【正文】 因而需要分批補(bǔ)充造渣材料，調(diào)整爐渣的流動(dòng)性，大約每隔 6～ 8min加入一批造渣材料，確保反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，還原末期加入硅鐵和鉻鐵，做好出鋼準(zhǔn)備。如果氧化末期碳含量過低需增碳，可在扒渣后裸露的鋼液面上撒加純凈、干燥的碳粉，進(jìn)行增碳。 ④ 溫度控制。我公司在實(shí)際生產(chǎn)中氧化脫碳采用礦石 +氧氣結(jié)合脫碳法，煉鋼過程中碳的氧化反應(yīng)是一個(gè)非常重要的反應(yīng)，其有利于整個(gè)熔池的迅速加熱，也有利于鋼液成分的均勻化。 5)在熔化過程中應(yīng)不斷 “ 推料助熔 ” ，當(dāng)大部分爐料開始熔化時(shí)可采取吹氧助熔，加速爐料熔化，吹氧時(shí)采用淺吹提溫，插入鋼液深度 ，氧氣壓力為 ～ 。熔化期的操作工藝如下： 1)啟弧階段。 三、配料及裝料 配料是電爐煉鋼工藝中不可缺少的組成部分，配料是否合理關(guān)系到煉鋼工能否按照工藝要求正常地進(jìn)行冶煉操作。 2)廢鋼中不得混有鉛、錫、砷、鋅和銅等有色金屬。終點(diǎn)控制有增碳法和拉碳法兩種方法。 成分控制：保證成品鋼成分全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求的操作。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。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)。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。隨著爐外精煉技術(shù)的發(fā)展，電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進(jìn)行。 熔化期：煉鋼的熔化期主要是對(duì)平爐和電爐煉鋼而言。例如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動(dòng)性和堿度的熔渣，以便把硫、磷降到計(jì)劃鋼種的上限以下，并使吹氧時(shí)噴濺和溢渣的量減至最小。 氧槍 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。轉(zhuǎn)爐爐體用鋼板制成，呈圓筒形，內(nèi)襯耐火材料，吹煉時(shí)靠化學(xué)反應(yīng)熱加熱，不需外加熱源，是最重要的煉鋼設(shè)備，也可用于銅、鎳冶煉。磷酸亞鐵再跟生石灰反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鈣和硫化鈣，一起成為爐渣。鋼具有很好的物理、化學(xué)性能與力學(xué)性能，可進(jìn)行拉、壓、軋、沖、拔等深加工，其用途十分廣泛。煉鋼的基本任務(wù)是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去除有害氣體和非金屬夾雜物，提高溫度和調(diào)整成分。歸納為： “ 四脫 ” （碳、氧、磷和硫）， “ 二去 ” （去氣和去夾雜）， “ 二調(diào)整 ”（成分和溫度）。 轉(zhuǎn)爐冶煉原理簡介： 轉(zhuǎn)爐煉鋼是在轉(zhuǎn)爐里進(jìn)行。當(dāng)磷與硫逐漸減少，火焰退落，爐口出現(xiàn)四氧化三鐵的褐色蒸汽時(shí)，表明鋼已煉成。 AOD 精煉爐 AOD 即氬氧脫碳精煉爐，是一項(xiàng)用于不銹鋼冶煉的專有工藝。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。 出渣：電弧爐煉鋼時(shí)根據(jù)不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所采取的放渣或扒渣操作。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。 精煉期：煉鋼過程通過造渣和其他方法把對(duì)鋼的質(zhì)量有害的一些元素和化合物，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)選入氣相或 排、浮入渣中，使之從鋼液中排除的工藝操作期。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。 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CaSi粉、或直接喂入鋁線、碳線等對(duì)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。真空吹氧脫碳法（ VOD）、真空電弧加熱脫氣法（ VAD）、鋼包精煉法（ ASEASKF）、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）。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(duì)合金元素成分的控制。 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。鉛的密度大，熔點(diǎn)低，不溶于鋼液，易沉積在爐底縫隙中造成漏鋼事故；錫、砷和銅易引起 鋼的熱脆。合理的配料能縮短冶煉時(shí)間。通電啟弧時(shí)爐膛內(nèi)充滿爐料，電弧與爐頂距離很近，如果輸入功率過大、電壓過高，爐頂容易被燒壞，因此一般選用中級(jí)電壓和輸入變壓器額定功率的 2／ 3左右。 ?～ 45?lOOmm，角度為 30 6)熔化末期采用較低電壓供電，爐料全熔后，充分?jǐn)嚢桎撘?，取樣?yīng)在熔池中心處取鋼 液分析 C、 P、 S，掌握元素含量，作為后階段進(jìn)行氧化、還原反應(yīng)和控制元素含量的依據(jù)，如鋼液含碳量不足時(shí)，在開始氧化前必須進(jìn)行增碳。具體化學(xué)反應(yīng)如下： 0+C=CO， FeO+C=Fe+CO。氧化期總的來講是一個(gè)升溫階段，升溫速度的快慢根據(jù)鋼液中磷的情況而定。 六、還原期 氧化期扒渣完畢到出鋼 這段時(shí)間稱為還原期。 4)為了充分地進(jìn)行脫氧和脫硫，鋼液在良好的白渣下還原時(shí)間一般應(yīng) ≥15min ，且有良好的流動(dòng)性。 4)出鋼時(shí)，盛鋼桶必須烘烤成暗紅色，出鋼前 15min 加 硅鋁鋇終脫氧剎，以及每噸鋼液加入 1kg的稀土硅鐵，并在包內(nèi)烤紅。煉鋼的基本任務(wù)是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去除有害氣體和非金屬夾雜物，提高溫度和調(diào)整成分。鋼具有很好的物理、化學(xué)性能與力學(xué)性能，可進(jìn)行拉、壓、軋、沖、拔等深加工，其用途十分廣泛。磷酸亞鐵再跟生石灰反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鈣和硫化鈣， 一起成為爐渣。轉(zhuǎn)爐爐體用鋼板制成，呈圓筒形，內(nèi)襯耐火材料，吹煉時(shí)靠化學(xué)反應(yīng)熱加熱，不需外加熱源，是最重要的煉鋼設(shè)備，也可用于銅、鎳冶煉。 氧槍 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。在氧化的過程中放出大量的熱量 （含 1%的硅可使生鐵的溫度升高 200 攝氏度），可使?fàn)t內(nèi)達(dá)到足夠高的溫度。最后，磷也發(fā)生氧化并進(jìn)一步生成磷酸亞鐵。 轉(zhuǎn)爐一爐鋼的基本冶煉過程。 ◆ 開吹時(shí)氧槍槍位采用高槍位，目前是為了早化渣，多去磷，保護(hù)爐襯； ◆ 在吹煉過程中適當(dāng)降低槍位的保證爐渣不 “返干 ”，不 噴濺，快速脫碳與脫硫，熔池均勻升溫為原則； ◆ 在吹煉末期要降槍，主要目的是熔池鋼水成分和溫度均勻，加強(qiáng)熔池?cái)嚢瑁€(wěn)定火焰，便于判斷終點(diǎn)，同時(shí)使降低渣中 Fe 含量，減少鐵損，達(dá)到濺渣的要求。 用途不同對(duì)鋼的性能要求也不同，從而對(duì)鋼的生產(chǎn)也提出了不同的要求。 煉鋼方法（ 3） 1865 年德國人馬丁利用蓄熱室原理發(fā)明了以鐵水、廢鋼為原料的酸性平爐煉鋼法，即馬丁爐法。 煉鋼方法（ 6） 瑞典人羅伯特 并在唐鋼等企業(yè)推廣應(yīng)用，如圖 4 所示。采用的主要技術(shù)手段為：供氧，造渣，升溫，加脫氧劑和合金化操作。 但對(duì)于某 些鋼種，如炮彈鋼，耐腐蝕鋼則需添加一定的 P 元素。在實(shí)際生產(chǎn)中還將 [Mn]/[S]比作為一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行控制， [Mn]/[S]對(duì)鋼的熱塑性影響很大。 （三）鋼中的氧 在吹煉過程中，向熔池供入了大量的氧氣，到吹煉終點(diǎn)時(shí)，鋼水 中含有過量的氧，即鋼中實(shí)際氧含量高于平均值。鋼中氣體主要是指氫與氮，它們可以溶解于液態(tài)和固態(tài)純鐵和鋼中。原因是鋼中氮化物的析出速度很慢，逐 漸改變著鋼的性能。 外來夾雜是 指冶煉和澆鑄過程中，帶入鋼液中的爐渣和耐火材料以及鋼液被大氣氧化所形成的氧化物。 鋼中的碳決定了冶煉、軋制和熱處理的溫度制度。 鋁 (Al) 鋁是終脫氧劑，生產(chǎn)鎮(zhèn)靜鋼時(shí)， [Al]多在 %%，通常為 %%。 根據(jù)鋼中合金元素含量的多少 ，又可分為低合金鋼，中合金鋼和高合金鋼。 結(jié)構(gòu)鋼是目前生產(chǎn)最多、使用最廣的鋼種，它包括碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造機(jī)器和結(jié)構(gòu)的零件及建筑工程用的金屬結(jié)構(gòu)等。 工具鋼，包括碳素工具鋼和合金工具鋼及高速鋼。不銹鋼具有不銹性，但不一定耐腐蝕，而耐 腐蝕鋼則一般都具有較好的不銹性。 彈簧鋼主要含有硅、錳、鉻合金元素，具有高的彈性極限、高的疲勞強(qiáng)度以及高的沖擊韌性和塑性，專門用于制造螺旋簧及其他形狀彈簧，對(duì)鋼的表面性能及脫碳性能的要求比一般鋼更為嚴(yán)格。 合金工具鋼不僅含有很高碳，有的高達(dá) %，而且含有較高的鉻（達(dá)13%）、鎢（達(dá) 9%）、鉬、釩等合金元素，這類鋼主要用于各式模具。碳素結(jié)構(gòu)鋼的價(jià)格最低，工藝性能良好，產(chǎn)量最大，用途最廣。 按鋼中所含有的主要合金元素不同可分為錳鋼、硅鋼、硼鋼、鉻鎳鎢鋼、鉻錳硅鋼等。 鋁加到鋼中將與氧發(fā)生反應(yīng)生成 Al2O3，在出鋼、鎮(zhèn)靜和澆鑄時(shí)生成的Al2O3 大部分上浮排除，在凝固過程中大量細(xì)小分散的 Al2O3還能促進(jìn)形成細(xì)晶粒鋼。 錳 (Mn) 錳的作用是消除鋼中硫的熱脆傾向，改變硫化物的形態(tài)和分布以提高鋼質(zhì)； 錳是一種非常弱的脫氧劑，在碳含量非常低、氧含量很高時(shí)，可以顯示出脫氧作用，協(xié)助脫氧，提高他們的脫氧能力； 錳還可以略微提高鋼的強(qiáng)度，并可提高鋼的淬透性能，穩(wěn)定并擴(kuò)大奧氏體區(qū)，常作為合金元素生成奧氏體不銹鋼、耐熱鋼等。 鋼中大部分內(nèi)生夾雜是在脫氧和凝固過程中產(chǎn)生的。 鋼中氮含量高時(shí)，在 2504500℃ 溫度范圍，其表面發(fā)藍(lán)，鋼的強(qiáng)度升高，沖擊韌性降低，稱之為 “藍(lán)脆 ”。 鋼熱加工 過程中，鋼中含有氫氣的氣孔會(huì)沿加工方向被拉長形成微裂紋，進(jìn)而引起鋼材的強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性的降低，即發(fā)生 “氫脆 ”現(xiàn)象。 鋼中氧含量高，還會(huì)產(chǎn)生皮下氣泡，疏松等缺陷，并加劇硫的熱脆作用。一般 [Mn]/[S]≥7時(shí)不產(chǎn)生熱脆，如圖 6 所示。 硫在鋼中以 FeS 的形式存在， FeS的熔點(diǎn)為 1193℃ ， Fe 與 FeS 組成的共晶體的熔點(diǎn)只有 985℃ 。鋼中磷的含量高會(huì)引起鋼的 “冷脆 ”，即從高溫降到 0℃ 以下，鋼的塑性和沖擊韌性降低，并使鋼的焊接性能與冷彎性能變差。