等渣轉(zhuǎn)白再取樣，不然會引起取樣無代表性。(3)

10、溫度過低會引起取樣無代表性，不宜取樣。 l 發(fā)現(xiàn)鋼水成分異常應(yīng)盡早處理。l 補(bǔ)加合金量應(yīng)考慮爐渣還原性。l 鋼水量必須正確。l 合金成分必須確認(rèn)無誤。l 要杜絕合金元素配加過量。5.3 知識點(diǎn)l 成分異常產(chǎn)生的原因分析(1)取樣無代表性A.取樣位置、方式不符合要求，如靠近渣面的試樣易受爐渣影響造成成分波動B.合金未全部熔化造成成分偏析。C.攪拌效果差，造成鋼水成分不均勻，同時鋼渣反應(yīng)差影響脫硫的正常。(2)合金料未加入由于合金加料系統(tǒng)故障，應(yīng)加入合金料部分留在料倉內(nèi)或撒落在鋼包外。也有人為因素造成漏加、計算錯誤等。 (3)操作工藝執(zhí)行不規(guī)范A.還原精煉渣未達(dá)到脫氧良好的要求，渣量不足。在上工序

11、氧化渣帶人過多時尤其要注意。B.加熱過程電極插入鋼液增碳。C.鋼水量不準(zhǔn)。秤量系統(tǒng)故障以及對造成損失的鋼水估計不足。D.鋼液溫度不符合要求。尤其是溫度低造成化學(xué)成分均勻性差。l 防止措施 (1)取樣操作熟練工具完好。(2)保證加料系統(tǒng)正常。(3)嚴(yán)格執(zhí)行操作工藝。l 處理方法(1)成分高于上限要求，不能改鋼號作回爐或原料鋼處理。應(yīng)盡量避免出現(xiàn)這類事故。 (2)成分低于下限要求，補(bǔ)加合金至成分要求范圍。6.常見典型成分異常情況煉鋼生產(chǎn)過程中，鋼液中C的異常情況最常見，以此作為典型分析。(1)造成C的異常的原因: A.初鋼液出鋼過程增碳，因電極粒密度較鋼液、爐渣輕，如果操作不當(dāng)部分電極粒將浮在渣面

12、，而未進(jìn)入鋼液，同時吹氬攪拌不充分，造成C偏低。在增碳量較大的鋼種中易發(fā)生。 B.電極粒中固定碳含量不穩(wěn)定，引起增碳量誤差。 C.加熱電極熔損，引起增碳。特別是當(dāng)爐渣較稀薄時，加熱操作中電極容易與鋼液接觸造成增碳。爐渣結(jié)塊不導(dǎo)電，電極下降插入鋼液造成增碳。 D.爐渣脫氧不良，含碳脫氧劑（電石）使用過量造成增碳。 E.取樣無代表性。 F.含碳質(zhì)耐火材料的鋼包內(nèi)襯烘烤不符合要求，造成在精煉過程中剝落進(jìn)入鋼液增碳。 (2)防止措施: A.電極粒加入時要直接與鋼液接觸，盡量避免通過爐渣再進(jìn)入鋼液。必要時可用喂絲機(jī)喂碳粉包芯線增碳。 B.電極粒中固定碳含量要定期檢驗(yàn)，并在實(shí)際操作中進(jìn)行驗(yàn)證。 C.加熱操

13、作時做到電極嚴(yán)禁與鋼液接觸。 D.造好還原精煉渣，保證碳的吸收率。 E.增碳操作結(jié)束要經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笕印?(3)C成分異常處理方法: A.C成分高于上限要求時，可考慮改鋼號。如45鋼改50鋼。 B.C成分低于上限要求時，可用電極?；蛭固挤郯揪€增碳至要求成分中下限。7. 鋼包精煉爐脫硫操作 7.1技能實(shí)施 準(zhǔn)備好符合工藝要求數(shù)量的造渣材料(石灰、螢石、)、脫氧劑(SiFe粉、鋁粒)及發(fā)泡劑等渣料。造渣的二種形式 (1)在出鋼過程加入預(yù)制或配比好的造渣材料。 (2)氧化渣出鋼在排除氧化渣后加入渣料。 渣量控制 渣量按鋼包容量確定:一般控制鋼渣比為1.52.5，大容量鋼包取下限，小容量鋼包取中下限

14、(結(jié)合脫硫要求)。渣成分控制 (1)堿度一般控制24，堿度過高造成熔點(diǎn)過高易結(jié)殼影響鋼渣反應(yīng)，堿度過低造成對包襯侵蝕，一般可適當(dāng)提高渣中A12O3含量。 (2)精煉過程包中渣的氧化鐵控制1.0，通過渣面加入C、FeSi粉、鋁粒等脫氧劑控制。 (3)為防止包襯侵蝕可加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑一般可含碳質(zhì)或CaCO3質(zhì)的材料。鋼渣攪拌方式 運(yùn)用鋼渣的接觸，實(shí)現(xiàn)脫硫反應(yīng)，鋼渣攪拌方式共有二種: (1)鋼包底吹氬攪拌(較普遍)。 (2)鋼包外有電磁攪拌裝置(國內(nèi)較少)。 脫硫量和脫硫率工藝要求 (1)了解該鋼種初煉鋼液的含硫量和精煉過程進(jìn)入下一工序的含硫量要求。 (2)掌握常規(guī)精煉過程的脫硫率。7.2 操作步

15、驟l 加入造渣材料 按工藝要求加入準(zhǔn)備好配比正確的造渣材料或按工藝要求對精煉鋼包中已經(jīng)加入的渣料作適當(dāng)補(bǔ)充和調(diào)整。l 吹氬攪拌，要求可見渣面有翻滾現(xiàn)象。l 鋼包進(jìn)入加熱工位三相電極通電加熱。l 分批散加適量(0.20.3kgt)脫氧劑，種類一般為鋁粒、Fe-Si粉、碳化硅。l 造白渣后每次打開工作門（間隔58min）用鐵桿粘渣觀察渣況一次。 粘渣均勻且厚度3mm4mm說明化渣均勻流動性良好，冷卻后爐渣顏色呈乳白色說明渣中(FeO)在0.5左右，爐渣脫氧良好。發(fā)現(xiàn)下述情況將影響脫硫效果應(yīng)作處理，粘渣厚度5mm說明渣稠應(yīng)補(bǔ)加螢石或Fe-Si粉；爐渣呈玻璃狀說明堿度偏低應(yīng)補(bǔ)加石灰；爐渣黑灰說明脫氧劑

16、過少。l 根據(jù)加熱過程的成分分析的硫含量決定下一步的操作。 (1)已符合成品的要求(工藝規(guī)程)，保持氬氣均勻攪拌，補(bǔ)加少量脫氧劑保持渣況至鋼包離開加熱工位。 (2)接近成品的要求(工藝規(guī)程)。補(bǔ)加少量石灰和脫氧劑。如吹氬強(qiáng)度過小可適當(dāng)提高，增加鋼渣反應(yīng)面。 (3)距成品要求有效大差距(例超過0.005)，應(yīng)分析脫硫效果差的原因，并采取對應(yīng)措施。7.3 注意事項l 各種渣料應(yīng)合理堆放、標(biāo)識清楚。l 各種渣料保持干燥，避免粉化、受潮，影響脫硫效果。l 加料時應(yīng)對準(zhǔn)加料窗口，切勿將渣料撒落于鋼包外。l 加入量大的渣料如石灰可通過上位料倉加入，要注意渣料結(jié)塊堵塞，影響正常加料操作。l 人工加料時應(yīng)盡量

17、避開從加料孔飛濺出的爐渣。l 在造渣脫硫過程中，應(yīng)隨時取渣樣觀察渣況，并不斷調(diào)整以獲得最佳脫硫效果。 l 注意觀察吹氬攪拌情況，不得斷流。7.4 知識點(diǎn)l 鋼包精煉爐脫硫的幾個過程 (1)初煉鋼液出鋼過程鋼渣混沖脫硫。(2)精煉加熱過程鋼渣反應(yīng)脫硫。l 鋼中硫的危害 硫，一般認(rèn)為它是殘存在鋼中的有害元素之一。在絕大多數(shù)鋼中都加以嚴(yán)格控制，普通碳素鋼硫含量不得大于0.045，優(yōu)質(zhì)鋼硫含量不得大于0.035，高級優(yōu)質(zhì)鋼硫含量不得大于 0.025，特級優(yōu)質(zhì)鋼硫含量不得大于0.015。鋼中硫的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面: (1)對力學(xué)性能的影響 硫?qū)︿摰膹?qiáng)度影響不大，但由于硫化物夾雜的存在，使其延伸性

18、及韌性降低，特別是沖擊韌性。 (2)對熱加工的影響 由于硫化鐵的熔點(diǎn)較低，在熱加工過程中容易沿晶界析出，軋制時產(chǎn)生表面裂紋，造成廢品。俗稱“熱脆”現(xiàn)象。 (3)對焊接性能的影響 硫易導(dǎo)致焊縫的熱裂，同時在焊接過程中，硫易于氧化生成SO2氣體而逸出，導(dǎo)致在焊接金屬中產(chǎn)生很多氣孔和疏松。因此硫?qū)︿摰暮附有圆焕?但是鋼中的硫也有利用之處。如易切削鋼中，就是提高其硫和錳的含量，形成較多的硫化錳(MnS)微粒，以改善鋼的切削加工性。l 爐渣狀況 (1)氧化渣與還原渣 判別依據(jù)主要是渣中(FeO)量，(FeO)低為還原渣，(FeO)高為氧化渣，渣中(FeO)低渣子呈白色，渣中(FeO)高渣子發(fā)黑。 (2

19、)堿性渣與酸性渣 判別依據(jù)主要是渣中的堿度R，R高為堿性渣，R低為酸性渣。堿性渣渣子發(fā)粘，酸性渣渣子透明。 鋼包精煉爐通常應(yīng)用的是堿性還原渣，呈白色俗稱“白渣”。其主要成分控制堿度(CaC/SiO2)為24，F(xiàn)eO1.0，A12O3為1520。8.吹氬8.1 知識點(diǎn) 吹氬精煉鋼水工藝，即通過向鋼包內(nèi)的鋼液吹入氬氣的方法，達(dá)到類似真空處理的作用，它包括脫氧、脫氣、脫碳、攪拌鋼液及去夾雜物等。尤其在真空條件下吹氬脫氣效果大幅度提高，被廣泛地運(yùn)用到鋼包精煉爐中。8.2鋼包吹氬脫氣的原理 氬氣是惰性氣體，通常在制氧時作為副產(chǎn)品分離出來被利用。氬氣吹入鋼液既不參與化學(xué)反應(yīng)，也不溶解在鋼液內(nèi)。所以氬氣剛進(jìn)

20、入鋼液時，可以認(rèn)為氬氣泡對鋼液中溶解的氣體來說像一個小的“真空室”，這一小的“真空室”內(nèi)其它氣體的分壓幾乎等于零。根據(jù)西瓦特定律，鋼液中氫、氮不斷向氬氣泡擴(kuò)散，在氮?dú)馀輧?nèi)形成一定的分壓，氫和氮在氬氣泡中的分壓會隨著氣泡的上浮時受熱體積膨脹，因而氫、氮的分壓仍能保持較低的水平，故繼續(xù)吸收氫和氮，最后隨氬氣泡溢出鋼液而被去除。 此外鋼液中吹氬時，氬氣上浮推動鋼液運(yùn)動，從而起到攪拌鋼液的作用，促進(jìn)鋼液成分均勻和溫度均勻。由于鋼液的攪拌運(yùn)動有利于夾雜物的去除，同時對鋼液進(jìn)一步脫氣更為有利。9.鈣處理l 意義：用鋁脫氧后在鋼中形成大量的AL2O3，且很難從鋼中去除干凈，在澆鑄時很容易粘附在水口壁上引起水

21、口堵塞。為此采用對鋼水進(jìn)行Ca處理，通過對鋼中加入適量的鈣，使高熔點(diǎn)的AL2O3與氧化鈣結(jié)合形成低熔點(diǎn)的鋁酸鈣，從而提高鋼液的澆鑄性能；l 對于鈣處理鋼，造成水口堵塞的因素有兩個：鈣加入量不夠，在向鋼水中加鈣的過程中，隨著鋼水中鈣含量的不斷增加，夾雜物中鈣的含量也在增加，形成的復(fù)合夾雜物依次為CA6、CA2、CA、C12A7、C3A（C與A分別代表CaO和Al2O3），其中前兩個的熔點(diǎn)均在1700以上，在實(shí)際大生產(chǎn)中必須加以避免，鋼中鈣含量達(dá)1510-6左右時，相應(yīng)夾雜物中鈣的含量在15左右，此時形成的主要是高熔點(diǎn)的CaO2Al2O3夾雜物，因此鈣處理必須確保向鋼中加入足夠量的鈣，才不會導(dǎo)致鋼

22、水澆鑄性能的惡化。鈣的加入量過多，從而形成高熔點(diǎn)的CaS（熔點(diǎn)為2450），此時同樣會惡化鋼水的澆鑄性能。隨著鋼中鋁含量的增加，氧的活度降低，有利于硫化物的形成；隨著鋼中硫含量的增加，有利于形成高熔點(diǎn)的CaS；鋼水溫度降低時，氧的活度降低，也有利于CaS的形成。顯然在1550的中間包澆鑄溫度條件下，當(dāng)鋼中鋁含量為0.030%時，為了防止生成CaS夾雜物，鋼中硫含量不得超過0.015%。l 為了改善連鑄鋼水的澆鑄性能，并不是任何鋼種都可以采用鈣處理的方法，對于成形性要求較高的鋼種如汽車板就不適宜采用鈣處理的工藝來改善澆鑄性能，因?yàn)榻?jīng)鈣處理后形成的鋁酸鈣夾雜較硬。對于這類鋼種一般采用提高鋼水純凈度

23、的方法來改善澆鑄性能，通過控制轉(zhuǎn)爐下渣、鋼包渣的變性處理、中間包冶金、保護(hù)澆注等措施來確保鋼的純凈度，降低鋼中的全氧含量。10.非金屬夾雜物來源分類 根據(jù)非金屬夾雜物的不同來源，通常可分為內(nèi)生夾雜物和外來夾雜物兩大類。這種分類方法有很大的局限性，因?yàn)閷?shí)際形成的非金屬夾雜物很少為單純的內(nèi)生夾雜或外來夾雜，通常鋼水與卷入的爐渣(包括保護(hù)渣)或耐火材料接觸時，總會或多或少地起反應(yīng)，所以這種分類方法就有不嚴(yán)謹(jǐn)之嫌，但這種分類方法指出了非金屬夾雜物的可能來源。 純粹的內(nèi)生夾雜與外來夾雜有明顯的差別。內(nèi)生夾雜的典型特征是尺寸小，數(shù)目多，與外來夾雜相比，均勻地分布在鋼中(非鎮(zhèn)靜鋼除外)，非金屬夾雜物的成分與

24、鋼水成分有很強(qiáng)的依存關(guān)系。而外來夾雜則不同，往往尺寸較大，形狀不規(guī)則，位置不確定，成分和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與鋼水成分沒有直接關(guān)系。11.按非金屬夾雜物尺寸分類 其實(shí)在很早以前就提出了按尺寸的大小將非金屬夾雜物分為微觀夾雜和宏觀夾雜，然而至今對非金屬夾雜物尺寸大小的劃分，不同的學(xué)者們都各自采用自己認(rèn)為合理的分法。有一種方法是，把非金屬夾雜物大致分成三類：第一類是亞顯微夾雜，它的尺寸為直徑小于1m;第二類是顯微夾雜，它的尺寸為直徑為1100m；第三類是大型非金屬夾雜物，它的尺寸為直徑100m以上。 根據(jù)研究的結(jié)果可以知道，亞顯微、顯微夾雜主要是脫氧產(chǎn)物，而大型夾雜則多為外來夾雜，但是這種分法不能把顯微夾雜

25、和宏觀夾雜與內(nèi)生夾雜和外來夾雜混為一談，因?yàn)橐灿幸恍┐笮蛫A雜通過檢驗(yàn)證實(shí)是來自于脫氧產(chǎn)物。12.按非金屬夾雜物組成和結(jié)構(gòu)分類 這種分類方法的優(yōu)點(diǎn)是比較直觀方便。一般分為簡單金屬氧化物夾雜、各種類型的硅酸鹽夾雜、尖晶石類夾雜物和各種鋁酸鹽夾雜等。因?yàn)檫@種分類方法應(yīng)用廣泛，所以有必要詳細(xì)說明。 簡單金屬氧化物包括鐵錳氧化物固溶體，氧化硅和氧化鋁等單體非金屬夾雜物。一般煉鋼中經(jīng)常遇到的氧化硅夾雜是樹枝狀的或梅花狀的方石英，這種氧化硅夾雜可能是外來的，也可能是生產(chǎn)高硅鋼時的氧化反應(yīng)產(chǎn)物。而結(jié)晶形的氧化鋁即剛玉是煉鋼中最常見的非金屬夾雜物之一，它可以有很多種形態(tài)，有不規(guī)則形和圓球形，并且容易結(jié)合成一種比

26、較穩(wěn)定的微粒群體的聚集物。 分類 鋼中的硅酸鹽類非金屬夾雜物(1)鐵錳硅酸鹽 可觀察到(FeMn)O和橄欖石固溶體2(FeMn)OSiO2共晶，或板條狀鐵橄欖石和錳橄欖石2MnOSiO2，當(dāng)硅酸鹽中的SiO2組分含量很高時，有時可見到由分層區(qū)兩個平衡組分決定的玻璃相，隨著冷卻速度的減慢，它也呈晶體。(2)鋁硅酸鹽 莫來石是唯一的鋁硅酸鹽，由于鋼中總要存在相當(dāng)量的錳，所以鋼中很少觀察到單純的鋁硅酸鹽，最有可能碰到的物相是鐵錳硅酸鹽和鋼中溶解鋁反應(yīng)后的產(chǎn)物或純粹來自具有莫來石相的耐火材料。(3)復(fù)雜硅酸鹽 鋼中往往含有多種氧化物如SiO2，F(xiàn)eO，MnO，Al2O3，CaO和MgO等共存的復(fù)雜硅酸

27、鹽。隨著冷卻速率的不同或再加熱時間的不同，這些硅酸鹽既可以是玻璃態(tài)，也可以是各個相組合起來的晶體。 鈣鋁酸鹽是鈣處理過程中普遍出現(xiàn)的非金屬夾雜物之一。實(shí)際上鈣鋁酸鹽化合物組成是在較寬的范圍內(nèi)變化的，并且各種鋁酸鈣中的CaO還能被MnO，F(xiàn)eO和MgO等部分替代，Al2O3可被Fe2O3，Cr2O3部分替代，所以這些氧化物常溶解在鋁酸鈣非金屬夾雜物中，此外鋁酸鈣也可以溶解鈦、鋯、釩和其他金屬氧化物。鋁酸鹽有時還和MgOAl2O3尖晶石一起伴生。 尖晶石類非金屬夾雜物是常見的非金屬夾雜物之一，它可用通式MOR2O3表示。在用少量鋁脫氧的硅鎮(zhèn)靜鋼中就可以找到MnOAl2O3，這種非金屬夾雜物在鑄態(tài)下

28、往往表現(xiàn)為樹枝晶狀，在鋼材中其外貌與Al2O3十分相似，硬度很高，變形性能差。另一種尖晶石夾雜即MgOAl2O3通常來自堿性電爐渣或鎂處理鋁脫氧鋼中。13.按其變形能力的大小分類 根據(jù)鋼在加工變形中，各類非金屬夾雜物的變形性不同，按其變形能力的大小可分為三類： 脆性非金屬夾雜物。一般指那些不具有塑性變形能力的簡單氧化物（如：Al2O3、Cr2O3、ZrO2等）、復(fù)合氧化物（如：FeOAl2O3、MgOAl2O3、CaO6Al2O3等）、氮化物（如：TiN、Ti(CN)、AlN、VN等）和不變形的球狀（或點(diǎn)狀）非金屬夾雜物。對于變形率較低的脆性非金屬夾雜物，在鋼加工變形的過程中與鋼基體相比變形甚

29、小，差異顯著，勢必造成非金屬夾雜物與鋼基體交界面處產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生或非金屬夾雜物本身開裂。 塑性非金屬夾雜物。這類非金屬夾雜物在鋼經(jīng)受加工變形時具有良好的塑性，沿著鋼的流變方向延伸成條帶狀，屬于這類的非金屬夾雜物有：含SiO2量較低的鐵錳硅酸鹽、硫化錳、（Fe，Mn）S等。當(dāng)鋼加工變形時，這類非金屬夾雜物與鋼基體變形相等，從室溫一直到很寬的溫度范圍內(nèi)均保持良好的變形性，與鋼基體之間的交界面處結(jié)合很好，但其條帶狀分布使鋼產(chǎn)生各向異性。半塑性變形的非金屬夾雜物：半塑性變形的非金屬夾雜物一般指各種復(fù)合的鋁硅酸鹽非金屬夾雜物，其中夾雜物的基體在熱加工變形過程中塑性變形，但分布在基體中的高凝固

30、點(diǎn)夾雜物（如鋁酸鈣、尖晶石型的夾雜物等）不變形，仍保持原來的形狀，因此阻礙了周圍基體的自由延伸。14.鋼中非金屬夾雜物對鋼的疲勞性能的影響 非金屬夾雜物與鋼的性能關(guān)系最密切的方面，應(yīng)該是鋼的疲勞性能。非金屬夾雜物的尺寸越大，疲勞裂紋越容易在其周圍區(qū)域形成。大的非金屬夾雜物的存在雖然使形成疲勞裂紋的幾率最大，但它在材料中的個數(shù)少，因此從統(tǒng)計學(xué)觀點(diǎn)來看，出現(xiàn)疲勞區(qū)的仍是大量含有的中等尺寸非金屬夾雜物的材料。一個非金屬夾雜物可以被看成是一個形狀相當(dāng)?shù)目锥?機(jī)械切口) 硫化物對材料的疲勞壽命危害小是因?yàn)槠湓阡摰淖冃螠囟认录庸r，和鋼基體間不產(chǎn)生裂縫。而且不少研究結(jié)果認(rèn)為硫化物不但對軸承鋼的疲勞壽命無害

31、反而有利。其原因有兩點(diǎn)：一是硫化物包圍在氧化物的外面，從而降低了氧化物的危害作用，二是硫化物在轉(zhuǎn)動處起潤滑作用，由此使接觸部位的應(yīng)力分布和應(yīng)力集中發(fā)生變化，同時也降低摩擦。 非金屬夾雜物對材料強(qiáng)度產(chǎn)生危害的臨界尺寸決定于它在鋼件表面下的深度，位于鋼件表面下的非金屬夾雜物臨界尺寸為10 m，在鋼件表面下深度為100m處時，則臨界尺寸可增到30m，當(dāng)非金屬夾雜物尺寸小于臨界值時，未觀察到它對疲勞壽命有影響。 15.鋼中非金屬夾雜物對鋼的塑性的影響 非金屬夾雜物破壞了鋼基體的連續(xù)性，引起應(yīng)力集中，導(dǎo)致提前產(chǎn)生微裂紋。一般非金屬夾雜物在鋼中都能發(fā)生變形，變形會引起組織和結(jié)構(gòu)的變化，這種變化必然會反映到

32、性能上來，其具體的表現(xiàn)形式為加工硬化，各向異性等。尖晶石型非金屬夾雜物在鋼的熱變形溫度范圍內(nèi)不變形，但大于1250溫度時，稍有變形。這說明在一定范圍內(nèi)調(diào)整非金屬夾雜物成分，有可能減少這類夾雜對鋼制品危害的程度；硫化錳夾雜在1000以下具有很高的塑性，超過1000以后，隨著溫度的上升，塑性逐漸減少，因此通過高溫軋制改變硫化物形態(tài)，改善鋼材各向異性是有利的。16.鋼中非金屬夾雜物對鋼的熱脆性的影響 所謂熱脆性，就是指鋼在熱加工時開裂的可能性。在各種非金屬夾雜物當(dāng)中，最容易產(chǎn)生熱脆的非金屬夾雜物就是硫化物夾雜，造成熱脆的原因是由于硫的嚴(yán)重偏析。在看來即使不算很高的平均含硫量下，也會出現(xiàn)(Fe+FeS

33、)共晶。鋼在凝固時，共晶中的鐵附著在先前的共晶鐵晶體上生長，只把FeS剩留在晶界呈薄膜狀(即所謂的離異共晶)。由于該共晶的熔點(diǎn)很低，熱加工時該共晶處于熔融狀態(tài)，從而導(dǎo)致了加工時開裂。在生產(chǎn)中，通過加入錳來避免FeS生成，以防止熱脆。因?yàn)殄i比鐵對硫有更大的親和力，可以使鋼水中的硫與錳優(yōu)先形成MnS。17.鋼中非金屬夾雜物對鋼的其他的性能的影響 一般來說，鋼中非金屬夾雜物對鋼性能的影響都是不好的，但它們其中也有對鋼的性能起好的作用。如鋼中的氮化物，當(dāng)?shù)c鋼中的鋁結(jié)合形成AlN時，可以消除氮的時效現(xiàn)象，高度彌散的AlN可以阻止鋼在加熱時奧氏體晶粒的長大，從而使鐵素體基體強(qiáng)化并細(xì)化晶粒，鋼的強(qiáng)度和韌性

34、可以顯著提高。在這種情況下，氮化物便從有害變成有益了。其他的還有硫，對鋼的性能也有好的一面，因?yàn)樗芴岣咪摬牡囊浊邢餍?，減少熱軋薄板的粘結(jié)等功能。18.非金屬夾雜物的類型和物理性質(zhì)對鋼性能的影響 鋼中非金屬夾雜物的變形行為比較復(fù)雜，不僅取決于非金屬夾雜物的類型，而且與非金屬夾雜物的成分及變形溫度密切相關(guān)，如下圖所示。由圖可知:1) FeO，MnO，(Fe、Mn)O在室溫下容易變形，但隨著溫度升高，其塑性逐漸降低。2)Al2O3和鋁酸鈣在整個煉鋼和軋鋼溫度范圍內(nèi)都不變形。3)尖晶石型氧化物在鋼的成型溫度以下都不變形，但在1200-1600變形性開始增高。4)硅酸鹽在室溫不變形，但在800-130

35、0隨其成分不同，變形能力迅速提高。5)MnS從室溫至1000以上，隨著溫度的升高，變形性則逐漸降低。19.非金屬夾雜物的尺寸和分布對鋼性能的影響 1）非金屬夾雜物的尺寸：對鋼的某些性能而言，只有那些尺寸大于“臨界值”的非金屬夾雜物才有重要影響，而尺寸的“臨界值”與其在鋼中的位置有關(guān)，通常越靠近表面，“臨界值”越小。只存在尺寸小于“臨界值”的鋼，就可以認(rèn)為是潔凈鋼。因此，分析鋼中非金屬夾雜物，不僅要明確鋼中非金屬夾雜物的平均含量，還要確定臨界尺寸以上的非金屬夾雜物的數(shù)量。非金屬夾雜物與應(yīng)力場的關(guān)系表明，應(yīng)力場隨著非金屬夾雜物尺寸的增大而增加，所以較大的非金屬夾雜物容易較早的產(chǎn)生疲勞裂紋，并沿著非

36、金屬夾雜物周邊發(fā)展，造成其與鋼基體脫開。2）非金屬夾雜物的分布的影響：由于非金屬夾雜物具有較高的應(yīng)力集中作用，因此隨著非金屬夾雜物分布密度的增加，產(chǎn)生裂紋的可能性也隨之增大。如果兩個非金屬夾雜物緊挨在一起，它的作用相當(dāng)于具有這兩個夾雜物直徑之和的大夾雜物的作用，鋼中聚集剛玉和鋁酸鈣等非金屬夾雜物之處往往產(chǎn)生裂紋。通常非金屬夾雜物對鋼的縱向延性影響不大，而對橫向延性的影響卻很顯著，橫向斷面收縮率隨非金屬夾雜物總量的增加而降低。隨著帶狀非金屬夾雜物的延長，斷面收縮率的各向異性也相應(yīng)的增加，橫向斷面收縮率明顯地下降，這種帶狀非金屬夾雜物主要是硫化物。 鋼中非金屬夾雜物的碰撞理論 在流動的鋼水中，非金

37、屬夾雜物顆粒容易碰撞而凝聚成大顆粒。液態(tài)的非金屬夾雜物凝聚后成為較大的液滴；固態(tài)的Al2O3夾雜和鋼水間的潤濕角大于90，碰撞后也能互相粘附，在鋼水靜壓力和高溫作用下，很快燒結(jié)成珊瑚狀的群落。所以顆粒的碰撞凝聚對非金屬夾雜物的上浮去除，起著重要的作用。 顆粒碰撞有以下四種方式： （1）布朗碰撞 ；（2）斯托克斯碰撞；（3）速度梯度碰撞；（4）湍流碰撞。（1）布朗碰撞 非金屬夾雜物在鋼水中作無規(guī)則的熱運(yùn)動（布朗運(yùn)動）而產(chǎn)生的碰撞； （2）斯托克斯碰撞 大顆粒上浮速度大，在上浮時可能追上較小的顆粒而與之碰撞成為更大的顆粒； （3）速度梯度碰撞 顆粒沿流線軌跡運(yùn)動，高速流線上的顆粒會從側(cè)面碰撞低速流

38、線上的顆粒。 4）湍流碰撞 湍流中由于速度的大小和方向都不確定，作用于顆粒促使它們相互碰撞。 碰撞本身不能去除非金屬夾雜物，但可促進(jìn)非金屬夾雜物長大上浮和粘附去除。 RH精煉知識1. RH真空循環(huán)脫氣法是由誰發(fā)明的？RH真空循環(huán)脫氣法是1957量由德國RHEISTAHL HETTWERKE AG 和 HENAEUS AG共同發(fā)明的，1959年世界上第一臺工業(yè)生產(chǎn)用RH真空循環(huán)設(shè)備在德國蒂森公司恒尼西鋼廠建成投產(chǎn)，1974年10月停止運(yùn)行。2. RH真空精練技術(shù)的工藝流程是什么？ （1）待處理鋼水包由起重機(jī)吊運(yùn)至RH鋼包臺車上，鋼包車開到位于真空槽下方的處理位置，由人工判定鋼液面高度，隨后頂升鋼

39、包至預(yù)定高度。（2）進(jìn)行測溫、取樣、定氧及測渣厚等操作。（3）鋼包被液壓缸再次頂升，將真空槽的浸漬管浸入鋼水并到預(yù)定的深度。與此同時，上升浸漬管以預(yù)定的流量吹入氬氣。隨著浸漬管完全浸入鋼液，真空泵啟動。（4）各級真空泵根據(jù)預(yù)先設(shè)定的抽氣曲線進(jìn)行工作。（5）真空脫氫處理：在規(guī)定時間及規(guī)定低壓條件下持續(xù)進(jìn)行循環(huán)脫氣操作，以達(dá)到脫氫的目標(biāo)值。（6）真空脫碳處理（低碳或超低碳等級鋼水）：循環(huán)脫氣持續(xù)一定時間以達(dá)到脫碳的目標(biāo)值。在脫碳過程中，鋼水中的碳和氧反應(yīng)形成一氧化碳并通過真空泵排出。如鋼中氧含量不夠，可通過頂槍吹氧提供氧氣。脫碳結(jié)束時，鋼水通過加鋁進(jìn)行脫氧。（7）鋼水脫氧后，合金料通過真空料斗加入

40、真空槽。（8）對鋼水進(jìn)行測溫，定氧和確定化學(xué)成分。（9）鋼水處理完畢，真空泵系統(tǒng)依次關(guān)閉，真空槽復(fù)壓，重新處于大氣壓狀態(tài)，鋼包下降至鋼包臺車。（10）上升浸漬管自動由吹氬切換為吹氮。（11）鋼包臺車開至加保溫劑工位，投入保溫劑并吹氬喂絲。（12）鋼包臺車開到鋼水接受跨。行車把鋼包吊運(yùn)至連鑄大包回轉(zhuǎn)臺。3、RH真空循環(huán)脫氣法鋼水的循環(huán)原理是什么？鋼液真空循環(huán)原理類似于“企泡泵”的作用，如圖2-1所示。當(dāng)兩個插入管插入鋼液一定深度后，啟動真空泵，真空室被抽成真空，由于真空室內(nèi)外壓力差，鋼液從兩個插入管上升到與壓差相當(dāng)?shù)母叨龋囱h(huán)高度B；與此同時上升管輸入驅(qū)動氣體（氬氣及其他惰性氣體、反應(yīng)氣體），

41、驅(qū)動氣體由于受熱膨脹，以及壓力由P1降到P2，而引起等溫膨脹，即上升管內(nèi)鋼液與氣體混合物比重降低，而驅(qū)動鋼液上升像噴泉一樣涌入真空室內(nèi)，使真空室內(nèi)的平衡狀態(tài)受到破壞，為了保持平衡，一部分鋼液從下降管回到鋼包中，就這樣鋼水受壓差和驅(qū)動氣體的作用不斷地從上升管涌入真空室內(nèi)，并經(jīng)下降管回到鋼包內(nèi)，周而復(fù)始鋼液循環(huán)。4、什么是循環(huán)因數(shù)？循環(huán)因數(shù)即循環(huán)次數(shù)，是RH真空精練過程中，鋼液通過真空室地總量與鋼包容量之比?？捎孟率奖硎荆簎w*1/v式中P真空室內(nèi)外壓差，pa P鋼液密度 g重力加速度，m/s25、什么是循環(huán)流量，如何計算鋼水地循環(huán)流量、 循環(huán)流量是指單位時間內(nèi)通過真空室地鋼水量，通常用t/min

42、表示。鋼水循環(huán)流量與上升管直徑、驅(qū)動氣體流量等有關(guān)，計算鋼水循環(huán)流量地公式很多，通常可用下式計算：Q11.4GD4/31n（P1/P2）1/4式中 Q鋼水循環(huán)流量，t/min G驅(qū)動氣體流量，m3/min D上升管直徑，m P1大氣壓力，pa P2真空室內(nèi)壓力，pa6、如何確定插入管地高度？ 插入管的高度一般根據(jù)精練時插入鋼水深度、鋼包渣層厚度和渣層表面與連接法蘭間要求的安全距離確定，通常在7501000mm范圍內(nèi)選取，考慮到精練效果和安全操作，選取插入管高度為900mm的居多。7、上升管內(nèi)的供驅(qū)動氣體小管的布置方式有哪幾種？ 最原始的供氣方法是上升管法蘭與底部循環(huán)管法蘭之間加一透氣磚將驅(qū)動氣

43、體引入到上升管內(nèi)的鋼液中將鋼水驅(qū)動至真空室內(nèi)。 目前采用的方法是在上升管內(nèi)的耐火材料中放置不銹鋼小管（稱之為氬氣小管或供氣小管），將驅(qū)動氣體引入，以驅(qū)動鋼水進(jìn)入真空室內(nèi)。其布局方式多種多樣，可以分為單層和多層布置。 一般下層離插入管下端300mm，供氣小管內(nèi)徑一般為2.54mm，同層供氣小管水平圓周上均勻分布，上下層的供氣小管錯開。8、影響RH真空循環(huán)脫氣法鋼水循環(huán)的因素有哪些？ 影響鋼水循環(huán)的因素有：（1）驅(qū)動氣體流量的大小。（2）上升管內(nèi)徑大小。（3）上升管內(nèi)表面的粗糙度。（4）驅(qū)動氣體小管在上升管的高度。（5）真空室的真空度。9、RH真空循環(huán)脫氣法的冶金功能有哪些？ RH真空精練的冶金功

44、能，早期以脫氫為主要目的的而發(fā)展起來，隨著RH真空精練的實(shí)踐和RH真空精練技術(shù)的發(fā)展，它的冶金功能得到充分的發(fā)展，具有以下冶金功能。（1） 脫氫 早期利用RH以脫氫為主，開始時能使鋼水的氫降到1.510-6以下。提高鋼水的循環(huán)速度，延長精練時間，能使鋼水中的氫降到1.510-6以下。（2） 脫碳 RH真空脫碳，能使鋼中的碳含量降到1510-6以下。（3） 脫氧 RH真空精練后（有精練渣），TO量可2010-6，如和LF法配合，鋼水TO可降到1010-6以下。（4） 脫氮 RH真空精練時脫氮比較難，但在一定的條件下（強(qiáng)脫氧，大Ar流量，確保真空度），也能使鋼水的含氮量降低20左右。（5） 脫硫

45、向真空室內(nèi)添加脫硫劑，能使鋼水的硫含量降到（1215）10-6，如果用RH內(nèi)噴射法和RH-PB法，能保證穩(wěn)定地冶煉S1010-6的鋼，某些鋼種甚至可以降到510-6左右。（6） 添加鈣 向RH真空室內(nèi)添加鈣合金，其收得率能達(dá)到16，鋼水中的Ca可達(dá)到1010-6左右。（7） 成分控制 為改善C、Mn、Si對低合金鋼淬火均勻性的影響，向RH真空室內(nèi)多次加入合金，可將C、Mn、Si的成分精度控制在正負(fù)0.015的水平。對低碳鋼中的碳含量也可以通過RH的電子計算機(jī)綜和控制C的偏差達(dá)到0.003的水平。 在弱脫氧鋼中，RH進(jìn)行成分微調(diào)，可使鋼中鋁含量控制在1.5ppm ; 對于含氮在70ppm左右的中

46、碳鎮(zhèn)靜鋼，可通過把驅(qū)動氣體換成供氧方式，能使N的精度控制在1.5ppm范圍內(nèi)。 （8） 升溫 在RH真空吹氧時，由于Al的氧化放熱，能使鋼水獲得4攝氏度每分鐘的升溫效果。 根據(jù)某廠的實(shí)際試驗(yàn)，RH脫氫效果達(dá)60以上，一般成品氫含量小于等于1.5ppm；氮含量可以達(dá)到40ppm，脫氮率025；成品鋼中的氧含量小于等于60ppm；經(jīng)RH自然脫碳可以將鋼中的碳含量將到0.0020以下，最低碳含量可以達(dá)到9ppm；溫度可以滿足連鑄工藝要求，控制在5攝氏度的范圍內(nèi)，并做到溫度均勻；成分控制范圍可以做到C正負(fù)0.005，Als正負(fù)0.005，鋼中含硫量小于等于0.003，脫硫率達(dá)80，鋼中的夾雜物可以將到

47、5.6mg/10kg以下。 新日鐵技術(shù)中心的資料介紹，2000年鋼中C、P、S、N、H、O等元素含量極限值可以達(dá)到： C40.2ppm P 30.2ppm S10.2ppm、 N60.1ppm H0.50.1ppm O20.1ppm 16.10.9ppm10、RH真空精練的工藝模式有哪幾種？ RH真空精練的工藝模式有輕處理和本處理兩種。11、什么是RH輕處理工藝模式，其主要冶金功能有哪些？ RH 輕處理是利用RH攪拌、真空脫碳功能，在低真空度條件下，對未脫氧鋼水進(jìn)行短時間處理，同時將鋼水成分、溫度調(diào)整到適于連續(xù)鑄鋼的工藝要求。其處理時間較短，一般為1520min。 RH輕處理工藝模式主要冶金功

48、能有：（1） 可以提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量，將低渣中（Feo）的含量，減輕渣對轉(zhuǎn)爐爐襯的侵蝕，而且可提高鋼水的收得率和鋼水質(zhì)量；（2） RH真空脫碳后，鋼水中O相應(yīng)降低，從而將低脫氧劑的消耗量；（3） 調(diào)整鋼液成分和溫度。12、什么是RH本處理工藝模式，其主要冶金功能有哪些？ RH本處理是在高真空度下完成脫氣（H2、N2）、脫氧、合金化等作業(yè)，提高鋼液質(zhì)量為主要目的的一種RH真空精練模式，其處理時間較長，一般為2030min。 RH本處理工藝模式的主要冶金功能有：（1） 脫氣；（2） 去夾雜；（3） 脫碳；（4） 脫氧；（5） 脫硫；（6） 調(diào)整鋼液成分；（7） 調(diào)整鋼液溫度。13、RH真空脫碳時控

49、制真空泵應(yīng)當(dāng)注意哪些問題？ 真空泵系統(tǒng)控制的好環(huán)直接影響RH真空脫碳時鋼水的噴濺程度，因此控制真空泵的原則是即要保證一定脫碳速度，又要抑制過分噴濺；在脫碳前期要避免快速啟動真空泵，抑制嚴(yán)重的噴濺，在脫碳后期，要快速降壓，提高脫碳速度。另外，在每一級泵啟動時，除了應(yīng)根據(jù)真空度是否達(dá)到該級泵的工作范圍外，還應(yīng)注意廢氣量的大小，只有廢氣量達(dá)到并穩(wěn)定在一定值后方可啟動下一級泵。14、RH真空脫碳時對設(shè)備有什么要求？ RH真空脫碳時對設(shè)備的要求有：（1） 真空系統(tǒng)漏氣量要盡可能小；（2） 上升管氬氣小管保持通暢，且分布均勻；（3） 真空室溫度大于等于1200攝氏度，且殘鋼殘渣少；（4） 驅(qū)動氣體系統(tǒng)各種

50、儀表正常；（5） 插入管內(nèi)徑、形狀正常；（6） 蒸汽噴射泵工作正常。15、循環(huán)高度的含義是什么，如何確定鋼水的鋼水的循環(huán)高度？ RH真空精練時，當(dāng)兩個插入管插入鋼液一定深度后，啟動真空泵，真空室被抽成真空，由于真空室內(nèi)外壓力差的作用，鋼液從兩個插入管上升到與壓差相當(dāng)?shù)母叨?，即循環(huán)高度h。 hP/（pg） 式中 P真空室內(nèi)外壓差，pa P鋼液密度 g重力加速度，m/s16、RH真空脫碳的效果如何，及其影響因素有那些？在鋼水起始成份，溫度滿足脫碳要求時，經(jīng)RH脫碳處理15分鐘以上，鋼水中的碳可降到15PPM以下，最低可以降到3PPM。其影響因素有：1.鋼水起始成份：碳含量，氧含量；2.鋼水起始溫度

51、3.循環(huán)速度和鋼水的循環(huán)狀態(tài)；4.驅(qū)動氣體流量和氬氣小管個數(shù)及分布狀況；5.真空泵的抽氣能力和控制方式；6.脫碳時間的長短7.真空室和鋼包狀態(tài)及使用的材質(zhì)。17、RH真空脫碳時對鋼水有那些要求？RH真空脫碳是利用鋼水中的氧和碳反應(yīng)生成CO完成的，因此為保證良好的脫碳效果，應(yīng)將鋼水原始成份控制在以下水平：碳：0.0250.045硅：不大于0.020錳：不大于0.20酸溶鋁：不大于0.003。如果RH真空精煉爐有真空吹氧設(shè)備，鋼水原始碳含量可以適當(dāng)提高。18、如何控制RH真空脫碳時的鋼水噴濺？真空脫碳時，由于碳氧反應(yīng)激烈，噴濺高度可達(dá)510米。由于鋼水噴濺,容易造成真空室中部的烘烤孔,合金加料孔,

52、電加熱孔等部位結(jié)冷鋼,影響連續(xù)性作業(yè),且在疏通冷鋼過程中需要付出繁重體力勞動.對于真空室高度在10米左右的真空室,可考慮將合金加料孔,攝像孔設(shè)置于真空室頂部,減輕噴濺對其的影響.控制脫碳時鋼水噴濺應(yīng)注意以下問題:a) 轉(zhuǎn)爐鋼水到RH初始條件:轉(zhuǎn)爐鋼水到RH時含碳量越接近要求的上限,脫碳時噴濺越激烈,因此,當(dāng)?shù)絉H鋼水含碳量接近要求的上限時,應(yīng)當(dāng)控制真空泵的啟動速度;b) 驅(qū)動氣體量的控制:脫碳期應(yīng)控制好驅(qū)動氣體流量,特別是脫碳初期;c) 控制真空泵的啟動速度,當(dāng)真空度達(dá)到下一級泵啟動要求，而且廢氣流量呈下降趨勢時,才可以啟動下一級泵.19、如何防止RH真空脫碳后鋼水增碳?為了防止RH真空脫碳后

53、鋼水增碳,應(yīng)從使用的原材料和操作兩方面進(jìn)行控制,具體措施有:d) 使用含碳量低的合金;e) 合金化前控制好鋼水溫度,減少脫碳后調(diào)溫廢鋼的加入;f) RH使用含碳量低的覆蓋劑,待鋼液面平靜后方可加覆蓋劑;g) 使用無碳工作層的鋼包;h) 使用無碳或低碳澆注材料,包括大包長水口,中包覆蓋劑,中包浸入式水口,結(jié)晶器保護(hù)渣;i) 操作穩(wěn)定,防止大包下渣,中間包和結(jié)晶器卷渣;20、 如何計算RH真空脫碳過程中的降碳量?在真空條件下,碳,氧反映式為:C+O=CO+Q由反應(yīng)式知,在RH真空脫碳過程中,每脫去鋼中一定的碳(C),需要的氧(O)為: C=3/4O C= Co-C終 O= Oo- O終 式中 Co

54、 Oo到RH起始碳,氧含量 C終 O終脫碳終點(diǎn)碳,氧含量.在實(shí)際生產(chǎn)過程中,通過脫碳終點(diǎn)定氧,發(fā)現(xiàn)脫碳終點(diǎn)氧(O終)含量高于幾選的理論值,這是因?yàn)橛阡撘航佑|的鋼渣,真空室耐材,真空室結(jié)瘤,鋼包耐材等向鋼液傳輸氧的結(jié)果. 21、 為什么RH真空脫碳過程中的降碳量和降氧量不一致?根據(jù)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律,降碳量 C=0.75O但是,在實(shí)際生產(chǎn)過程中，降碳量與降氧量并不完全符號以上關(guān)系,常常是降氧量小于理論值.這是由于在實(shí)際處理過程中與鋼液接觸的鋼渣，真空室耐材,真空室結(jié)瘤,鋼包耐材向鋼液傳輸氧的結(jié)果.真空室結(jié)瘤中含有較多氧化物,其中以FeO較多.在處理過程中,部分結(jié)瘤融化進(jìn)入鋼中，造成增氧.鋼包表面渣層有部分轉(zhuǎn)爐渣,含氧量較高,會給鋼水造成增氧.少量的夾雜物和耐火材料中的氧被碳還原,也會使鋼水中含氧量增加.22、RH真空脫硫的原理是什么？RH真空脫硫是真空狀態(tài)下向真空室的鋼水中添加以CaO-CaF2為主要成份的