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对炼钢生产中转炉炼钢脱氧工艺的探讨

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-05-23  作者:杜增路  浏览次数:606
 
核心提示:摘 要:钢液脱氧处理在转炉炼钢当中处于非常重要的位置,钢液脱氧工作的效果对炼钢的生产以及后续产品的质量会产生非常直接的影响。若是在钢液当中含有非常多的氧气,那么就会让钢产品在形状的塑造效率上变低,在内部位置上出现较多的小孔,组织结构变得更加疏松,严重的还可能产生热脆的现象,对钢产品的品质以及质量产生非常严重的影响。转炉炼钢脱氧的方式在炼钢过程中已经得到了广泛的应用,控制转炉终点上的氧气含量已经成为钢产品质量保障的一个关键性要素。基于此本文主要从氧气的产生和危害以及钢液脱氧原理以及几种脱氧工艺类型的介绍方面
 
 对炼钢生产中转炉炼钢脱氧工艺的探讨

杜增路

(山东钢铁集团日照有限公司,山东 日照 276805)

 :钢液脱氧处理在转炉炼钢当中处于非常重要的位置,钢液脱氧工作的效果对炼钢的生产以及后续产品的质量会产生非常直接的影响。若是在钢液当中含有非常多的氧气,那么就会让钢产品在形状的塑造效率上变低,在内部位置上出现较多的小孔,组织结构变得更加疏松,严重的还可能产生热脆的现象,对钢产品的品质以及质量产生非常严重的影响。转炉炼钢脱氧的方式在炼钢过程中已经得到了广泛的应用,控制转炉终点上的氧气含量已经成为钢产品质量保障的一个关键性要素。基于此本文主要从氧气的产生和危害以及钢液脱氧原理以及几种脱氧工艺类型的介绍方面对炼钢生产中转炉炼钢脱氧工艺进行探讨分析。

关键词:炼钢生产;转炉炼钢;脱氧;工艺;探讨

伴随着钢铁市场竞争性逐渐变得更加激烈,各种钢铁企业已经对产品的质量和产品的生产成本进行了更为广泛性的控制,要不断的改进生产工艺才能够不断的提升产品的质量,不断的降低产品的生产成本,保持钢铁企业长期在市场上的竞争优势、转炉炼钢生产当中会必然产生氧气,因此对这个问题进行研究需要首先对氧气炼钢生产以及氧气对钢产品的危害进行了解,有效的提升钢液脱氧处理的有效作用,在保障钢产品质量不断提升的同时,还需要不断的降低成本,让钢的生产能够循序渐进,能够更加高效。

1 炼钢过程中的质量影响因素分析

炼钢过程中要进行质量和设备的控制,炼钢各个环节都要进行原料的供给以及操作条件的合理组织等等,以此让炼钢的基本要素达到要求。在炼钢过程中对炼钢质量形成影响的主要因素有钢炉,本文主要是从转炉的背景下进行研究分析的,氧气转炉中的氧气含量以及铁水的处理等等,因此以下主要是对氧气的存在对钢液产生的影响以及处理办法进行研究分析,旨在提升钢铁的强度和质量。

2 氧在炼钢中的产生以及危害分析

在钢液当中,氧气一般是以一种非金属夹杂物的形式存在,有的也是以溶解氧气的方式存在,氧基本来自于原料和吹氧炼钢的生产过程中。无论是哪一种,炼钢的方式方法要想除去其中的一些化学杂质,如碳、磷、硅、锰等等元素就需要使用其中的氧气,产生一种氧化反应,让氧气和相关的杂质之间有效的结合在一起,由此产生氧化合物,让杂质被析出[1]。钢液中氧的存在是不可避免的,因此在吹氧炼钢的过程中,要伴随着钢液中氧化和杂质含量的降低对钢液当中氧气的含量会有提升性的促进作用,如果钢液中的氧气没有经过有效的处理,氧含量非常高的钢液在凝固的过程中就会和已有的钢液发生反应,结晶,并且出现氧化亚铁,这种氧化亚铁物质在钢液中存在,铸坯被破坏,对钢产品的质量会产生直接性的影响,严重还会出现变形的现象,有热脆产生,还可能会让钢铁出现进一步的氧化现象。钢液当中出现非常多的氧含量会让硫的危害被加重,进而相继的发生化学反应,生成各种氧化杂质,在夹杂钢体当中, 这些现象的出现都会对钢产品的力学性能产生危害[2]。。在钢液冷凝的过程中,钢液溶解氧和钢液中的碳也会发生反应,以此形成一种为一氧化碳气泡的物质,在析出之后气泡在钢液当中发生反应,造成钢液的沸腾现象,钢液当中含氧量非常高所造成的后果就是一氧化碳的起泡增加,由此钢液的沸腾也就会更加明显。钢液在脱氧过程中的程度不同就会有不同的沸腾现象出现,基本按照沸腾可以分为几种不同的钢,主要有镇静钢、半镇静钢以及沸腾钢。钢液中若是有一氧化碳气泡,钢锭在内部组成上的各种物质也会疏松变得,由此造成密度下降的现象,钢的强度被破坏。基于这样的问题就需要使用脱氧的处理办法,这些措施的使用能够将钢液进行更多的脱氧处理,不断的让钢液中的氧含量得到有效的降低。一般来讲,如果是镇静钢,含氧量需要在0.005% 以内,沸腾钢的含氧量在0.025%-0.030%,要想更好的对钢液的沸腾进行有效的控制就需要做进一步的分析,让钢坯和钢锭的成分都能够刚组织的要求相符合,最大程度上保障钢产品的强度和质量[3]

3 对炼钢生产中转炉炼钢脱氧工艺方式的研究分析

在炼钢脱氧方法当中,会使用到沉淀脱氧发和扩散脱氧法两种,脱氧的解百纳操作也需要使用到脱氧剂,一般来讲,脱氧剂中的化学元素主要有铝、硅、锰等等,脱氧反应这些物质和氧气发生作用,直接形成氧化合物,尽最大程度的降低钢液当中氧气的含量,能够提升钢的强度。每一种脱氧剂中的脱氧元素作用不同,力度也不同,以上所分析的锰元素在脱氧方面就比较弱,一般在沸腾钢的脱氧工作中被使用;铝是一种强化脱氧剂,一般使用在镇静脱氧当中,把这两种脱氧剂合成才能出现有效的脱氧剂,在钢液脱氧工作中起到较大的作用,让脱氧产物上浮,去除。沉淀方式的脱氧法。

沉淀方式的脱氧方法使用起来非常简单,操作企业也更加方便,可以把脱氧剂直接的加入到钢液当中,发生脱氧的直接性反应,生成脱氧物,以此达到一种氧化于钢液快速分离的脱氧目的。这种方式的脱氧率非常高,在时间上使用也比较短暂,对炼钢不发生影响。

沉淀方式的脱氧法也存在一定的劣势,就是在脱氧剂能力方面以及脱氧物的排除方面有非常高的要求,若是脱氧物不能上浮,也不能很好的排除,那么就会让钢液有氧化亚铁的还原产生,还会产生新的氧化物之,对钢液产生污染性作用。因此此种方式的使用需要进行斟酌,了解炼钢的实际情况再去使用,避免对钢液产生直接性的污染。

4 结束语

综上所述,本文对炼钢生产中转炉炼钢脱氧工艺进行了探讨和分析。首先介绍了氧在炼钢中的产生以及危害,进而对炼钢生产中转炉炼钢脱氧工艺做了介绍,主要包含沉淀方式的脱氧法、扩散脱氧方法、真空脱氧法。总体来讲,使用沉淀脱氧方式,在设备以及工艺流程上还非常简单,但是所得到的效果却是差强人意,使用扩散的脱氧方法在脱氧上比较彻底,但是在时间上使用比较多,速度非常慢,使用真空脱氧的方式,效果突出,但是在设备使用和操纵做方式上需要有更多更高的要求。

因此每一种方式都各有优缺点,每一种方式的使用也需要按照生产的实际情况,对脱氧进行充分的研究,进一步提升效率、效果,减少炼钢过程中脱氧的成本,还需要在竞争激烈的市场上提升钢铁的质量和强度,增加经济效益,创造更多的有利条件。

 

 
 
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