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结晶定碳仪在抚顺新钢铁转炉冶炼中的应用


结晶定碳仪在抚顺新钢铁转炉冶炼中的应用 摘要 定碳仪在抚顺新钢铁新转炉投入使用后,对转炉冶炼工技 能的提高、新产品的开发及产品质量的提升起到了积极的推动作 用,该设备投入使用后,保证了转炉高碳出钢成分命中率,降低了 钢铁料、合金等消耗。 关键词 炼钢;定碳;结晶定碳 中图分类号 tf2 45-0156-02 0 引言 抚顺新钢铁一直以来在炼钢技术设备上比较落后,转炉终点采用 经验

控制,终点碳含量在 0.07%以上的比例不到 70%,当然原因是 多方面的,近来我们从提高装备能力和原材料质量方面作了很多工 作,但是我们的作业水平没有本质的提高,如何从工艺控制上提高 操作能力是我们必须重视的。新钢铁为了扩展市场,决定开发高碳 钢种,因此决定引进定氧仪器提高终点碳含量。 脱氧合金化是炼钢过程中的关键控制点。准确掌握钢水中氧含量 是科学指导脱氧合金化操作的前提,而测氧仪可以精确测定钢水中 氧含量,对稳定转炉脱氧合金化及连铸浇注操作、提高铸坯质量有 着重要指导意义。 1 结晶定碳原理 终点钢水中的主要元素是 fe 与 c,碳含量高低影响着钢水的凝固 文献标识码 a 文章编号 1674-6708(2011) 温度;反之,根据凝固温度不同也可以判断碳含量。如果在钢水凝 固的过程中连续地测定钢水温度,当到达凝固温度时,由于凝固潜 热抵消了钢水降温散发的热量,这时温度随时间变化的曲线出现了 一个平台,这个平台的温度就是钢水的凝固温度;不同碳含量的钢 液凝固时就会出现不同温度的平台,所以根据凝固温度也可以推出 钢水的碳含量,转炉定氧探头测定终点碳含量就是这个原理。 熔池钢水氧含量的测定原理是:用电解质 zro2+mgo 以耐火材料的 形式包住 mo+moo2 组成的一个标准电极板, 而以钢水中[o]+mo 为另 一个电极板,钢水中氧浓度与标准电极 mo+moo2 氧浓度不同,在 zro2+mgo 电解质中形成氧浓度差电池。测定电池的电动势,可以得 出钢液中氧含量。 根据终点定氧的结果,通过碳—氧浓度乘积关系可以得出碳含量。 2 新钢铁应用分析 抚顺新钢铁开发新钢种 55q,经过试生产 24 炉,钢包取样不合炉 号 11 炉,其中碳不合 10 炉,成品命中率 66.6%,碳命中率 70.8%, 主要原因是终点碳(0.10%~0.20%)命中率过低仅 25%,加入增碳剂 多收得率过低,造成碳命中率低。55q 属于高碳钢,在终点碳控制 过低的情况下,炉后增碳比较困难,如果靠化学分析,生产节奏又 不允许,如果靠炉后微调进行成分调整,一是生产节奏紧张,有的 炉号无时间调整;二是成分微调以后,钢中夹杂增多成分不均,严 重影响钢材质量,而且造成冶炼周期的延长。使用定氧仪后,以上 现象得到了有效的控制,新钢铁生产的 55q 钢坯质量也得到了客户 的认可,做到了试生产后就投产。 2.1 新钢铁的生产条件 抚顺新钢铁以往是依靠冶炼工的经验判断或通过化学分析,经验 判断得受多方面因素影响,造成终点命中率不高。终点碳氧控制水 平低原因有: 1)化学分析速度慢 取钢样依靠化学分析,无形中延长了冶炼周期,平均延长 3min~5min,转炉产能提高后,使终点钢样的分析时间打乱了生产 节奏,难以做到取样等样出钢。 2)铁水硅含量变化大 由于新钢铁的原材料条件不稳定, 焦炭质量差, 高炉数量多 座) (6 产量不均衡, 铁水硅含量变化较大, 有时上下炉次的铁水都不一样, 使转炉冶炼熔池温度高低变化较大,碳氧化反应速度不一,导致肉 眼判定的碳含量与实际碳含量差异较大。通过 2008 年对铁水进行

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