6、轉爐煉鋼工藝i(編輯修改稿)
2025-01-22 08:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 件下（ 一次反應區(qū)）主要是直接氧化反應： [C]+ 1/2{O2} = {CO} (33) {CO}+1/2{O2} = {CO2} (34) [Si]+ 1/2{O2 } = {SiO} (35) {SiO} + 1/2{O2 } =(SiO2) (36) [Mn]+ 1/2{O2 } =(MnO) (37) {Mn}+ 1/2{O2 } =(MnO) (38) [P]+ 1/2{O2 } ={PO} (39) 2{PO}+3/2{O2}=(P2O5) (310) [Fe]+ 1/2{O2 } =(FeO) (311) 反應（ 34）是在靠近溶體表面的層流區(qū)進行，反應（ 311）的發(fā)展程度取決于 C、 Si、 Mn的濃度。 29 轉爐煉鋼供氧制度 ② 在一次反應區(qū)以外的二次反應區(qū)，主要是間 接氧化 ； [Fe]+ 1/2{O2 } =(FeO) (FeO)=[O] +[Fe] {C} {CO} {CO} {CO2} [Si] + [O] → (SiO 2) [Mn] (MnO) [P] (P2O5) 間接氧化是煉鋼的主要的氧化反應 。 (FeO) 是氧的傳遞者。 ?30 轉爐煉鋼供氧制度 ③ 元素的氧化順序取決于化學反應自由能變化的比值 。 還與該元素在鋼中的濃度及其氧化物在渣中或氣相中濃度有關 。 而與元素的表面活性關系不大。 LD的傳氧機理 :是以間接氧化為主。 31 轉爐煉鋼供氧制度 CO反應速度： 轉爐煉鋼 CO反應消耗O270%，貫穿于煉鋼過程的始終。 有效控制 CO反應是冶煉的關鍵。 32 前期 ：脫碳速度 Vc=d[C]/dt=K1t,(由慢到快，最后達最大值 t_吹煉時間； K1_不是常數(shù) ，決定與 [Si]含量、熔池溫度和供氧強度等因素； 33 轉爐煉鋼供氧制度 中期 （ CO激烈反應）： Vc= d[C]/dt=K2 ,(保持最高水平，幾乎為定值， Vc最大可達 %~%C/min) K2_由氧流量 Fo決定的常數(shù) ， K2=Fok2； 末期： Vc= d[C]/dt=K3[C], (隨 [C]的減少不斷下降 ) K3— 由供氧強度和槍位所決定的常數(shù)。 當碳含量降低到一定程度時，碳的擴散速度減小， 成為反應的控制環(huán)節(jié)。 34 降低 35 轉爐煉鋼供氧制度 二 .乳化和泡沫現(xiàn)象 由于氧射流對熔池的強烈沖擊和 CO 反應產(chǎn)物 CO氣泡的沸騰作用，使熔池上部 金屬、熔渣和氣體三相劇烈混合 ， 形成了轉爐內(nèi)發(fā)達的乳化和泡沫狀態(tài)。 這是氧射流與熔池的 物理 和 化學 共同作用的結果 。 36 37 氧氣頂吹轉爐內(nèi) co氣泡可能 形成地點示意圖 1氧射流作用區(qū) 。 2一 爐渣 金屬界面 。 3一 金屬 爐渣 氣體乳濁液 。 4一 爐底和爐壁的粗糙 表面 。 5沸騰熔池中的氣泡表面 co 金屬液 爐渣 co 3 2 5 1 38 轉爐煉鋼供氧制度 冶金中準確的乳化概念 : 金屬液滴或氣泡彌散在爐渣中。 ① 、 若液滴或氣泡量較小而且在爐渣中可以自由運動，則該現(xiàn)象 叫 渣 鋼、 渣 氣乳化 或 渣 鋼 氣乳化 ； 渣 鋼乳化是沖擊坑上沿流動的鋼液被射流撕裂成金屬滴所造成的。 ② 、 若爐渣中僅有氣泡，而且數(shù)量多或氣泡大，使氣泡無法自由運動，則該現(xiàn)象 叫 爐渣泡沫化 。 可見， 爐渣泡沫化是渣氣乳化體系的一種特例。 由于渣滴或氣泡也能進入到金屬溶體中，因此 轉爐中還存在金屬溶體中的乳化體系。 39 40 轉爐煉鋼供氧制度 金屬小液滴形成由下述關系所決定 ： 1）如果在相界面上液滴的慣性力大于表面力和浮力的總和時，在金屬液層上緣形成液滴； 2）形成液滴所需要的力是由流動鋼液的動能轉化而來。在液滴脫離點力的關系為： 有關公式推導略。（ 現(xiàn)代轉爐煉鋼 ） Kp≥Ka + Kgcosα 式中 Kp__鋼液慣性力 。 Ka __界面力 。 Kg__重力 。 ɑ__液面方向與重力方向的夾角 。 41 在氧氣頂吹熔煉中鋼液滴乳化作用原理 圖 (a)一液滴生成示意圖 ； (b)一在液滴 脫離點上的 慣性力 Kp、 重力 Kgcosα和
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