合金材料与熔炼05要点详解.ppt

合金材料及熔炼 蔡启舟 Tel: 027Email: caiqizhou@mail.hust.edu.cn (3) 真空氧氩脱碳转炉精炼法VODC ① 铁水化学成分变化小,可控 不变 不变 -5 +5~10 -5~10 变化率% S P Mn Si C 元素 ② 铁水温度高,可控 ③ 熔化率低(1~30T/h)， ④ 成本高 发展趋势→冲天炉熔炼+工频炉(双联熔炼) 4.3.2铸铁的感应炉熔炼 4.3.3 铸钢的感应炉熔炼 由于感应电炉炼钢中炉渣温度较低，化学反应能力较弱，故多采用不氧化法炼钢。一般情况下，待炉料全部熔化后，即行脱氧、调整化学成分和出钢。同样是由于炉渣化学反应能力较弱的原因，在炼钢过程中一般不进行脱磷和脱硫。在生产中，酸性炉衬和碱性炉衬都有采用的。 酸性感应电炉由于不能脱磷和脱硫，因此所用的炉料必须是低磷和低硫的。 在碱性感应电炉炼钢条件下，通过造碱性炉渣，能起到一些脱磷、脱硫的作用，所以对炉料的适应性较强，炉料的平均含磷量和含流量允许稍高一些。但就脱磷和脱硫能力而言，碱性感应电炉远低十碱性电弧炉。 (1) 炉料 酸性造渣材料：造型用新砂65%，碎石灰15%，氟石粉20%。也可以用碎玻璃造渣。 碱性造渣材料：用石灰和氟石，其质量比大约是石灰80%，氟石20%。当炉料中含磷、硫量较高时，在炉料熔清时，可扒除大部分炉渣，更换新渣。 (2) 熔化 (3) 脱氧和出钢 采用不氧化法炼钢时，炉料熔清后就可以进行脱氧。一般采用将脱氧剂(锰铁、硅铁)直接加入钢液中进行脱氧(沉淀脱氧)的方法。脱氧以后，进行化学成分的调整，然后插铝进行终脱氧。终脱氧后，停电，倾炉出钢。 钢、铁中都有一些不需要的合金元素及微量元素，还有夹杂物及气体，如不能清除将严重影响物理及力学性能，例如: 硫是球铁最常见的石墨球化干扰元素，又增加球化衰退。 钢水中的气体（如氧，氢等）和非金属夹杂物严重影响铸钢件的质量。 4.4 铸铁和铸钢溶液的炉外精练 ① 采用碱性炉衬冲天炉 主要用于碱性炉衬的冲天炉和水冷无炉衬的冲天炉。但碱性耐火材料(如镁砂)作炉衬寿命较短，在我国应用很少。 采用水冷无炉衬热风冲天炉，炉渣性质不受炉衬材料的限制，主要取决于熔剂用量的多少，所以很容易造高碱度渣，可取得较好的脱硫效果。 4.4.1 铁液的脱硫处理 ② 在炉内加入脱硫剂 主要用于酸性冲天炉,使用的脱硫剂有石灰、电石、白云石等。缺点:效果不稳定,腐蚀炉衬,因而较少应用 (1) 冲天炉内脱硫 在冲天炉熔炼过程中，由于炉料含碳量通常低于铸铁的共晶碳量，因此一般总是增碳的。 凡是有利于提高铁液温度，增加铁液与焦炭接触的时间和面积，减弱炉气氧化性的措施，都将有利于增碳。 冲天炉内铁液的增碳起因于铁液与焦炭的直接接触。 当采用煤粉化铁和天然气化铁等铁液不接触焦炭的熔炼方法时，往往非但不增碳，甚至反而会减碳。因此，采用煤粉化铁是变增碳为减碳的一条重要途径。 ③ 含硅量和含锰量的变化 在冲天炉熔炼中，硅和锰的正常烧损认为是不可避免的。但应掌握它们的烧损规律。 在正常熔炼条件下： 酸性冲天炉硅的烧损率为10~15%，锰的烧损率为15~20%。 碱性冲天炉硅的烧损率为20~25%，锰的烧损率为10~15%。 ④ 含硫量的变化 铁液中硫的来源有两个途径，一是炉料中固有的硫，再就是铁液从焦炭中吸收的硫分。 酸性冲天炉熔炼条件下不具有脱硫的能力。 碱性冲天炉，特别是预热送风碱性冲天炉熔炼，能有效地脱硫。所以，在一般的酸性冲天炉中，铸铁经熔炼后，含硫量往往是增加的。 ⑤ 含磷量的变化 冲天炉熔炼中，磷的变化不大。既不渗磷，也不能去磷。 在一般酸性冲天炉内，这些元素的变化趋向是：碳、硫增加，硅、锰烧损，含磷不变。这些元素变化的大小，取决于炉料、焦炭、炉气与炉渣的状况，以及它们在具体操作条件下的相互作用。值得注意的是，铁液温度对铁液成分的变化具有决定性影响，高温是控制碳量、减少硫量、降低烧损的基本条件。所以，从实际情况出发，正确处理降低焦耗与减少熔耗的矛盾，是完成冲天炉熔炼任务必须解决的根本问题之一。 4.1.4冲天炉强化熔炼的主要措施 (1) 预热送风 预热送风是强化冲天炉熔炼的有效措施之一。热风能够强化底焦燃烧，提高炉温，从而提高铁液温度。 采用热风使炉温提高，不仅可以减少硅、锰等合金元家的氧化烧损，而且可以提高增碳率，降低增硫率，特别是高温热风时效果尤为显著，因此，采用高温热风可以增加炉料中废钢的比例，甚至可以用100%的废钢，还可以用钢铁屑等低质材料作为炉料，其配入量可达50%以上。 预热送风系