3-40  什么是轉(zhuǎn)爐煉鋼的物料平衡與熱平衡锥余，物料平衡與熱平衡計算的原理是什么，物料平衡與熱平衡計算有什么意義?

物料平衡是煉鋼過程中加入爐內(nèi)參與煉鋼過程的全部物料與煉鋼過程的產(chǎn)物之間的平衡關(guān)系检疫。熱平衡是煉鋼過程的熱量來源與支出之間的平衡關(guān)系仓技。

通過物料平衡和熱平衡的計算鸵贬，結(jié)合煉鋼生產(chǎn)的實踐，可以確定許多重要的工藝參數(shù)脖捻。對于指導(dǎo)生產(chǎn)和分析阔逼、研究、改進冶煉工藝地沮、設(shè)計煉鋼車間嗜浮、選用煉鋼設(shè)備以及實現(xiàn)煉鋼過程的自動控制都具有重要意義。

3-41  出鋼溫度是怎樣確定的?

出鋼溫度首先取決于所煉鋼種的凝固溫度摩疑。而凝固溫度要根據(jù)鋼種的化學(xué)成分而定危融。

鋼液的凝固溫度計算有多種經(jīng)驗公式，目前常用的凝固溫度計算公式是

3-42  什么是冷卻劑的冷卻效應(yīng)雷袋，各冷卻劑之間的冷卻效應(yīng)值是怎樣換算的?

在一定條件下吉殃，加入1kg冷卻劑所消耗的熱量就是該冷卻劑的冷卻效應(yīng)。

冷卻劑吸收的熱量包括冷卻劑提高溫度所消耗的物理熱和參加化學(xué)反應(yīng)消耗的化學(xué)熱兩個部分。

Q冷=Q物+Q化

Q物取決于冷卻劑的性質(zhì)以及出鋼溫度蛋勺。Q化不僅與冷卻劑本身的成分和性質(zhì)有關(guān)速侈，還與冷卻劑在熔池內(nèi)參加的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。在不同條件下迫卢，同一冷卻劑可以有不同的冷卻效應(yīng)倚搬。

3-43  吹煉過程中怎樣控制和調(diào)整熔池溫度?

在吹煉過程中，可根據(jù)爐口火焰特征和參考氧槍冷卻水進出水溫度差判斷熔池的溫度乾蛤。過程溫度的控制首先應(yīng)根據(jù)終點溫度的要求每界，確定冷卻劑加入總量，然后在一定時間內(nèi)分批加入家卖。廢鋼是在開吹前一次加入眨层。鐵礦石和氧化鐵皮又能起到助熔劑的作用，可隨造渣材料同時加入上荡。若發(fā)現(xiàn)熔池溫度不合要求趴樱，憑經(jīng)驗數(shù)據(jù)加入提溫劑或冷卻劑加以調(diào)整。

3-44  由于鐵水因素的變動酪捡，如何調(diào)整冷卻劑用量?

計算廢鋼加入量應(yīng)考慮以下因素叁征。

(1)由于鐵水成分變化引起廢鋼加入量的變化。

(2)由于鐵水溫度變化引起廢鋼加入量的變化逛薇。

(3)由于鐵水加入量變化引起廢鋼加入量的變化捺疼。

(4)目標(biāo)停吹溫度變化引起廢鋼加入量的變化。

除上述情況以外永罚，還有其他情況下溫度控制應(yīng)當(dāng)修正值啤呼，如鐵水入爐后等待吹煉、終點停吹等待出鋼呢袱、鋼包粘鋼等官扣。在出鋼前若發(fā)現(xiàn)溫度過高或過低時，應(yīng)及時在爐內(nèi)處理羞福，決不能輕易出鋼惕蹄。

3-45  什么是終點控制，終點的標(biāo)志是什么?

終點控制主要是指終點溫度和成分的控制坯临。對轉(zhuǎn)爐終點的精確控制不僅要保證終點碳焊唬、溫度的精確命中，確保S看靠、P成分達到出鋼要求，而且要求控制盡可能低的鋼水氧含量〔O〕

轉(zhuǎn)爐兌入鐵水后液肌，通過供氧挟炬、造渣等操作，經(jīng)過一系列物理化學(xué)反應(yīng)，而達到該鋼種所要求的成分和溫度的時刻谤祖，稱為“終點”婿滓。

到達終點的具體標(biāo)志如下。

(1)鋼中碳含量達到所煉鋼種要求的控制范圍粥喜；

(2)鋼中P凸主、S含量低于規(guī)定下限要求的一定范圍；

(3)出鋼溫度保證能順利進行精煉和澆注额湘；

(4)達到鋼種要求控制的氧含量卿吐。    ’

3-46  什么叫終點控制的“雙命中”，后吹有什么危害?

通常把吹煉中鋼水的碳含量和溫度達到吹煉目標(biāo)要求的時刻锋华，停止吹氧操作稱做“一次拉碳”嗡官。一次拉碳鋼水中碳含量或溫度達到目標(biāo)要求稱為命中，碳含量和溫度同時達到目標(biāo)要求范圍叫“雙命中”毯焕。

所以準(zhǔn)確拉碳衍腥，減少后吹，提高終點命中率是終點控制的基本要求纳猫。采用計算機動態(tài)控制煉鋼婆咸，終點命中率可達90％以上，控制精度ω[c]為?0.015％芜辕，溫度t為?12℃擅耽，而靠經(jīng)驗煉鋼，終點命中率只有60％左右物遇。由于終點命中率大幅度提高乖仇，因此鋼水中氣體含量低，鋼水質(zhì)量得到改善询兴。

一次拉碳未達到控制的目標(biāo)值需要進行補吹乃沙，補吹也稱為后吹。拉碳碳含量偏高诗舰、拉碳硫警儒、磷含量偏高或者拉碳溫度偏低均需要補吹。因此眶根，后吹是對未命中目標(biāo)進行處理的手段蜀铲。后吹會給轉(zhuǎn)爐冶煉造成如下嚴(yán)重危害。

(1)鋼水碳含量降低属百，鋼中氧含量升高记劝，從而鋼中夾雜物增多，降低了鋼水純凈度族扰，影響鋼的質(zhì)量厌丑。

(2)渣中TFe增高定欧、降低爐襯壽命。

(3)增加了金屬鐵的氧化怒竿，降低鋼水收得率砍鸠，使鋼鐵料消耗增加。

(4)延長了吹煉時間耕驰，降低轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率爷辱。

(5)增加了鐵合金和增碳劑消耗量，氧氣利用率降低朦肘，成本增加饭弓。

3-47  終點碳控制有哪些方法，各有什么優(yōu)缺點厚骗？

終點碳控制的方法有：一次拉碳操作示启、低碳低磷增碳操作和高拉碳低氧操作。

A一次拉碳操作

根據(jù)終點碳和溫度的要求進行吹煉领舰，終點碳和溫度同時達到目標(biāo)時提槍夫嗓，這種操作稱為一次拉碳。一次拉碳要求操作技術(shù)水平高冲秽，其優(yōu)點是可以消除后吹的危害舍咖。

B低碳低磷操作

終點碳的控制目標(biāo)是根據(jù)終點鋼中硫、磷含量情況而確定锉桑，只有在低碳狀況下爐渣才更利于充分脫磷排霉；由于碳含量低，在出鋼過程必須進行增碳民轴，到精煉工序再微調(diào)成分以達到最終目標(biāo)成分要求攻柠。

除超低碳鋼種外的所有鋼種，終點均控制在ω〔c〕=0.05％～0.08％后裸，然后根據(jù)鋼種規(guī)格要求加入增碳劑瑰钮。

這種操作的優(yōu)點是

(1)只有終點碳低時，熔渣TFe含量高微驶，脫磷效率才可能提高浪谴。

(2)操作簡單，生產(chǎn)率高因苹。

(3)操作穩(wěn)定苟耻，易于實現(xiàn)自動控制。

(4)廢鋼比高扶檐。

C  高拉碳低氧操作

高拉碳的優(yōu)點是終渣氧化鐵含量低凶杖、金屬收得率高、氧氣消耗低蘸秘、合金收得率高官卡、鋼水氣體含量少蝗茁。但高拉碳法終渣氧化鐵含量較低醋虏，除磷有困難寻咒；同時，在中颈嚼、高碳范圍拉碳終點的命中率也較低毛秘，通常須等成分確定是否補吹。因此阻课，要根據(jù)成品磷的要求叫挟，決定高拉碳范圍，既能保證終點鋼水氧含量低限煞，又能達到成品磷的要求抹恳，并減少增碳量。

3-48  如何判斷終點鋼水中的碳含量?

現(xiàn)代煉鋼是通過副槍探頭測定碳含量署驻，或?qū)煹乐袪t氣連續(xù)檢測分析預(yù)報終點碳奋献。如尚未使用副槍和爐氣分析預(yù)報等動態(tài)控制手段，仍然需要憑經(jīng)驗入工判斷終點旺上。用紅外碳硫分析儀瓶蚂、直讀光譜儀分析成分決定出鋼。人工憑經(jīng)驗判斷終點碳的方法如下宣吱。

A  看火焰

轉(zhuǎn)爐內(nèi)碳氧化在爐口形成了火焰窃这。爐口火焰的顏色、亮度征候、形狀杭攻、長度隨爐內(nèi)脫碳量和速度有規(guī)律地變化，所以能夠從火焰的外觀來推斷爐內(nèi)的碳含量疤坝。

在吹煉前期碳氧化量少溫度低兆解，所以爐口火焰短，顏色呈暗紅色卒煞；吹煉中期碳開始激烈氧化痪宰，火焰白亮，長度增加畔裕，也顯得有力衣撬；當(dāng)碳含量進一步降低到0.20％左右時，由于脫碳速度明顯減慢扮饶，這時火焰要收縮具练、發(fā)軟、打晃甜无，看起來火焰也稀薄些扛点。煉鋼工根據(jù)自己的具體體驗可以把握住拉碳時機哥遮。

B  看火花

在爐口有爐氣帶出的金屬小粒，遇到空氣后被氧化陵究，產(chǎn)生火花眠饮。碳含量越高(ω〔c〕>1.0%)火花呈火球狀和羽毛狀，火花彈跳有力铜邮；隨碳含量的逐漸降低火花依次爆裂成多叉仪召、三叉、二叉松蒜，彈跳力也隨之減弱扔茅；當(dāng)碳ω〔c〕<0.10％時，火花幾乎消失秸苗，跳出來的均是小火星和流線召娜。

C  取鋼樣

在正常吹煉條件下，吹煉終點拉碳后取鋼樣惊楼，將樣勺表面的覆蓋渣撥開玖瘸，根據(jù)鋼水沸騰情況可判斷終點碳含量。

ω〔c〕=0.3％～0.4％時：火花分叉較多且碳花密集胁后，彈跳有力店读，射程較遠(yuǎn)。

ω〔c〕=0.18％一0攀芯。25％時：火花分叉較清晰屯断，一般分為4～5叉，弧度較大侣诺。

ω〔c〕=0.12％～0.16％時：碳花較稀殖演，分叉明晰可辨，分為3～4叉年鸳，落地呈“雞爪”狀趴久，跳出的碳花弧度較小，多呈直線狀搔确。

ω〔c〕<0.10％時：碳花彈跳無力彼棍，基本不分叉，呈球狀顆粒膳算。

ω〔c〕再低時座硕，火花呈麥芒狀，短而無力涕蜂，隨風(fēng)飄搖华匾。

同樣，由于鋼水的碳含量不同机隙，在樣模內(nèi)的碳氧反應(yīng)和凝固也有區(qū)別蜘拉，因此可以根據(jù)凝固后鋼樣表面出現(xiàn)結(jié)膜和毛刺萨西，憑經(jīng)驗判斷碳含量。

此外還可以用吹煉一爐鋼的供氧時間和氧氣消耗量作為拉碳的參考旭旭。

同時采用紅外碳硫分析儀谎脯、直讀光譜儀等成分的快速測定手段驗證經(jīng)驗判斷的準(zhǔn)確性。

3-49  紅外碳硫分析儀的工作原理是怎樣的?

紅外碳硫分析儀是利用被測氣體CO2和SO2對紅外線具有選擇吸收的原理進行氣體定量分析的儀器您机。試樣在瓷性坩堝中穿肄，通入氧氣經(jīng)高頻感應(yīng)加熱燃燒年局，試樣中的碳和硫氧化生成CO2际看、SO2。經(jīng)氧氣載流送入檢測單元矢否，CO2仲闽、SO2吸收紅外能量，因而檢測單元接受的能量減少僵朗，根據(jù)紅外能量的衰減變化與被測氣體濃度間的關(guān)系可以確定被測氣體的濃度赖欣，進而求出試樣中C、S元素的含量验庙，分析結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)直接顯示顶吮。

3-50  終點溫度過高或過低如何調(diào)整?

發(fā)現(xiàn)終點溫度高于目標(biāo)值，補救的辦法是向爐內(nèi)加冷卻劑(鐵礦石或生白云石)粪薛，根據(jù)冷卻劑的冷卻效應(yīng)確定用量悴了。加入大量冷卻劑后要降槍點吹，以防渣料結(jié)團和爐內(nèi)溫度不均勻违寿。當(dāng)終點碳含量高湃交、溫度也高時，用鐵礦石調(diào)溫藤巢；如終點溫度高搞莺、碳含量不高時，可用生白云石或石灰石調(diào)溫掂咒。用礦石調(diào)溫應(yīng)注意防止?fàn)t口冒煙才沧，影響環(huán)境。

吹煉終點溫度過低绍刮，若終點碳在鋼種目標(biāo)值的上限温圆，可采用補吹提溫。若終點碳低录淡，通常的辦法是向爐內(nèi)加硅鐵或焦炭捌木，補吹提溫。根據(jù)鋼種成分碳含量要求嫉戚，在鋼包內(nèi)進行增碳刨裆。用硅鐵提溫應(yīng)根據(jù)硅鐵含硅量補加石灰澈圈，同時考慮補加石灰對爐溫的影響；用焦炭提溫應(yīng)考慮其對鋼水的增硫量帆啃。

來源：鋼鐵技術(shù)網(wǎng)