炼钢过程中各类铁合金的加入顺序

  • 2019年07月16日 13:34
  • 来源:中国铁合金网

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  • 关键字:钢铁 铁合金 铁矿石 硅铁 锰铁 硅锰
[导读]中国铁合金网讯:铁合金的加入顺序是首先加入脱氧能力弱的,然后加人脱氧能力较强的。合金一般在扒渣结束以后,增碳操作完成,加入部分渣料造还原渣以后开始加入。不同合金的加入要求分别如下:

中国铁合金网讯:铁合金的加入顺序是首先加入脱氧能力弱的,然后加人脱氧能力较强的。合金一般在扒渣结束以后,增碳操作完成,加入部分渣料造还原渣以后开始加入。不同合金的加入要求分别如下:

1)硅铁的加入

在冶炼硅钢或弹簧钢及耐热钢时,需加入大量硅铁进行合金化、所加入的硅铁必须长时间烤红。主要原因是硅铁中含有较多的氢气,烤红后可去除,而且预热硅铁也可加速熔化;此外,由于硅铁较轻,大量加入炉内时,必然有一部分硅与炉渣起脱氧作用,生成酸性产物二氧化硅,降低了局部炉渣的碱度,这样对钢的质量是不利的。为了防止这种情况的产生,在加硅铁的前后要加入适量的石灰,以保持炉渣碱度,并用大电压送电几分钟,使炉渣熔化和反应良好,成为均匀的白渣。硅铁的回收率在90%- 98%之间。

在精炼中,当化学成分调整好后,温度适当,渣子良好,这时就可以加入硅铁。加入以后在10-25min之内出钢。如果时间太短,硅铁来不及完全熔化,而且硅在钢内分布也不均匀。如时间太长,容易使钢液吸收气体,影响钢的质量。

2)锰铁的加入

锰铁在造还原渣的同时就可以加入,锰的成分控制一般第一次控制在成分的下限。锰铁的回收率在95%以上

3)铜的加入

冶炼耐候钢时,铜在钢中能提高钢的淬透性和耐腐蚀性能,钢中的铜不易氧化,故可在装料时或氧化期加入,回收率也稳定在95%以上。由于铜较贵,一般最好将含铜生铁、含铜的废钢铁料或含铜铁矿在熔化期配加一部分,少量的铜在还原期调整,以尽量减少纯铜的用量。

4)铬铁的加入

铬铁一般在还原期初期加入。铬与氧的亲和力比铁与氧的亲和力大,也就是铬比铁容易氧化。如果在熔化期、氧化期加入,铬会被氧化,不仅造成合金元素的损失,而且使炉渣变稠,影响去磷和冶炼操作,所以铬铁要在还原期加入。加入后如渣子变成绿色,说明渣子脱氧不良,必须加强还原,把渣中的氧化铬还原。还原良好后,渣子会变成白色。铬铁的回收率在还原期白渣条件下大于95%。

5)钒铁的加入

钒铁要在还原期加入。钒和氧的亲和力很大,很易氧化,故不能在氧化期加入,只能在还原期炉渣和钢液脱氧良好后加入。由于钒铁加入使钢水极易吸收空气中的氮气,影响钢的质量,因此不能过早加入,只能在出钢前加入。但是钒铁熔化需要一定时间,所以应在出钢前10-35min加入,加入量较少时,时间控制在下限,加入量较大时控制在中上限。钒铁的回收率和硅铁的回收率接近。

6)钼铁的加入

钼铁是一个难熔的合金,一般在还原期初期加入,这样可以保证熔化完全,成分均匀。如果在后期加入,离出钢没有几分钟,钼铁来不及完全熔化,可能造成在钢液中分布不均匀,造成冶炼时间增加。钼铁的回收率一般大于98%。

7)铌铁的加入

铌是一种与氧的亲和力较弱的元素,所以在冶炼过程中比较容易控制和掌握。一般在还原期的初期加入,加入20min以后才能够出钢,以促使其熔化均匀。当采用不氧化法冶炼时,铌也可在装料时加入,铌的回收率一般大于95%。

8)钨铁的加入

钨铁的特点是密度大、熔点高。加入后沉入炉底,不容易熔化。钨与镍、钼相比,与氧的亲和力较大,在熔化期加入,钨会氧化,以钨酸钙的形式存在于渣中,造成钨的损失,使钨的成分控制的难度增加。因此钨铁在还原期的初期加入,不能在熔化期或精炼后期加入,由于钨铁难熔化,精炼后期大量加入要影响冶炼时间,同时在钢水中分布也不均匀,大部分钨铁应在还原期的初期加入,只留少量的在还原期的后期调整。而且加人的钨铁块度要小,而且必须烤红,以利于熔化。钨铁的回收率一般在95%以上。

(9 )铝作为合金元素的加入

铝极易复化,故一般都在临出钢前加入。对于不同铝含量的钢种, 其加入方法也略有不同: 铝含量低于02%的钢种,一般可采用不扒渣,在出钢前2-5min插入炉内。这样铝的回收率在50%左右。如钢中含钛,回收率稍高,可达55%。铝含量较高的钢种,为了防止大量加铝后炉渣回硅,使成品硅高出成分要求,就采用全部扒渣除渣方法,将还原渣全部扒渣,再加入铝块,铝块加入后,再加入钢液料重2%-3%的石灰和低二氧化硅含的小块萤石,送电化渣均匀后,再摇炉出钢,这种情况下铝的回收率在65%~88%之间。

10)硼铁的加入

硼极易与钢中的氧、氮化合,通常都在临出钢时加入,加硼前还必须向钢中配加适量的铝和钛,以脱氧并且稳定氮。硼的加八方法:

1)一般在出钢过程中把硼铁加人钢包,这时出钢的操作首先要扒大出钢口,摇炉的速度偏快一点,同时进行挡渣操作,必须让钢水先流入钢包,待钢包有三分之一左右的钢水时加入硼铁(投入或插入)。然后再让炉渣流出。炉前挡渣的方法:可先在出钢口处投加几铁锹石灰,并用扒渣的木屑耙挡住出钢口,然后迅速摇炉出钢。

2)加铝或加钛后,在炉前插入硼铁,再进行搅拌后,随即出钢。这时硼铁应扎牢在铁棒上,外面用铝皮或马粪纸包好,插入钢水时应尽量迅速,避免硼在渣中氧化损失。

以上两个方法的硼回收率差不多,一般为45%~85% ,个别情况下会更高一些。从钢中硼的均匀性和钢的内在质量来看,后一种加入方法较好。

(11 )钛铁的加入

钛与氧、氮的亲和力很大,极易氧化和氮化而成为钢中夹杂物,因此,钛- -般在白渣条件下加入并完全熔化之后就出钢,即通常加入后5~15min以内就要求出钢。钛铁应加入靠炉门口处,尽量避免接近电弧,以减少烧损。如数量少, 加入后也不必推渣。加入钛铁以后,在炉内停留过长时间,不仅会造成回收率的降低,而且钢水的质量也会下降。另外,由于钛铁密度较小,加入炉内就浮在渣钢面上,再逐渐熔化进入钢水,因此回收率波动较大,影响因素也较复杂。

影响钛回收率的因素主要有:

1)炉内渣量的影响。钛的烧损主要是通过炉渣起作用,因此当炉内渣子少时,影响就小,回收率就比较稳定。渣量大而炉渣脱氧良好且流动性也合适时,钛的烧损也较小并且稳定。如渣量大、渣况不良时,钛的烧损大而且极不稳定;炉渣过稀,会使钛铁与炉渣作用加作用加强,因此回收率下降,但如炉渣过黏使钛铁浮在渣面上烧损也大,回收率也降低;炉渣脱氧不良,渣中氧化铁含量高,钛的氧化损失就多,回收率降低;温度高,尤其是炉渣温度高,造成钛铁烧损,回收率就低。钢中含钛高,回收率也高:钢中含其他脱氧元素多时,回收率也高,如加钛前先插铝钛,回收率也可提高且稳定。炉顶一次加入钛铁,由于重力的作用使钛铁可直接加入钢水,回收率也提高

2)钛铁块度的影响。只要不全是碎块,一般不是主要因素,但是如果是粉末状,钛铁的回收率就会大幅度降低,有时候会不足25%。

3)加入方法的影响。推渣操作以后加钛铁,即使用铁耙子粘渣以后,推开炉门区的还原渣到能看见裸露的钢水时,立即加入钛铁。回收率(如不锈钢)可稳定在60%-65%(炉渣情况和温度高低影响不太大)。一般含硅钒的结构钢由于与不锈钢相比脱氧程度高,故回收率可高到70%左右。

电弧炉炼钢以电能作热源,避免了气体热源所含硫分对钢的污染;操作工艺灵活,炉渣和炉气均可调控成氧化性或还原性;强还原性可使炉料中所含的贵重元素铬、镍、钨、钼、钒、钛等极少烧损;炉温高、易控制、产品质量高。

  • [责任编辑:tianyawei]

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