电弧炉炼钢生产电弧炉炼钢生产第4章6电弧炉冶炼过程脱碳留碳操作技术.pptxVIP

第4章 电弧炉冶炼过程脱碳留碳操作技术Chapter 4 Carbon pick-up operation technology underelectric arc furnace smelting process and Number 6 目 录4.7.1 脱碳反应的作用和配碳量的确定4.7.2 配碳方式分析4.7.3 工艺条件对脱碳反应的影响4.7.4 电弧炉生产中提高脱碳速度的方法4.7.5 电弧炉冶炼过程的留碳操作技术4.7.1 脱碳反应的作用和配碳量的确定脱碳反应在炼钢过程中主要有以下的作用：(1) 最主要的化学反应热。(2) 提供了冶金反应的主要动力学条件。(3)配碳可以降低铁素体的熔点。(4) 有利于降低铁的吹损。(5) 产生的一氧化碳气泡是电弧炉脱除氢、氮的最经济、最有效的手段。(6)脱碳反应是搅动熔池运动，促使熔池内大颗粒夹杂物上浮被炉渣吸收去除。(7)脱碳反应产生的气体是超高功率电弧炉泡沫渣操作的主要气源。4.7.1 脱碳反应的作用和配碳量的确定脱碳反应是电弧炉炼钢过程中最重要的化学反应，脱碳反应在炼钢过程中主要有以下的作用：(1)脱碳反应的热效应是最主要的化学反应热，为电弧炉炼钢提供了必要的化学热。(2)脱碳反应在熔池进行后，提供了冶金反应的主要动力学条件，可以搅动熔池传热，加速冶金反应的传质速度，成倍地提高反应速度，对于消除电弧炉炼钢的冷区起着决定性的作用。(3)配碳可以降低铁素体的熔点，促使熔池尽快形成，对于缩短冶炼周期有积极的意义。(4)碳优先于铁和氧反应，采用合适的配碳以后，脱碳反应有利于降低铁的吹损，有利于提高金属收得率。(5)熔池内部脱碳反应产生的一氧化碳气泡是电弧炉脱除氢、氮的最经济、最有效的手段。(6)脱碳反应是搅动熔池运动，促使熔池内大颗粒夹杂物上浮被炉渣吸收去除，提高粗炼钢水质量的保证。(7)脱碳反应产生的气体是超高功率电弧炉泡沫渣操作的主要气源。配碳量在0.6％—2.8％之间，根据以下几个方面考虑：(1)冶炼钢种。 (2)变压器容量。(3)供氧强度。(4)氧枪的形式。 (5)其他特殊考虑。(1)冶炼钢种。优质中高碳钢配碳偏中上限，以保证有足够的脱碳沸腾量，以保证去除夹杂物和气体。冶炼普通钢一般在中下限，保证有一定的沸腾量即可，以降低因为利用生铁或者铁水、焦炭来配碳所带来的成本上升和增加。(2)变压器容量。目前提高电弧炉产能水平是超高功率电弧炉的一个显著的特点，也是电弧炉赢得竞争的出路。变压器容量较大的电弧炉，采取配碳量控制在中下限，以减少脱碳时间，利用电能快速提温，以达到缩短冶炼周期的目的。(3)供氧强度。供氧强度较大的电弧炉，配碳量偏上限，反之亦然。(4)氧枪的形式。由于自耗式氧枪和超声速氧枪的脱碳方式以及速度是不同的，超声速氧枪的脱碳速度比自耗式氧枪的脱碳速度快20％—50％，所以超声速氧枪冶炼的配碳量比自耗式氧枪的要大。超声速集束氧枪的多点吹氧，脱碳速度更快，配碳量最高可以达到2.8%以上。(5)其他特殊考虑。例如采取DPP(底吹气)技术的可以允许调整配碳，采用炉壁辅助能源输入手段的，也可以考虑减少或者增加配碳量。配碳量过低，会有以下的负面影响：(1)钢铁料的吹损将会增加，金属收得率降低。(2)由于脱碳反应的沸腾作用减弱，电弧炉冷区残留冷钢的几率加大。(3)冶炼过程的软熔现象增加，取样分析波动大。(4)冶炼过程的泡沫渣不容易控制。(5)由于脱碳反应的化学热减少，所以冶炼电耗增加。(6)粗炼钢水的质量得不到保证，粗炼钢水中的氢、氮含量以及夹杂物的数量偏高。(7)由于电耗的增加，导致通电时间延长，冶炼周期也随之增加。(8)通电时间的延长导致电极梢耗增加。(9)渣中氧化铁增加，会给炉衬带来负面影响。配碳量过低，会有以下的负面影响：(1)钢铁料的吹损将会增加，金属收得率降低。(2)由于脱碳反应的沸腾作用减弱，电弧炉冷区残留冷钢的几率加大。(3)冶炼过程的软熔现象增加，取样分析波动大。(4)冶炼过程的泡沫渣不容易控制。(5)由于脱碳反应的化学热减少，所以冶炼电耗增加。(6)粗炼钢水的质量得不到保证，粗炼钢水中的氢、氮含量以及夹杂物的数量偏高。(7)由于电耗的增加，导致通电时间延长，冶炼周期也随之增加。(8)通电时间的延长导致电极梢耗增加。(9)渣中氧化铁增加，会给炉衬带来负面影响。配碳量过高将会带来以下的负面影响：(1)脱碳时间增加，延长冶炼周期。(2)炉渣镕化时间延长，由于成渣速度慢，造成吹损增加。吹氧脱碳的的反应会增加钢渣乳化现象发生的几率，增加炉渣中的全铁量，导致金属收得率降低。(3)熔池中碳含量较高，渣中氧化铁含量将会降低，从而影响脱磷反应，容易造成碳磷高的现象。(4)操作不容易控制，容易出高温钢。(5)长时间剧烈的脱碳反应会加剧钢水对于炉衬的物理冲刷，影响