北科大,河北理工,东大7-氧化熔炼反应.ppt

内容大纲 Thank you! 8 钢液的二次精炼反应 主要内容 8.3.2吹氩脱氧（AOD） 8.3吹氩处理 原理：利用氩气泡产生的小“真空室”降低CO分压，从而促进[C]、[O]反应，达到脱碳脱氧的目的。吹氩脱氧的限制性环节是钢液中的[C]向氩气泡的扩散。 脱氧吹氩量量的计算： 式中：η为吹氩脱氧效率， KC为碳氧反应的化学反应平衡常数； 为C的传质系数； t为氩气泡通过钢液中的时间，s 例：向氧的质量分数为0.11%及碳的质量分数0.03%的转炉钢水进行吹氩脱氧处理，试求吹氩的脱氧效率及w[O]降低到0.071%时氩气的用量。已知： 8.3.2吹氩脱氧（AOD） 8.3吹氩处理 ，氩气泡半径 ，气泡上升路程为0.5m，温度1650℃。 解：（1）脱氧效率η： 根据表面更新理论： 式中te为气泡与铁液的接触时间 气泡的上浮速度 因此 例：向氧的质量分数为0.11%及碳的质量分数0.03%的转炉钢水进行吹氩脱氧处理，试求吹氩的脱氧效率及w[O]降低到0.071%时氩气的用量。已知： 8.3.2吹氩脱氧（AOD） 8.3吹氩处理 ，氩气泡半径 ，气泡上升路程为0.5m，温度1650℃。 解：对于碳氧反应： 所以： 可用氩气泡的表面积与体积之比表示： 例：向氧的质量分数为0.11%及碳的质量分数0.03%的转炉钢水进行吹氩脱氧处理，试求吹氩的脱氧效率及w[O]降低到0.071%时氩气的用量。已知： 8.3.2吹氩脱氧（AOD） ，氩气泡半径 ，气泡上升路程为0.5m，温度1650℃。 8.3吹氩处理 解：因此，吹氩脱氧效率为： 例：向氧的质量分数为0.11%及碳的质量分数0.03%的转炉钢水进行吹氩脱氧处理，试求吹氩的脱氧效率及w[O]降低到0.071%时氩气的用量。已知： 8.3.2吹氩脱氧（AOD） ，氩气泡半径 ，气泡上升路程为0.5m，温度1650℃。 8.3吹氩处理 解：（2）氩气用量： 8.4合成渣处理 原理：将事先配好(在专门炼渣炉中熔炼)的合成渣倒入钢包内，借助出钢时钢流的冲击作用，使合成渣在钢液中碎散为细滴，使钢液与合成渣充分混合，渣－金属液之间的接触面积增加到100~300 m2.m-3→完成脱氧、脱硫和去除夹杂的精炼任务。 1）合成渣系及性能 CaO-Al2O3系 碱度高（R2） 还原性强 8.4合成渣处理 1）合成渣系及性能 合成渣性能： （1）合成渣熔点要低于被渣洗钢液的熔点：常加入CaF2、Na3AlF6、Na2O等降低合成渣熔点的物质 （2）合成渣粘度小于 小：FeO、Fe2O3、MnO、Na2O、CaC2等能降低 （3） 合成渣的界面张力，对渣的乳化及渣滴的排出都有很大的好处。 8.4合成渣处理 2）合成渣脱氧 熔渣中 渣滴内扩散，钢液中[O]浓度可降低到0.002%。 低，促使钢液中的[O]经钢渣界面向溶 3）合成渣脱硫 合成渣为高碱度还原渣，因此脱硫能力很强，可使钢液中硫的质量分数由0.015%~0.033%下降到0.005%~0.012%。 8.5喷吹粉料处理 原理：根据流化态和气力传输原理，用氩气或其它的气体作载体，将不同类型的粉剂（多为含钙物质）喷入钢液或铁水中进行精炼的一种冶金方法，即所谓的喷射冶金，亦称喷粉冶金或称喷粉精炼。 1）喷入的粉剂种类： 石灰、萤石、矿石、各种合成渣、Ca-Si、CaC2、C粉、Al粉及铁合金粉剂等，粉剂粒度通常为0.15~0.25mm。 2）喷吹利用的载气： 氧化性气体（O2、空气）、还原性气体（天然气、H2）、惰性气体（Ar、N2）。 现 状 到目前为止，还没有任何一种炉外精炼方法能完成上述所有任务，某一种精炼方法只能完成其中一项或几项任务。 由于各厂条件和冶炼钢种不同，一般是根据不同需要配备一两种炉外精炼设备。 1）渣洗：获得洁净钢液并能适当进行脱氧、脱硫和去夹杂的最简便的精炼手段。将事先配好(在专门炼渣炉中熔炼)的合成渣倒入钢包内，借出钢时钢流的冲击作用，使钢液与合成渣充分混合，从而完成脱氧、脱硫和去除夹杂等精炼任务。电弧炉冶炼时的钢渣混出，称同炉渣洗，也是利用了渣洗原理。 2）真空：将钢液置于真空室内，由于真空作用使反应向生成气相方向移动，达到脱气、脱氧、脱碳、除去有害挥发成分等目的。真空是炉外精炼中广泛应用的一种手段。 8.1.3炉外精炼的手段 8.1.3炉外精炼的手段 3）搅拌：通过搅拌扩大反应界面，加速反应物质的传递过程，提高反应速度。搅拌方法：吹气搅拌和电磁搅拌。通常使用的方法有吹氩搅拌，可以达到脱气（N、H）、去除夹杂和脱氧脱碳的目的。 4）加热：调节钢液温度的一项重要手段，使炼钢与连铸更好地衔接。加热方法