 |
 |
|
|
電爐流程在低氮鋼生產方面的技術研究作者：安徽江云工業爐 來源：本站原創 發布：2019年10月28日 分類：企業新聞 訪問統計：4321 在電爐流程(cheng)低(di)氮(dan)鋼(gang)(gang)(gang)生產中(zhong)，一(yi)些(xie)高級(ji)的鋼(gang)(gang)(gang)種對(dui)氮(dan)有嚴格的要(yao)求，比如高級(ji)的熱(re)軋鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)氮(dan)要(yao)求低(di)于(yu)40×10-4%，高強度管(guan)線(xian)鋼(gang)(gang)(gang)要(yao)求氮(dan)低(di)于(yu)30×10-4%，IF冷軋鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)要(yao)求氮(dan)低(di)于(yu)25×10-4%，82B盤條經拉(la)絲(si)(si)(si)、合股制成高強度鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)(si)(si)、預應力鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)(si)(si)、鋼(gang)(gang)(gang)絞線(xian)、鋼(gang)(gang)(gang)絲(si)(si)(si)繩等，如果氮(dan)含量高會(hui)出現時(shi)效明顯、合股扭絲(si)(si)(si)易(yi)斷裂問題(ti)，因此，鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)氮(dan)的控制是(shi)微(wei)合金及(ji)高碳鋼(gang)(gang)(gang)研(yan)究項目中(zhong)的重要(yao)課題(ti)。 在生產(chan)(chan)(chan)低氮(dan)(dan)鋼(gang)(gang)(gang)方面電(dian)(dian)爐(lu)流程(cheng)明顯不如轉爐(lu)流程(cheng)，轉爐(lu)流程(cheng)出鋼(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)液氮(dan)(dan)含量(liang)zui低可到10×10-4%，zui終鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)氮(dan)(dan)含量(liang)達(da)20×10-4%～40×10-4%。電(dian)(dian)爐(lu)流程(cheng)由于廢鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)氮(dan)(dan)含量(liang)高(gao)且電(dian)(dian)弧區(qu)鋼(gang)(gang)(gang)液容易吸(xi)氮(dan)(dan)的(de)原因，導致產(chan)(chan)(chan)品中(zhong)的(de)氮(dan)(dan)含量(liang)較高(gao)，一般為80×10-4%～120×10-4%。隨著現代電(dian)(dian)弧爐(lu)煉鋼(gang)(gang)(gang)技術(shu)的(de)發展、配碳量(liang)及用(yong)氧量(liang)的(de)大幅度提高(gao)，部分企業已(yi)能通(tong)過電(dian)(dian)爐(lu)流程(cheng)生產(chan)(chan)(chan)出低于50×10-4%，甚至低于40×10-4%的(de)鋼(gang)(gang)(gang)液，但要穩(wen)定達(da)到這種效果還要進行系統研究。
合理控(kong)制(zhi)和優(you)化供氧(yang)制(zhi)度是基(ji)礎
S先，在(zai)電(dian)弧爐冶煉過程(cheng)中，脫碳(tan)的(de)同時能有效地脫氮(dan)。在(zai)吹氧脫碳(tan)過程(cheng)中，脫氮(dan)是(shi)由于碳(tan)氧反(fan)應生成(cheng)物CO氣泡(pao)相當(dang)于一個小真空(kong)室，鋼(gang)(gang)液(ye)中的(de)[N]可(ke)以(yi)被其帶出。在(zai)脫碳(tan)過程(cheng)中，鋼(gang)(gang)液(ye)脫氮(dan)速度(du)與(yu)脫碳(tan)速度(du)成(cheng)正比；隨鋼(gang)(gang)液(ye)溫度(du)的(de)升(sheng)高(gao)，脫氮(dan)速度(du)升(sheng)高(gao)。氧、硫是(shi)表(biao)面活性元素，對鋼(gang)(gang)液(ye)脫氮(dan)有阻(zu)礙作用(yong)。
其次，在電弧爐冶煉過(guo)程(cheng)中(zhong)，鋼(gang)液(ye)脫氮(dan)(dan)和(he)增氮(dan)(dan)過(guo)程(cheng)同時存在。脫氮(dan)(dan)主要(yao)是依(yi)靠C-O反應生(sheng)成CO氣泡攜帶法進行。鋼(gang)液(ye)中(zhong)碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)高時，鋼(gang)液(ye)中(zhong)碳(tan)(tan)氧(yang)反應強，熔池產生(sheng)大量(liang)CO氣泡將(jiang)鋼(gang)液(ye)中(zhong)的(de)氮(dan)(dan)脫除。鋼(gang)液(ye)中(zhong)碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)越(yue)高，出鋼(gang)量(liang)越(yue)低，要(yao)想(xiang)降低出鋼(gang)的(de)氮(dan)(dan)含(han)(han)量(liang)，必(bi)須(xu)增大電爐冶煉過(guo)程(cheng)的(de)脫氮(dan)(dan)量(liang)，這(zhe)就要(yao)求(qiu)爐料(liao)要(yao)高配(pei)碳(tan)(tan)，有更多的(de)C-O反應產生(sheng)。由于爐料(liao)配(pei)碳(tan)(tan)量(liang)的(de)大幅(fu)度提高，噸(dun)鋼(gang)用氧(yang)量(liang)增大，幾乎(hu)接近轉爐用氧(yang)量(liang)的(de)水平。
當鐵水加(jia)入(ru)量(liang)基本相同時，出鋼(gang)(gang)時的氮(dan)(dan)(dan)含(han)(han)量(liang)相差較(jiao)大，這(zhe)是(shi)因電(dian)爐冶煉期(qi)間供氧強度不同所致(zhi)。在(zai)較(jiao)高的吹氧強度下，熔(rong)化前期(qi)脫(tuo)碳(tan)迅速，能(neng)夠使熔(rong)池(chi)中(zhong)的氮(dan)(dan)(dan)含(han)(han)量(liang)很快降低(di)(di)，但(dan)此時尚有(you)部分廢鋼(gang)(gang)未完(wan)全熔(rong)化，這(zhe)部分廢鋼(gang)(gang)熔(rong)化帶入(ru)的氮(dan)(dan)(dan)由(you)于熔(rong)池(chi)已沒(mei)有(you)足夠的碳(tan)氧化而難以脫(tuo)除，出鋼(gang)(gang)氮(dan)(dan)(dan)含(han)(han)量(liang)較(jiao)高；相反，在(zai)較(jiao)低(di)(di)的吹氧強度下，熔(rong)池(chi)中(zhong)的氮(dan)(dan)(dan)含(han)(han)量(liang)起初下降較(jiao)慢，但(dan)在(zai)冶煉后(hou)期(qi)由(you)于廢鋼(gang)(gang)熔(rong)化引(yin)起鋼(gang)(gang)液中(zhong)的氮(dan)(dan)(dan)回升也(ye)較(jiao)慢，出鋼(gang)(gang)氮(dan)(dan)(dan)含(han)(han)量(liang)較(jiao)低(di)(di)。
電弧(hu)爐(lu)加入(ru)D1批廢(fei)鋼(gang)后(hou)，熔(rong)池金屬靠電弧(hu)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)來加熱(re)(re)。電極加熱(re)(re)時能在沖擊(ji)點處造成(cheng)一個凹(ao)坑，出(chu)現裸露(lu)的(de)(de)(de)鋼(gang)液(ye)(ye)(ye)面，而這(zhe)部分裸露(lu)的(de)(de)(de)鋼(gang)液(ye)(ye)(ye)較其他部位的(de)(de)(de)鋼(gang)液(ye)(ye)(ye)溫(wen)度(du)高(gao)，就會(hui)吸氮(dan)(dan)。另外，電弧(hu)強大(da)的(de)(de)(de)射(she)流(liu)會(hui)將四周(zhou)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)氣體吸入(ru)弧(hu)柱中(zhong)，為[N]在鋼(gang)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)解提供了(le)條件。只要有(you)金屬熔(rong)池形成(cheng)，鋼(gang)液(ye)(ye)(ye)就有(you)機會(hui)從大(da)氣中(zhong)吸氮(dan)(dan)。因此(ci)，為了(le)減少從大(da)氣中(zhong)吸氮(dan)(dan)，造泡沫(mo)渣避(bi)免(mian)鋼(gang)液(ye)(ye)(ye)裸露(lu)是有(you)效的(de)(de)(de)措施，特別是熔(rong)清后(hou)，泡沫(mo)渣渣層厚度(du)應(ying)高(gao)于沖擊(ji)凹(ao)坑深度(du)。
綜(zong)合考慮以(yi)上(shang)因素(su)，確定合理(li)的(de)鐵(tie)水加(jia)入量、優化供氧制度及盡(jin)早形成泡沫渣，可(ke)降(jiang)低(di)出鋼鋼液的(de)氮含(han)量。
完善(shan)工(gong)藝和(he)相關(guan)措(cuo)施是關(guan)鍵
以(yi)CM490和20CrMo為(wei)兩種試驗鋼(gang)(gang)種，CM490用鋁(lv)(lv)脫(tuo)(tuo)氧(yang)，20CrMo不(bu)用鋁(lv)(lv)脫(tuo)(tuo)氧(yang)。加(jia)(jia)鋁(lv)(lv)脫(tuo)(tuo)氧(yang)，隨鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)鋁(lv)(lv)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)，鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)增(zeng)氮量(liang)有增(zeng)大的(de)(de)(de)趨勢。在同(tong)樣的(de)(de)(de)加(jia)(jia)鋁(lv)(lv)條件下(xia)，鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)入包后，鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)鋁(lv)(lv)越高，說(shuo)明出鋼(gang)(gang)脫(tuo)(tuo)氧(yang)消耗(hao)的(de)(de)(de)鋁(lv)(lv)量(liang)少(shao)。在鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)氮達飽和之(zhi)前，鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)鋁(lv)(lv)促進了鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)吸氮。同(tong)時(shi)鋁(lv)(lv)脫(tuo)(tuo)氧(yang)使鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)解氧(yang)大幅度(du)降低，也為(wei)吸氮創造了良(liang)好的(de)(de)(de)條件。
LFJ煉(lian)過程(cheng)可以**增氮(dan)(dan)量達到小于5×10-4%的(de)較(jiao)好水平。LF增氮(dan)(dan)的(de)主(zhu)要原因是鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)與大氣(qi)(qi)的(de)接觸(chu)、電弧電離、原材料中氮(dan)(dan)，同時供電制度也會(hui)對(dui)其(qi)產生影響。對(dui)不用(yong)鋁脫氧鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)J煉(lian)過程(cheng)，即使鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)與大氣(qi)(qi)接觸(chu)吸(xi)氮(dan)(dan)量也極少(shao)，甚(shen)至(zhi)不吸(xi)氮(dan)(dan)，而用(yong)鋁脫氧鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)一旦鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)與大氣(qi)(qi)接觸(chu)，便會(hui)吸(xi)氮(dan)(dan)，但鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)與大氣(qi)(qi)接觸(chu)吸(xi)氮(dan)(dan)的(de)機會(hui)較(jiao)少(shao)。
電弧加熱時對鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)氮(dan)含量的(de)影響同(tong)電爐(lu)加熱時一樣(yang)。無論用鋁(lv)脫(tuo)氧與否(fou)，都會在電弧沖擊的(de)鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)裸露區(qu)吸(xi)氮(dan)，在LFJ煉過程(cheng)中必須要(yao)造好(hao)泡(pao)沫渣，防止弧區(qu)鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)面裸露。另外，J煉渣表面溫度在600℃～1500℃時，鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)幾乎不(bu)吸(xi)氮(dan)。因此(ci)，保持合理的(de)渣量，并(bing)在J煉過程(cheng)中保持渣很(hen)(hen)好(hao)地被(bei)覆蓋對于控制鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)增氮(dan)很(hen)(hen)重要(yao)。此(ci)外，盡可(ke)能減少渣的(de)高溫時間和(he)高溫渣存(cun)在的(de)時間，也有利于防止鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)吸(xi)氮(dan)。
用鋁脫(tuo)氧的(de)(de)CM490鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)，開澆爐次由(you)于中間包為(wei)空(kong)，同時鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)裸露，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)吸氮(dan)嚴重，氮(dan)含量幾乎增(zeng)加了一倍。隨著澆注(zhu)過(guo)程的(de)(de)進行，長(chang)水(shui)口浸入(ru)至鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)并且鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)面(mian)有渣層(ceng)保護，避免了鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)與大氣(qi)的(de)(de)接觸(chu)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)從大氣(qi)中吸氮(dan)量大大降低。不(bu)用鋁脫(tuo)氧的(de)(de)20CrMo鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)中的(de)(de)氮(dan)含量基(ji)本沒有變化，這說明開澆爐次鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)增(zeng)氮(dan)顯著，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)企業應采取措施**鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)不(bu)與大氣(qi)接觸(chu)。
取大包(bao)(bao)(bao)(bao)澆完時中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)(jian)包(bao)(bao)(bao)(bao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)氮(dan)(dan)(dan)(dan)含(han)量來研(yan)究穩定澆注(zhu)條件(jian)下，大包(bao)(bao)(bao)(bao)到中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)(jian)包(bao)(bao)(bao)(bao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)氮(dan)(dan)(dan)(dan)含(han)量的(de)變化(hua)，可**中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)(jian)包(bao)(bao)(bao)(bao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)含(han)量不(bu)(bu)受上爐鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)影(ying)響。在澆注(zhu)穩定的(de)條件(jian)下（包(bao)(bao)(bao)(bao)括液(ye)(ye)(ye)(ye)面波動小、中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)(jian)包(bao)(bao)(bao)(bao)覆蓋(gai)劑(ji)覆蓋(gai)良好(hao)、長水口浸沒(mei)在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)等），從現吹(chui)(chui)氬(ya)(ya)條件(jian)、增(zeng)(zeng)大氬(ya)(ya)封吹(chui)(chui)氬(ya)(ya)量及不(bu)(bu)用(yong)氬(ya)(ya)封三個(ge)方(fang)面來研(yan)究長水口氬(ya)(ya)封鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)增(zeng)(zeng)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)影(ying)響可以(yi)看出，增(zeng)(zeng)大氬(ya)(ya)封的(de)吹(chui)(chui)氬(ya)(ya)量，以(yi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)不(bu)(bu)翻為準，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)氮(dan)(dan)(dan)(dan)含(han)量沒(mei)有變化(hua)；不(bu)(bu)用(yong)氬(ya)(ya)封，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)增(zeng)(zeng)氮(dan)(dan)(dan)(dan)嚴重，如果不(bu)(bu)用(yong)氬(ya)(ya)封且中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)(jian)包(bao)(bao)(bao)(bao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)沒(mei)有良好(hao)地被(bei)渣覆蓋(gai)，增(zeng)(zeng)氮(dan)(dan)(dan)(dan)更為嚴重。為避免鋼(gang)(gang)(gang)(gang)包(bao)(bao)(bao)(bao)至中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)(jian)包(bao)(bao)(bao)(bao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)增(zeng)(zeng)氮(dan)(dan)(dan)(dan)，一是要控制合適的(de)吹(chui)(chui)氬(ya)(ya)量，使長水口與大包(bao)(bao)(bao)(bao)連接(jie)處(chu)真正形成氫氣(qi)HB護(hu)，否則在連接(jie)處(chu)極易吸(xi)入空氣(qi)而使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)增(zeng)(zeng)氮(dan)(dan)(dan)(dan)；二是**鋼(gang)(gang)(gang)(gang)液(ye)(ye)(ye)(ye)面被(bei)中(zhong)(zhong)包(bao)(bao)(bao)(bao)覆蓋(gai)劑(ji)覆蓋(gai)。
上一篇：高溫熱壓爐的特點及優缺點的分析 |
 |
|
電 話：0563-6849001 6849006
傳 真：0563-6849588
手 機：13967257660 E-mail：zgl19821001@126.com
地址：安徽省廣德縣東亭鄉集鎮工業區
|
網址二維碼 |
