電爐煉鋼爐外精煉-文庫(kù)吧
2025-04-22 19:18 本頁(yè)面
【正文】 的攪拌能。 2020/6/28 東北大學(xué) /閻立懿 12 對(duì)鋼水施加一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)以一定速度切割鋼液時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，這個(gè)電勢(shì)可在鋼液中產(chǎn)生感應(yīng)電流 J，載流鋼液與磁場(chǎng)的相互作用產(chǎn)生電磁力 f，從而驅(qū)動(dòng)鋼液運(yùn)動(dòng)，達(dá)到攪拌鋼液的目的。 電磁攪拌能主要決定于磁場(chǎng)強(qiáng)度。而要增大磁場(chǎng)強(qiáng)度，必須增大輸入感應(yīng)線圈中的電流。 常用的電磁攪拌裝置的感應(yīng)方式 : ? 基于異步電機(jī)原理的旋轉(zhuǎn)攪拌 ? 基于同步電機(jī)原理的直線攪拌 電磁攪拌 2020/6/28 東北大學(xué) /閻立懿 13 循環(huán)攪拌 典型的循環(huán)攪拌 : RH、 DH。又稱吸吐攪拌。 在 RH精煉中，鋼包內(nèi)的攪拌是由真空室內(nèi)鋼液注流進(jìn)入鋼包中引起的。其攪拌能為注入鋼液的動(dòng)能： )](60[ 2 vmmmd WWQU ???? nsArdum hQDDQ ?增大攪拌能，可通過(guò)增大鋼液循環(huán)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。增加吹氬流量，增大上升管直徑和下降管直徑均可增大攪拌能。 溫度梯度和濃度梯度通過(guò)攪拌很易消除。在一個(gè)合理的氣量下，經(jīng)過(guò) 2～ 3min就可以達(dá)到均勻化效果。 2020/6/28 東北大學(xué) /閻立懿 14 常用鋼包攪拌系統(tǒng)示意圖 2020/6/28 東北大學(xué) /閻立懿 15 真空 當(dāng)反應(yīng)生成物為氣體時(shí)，通過(guò)減小反應(yīng)體系的壓力 —抽真空，可以使反應(yīng)向著生成氣態(tài)物質(zhì)的方向移動(dòng)。因此，在真空下，鋼液將進(jìn)一步脫氣、脫碳及脫氧。 向鋼液中吹入氬氣，從鋼液中上浮的每個(gè)小氣泡都相當(dāng)一個(gè) “ 小真空室 ” ，氣泡內(nèi)的 H N2及 CO等分壓接近于零，鋼中的 [H]、 [N]以及碳氧反應(yīng)產(chǎn)物 CO將向小氣泡中擴(kuò)散并隨之上浮排除。因此，吹氬對(duì)鋼液具有 “ 氣洗 ” 作用。 采用專門的真空裝置，將鋼液置于真空環(huán)境中精煉，可以降低鋼中氣體、碳及氧含量。 2020/6/28 東北大學(xué) /閻立懿 16 鋼水真空處理工藝示意圖 2020/6/28 東北大學(xué) /閻立懿 17 添加精煉劑 爐外精煉中金屬液的精煉劑一類為以鈣的化合物（ CaO或CaC2）為基的粉劑或合成渣，另一類為合金元素如 Ca、 Mg、 Al、Si及稀土元素等。 將這些精煉劑加入鋼液中，可起到 脫硫、脫氧、去除夾雜物、夾雜物變性處理以及合金成分調(diào)整的作用 。 添加方法 :合成渣洗法 、 噴吹法 和 喂線法 。 渣洗法 是在出鋼時(shí)利用鋼流的沖擊作用使鋼包中的合成渣與鋼液混合，精煉鋼液。 噴吹法 是用載氣（ Ar）將精煉粉劑流態(tài)化，形成氣固兩相流，經(jīng)過(guò)噴槍，直接將精煉劑送入鋼液內(nèi)部。由于精煉粉劑粒度小，進(jìn)入鋼液后，與鋼液的接觸面積大大增加。因此，可以顯著提高精煉效果。 2020/6/28 東北大學(xué) /閻立懿 18 喂絲法 是將易氧化、比重輕的合金元素置于低碳鋼包芯線中，通過(guò)喂絲機(jī)將其送入鋼液內(nèi)部。 優(yōu)點(diǎn)： ◆ 可防止易氧化的元素被空氣和鋼液面上的頂渣 氧化，準(zhǔn)確控制合金元素添加數(shù)量，提高和穩(wěn)定合金元素的利用率； ◆ 添加過(guò)程無(wú)噴濺，避免了鋼液再氧化； ◆ 精煉過(guò)程溫降??； ◆ 設(shè)備投資少； ◆ 處理成本低。 2020/6/28 東北大學(xué) /閻立懿 19 合金的喂入與噴粉工藝示意圖 2020/6/28 東北大學(xué) /閻立懿 20 加熱 鋼液在進(jìn)行爐外精煉時(shí)，有熱量損失，會(huì)造成溫度下降。若爐外精煉方法具有加熱升溫功能，可避免高溫出鋼和保證鋼液正常澆鑄，增加爐外精煉工藝的靈活性，在精煉劑用量，鋼液處理最終溫度和處理時(shí)間均可自由選擇，以獲得最佳的精煉效果。 常用的加熱方法有 電加熱 和 化學(xué)加熱 。 電加熱 是將電能轉(zhuǎn)變成熱能來(lái)加熱鋼液的。這種加熱方式主要有電弧加熱和感應(yīng)加熱。 化學(xué)加熱 是利用放熱反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)熱來(lái)加熱鋼液的。常用的方法有硅熱法、鋁熱法和 CO二次燃燒法?；瘜W(xué)加熱需吹入氧氣，與硅、鋁、 CO反應(yīng)，才能產(chǎn)生熱量。 2020/6/28 東北大學(xué) /閻立懿 21 鋁氧化的反應(yīng)和熱效應(yīng)為： 2[Al]+3/2{O2}=Al2O3 Δ HAl=－ 1594752 J 氧化 1%的鋁時(shí)，鋼液溫度升高： 32,0992)(OAlPFePFeAlAlCCMMHHT?????????ΔH 0—吹入的 1mol氧氣溫度升至 1600℃ 所吸收的熱量， ΔH 0=－； Cp——恒壓熱容， J/mol。 通過(guò)計(jì)算可知，若產(chǎn)生的熱量全部被鋼液吸收，則氧化 1kg的鋁，約使 1t鋼液
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