炉外精炼钢包炉精炼法.ppt

有人研究了Al2O3、CaF2和Na3AlF6对白渣粘度的影响。试验是在粘度等于0.3Pa?s不变的情况下进行的。发现渣的熔点随(CaO)和(CaO+MgO)含量的增加而提高。为了使渣的熔点小于1500℃，必须使(CaO＋MgO)≤63％。用A12O3或Na2AlF6代替CaO时，渣的熔点会急剧降低。因此，对于炉外精炼，推荐采用下述成分的合成渣， CaO ：50％～55％； MgO： 6％～10％； SiO2 ：15％～20％； A12O3： 8％～15％； CaF2：5.0％。其中SiO2、Al2O3、CaF2三组元的总量控制在35～40％之间。 4）合成渣表面张力 表面张力也是影响影响精炼效果的一个较为重要的参数。在合成渣精炼过程中，虽然直接起作用的是钢渣之间的界面张力和渣与夹杂物之间的界面张力(影响渣滴吸附和同化非金属夹杂的能力)，但是界面张力的大小是与每一相的表面张力直接有关的。对于一些纯氧化物在熔融状态下，其表面张力早已被研究者所测得。表面张力的单位用dyn/cm。渣中常见氧化物的表面张力如表6-14所示： 氧化物 CaO MgO FeO MnO SiO2 Al2O3 表面张力(N/m) 0.52 0.53 0.59 0.59 0.40 0.72 表6-14 渣中常见氧化物的表面张力 通常熔渣都是由两种以上氧化物组成，其表面张力可按下式计算： (6-11) 式中 －合成渣的表面张力，N/m , －组元1和组元2的表面张力，N/m N1, N2 －组元1和组元2的浓度，% 如CaO 56%、Al2O3 44%， 则＝0.56×520＋44%×0.72＝608dyn/cm 熔渣的表面张力是温度的函数，随着温度的升高，表面张力减小。在炼钢温度下一般为1.1～1.35 N/m。有资料介绍两者近似地存在着以下关系： 熔渣的表面张力除受温度影响外，还受到成分的影响。在合成渣的组成中，SiO2和MgO会降低渣的表面张力。当MgO的含量不超过3％时，这种影响不很明显。在CaO(56％)- Al2O3 (44％)渣中含有9％的MgO时，表面张力由原来的0.600～0.624 N/m降低到0.520～0.550 N/m．SiO2对表面张力的影响就更为明显。例如，在上述组成的CaO－Al2O3渣中，当SiO2为3％时，表面张力0.575～0.585 N/m，当9％时，表面张力0.440～0.484 N/m。此外合成渣中FeO、Fe2O3、MnO、Na2O、K2O等也都会降低合成渣的表面张力。 熔渣和钢液的界面张力也受温度和成分的影响。随着温度的升高、表面张力减小。熔渣与钢液之间的界面张力可按下式求得： (6-12) 式中 －钢、渣之间的界面张力，N/m ， －钢液和炉渣的表面张力，N/m －钢、渣之间的润湿角，由经验公式测定；cosθ由实验测定，其数值取决于钢和渣的成分和温度，并且温度的影响大于成分。 6.3.2 LF法的功能及特点 LF法的功能： 炉内还原性气氛； 底吹氩气搅拌； 大气压下石墨电极埋弧加热； 高碱度合成渣精炼； 微调合金成分。 炉内还原性气氛 LF炉精炼时，靠钢包上的水冷法兰盘，水冷炉盖及密封橡胶圈的作用加氩气搅拌可以起到隔离空气的密封作用。再加上还原性渣以及加热时石墨电极与渣中的FeO、MnO、Cr2O3等氧化物作用生成CO气体，增加了炉气的还原性。从而可使LF炉内气氛中的氧含量减为0.5％以下。如此阻止了炉气中的氧向钢液传递，保证了精炼时炉内的还原气氛。钢液在还原条件下精炼可以进一步的脱氧、脱硫及去除非金属夹杂物，有利于钢液质量的提高。 底吹氩气搅拌 良好的氩气搅拌是LF炉精炼的又一特点。氩气搅拌有利于钢、渣之间的化学反应，它可以加速钢、渣之间的物质传递．有利于钢液的脱氧，脱硫反应的进行。吹氩搅拌还可以去除非金属夹杂物，特别是对Al2O3类型的夹杂物上浮去除更为有利，如图6-10所示，吹氩可加速Al2O3粒子的上浮速度。特别值得提出的是LF炉的吹氩搅拌是在排除了大气的密封炉内进行的，因此还可以加大吹氩量。正如图6-10所示，吹氩处理15min后，可使钢中大于21μm的Al2O3夹杂全部去除，残留钢中的只是小颗粒的Al2O3夹杂。 图6-10