【正文】 . 2 %； SiCa塊 0. 04% ～ 0. 2%。這一方面是由于任何脫氧劑的脫氧能力都是有限度的，另一方面是鋼渣之間也存在這氧的平衡問題，此外還有耐火材料的作用，空氣的氧化等，因此加入過量的脫氧劑，不但增加脫氧劑的消耗，也達(dá)不到預(yù)期的效果，反而增加鋼中的雜質(zhì)含量，甚至影響合金成分，所以 應(yīng)當(dāng)根據(jù)所煉鋼種和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定合宜的脫氧劑用量。 應(yīng)當(dāng)指出，從脫氧反應(yīng)來看，脫氧劑量越多，越有利于脫氧進(jìn)行的完全。 2/2/2023 23 B 精煉期 (還原期 ) ? 感應(yīng)爐冶煉使用的 沉淀脫氧劑 有 Al塊、 Ti塊、 AlMg、 NiB、AlBa、 SiCa、金屬 Ce、金屬 Ca等。脫氧劑應(yīng)分批均勻的撒在渣面上，加入后，輕輕“點(diǎn)渣”加速反應(yīng)進(jìn)行。實(shí)踐表明， C粉、 FeSi粉只有在金屬不怕增碳或增硅時(shí)才能使用 ； FeSi粉和 Al粉單獨(dú)使用時(shí)，不及 SiCa粉和AlCaO效果好。感應(yīng)爐冶煉合金采用 擴(kuò)散脫氧與沉淀脫氧 相結(jié)合的 綜合脫氧法 。脫氧結(jié)束后，進(jìn)行鋼合金化。擴(kuò)散脫氧時(shí)間一般為 15～ 20min。脫氧劑的選擇是以不影響鋼液成分和成本低廉為原則。為了更好地完成精煉任務(wù)，還原渣中必須加入螢石、石英砂、黏士磚碎塊等，調(diào)整爐渣成分，改善其流動(dòng)性。 2/2/2023 21 B 精煉期 (還原期 ) ?調(diào)整好熔渣成分，有效脫氧 。用樣杯取樣時(shí)，應(yīng)在杯中加入少量鋁粉，以免鋼液氧化影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。 2/2/2023 19 （ 1）碳、硅、錳的氧化方式 ? 在大氣中氧的直接氧化 [C] + 1/2O2 (g) = CO(g) [Si] + O2 (g) = (SiO2) [Mn] + 1/2O2 (g) = (MnO) ? 鋼液中的氧直接氧化 [C] + [O] = CO(g) [Si] + 2[O] = SiO2 [Mn] + 2[O] = MnO (l) ? 爐渣中氧化鐵的間接氧化 [C] + (FeO) = CO(g) + Fe [Si] + 2(FeO) = (SiO2) + 2 Fe [Mn] + (FeO) = (MnO) + Fe 2/2/2023 20 （ 2）脫硫反應(yīng) ?鋼液中的 FeS進(jìn)入爐渣 [FeS] = (FeS) ?爐渣中的 FeS與 CaO相互作用 (FeS) + (CaO) = (FeO) + (CaS) 熔清后，將含有硫化鈣的爐渣除去，即實(shí)現(xiàn)了脫硫的目的。加強(qiáng)捅料操作，對(duì)于縮短熔化期，防止“架橋”現(xiàn)象是很有效的措施。為加快冶煉速度，保證冶煉工作的質(zhì)量，在整個(gè)熔化過程中要不斷調(diào)整電容，保證較高的功率因素，在熔化期應(yīng)盡量送大功率快速熔化，以減少熔池的氧化、吸氣和提高生產(chǎn)率。熔化期的主要反應(yīng)有碳、硅和錳的氧化及脫硫反應(yīng)。 2/2/2023 17 鋼液的熔煉操作 A 熔化期 ?裝料完畢后，送電熔化。為了早期成渣覆蓋鋼液，在裝料前可在坩堝底部加入少許造渣材料。 2/2/2023 16 裝料 ?裝料情況對(duì)于熔化速度影響極大，為保證快速熔化，坩堝中爐料應(yīng)裝得盡量密實(shí)，這就要求大小料塊搭配裝入。不易氧化的難溶爐料應(yīng)裝在坩堝壁四周的高溫區(qū)和坩堝中、下部的較高溫區(qū)；易氧化爐料應(yīng)在冶煉過程中陸續(xù)加入；易揮發(fā)爐料一般可待爐料基本熔化后加入熔池。坩堝內(nèi)有小縱裂紋一般可繼續(xù)使用，但由于橫裂紋在冶煉中受到爐料重力作用會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大，極易引起漏鋼事故，所以應(yīng)根據(jù)情況決定是否繼續(xù)冶煉。有時(shí)為盡快形成熔池，可在爐底鋪放一定數(shù)量的生鐵。合理的 布料原則 是：在坩堝底部加小塊料；小塊料上加難熔的鐵合金(如鉬鐵、鎳板等 )，上面加中塊料；坩堝邊緣部位加大塊料，并在大塊料的縫隙內(nèi)填塞小塊料。 1t以下的爐子渣料塊度為：石灰 10～ 30mm，螢石塊度小于石灰的塊度。底部 應(yīng)裝入易于熔化的爐料，如高、中碳鋼，高碳鉻鐵，錳鐵，硅鐵等； 中部 裝入熔點(diǎn)較高的難熔爐料如鉬鐵，鎢鐵，工業(yè)純鐵等； 上部 為鋼料。 底渣的作用 是熔化后覆蓋在鋼液面上，保護(hù)合金元素不被氧化，并起脫硫作用。 2/2/2023 13 裝料 ?裝料過程中，首先要檢查設(shè)備及供水系統(tǒng)是否完好，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；仔細(xì)檢查并認(rèn)真清理坩堝；檢查爐料是否符合配料單上的要求，確認(rèn)無誤后即可裝料。因此，對(duì)裝料應(yīng)很好地重視。而合適的堆密度則是靠合適的爐料配比和正確的裝料方式來保證。對(duì)金屬爐料進(jìn)行預(yù)先處理，如對(duì)大、長形廢鋼進(jìn)行切割，對(duì)輕、薄金屬料打包處理和對(duì)鐵合金的預(yù)先破碎等，使之具有合適的塊度，為生產(chǎn)做好提前準(zhǔn)備。 ? 萬一鐵合金弄混，也可以根據(jù)其斷面形狀、物理性質(zhì)等進(jìn)行鑒別和區(qū)分，表 表 表 4列出了幾種鐵合金的區(qū)分法。鐵合金應(yīng)分類堆放，防止合金混雜，以免給冶煉操作帶來不便。表 1推薦了幾種鐵合金烘烤溫度，供參考。 2/2/2023 8 C 金屬爐料的科學(xué)管理 ?鐵合金的管理 ①鐵合金的烘烤。因此，對(duì)外來廢鋼、生鐵等要嚴(yán)格挑選，除去其中的有色金屬（如銅、鋅、錫等）、混雜鋼種、密閉容器、爆炸物及泥砂雜質(zhì)等。 ? 廢鋼的嚴(yán)格管理 廢鋼來源不同，化學(xué)成分也各不相同，特別是合金鋼返回料。二是指生產(chǎn)中所使用的各類金屬爐料應(yīng)具有合適的塊度，為后續(xù)的合理裝料、布料及防止棚料和提高鋼液的冶煉速度做好準(zhǔn)備。所以中頻感應(yīng)電爐生產(chǎn)中要做到“精料”入爐。因此，配料水平將直接影響到冶煉速度和鋼液的質(zhì)量以及坩堝的壽命和金屬收得率等。各種入爐的金屬料塊度要合適，表面應(yīng)清潔、少銹和干燥。鋼料有低碳鋼，工業(yè)純鐵和返回料；合金料有純金屬和鐵合金；渣料有石灰，螢石，鎂砂；脫氧劑有鋁塊。堿性坩堝熔化法熔煉工藝主要包括：備料及裝料、熔化、精煉、出鋼澆注、脫模與冷卻。 ?與工頻感應(yīng)爐相比具有熔化速度快、生產(chǎn)效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、使用靈活、電磁攪拌效果好、啟動(dòng)操作方便等 優(yōu)點(diǎn) 。 （ 4）中頻感應(yīng)爐的電磁攪拌作用改善了反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件。 （ 2）中頻感應(yīng)爐熔煉過程中，鋼液或合金不增碳，而電弧爐增碳。 2/2/2023 3 一、中頻感應(yīng)爐熔煉方法 ?中頻感應(yīng)爐熔煉和普通電弧爐熔煉對(duì)比，具有下列 特點(diǎn) ： （ 1）精煉能力感應(yīng)爐比電弧爐差。 ?堿性冶煉方法和酸性冶煉方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，總的來說，堿性冶煉法適用范圍比較廣泛。酸性坩堝成本低。在冶煉過程中造酸性渣。 2/2/2023 2 一、中頻感應(yīng)爐熔煉方法 ? 酸性冶煉法。但由于冶煉過程中進(jìn)行氧化過程影響坩堝壽命。氧化法所用的爐料含磷較高，含碳量波動(dòng)較大，因而在冶煉過程中要進(jìn)行氧化脫碳和脫磷，然后再進(jìn)行精煉。 熔化法適用于冶煉高合金鋼、高溫合金和精密合金。用質(zhì)量好的碳鋼、合金返回鋼、工業(yè)純鐵及鐵合金做爐料，冶煉過程中沒有氧化過程，不進(jìn)行脫碳和脫磷，熔化后即進(jìn)行精煉。在冶煉過程中造堿性爐渣。 ? 堿性冶煉法。中頻感應(yīng)電爐 (工藝篇 ) ?中頻感應(yīng)爐熔煉操作技術(shù) ?常見問題的處理及預(yù)防 ?煉鋼工的安全操作法 ?中頻感應(yīng)爐生產(chǎn)的節(jié)電途徑 2/2/2023 1 一、中頻感應(yīng)爐熔煉方法 ?中頻感應(yīng)爐主要用于熔煉鋼及合金。按坩堝耐火材料的性質(zhì)可分為 堿性冶煉法和酸性冶煉法 。堿性冶煉法用堿性耐火材料打結(jié)的坩堝進(jìn)行冶煉，坩堝材料主要用鎂砂。堿性冶煉法按冶煉過程有無氧化過程可分為： ? 熔化法 。冶煉過程基本上是一個(gè)再熔化過程，由于爐料質(zhì)量好，冶煉出的鋼與合金質(zhì)量高。 ? 氧化法 。氧化法冶煉使用的爐料便宜，因而生產(chǎn)成本低。 氧化法冶煉適用于碳素鋼和低合金鋼的冶煉。酸性冶煉方法用酸性耐火材料打結(jié)的坩堝進(jìn)行冶煉，坩堝材料主要用石英砂。酸性冶煉方法只有熔化法冶煉。 ? 酸性冶煉法主要適用于碳素鋼和低合金鋼的冶煉。而酸性冶煉方法適用范圍較窄。主要表現(xiàn)在脫氧、去夾雜、脫硫、脫磷等方面，但在去除氮方面，電弧爐比感應(yīng)爐差。 （ 3）用中頻感應(yīng)爐熔煉合金時(shí)，合金元素回收率較高。 （ 5）中頻感應(yīng)爐熔煉過程便于控制。 2/2/2023 4 二、鋼液的熔煉操作工藝 1 堿性坩堝熔化法熔煉工藝 ?中頻感應(yīng)電爐鋼液的熔煉操作工藝見圖 1。 通電熔化 配料、裝料 加余料、搗料助熔 扒渣取樣 調(diào)整成分、測(cè)溫 終脫氧、出鋼 圖 1 中頻感應(yīng)電爐熔煉操作工藝 2/2/2023 5 配料原則 A 爐料準(zhǔn)備 ?爐料準(zhǔn)備 包括爐料的選擇與處理。盡可能多的使用廉價(jià)原料。 2/2/2023 6 B 配料 ?由于目前中頻感應(yīng)電爐大多采用 不氧化法 (重熔法 )操作工藝，不進(jìn)行脫碳操作，且因爐渣溫度較低，化學(xué)性質(zhì)不活潑，所以脫 P、脫 S的能力較差。同時(shí)，合理的配料對(duì)爐前控制化學(xué)成分較為方便。 ?所謂 “精料” 入爐，一是指保證入爐的爐料化清后，鋼液的主要化學(xué)成分應(yīng)符合或基本符合工藝要求，同時(shí)有害的雜質(zhì)元素應(yīng)盡可能少。 2/2/2023 7 C 金屬爐料的科學(xué)管理 ? 金屬爐料的科學(xué)管理對(duì)提高感應(yīng)電爐生產(chǎn)效率，獲得合格鋼液具有重要作用。不同的廢鋼含有不同的合金元素，如果混雜堆放，在冶煉某一鋼種時(shí)，混入不應(yīng)有的合金元素，會(huì)使整爐鋼液報(bào)廢，或造成鋼液中某一合金元素過高、過低，而增加冶煉的困難。尤其對(duì)合金鋼返回料應(yīng)分類、分開堆放，不能相鄰放置。鐵合金入爐前應(yīng)進(jìn)行烘烤，其目的是：去除水分，以減少鋼液中的氣體，保證鋼液質(zhì)量；使合金易于熔化，減少吸收鋼液的熱量，使冶煉時(shí)間縮短，但要根據(jù)各種鐵合金的特性制定烘烤溫度及烘烤時(shí)間。 2/2/2023 9 表 1 幾種鐵合金烘烤溫度 鐵合金 烘烤干燥溫度 /℃ 烘烤時(shí)間 /h 硅鐵、鉻鐵、鎢鐵、高碳錳鐵 ＞ 800 ＞ 2 鈦鐵、釩鐵、鉬鐵、鋁 200～ 400 ＞ 1 中碳錳鐵、金屬錳、電解錳、硅 鈣合金 100～ 200 ＞ 4 硅鐵粉、硅鈣粉 60～ 100 ＞ 8 2/2/2023 10 C 金屬爐料的科學(xué)管理 ②鐵合金的分類。比如 :高碳錳鐵和硅錳鐵、高碳鉻鐵和低碳鉻鐵、高硅鐵和低硅鐵不能相鄰堆放因?yàn)樗鼈儚谋砻婵词窒嗨?，物理性質(zhì)也相仿因此，為避免混淆，以上三組鐵合金中每二種都不能相鄰堆放。 ③金屬爐料的預(yù)先處理。 2/2/2023 11 2/2/2023 12 裝料 ?煉鋼理論和實(shí)踐證明，爐料的堆密度和熔煉時(shí)間、電耗有著直接關(guān)系。如果爐料的塊度配比或裝料方式不當(dāng)，不僅不能使?fàn)t料及時(shí)熔塌，而且還容易形成爐料的 “搭棚” ，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成穿爐事故。 ?一般情況下， 大、中、小金屬爐料配比 按 35%～45%∶ 45%～ 50%∶ 15%～ 25%進(jìn)行控制，爐料的塊度大?。ǔ叽绾椭亓浚┯蔂t子的具體容量而定。先在坩堝底部裝入爐料占 2%～ 5%的底渣，其成分為：石灰75%，螢石 25%。底部和下部爐料堆積密度越大越好，上部應(yīng)松動(dòng)一些，以防“架橋”。采用返回料熔煉時(shí)，大塊料放在中下部，小塊料放在底部和大塊料中間，車屑等碎料待熔化后加入。 2/2/2023 14 裝料 ?感應(yīng)電爐坩堝的溫度分布如圖 2所示。料應(yīng)裝得密實(shí)，以利于透磁、導(dǎo)電，盡快形成熔池。 2/2/2023 15 裝料 ?在裝料前，首先因迅速清理凈坩堝內(nèi)殘鋼殘?jiān)?，并檢查爐襯，局部侵蝕嚴(yán)重處可用細(xì)顆粒耐火材料以少許液體粘結(jié)劑調(diào)和修補(bǔ)。 ?要根據(jù)金屬料的熔點(diǎn)及坩堝內(nèi)溫度分布合理裝料。應(yīng)在爐底部位裝一些熔點(diǎn)較低的小塊爐料，使盡快形成熔池，以利于整個(gè)爐料的熔化。裝料應(yīng)“下緊上松”，以免發(fā)生“架橋”和便于捅料。也可以先在坩堝底部加入一些小塊金屬料，然后再加造渣材料，這樣就可以防止坩堝底部越煉越高。熔化期的主要任務(wù)是 使?fàn)t料迅速熔化，脫硫和減少合金元素的損失 。