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硅鋼的冶煉方法
(一)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉工藝
1 冶煉條件
冶煉硅鋼時(shí),爐子條件要好,一般要在爐役10爐以后進(jìn)行冶煉。
對(duì)鐵水的要求,主要是S、P含量要低,一般S≤0.05%,P≤0.25。冶煉高硅鋼時(shí),S ≤0.07%。
氧氣純度要高,水分要低,氧氣純度>98.5%,水分<
2 造渣和供氧操作
冶煉硅鋼時(shí),要盡早形成高堿度,有適當(dāng)FeO和流動(dòng)性良好的爐渣,并做到全程化渣,以便最大限度地脫磷。一般終渣堿度控制在3.5~4。
氧槍基本采用“恒壓變槍位”操作。吹煉槍位比普碳鋼高,吹煉硅鋼的后期,由于熔池中碳已降得很低,降碳速度較慢,應(yīng)適當(dāng)提前降槍?zhuān)苑乐狗乐逛撍^(guò)氧化,并縮短吹煉時(shí)間。
3 溫度和終點(diǎn)控制
溫度控制是控制硅鋼冶金質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。冶煉硅鋼時(shí)過(guò)程溫度不宜太高。出鋼溫度不能過(guò)高,否則使終點(diǎn)P增加,鋼中氣體增加,還會(huì)加劇鋼液對(duì)爐襯的侵蝕,使鋼中外來(lái)夾雜物增加。
由于硅鋼冶煉終點(diǎn)碳低,過(guò)程剩余熱量較多,需要加入冷卻劑來(lái)調(diào)整過(guò)程溫度,操作中應(yīng)盡量準(zhǔn)確控制前、中期溫度不過(guò)高,防止后期加入過(guò)多冷卻劑調(diào)溫。
4 脫氧和合金化
日本某廠冶煉取向硅鋼時(shí)合金化在鋼包中進(jìn)行。先加鋁預(yù)脫氧,加入量1.5~
由于脫氧和合金化時(shí)加入大量鐵合金,應(yīng)注意防止回磷。
(二)復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉工藝(以武鋼50t轉(zhuǎn)爐冶煉無(wú)取向硅鋼為例)
1 冶煉條件
公稱(chēng)容量50t,裝入量75t,爐襯用鎂碳磚。頂吹氧槍噴頭結(jié)構(gòu)為三喉式。底吹N2-Ar的供氣元件為6塊鎂碳質(zhì)多孔定向供氣磚和夾縫式供氣磚。
頂吹氧氣純度99.58%,底吹氬氣和氮?dú)獾募兌确謩e為99.99和99.999%。
2 裝入制度
冶煉無(wú)取向硅鋼時(shí),鐵水裝入轉(zhuǎn)爐之前先經(jīng)KR脫硫。加入順序?yàn)橄燃踊钚允遥偌訌U鋼(不大于10%),最后兌鐵水。
這樣既減輕加廢鋼時(shí)對(duì)爐襯的沖擊破壞,又可使石灰預(yù)熱,提高初期渣的堿度,有利于前期脫磷和減緩對(duì)爐襯的侵蝕。
3 造渣制度
采用復(fù)吹工藝后,由于提高了成渣效果,爐渣的精煉作用得到充分利用,因此可減少造渣材料的加入量。
為了適應(yīng)轉(zhuǎn)爐煤氣回收的要求,將主要渣料(石灰和輕燒白云石)改為開(kāi)吹時(shí)一批加入,吹煉中期分批加入少量鐵皮和螢石調(diào)渣,堿度控制在3~4。
實(shí)踐證明,這種操作避免了原兩批渣料加入后的爐渣返干和噴濺,提高了成渣速度。
4 頂吹供氧制度
從改善吹煉過(guò)程和促進(jìn)熔池反應(yīng)考慮,在吹煉的大部分時(shí)間里,較高的頂吹氧槍位與適當(dāng)?shù)牡讛嚢枰粯邮潜匾摹K粌H能提高初期成渣速度,有利于脫磷反應(yīng)的進(jìn)行,而且可以避免中期爐渣返干和噴濺。而吹煉后期的壓槍操作,則可加快熔池低碳時(shí)的脫碳提溫和鋼、渣之間反應(yīng)的速度。
采用恒壓變槍操作,氧氣壓力位1.05MPa,流量為
5 底吹供氣制度
吹煉初期和中期適度的小氣量底攪拌,不僅加快初期熔池中碳的氧化速度,有利于提溫和成渣,而且使金屬和爐渣受到良好攪拌作用,使脫碳反應(yīng)在吹煉過(guò)程中能平穩(wěn)地進(jìn)行,減少由于爐渣發(fā)泡過(guò)甚而造成溢渣和由于爐渣—金屬攪拌太差而產(chǎn)生爆發(fā)性噴濺的可能性。
冶煉硅鋼的技術(shù)關(guān)鍵是在于消除熔池低碳區(qū)由于碳濃度的降低,CO氣體發(fā)生量劇減及鋼渣反應(yīng)衰減而造成的嚴(yán)重不平衡現(xiàn)象。
因此,吹煉末期底吹氣體僅僅維持吹煉初期和中期原有的小流量是不夠的,必須根據(jù)不同鋼種的碳含量,適當(dāng)提高其供氣強(qiáng)度,以增加熔池的攪拌能力,加速傳質(zhì)過(guò)程,縮小各相位之間存在的不平衡狀態(tài)。而后攪拌供氣強(qiáng)度的提高,則可充分利用爐渣的精煉能力,均勻熔池內(nèi)鋼水的溫度和成分,提高復(fù)吹的冶金效果。