煉鋼、鑄錠過程中產(chǎn)生非金屬夾雜物的原因(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上煉鋼、鑄錠過程中產(chǎn)生非金屬夾雜物的原因 摘要：論述鋼中非金屬夾雜物對鋼錠質(zhì)圣的影響，分析了非金屬夾雜物在冶煉和鑄錠過程中產(chǎn)生的原因，提出了控制夾雜物產(chǎn)生的幾點行之有效的措施。關(guān)鍵詞：非金屬夾雜物冶煉澆注電弧爐精煉爐質(zhì)，控制非金屬夾雜物，一般是指鋼錠在冶煉和澆注過程中產(chǎn)生或混人的非金屬相，都是一些金屬元素（Fe、Mn、Al等）及51與非金屬元素（0、S、N、P、C等）結(jié)合而生成的氧化物和硫化物（如Feo、Si02、Mno、A12O3、MnS、MnC）等。非金屬夾雜物按來源分為內(nèi)生夾雜物和外來夾雜物。內(nèi)生夾雜物是鋼內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng)產(chǎn)物或者因為溫度降低而形成夾雜析出。外來夾雜

2、物是由爐料帶人，耐火材料及爐渣混人的顆粒。內(nèi)生夾雜物可以以外來夾雜物為核心聚集到后者的顆粒上。外來夾雜物也可能與鋼液反應(yīng)被還原。鋼中如果有非金屬夾雜物的存在，即使在鋼中含量極少（通常是小于萬分之一）也會給鋼的質(zhì)量帶來極為有害的影響。從2002年17月份重點產(chǎn)品的投料統(tǒng)計情況看，鍛鋼支承輥共生產(chǎn)68支，經(jīng)探傷發(fā)現(xiàn)其中2支因有密集夾雜物缺陷而報廢，有4支因有夾雜物等缺陷造成鍛造裂紋。電站鍛件鋼共生產(chǎn)41支，經(jīng)探傷發(fā)現(xiàn)其中4支有嚴(yán)重的條狀缺陷，缺陷性質(zhì)為夾雜物。半鋼輥鋼共生產(chǎn)27支，其中14支因夾雜物造成不同程度的裂紋?？梢妸A雜物對鋼錠質(zhì)量造成的經(jīng)濟損失是非常巨大的。1冶煉過程中產(chǎn)生非金屬夾雜物的原

3、因造渣材料堿性電弧爐常用的造渣材料采用石灰、螢石。石灰，主要成份為CaO，其含量不應(yīng)小于85%,SiO2含量不大于2%，硫含量應(yīng)小于0.15。石灰易吸收水分而變成粉末，所以，造渣時要使用剛燒好的、燒透的石灰，或?qū)κ疫M行預(yù)熱后再使用，這樣能防止石灰給鋼液帶人過多的水分，否則就會使鋼液氫含量增加，影響鋼的質(zhì)量，嚴(yán)重時會使鋼報廢。螢石，主要成份為CaF2，含量為85、95%, SiO2含量約為6。石中若摻雜硫化物礦石，必須將這種螢石排除掉，否則會降低爐渣的脫硫能力，易造成硫化物（MnS）夾雜。鐵合金在冶煉時，如果使用烘烤時間短、烘烤溫度低、甚至根本未經(jīng)烘烤的鐵合金材料，勢必會增加外來夾雜物和氣體帶

4、人鋼液中的機會。經(jīng)過烘烤的鐵合金上到爐臺，在寒冷的冬季，露天擺放的鐵合金會很快涼下來，將這些涼的鐵合金加人到煉鋼包內(nèi)，不可能很快熔化并且在鋼液中分布均勻，它們得經(jīng)過一段時間的熔化和攪拌的過程。對于精煉爐來說，鋼水在真空結(jié)束后，有時還要補加一些鐵合金調(diào)整鋼液元素含量，如果沒在工藝規(guī)定的時間內(nèi)出鋼，勢必影響真空除氣、去雜質(zhì)的效果，又增加了外來夾雜物進人鋼液中的機會，影響鋼水質(zhì)量。精煉爐真空操作精煉爐冶煉的大都是重點鋼種，精煉爐的真空操作起到了畫龍點睛之功效。鋼水經(jīng)真空處理是為了脫氫、脫氧和排除非金屬夾雜物。精煉爐冶煉的鋼水是由電弧爐提供的初煉鋼水，有些初煉鋼水在初煉過程中沒有一定的脫碳量，脫碳速度

5、也達不到要求，這樣就造成鋼液去氣速度小于吸氣速度，不利于排出鋼中氣體和使夾雜物充分上浮。把這種劣質(zhì)鋼水兌人精煉爐，全都依靠精煉真空處理去除夾雜物，不可能達到最佳的效果。真空脫氧過程中鋼水、熔渣激烈沸騰使鋼包內(nèi)襯的耐火材料受到強烈沖刷，耐火材料的熔融混人產(chǎn)生的夾雜物如果不能充分上浮便進人鋼液，因此對精煉包內(nèi)襯的耐火材料應(yīng)該進行嚴(yán)格的控制。氮氣氫氣是一種惰性氣體，在鋼液中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和變化。煉鋼時，將氫氣通過精煉包底部的多孔透氣磚不斷吹人熔池中，氫氣形成大量的小氣泡，對于鋼水中的有害氣體如氫、氧、氮來說，相當(dāng)一個“真空室”，這個小“真空室”內(nèi)其它氣體的分壓幾乎等于零。于是溶解在鋼液中的氣體不斷地

6、向氨氣泡中擴散，氫和氮在氫氣泡中的分壓力隨著氣泡上浮而增加，氣泡在鋼液中上浮時受熱膨脹，因而氫和氮的分壓力仍能保持較低的水平，所以繼續(xù)吸收氫和氮，最后隨氫氣泡上浮溢出鋼液而被去除。氫氣上浮時引起鋼液攪動，提供了夾雜顆粒碰撞的機會，故烤時間要在4h以上。有利于夾雜的排除?？梢姡瑹掍撨^程中，如果未調(diào)整好合適的氣體參數(shù)（氫氣壓力、流量、氣泡大小等），勢必影響精煉的效果，增加產(chǎn)生非金屬夾雜物的趨勢。2鑄錠過程中產(chǎn)生非金屬夾雜物的原因中間包的包襯和包底如果清潔不合格，有殘鋼、殘渣將直接造成外來夾雜物的進人。底盤、導(dǎo)流管、中間包蓋板：在鑄錠準(zhǔn)備工作中，底盤、導(dǎo)流管的清潔工作最易被忽視，它們表面的鐵銹及殘鋼

7、、殘渣也是帶人外來夾雜物的直接因素。中間包蓋板使用前必須吹掃干凈，否則在真空澆注時，蓋板上覆蓋物有可能落人中間包丙，直接生成外來夾雜物，嚴(yán)重影響鋼水質(zhì)量。3降低非金屬夾雜物的途徑提高原材料純潔度對原材料必須加強管理，分類保存，達到清潔干燥的要求，冶煉電站鋼、熱壁加氫反應(yīng)器鋼、軍工、核電產(chǎn)品等重點鋼種時要求廢鋼、生鐵和鐵合金清潔無銹，鐵合金要烤紅、烤透。對石灰、螢石、礦石等所含雜質(zhì)要嚴(yán)格限制，冶煉重點鋼種最好使用活性石灰以利于起到脫磷去除雜質(zhì)的作用。加強氧化操作，加強真空操作不進行真空精煉的鋼種，冶煉時要加強氧化操作，保證一定的脫碳量和脫碳速度，造成一個良好沸騰的熔池，有利于夾雜物上浮及排除。精

8、煉爐真空操作時，真空度一定要達到工藝規(guī)定的要求，保證真空時間，提高真空效果。精煉包、中間包包底不準(zhǔn)砸砂子，包底、包襯不準(zhǔn)換磚，必須清除殘鋼、殘渣，烤紅使用。包要使用過一次或一次以上方可，以減少MgO外來夾雜。鋼錠模、底盤、導(dǎo)流管使用前必須清除內(nèi)表面的殘鋼、殘渣，打磨掉鐵銹。新模烘烤溫度要高于120，烘時間在4h以上。提高澆注系統(tǒng)的內(nèi)在質(zhì)量為減少耐火材料顆粒夾雜，應(yīng)選用熱穩(wěn)定性強，耐火度高于其使用溫度的耐火材料，以保證澆注系統(tǒng)清潔干燥，保證鋼錠質(zhì)量。保持正常澆注澆注溫度和澆注速度的良好配合能使鋼液在澆注系統(tǒng)中處于正常的流動狀態(tài)，從而減少了空氣的卷人與鋼液的裸露（除真空澆注外），也減輕了鋼液對磚的沖刷，對降低夾雜十分有利。執(zhí)行吹氫工藝氨氣的壓力、流量、氣泡大小直接影響精煉的效果。應(yīng)在保持較低壓力下，盡量加大氫氣的流量，特別是真空后出鋼前，將氫氣流量調(diào)到80l/min。氫氣泡的大小由透氣磚的氣孔尺寸決定，孔隙直徑為0.10.26mm較好。加強鋼液的脫氧、脫硫操作對脫氧劑的種類、用量及加入方法要嚴(yán)格執(zhí)行操作工藝。冶煉重點鋼種，應(yīng)選用含硫低的爐料，控制好爐渣的堿度R,R=2.53.5時脫硫效果最好，減少硫所造成的夾雜。4結(jié)語要提高鋼水的質(zhì)量，最大限度地減少非金屬夾雜物對鋼水質(zhì)量的影響，必