【正文】 同類型的粉劑噴入鋼水或鐵水。 起源 ： 作為一種精煉手段，噴射冶金最早在法國得到開發(fā)。 60年代初，法國鋼鐵研究院有這方面的報導。目前影響較大的還有西德的 TN法和瑞典的 SL法。 10 噴射冶金 (噴粉精煉 ) 鋼液噴粉時的兩個反應區(qū) 用途 ： (1)鐵水預處理 (2)縮短冶煉時間，降低電耗 電爐煉鋼過程中強化氧化期加速脫磷，加速還原期脫氧脫硫，縮短冶煉時間，降低電耗。有的工廠可縮短冶煉期 30～ 40min。 (3)提高合金元素的利用率 將易氧化元素 (Al、 Ti、 B、 V、 Ca、 Re等 )粉劑用氣作載體噴入鋼液，可提高合金元素的利用率，減少燒損，穩(wěn)定鋼水成分。 (4)高鉻鋼水的脫磷 如果在還原期采用噴吹的方法向鋼水加入 CaC2或 CaSi等脫磷劑，可以保證鋼水中鉻、鎳、錳等合金元素含量基本不變，同時可獲得 20～56%的脫磷率。但成本較高，噴后 還需精煉脫碳、脫硅。 10 噴射冶金 (噴粉精煉 ) 10 噴射冶金 (噴粉精煉 ) (5)夾雜物形態(tài)的控制 向鋼水中噴吹 CaSi系列粉或稀土金屬 (Re)份時，在取得良好的脫氧脫硫效果的同時，可以起到控制夾雜物形態(tài)的作用。 （ 6）鋼水的工藝性能有很大改善 噴吹 CaSi后，鋼水的工藝性能有很大改善，澆注溫度可降低 10～ 20℃ ，鋼水的流動性提高，很少出現水口結瘤和粘包底現象。 (7)噴粉增碳 電爐冶煉中一項重要的操作是調整鋼中碳含量，利用噴吹法向鋼液噴入焦碳粉，碳的回收率在熔化期為 80～ 90％，電爐還原期為 95～ 100％，改變了由生鐵增碳增加能耗的狀況，并降低了鋼的成本。 用途 ： 10 噴射冶金 (噴粉精煉 ) 10 噴射冶金 (噴粉精煉 ) 噴粉速度： △ p=p1p2 各種爐外精煉工藝鋼水比攪拌能的比較 *合成渣洗及性能 * 適用于脫氧 、 脫硫的合成渣是高堿度 （ R＞ 2） 的還原渣系 （ w(FeO)≤~% ， 基本 CaOAl2O3 (w(CaO) =53~ 55%,w(Al2O3)=43~45%)， 除此之外還采用了石灰 高嶺土渣 ，石灰 火磚塊及石灰 硅酸鹽渣 。 合成渣要求： 熔點低于被渣洗的鋼液 ， 配加溶劑 ， 如 CaFNa3AlF Na2O；黏度要小于 ； σms要小 。 FeO、 Fe2OMnO、 Na2O、 CaC2能強烈降低合成渣的界面張力 。 ◆ 根據要求將各種渣料配置成滿足某種冶金功能的合成爐渣； ◆ 通過在專門的煉渣爐中熔煉，出鋼時鋼液與爐渣混合，實現脫硫及脫氧去夾雜功能； ◆ 不能去除鋼中氣體； ◆ 必須將原爐渣去除； ◆ 同爐渣洗、異爐渣洗。 合成渣系及性能 特點 合成渣系及性能 由于熔渣中的 w(FeO)遠低于鋼液中 w(O)的平衡的數值，即 w[O]＞ aFeOLO，因而鋼液中的 [O]經過鋼 渣界面向溶渣滴內擴散，而不斷降低，直到 w[O]=aFeOLO的平衡狀態(tài)。 合成渣脫氧 合成渣脫氧 利用鋼液與熔渣間的質量平衡關系，可計算出脫氧所需的合成渣量： ( ) [ ] / ( )F e O Ow F e O w O L??合成渣脫氧 合成渣洗及性能 由于合成渣是高堿度的還原渣，所以有很強的脫硫能力，可使鋼液中的硫的質量分數從 %~ %下降到 ~%，而 LS達 27~77。 合成渣脫硫 合成渣脫硫 231 / 3( . . ) ( % )A l Osa t C a OaSPSa?[O]=.[S ]aCLSS f3(CaO)+2[Al]+3[S]=3(CaS)+(Al2O3) 2 / 3 0[]( % ) ()[ % ] ( . .) 3Al saSGf EXPS S P RT??? ? ?*鋼中夾雜物的變形處理 * ◆ 夾雜物的性能及其對鋼性能的影響 ◆ 硫化物夾雜物的變形處理 ◆ 鋁酸鹽夾雜物的變形處理 夾雜物的性能及其對鋼性能的影響 來源 : 鋼中非金屬元素 (O、 S、 P、 C、 N）的化合物，特別是氧及硫的化合物最主要，對鋼的性能影響也最大。 影響 : 夾雜物在隨后的熱、冷加工過程中發(fā)生形態(tài)變化，由于其于基體金屬鐵在物性及機械性能，如彈性、塑性及熱膨脹系數均有較大的差別，在受力過程中，夾雜物不能隨金屬相應變形。變形大的鐵就會在變形小的夾雜物周圍產生塑性流動。其連接處應力分布不均勻，出現了應力集中，并急劇升高，為材料的破壞提供了受力的薄弱區(qū)，使鋼的范性、韌性及疲勞強度降低、方向性加強、加工性能惡化。 鋼中夾雜物加工前后的形態(tài) 圖為不同精煉階段夾雜物組成分布 硫化物夾雜物的變形處理 存在形態(tài)及影響 ： FeS或 MnS， FeFeS共晶點 1216K；當鋼中 w[Mn]/w[S]≥2時，FeS轉變成 MnS， MnS熔點高（ 1828K），雖然可降低“熱脆”，但 MnS具有范性，能沿流變方向形成條帶狀，嚴重影響了鋼的橫向機械性能。 防治措施 加入變形劑，控制 MnS的形變，使之轉變?yōu)楦呷埸c的球形（或點狀）的不變形的夾雜物。即凡能使硫化物生成熔點高、塑性小、硬度大的化合物的元素，如 Ca、 Ti、 Zr、Mg、 Be、 RE均可作為硫化物的變形劑。 通常 RE作為變形劑。 厚板中觀察到的 MnS夾雜物 硫化物夾雜物的變形處理 防治措施 由于 RE與氧的親和力大于與硫的親和力 ，故首先形成稀土氧化物 ， 而后是含氧 、 硫的稀土化合物 ， 僅當w[RE]/w[S] ＞ 3時才形成 RE的硫化物 ， 而MnS完全消失 ， 新夾雜呈細小分散的球狀 ，熱加工時不會變形 。 RE化合物的熱力學數據 鋁酸鹽夾雜物的變形處理 來源及影響 : 向鋼中噴入 CaO+Al或鈣合金脫氧，不僅氧的質量分數降低很大 (%)，而且能生成熔點低（ 1415℃ ）的 12 ，易于上浮，可消除鋼材的異向性。 但 C12A7夾雜物和基體鐵的線膨脹系數相差較大 ， 冷卻時 ， C12A7的收縮比例比基體鐵要小得多 ， 形成張力 ， 在夾雜物的周圍產生空腔 ， 減弱鋼的強度 。 鋁酸鹽夾雜物的變形處理 防治措施 當有線膨脹系數較大，且范性較好的硫化物存在時， C12A7就能包圍硫化物，形成共生夾雜物，改善 C12A7和基體的聯結性，消除空腔及減小 C12A7在周圍基體產生的應力。 加入鈣脫氧時同時加入稀土。