煉鋼基礎(chǔ)知識(2)
煉鋼基礎(chǔ)知識
還原期
還原期：普通功率電弧爐煉鋼操作中，通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時(shí)間稱為還原期。其主要任務(wù)是造還原渣進(jìn)行擴(kuò)散、脫氧、脫硫、控制化學(xué)成分和調(diào)整溫度。高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。
爐外精煉
爐外精煉：將煉鋼爐(轉(zhuǎn)爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個(gè)容器中進(jìn)行精煉的煉鋼過程，也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進(jìn)行。初煉：爐料在氧化性氣氛的爐內(nèi)進(jìn)行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉：將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進(jìn)行脫氣、脫氧、脫硫，去除夾雜物和進(jìn)行成分微調(diào)等。將煉鋼分兩步進(jìn)行的好處是：可提高鋼的質(zhì)量，縮短冶煉時(shí)間，簡化工藝過程并降低生產(chǎn)成本。爐外精煉的種類很多，大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同，又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。
鋼液攪拌
鋼液攪拌：爐外精煉過程中對鋼液進(jìn)行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化，并能促進(jìn)冶金反應(yīng)。多數(shù)冶金反應(yīng)過程是相界面反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物的擴(kuò)散速度是這些反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)。鋼液在靜止?fàn)顟B(tài)下，其冶金反應(yīng)速度很慢，如電爐中靜止的鋼液脫硫需30～60分鐘;而在爐精煉中采取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3～5分鐘。鋼液在靜止?fàn)顟B(tài)下，夾雜物上浮除去，排除速度較慢;攪拌鋼液時(shí)，夾雜物的除去速度按指數(shù)規(guī)律遞增，并與攪拌強(qiáng)度、類型和夾雜物的特性、濃度有關(guān)。
鋼包喂絲
鋼包喂絲：通過喂絲機(jī)向鋼包內(nèi)喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調(diào)成分的粉劑，如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進(jìn)行深脫硫、鈣處理以及微調(diào)鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態(tài)的功能。
煉鋼事后處理
鋼包處理
鋼包處理：鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點(diǎn)是精煉時(shí)間短(約10～30分鐘)，精煉任務(wù)單一，沒有補(bǔ)償鋼水溫度降低的加熱裝置，工藝操作簡單，設(shè)備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態(tài)等裝置。如真空循環(huán)脫氣法(RH、DH)，鋼包真空吹氬法(Gazid)，鋼包噴粉處理法(IJ、TN、SL)等均屬此類。
鋼包精煉
鋼包精煉：鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點(diǎn)是比鋼包處理的精煉時(shí)間長(約60～180分鐘)，具有多種精煉功能，有補(bǔ)償鋼水溫度降低的加熱裝置，適于各類高合金鋼和特殊性能鋼種(如超純鋼種)的精煉。真空吹氧脫碳法(VOD)、真空電弧加熱脫氣法(VAD)、鋼包精煉法(ASEA-SKF)、封閉式吹氬成分微調(diào)法(CAS)等，均屬此類;與此類似的還有氬氧脫碳法(AOD)。
氣體處理
惰性氣體處理：向鋼液中吹入惰性氣體Ar，這種氣體本身不參與冶金反應(yīng)，但從鋼水中上升的每個(gè)小氣泡都相當(dāng)于一個(gè)“小真空室”(氣泡中H2、N2、CO的分壓接近于零)，具有“氣洗”作用。爐外精煉法生產(chǎn)不銹鋼的原理，就是應(yīng)用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關(guān)系。用惰性氣體加氧進(jìn)行精煉脫碳，可以降低碳氧反應(yīng)中CO分壓，在較低溫度的條件下，碳含量降低而鉻不被氧化。
預(yù)合金化
預(yù)合金化：向鋼液加入一種或幾種合金元素，使其達(dá)到成品鋼成分規(guī)格要求的操作過程稱為合金化。多數(shù)情況下脫氧和合金化是同時(shí)進(jìn)行的，加入鋼中的脫氧劑一部分消耗于鋼的脫氧，轉(zhuǎn)化為脫氧產(chǎn)物排出;另一部則為鋼水所吸收，起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前，與脫氧劑同時(shí)加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預(yù)合金化。
成分控制
成分控制：保證成品鋼成分全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求的操作。成分控制貫穿于從配料到出鋼的各個(gè)環(huán)節(jié)，但重點(diǎn)是合金化時(shí)對合金元素成分的控制。對優(yōu)質(zhì)鋼往往要求把成分精確地控制在一個(gè)狹窄的范圍內(nèi);一般在不影響鋼性能的前提下，按中、下限控制。
增硅
增硅：吹煉終點(diǎn)時(shí)，鋼液中含硅量極低。為達(dá)到各鋼號對硅含量的要求，必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外，還使鋼液中的硅增加。增硅量要經(jīng)過準(zhǔn)確計(jì)算，不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。
終點(diǎn)控制
終點(diǎn)控制：氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉終點(diǎn)(吹氧結(jié)束)時(shí)使金屬的化學(xué)成分和溫度同時(shí)達(dá)到計(jì)劃鋼種出鋼要求而進(jìn)行的控制。終點(diǎn)控制有增碳法和拉碳法兩種方法。
出鋼
出鋼：鋼液的溫度和成分達(dá)到所煉鋼種的規(guī)定要求時(shí)將鋼水放出的操作。出鋼時(shí)要注意防止熔渣流入鋼包。用于調(diào)整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中也叫脫氧合金化。
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