熔化期的物化反應:
爐料熔化的同時,熔池中也發(fā)生各種各樣的物化反應,主要有元素的揮發(fā)和氧化、鋼液的吸氣、熱量的傳遞與散失以及夾雜物的上浮等。
一、元素的揮發(fā):(提前造好熔化渣,減少鋼液與電弧直接接觸的機會,合金應避免放在電極下面。)
爐料熔化的同時,伴隨著元素的部分揮發(fā)。揮發(fā)有直接揮發(fā)和間接揮發(fā)兩種形式。直接揮發(fā)是因溫度超過元素的沸點而產(chǎn)生的。電弧的溫度高達4000~6000℃,而最難熔元素鎢的沸點也僅為5900℃,至于低沸點的Zn、Pb等更易揮發(fā)了。間接揮發(fā)是通過元素的氧化物進行的,即先形成氧化物,然后氧化物在高溫下?lián)]發(fā)逸出。熔化期從爐門或電極孔逸出的煙塵中含有許多金屬氧化物,其中最多的還是 ,這是因為鐵在爐料中占的比例最大,液態(tài)鐵的蒸氣壓也較大,所以熔化期逸出的煙塵多為棕紅色。
二、元素的氧化
爐料中的一些元素,如磷、硅、碳、錳、鉻、鋁等,在熔化過程中都會發(fā)生氧化。其氧化的數(shù)量以及先后的順序取決于這些元素在爐料中的含量、爐內(nèi)的氣氛、熔渣成分以及熔池溫度的控制。一般情況下,熔化期幾乎可以把爐料中的鋁、鈦、硅全部氧化掉,錳被氧化掉30~60%;碳氧化10~20%;鐵氧化2~6%;磷氧化50~70%。
三、鋼液的吸氣
熔化期鋼液要吸收氣體。因為氣體在鋼中熔解度隨著溫度的升高而增加。在高溫電弧作用下,爐氣中的水氣和氮氣被分解成為氫原子和氮原子,直接或通過渣層溶解于鋼液中。因此,為了減少鋼液的吸氣量,應該提前造好熔化渣,避免鋼液與爐氣接觸和鋼液與電極直接燃弧。除此之外,原材料的干燥、廢鋼的少銹,都是減少氣體來源的重要措施。
四、熱量的傳遞與散失
高溫的鋼液熱量易散失,應盡早造熔化渣,以覆蓋熔液,減少熱量損失。
五、熔化期非金屬夾雜物的上浮。
吹氧后,由于氧氣流的作用,造成熔池局部沸騰,進而有助于夾雜物的碰撞和上浮。理想的熔化渣不僅對脫磷有利,還能捕捉、吸附夾雜物。
熔化期造渣及去磷:
熔化期的正確操作,可以把鋼中的磷去除50~70%,剩余的殘存磷在氧化期借助于渣鋼間的界面反應、自動流渣、補造新渣或采用噴粉脫磷等辦法繼續(xù)去除。因此,一個成熟的電爐煉鋼工,應在熔化期緊緊地抓住脫磷操作。
1、熔化期提前造渣的作用
(1)能穩(wěn)定電?。?/p>
(2)能覆蓋鋼液,防止熱量損失,保持溫度;
(3)防止鋼液吸收氣體,有利于脫除鋼中磷、硅、錳等元素,為氧化期創(chuàng)造條件。
2、熔化期爐渣控制及去磷
為滿足覆蓋鋼液及穩(wěn)定電弧的要求,只需1~1.5%的渣量就已足夠,但從脫磷的要求考慮,熔化渣必須具有一定的氧化性、堿度和渣量。
在熔化期期間,除加入助熔礦石外,還可在大半熔時分批加入料重1%的氧化鐵皮和礦石粉,或在爐底墊石灰的同時裝入少量的鐵礦石等,從中提高熔化渣的氧化能力;在爐料大半熔化或全熔化后排除部分熔化渣,對于高磷爐料或磷規(guī)格要求較嚴的鋼種,也可全部排除,然后重新造新渣,更是強化脫磷的行之有效的好辦法,此時去磷效率可達50~70%,而鋼液中剩余磷移到氧化期去繼續(xù)處理。
(鋼訊)