供氧制度供氧制度•供氧制度:–使氧气射流最合理地供给熔池,创造良好的物理化学反应条件•供氧作用–保证杂质去除速度–熔池升温速度–造渣速度–控制喷溅–去除钢中气体与夹杂–控制终点碳和温度•供氧设备–氧枪–供氧制度的主要内容•喷头结构•供氧强度•氧压•枪位控制氧枪•构造–喷头(嘴)•紫铜锻造后切削加工而成•直接铸造成型的–枪身•无缝钢管•三层同心钢管组成–内层走氧气–中层走进水–外层走出水–枪尾喷嘴•喷嘴的作用–将氧气的压力能转换为动能,将高压低速氧气流转化为低压高速的氧射流,形成超音速气流•马赫数(M)–气体流速(v)和出口条件下音速(a)的比值– M=– M1时,超音速气流马赫数•目前国内推荐M=1.9~2.1–马赫数过大•喷溅大,热损失加大,增大渣料消耗及金属损失,而且转炉内衬易损坏;–马赫数过低,•搅拌作用减弱喷嘴结构•拉瓦尔管 –收缩段:氧气流速度提高–喉口:速度=音速–扩张段:体积膨胀,达到超音速喷头种类•单孔喷头•多孔喷头单孔喷嘴•构造:–收缩段–扩张段。
–两段相交处:喉口 •特点:–氧射流对熔池的冲击能力强,冲击面积小–化渣速度较慢,喷溅较大 –很少使用多孔喷头多孔喷头•优点–1)提高了供氧强度和冶炼强度(供氧量)–2) 增大冲击面积–3)化渣好–4)操作平稳(不易喷溅)•缺点–喷头端面的中心区域(俗称鼻子尖部位)冷却效果较差,吹炼过程中该区域气压较低,钢液和熔渣易被吸入并粘附到喷头上而被烧坏 多孔喷头•种类:– 三孔•冶炼强度高,热效率稳定,枪龄较高,但加工不便–四孔及五孔喷嘴:•中心一孔,其余均布;•四周均布–双流道喷嘴:(二次燃烧喷嘴)•付流道使{CO}燃烧,提高炉内热量,提高废钢比–组合式喷头:•随着喷头孔数的增加,铸造及机加工不便,所以采用组合式喷头多孔喷头多孔喷头多孔枪氧流运动规律•自由流股•冲击深度与冲击面积•流股衰减规律•多股氧流•实际流股•氧流与熔池运动规律自由流股•射流–高压气体从喷嘴喷出后所形成的定向流股•首段–超音速氧流–包括等速段–等速段后周围有亚音速气流–扩张角小10~12•尾段–亚音速气流–扩张角大22~26•射流的衰减 流股衰减规律•流量增•速度降•横截面增•边缘速度降低快实际流股•运动规律复杂氧流与熔池运动规律•形成冲击区•形成三相乳浊液•部分氧流形成反射流股形成冲击区形成冲击区•氧气流股挤开液面,形成了冲击区。
•在熔池内部也产生了强烈的循环运动•流股对熔池的冲击力强,形成的冲击区深度就深,熔池内的循环运动也越强烈,形成三相乳化液形成三相乳化液•氧气流股将金属液和熔渣击碎,溅出许多小液滴返回熔池•氧气流股本身被破碎,与碳氧反应产物一起汇集形成了大量小气泡•气、渣、金属组成三相乳化液,也称泡沫渣,•氧气流股的动能越大,产生小液滴和气泡的数量也越多部分氧流形成反射流股部分氧流形成反射流股•反射氧流的最外圈所包围的熔池面积,就是通常所说的”冲击面积”,•对液面可以起到搅动作用和氧化作用习题1、马赫数的定义式是( ) A.音速/气流速度 B.光速/气流速度 C.气流速度/音速 D.气流速度/光速2.M<1的气流是( ) A.超音速气流 B.音速气流 C.亚音速气流 D.什么也不代表3.以下符号( )代表装入量 A.Q B.t C.T D.I4单孔枪喷嘴氧流运动的规律是( ) A.形成冲击区 B.形成三相乳浊液 C.部分氧流形成反射流股 D.各氧流向氧枪中心线汇聚习题1、马赫数的定义式是( C )。
A.音速/气流速度 B.光速/气流速度 C.气流速度/音速 D.气流速度/光速2.M<1的气流是(C ) A.超音速气流 B.音速气流 C.亚音速气流 D.什么也不代表3.以下符号( C )代表装入量 A.Q B.t C.T D.I4单孔枪喷嘴氧流运动的规律是(ABC ) A.形成冲击区 B.形成三相乳浊液 C.部分氧流形成反射流股 D.各氧流向氧枪中心线汇聚习题5、转炉炼钢要获得超音速氧流,必须采用( ) A.文氏管 B.直管 C.收缩管 D.拉瓦尔管6.M>1的气流是( ) A.超音速气流 B.音速气流 C.亚音速气流 D.什么也不代表7.双流道氧枪的作用是( ) A.增大供氧强度 B.稳定枪位 C.保证化渣 D.提高废钢比8、供氧制度包括的内容有( ) A.确定氧枪喷头结构 B.确定氧流量 C.确定供氧时间 D.确定供氧强度习题5、转炉炼钢要获得超音速氧流,必须采用( D )。
A.文氏管 B.直管 C.收缩管 D.拉瓦尔管6.M>1的气流是( A ) A.超音速气流 B.音速气流 C.亚音速气流 D.什么也不代表7.双流道氧枪的作用是( D ) A.增大供氧强度 B.稳定枪位 C.保证化渣 D.提高废钢比8、供氧制度包括的内容有(ABD ) A.确定氧枪喷头结构 B.确定氧流量 C.确定供氧时间 D.确定供氧强度习题9.拉瓦尔管具有以下特点( ) A.具有收缩段 B.具有扩张段 C.喉口速度=音速 D.出口速度>音速10.多孔枪相对单孔枪的优点有( ) A.供氧强度高 B.冶炼周期长 C.操作平稳 D.化渣效果好11.多孔枪喷嘴氧流运动的规律是( ) A.形成冲击区 B.形成三相乳浊液 C.部分氧流形成反射流股 D.各氧流向氧枪中心线汇聚习题9.拉瓦尔管具有以下特点(ABCD ) A.具有收缩段 B.具有扩张段 C.喉口速度=音速 D.出口速度>音速10.多孔枪相对单孔枪的优点有( ACD )。
A.供氧强度高 B.冶炼周期长 C.操作平稳 D.化渣效果好11.多孔枪喷嘴氧流运动的规律是( ABCD ) A.形成冲击区 B.形成三相乳浊液 C.部分氧流形成反射流股 D.各氧流向氧枪中心线汇聚习题12、氧枪喷嘴就是压力——速度的能量转换器,也就是将高压低速气流转化为低压高速的氧射流 )13、(单选)氧枪喷头的马赫数为M,氧气流速为V,音速为a,则马赫数表达式为( ) A.M=V/a B.M=a/V C M==V·a14、(单选)马赫数(M)是氧枪喷头的一个重要参数,它决定了氧化流股对熔池的冲击能力的大小,一般M都在( ) A.1.0左右 B.2.0左右 C. 3.0左右15、喷枪枪身由直径不同的三根无缝钢管同心套装在一起,中层管叫中心氧管,是氧气的通道,内层和外层则为冷却水通道 )习题12、氧枪喷嘴就是压力——速度的能量转换器,也就是将高压低速气流转化为低压高速的氧射流 √ )13、(单选)氧枪喷头的马赫数为M,氧气流速为V,音速为a,则马赫数表达式为( A ) A.M=V/a B.M=a/V C M==V·a14、(单选)马赫数(M)是氧枪喷头的一个重要参数,它决定了氧化流股对熔池的冲击能力的大小,一般M都在( B )。
A.1.0左右 B.2.0左右 C. 3.0左右15、喷枪枪身由直径不同的三根无缝钢管同心套装在一起,中层管叫中心氧管,是氧气的通道,内层和外层则为冷却水通道 × )炼钢过程的氧化炼钢过程的氧化反应反应脱碳脱碳 [C]+[O]=CO G0=-4900-3.36T脱磷脱磷 2[P]+5[O]=P2O5 G0 =-747850+558.4T硅锰氧化硅锰氧化[Si]+2[O]=SiO2 G0=-140200+54.27T [Mn]+[O]=MnO G0=-68050+29.85T 控制氧流量、供氧强度、枪位最终获得合适的终点成分、温度31熔池内氧来源熔池内氧来源•氧化性气体:•固体氧化剂:–分解压:在一定温度下,固体(液体)化合物分解出气体,达到平衡时气体产生的压强,–温度升高,分解压增大–氧化物分解压越小,元素易被氧化,氧化物不易分解–在炼钢温度下,常见氧化物的分解压排列顺序如下 –转炉内吹炼开始元素氧化顺序为Fe、Si、Mn、P、C等熔池内熔池内氧的存在形态•以气态氧{O2}•渣中氧 ( )与(FeO)•钢中溶解氧[O]或[FeO]•氧压或者氧化物分解压排序:PO2{O2} > PO2(FeO)>PO2[FeO] –氧从气态向熔渣,再向钢液传递。
直接氧化与间接氧化•直接氧化–气相中的氧与熔池中除铁外的各种元素直接发生氧化反应–如:{O2}+2[Mn]=2(MnO) {O2}+2[Si]=2(SiO2)•间接氧化–氧首先与铁发生氧化反应生成(FeO),(FeO)扩散并溶于钢中,其他元素和溶解于钢中[O]的或渣中的(FeO)发生氧化反应–如:{O2}+2[Fe]=2(FeO) (FeO)=[O2]+[Fe] [O]+[Mn]=(MnO) 钢渣界面 (FeO)+ [Mn]= [Fe]+ (MnO)•炼钢熔池中以间接氧化为主氧气转炉炼钢的传氧方式氧气转炉炼钢的传氧方式 •金属液滴传氧:–氧流与金属熔池相互作用,形成许多金属小液滴被氧化又返回熔池成•乳浊液传氧:–金属液滴未落回钢中,存在于渣中,形成气、渣、金三相乳浊液•熔渣传氧:–金属液裸露在氧流中,大量氧化,形成高氧化铁炉渣•铁矿石传氧:–Fe2O3、Fe3O4,在炉内分解并吸收热量•氧气转炉主要靠金属液滴和乳化液传氧氧气转炉主要靠金属液滴和乳化液传氧 吹吹炼炼中中钢钢水水及及渣渣成成分分的的变变化化(( 8 85 5吨吨转转炉炉))36炼钢过程的氧化反应•硅锰的氧化•碳氧反应硅锰氧化硅氧化•反应式–直接氧化 [Si]+{O2}=(SiO2) KJ–间接氧化•[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe] KJ•[Si]+2[O]=(SiO2) [O]含量低,很少发生 •放热还原•碱性条件下–2(CaO)+(SiO2)=(2CaO.SiO2)–炉渣中没有以(SiO2)形式存在的简单分子–不能还原–后期硅含量痕迹转炉冶炼中硅含量的变化锰氧化•反应式–[Mn]+1/2{O2}=(MnO) kJ–[Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe] kJ–[Mn]+[O]=(MnO) kJ•放热•产物(MnO) 可以帮助石灰的渣化 •(MnO)+(SiO2)=(MnO.SiO2)还原•(MnO)呈自由状态–(MnO.SiO2)+2(CaO)=(2CaO.SiO2)+(MnO)•吹炼后期炉温升高•(MnO)被还原并吸热–(MnO)+[C]=[Mn]+{CO}–(MnO)+[Fe]=[Mn]+(FeO)•余锰或残锰:吹炼终了钢中锰含量。
–降低钢中硫的危害–降低含锰合金消耗 余锰量影响因素•反应式:–(MnO.SiO2)+2(CaO)=(2CaO.SiO2)+(MnO) –(MnO)+[C]=[Mn]+{CO}–(MnO)+[Fe]=[Mn]+(FeO)• 影响因素•吸热–温度高,余锰高•碱度高–自由(MnO)多,余锰高•[Mn]高–余锰高•(FeO)低•终点碳高•补吹少•平均枪位低–余锰高• 碱性操作条件下,• 冶炼初期硅、锰氧化• 冶炼终了硅含量为“痕迹”, • 冶炼中后期锰被还原金属液中锰硅含量的变化规律金属液中锰硅含量的变化规律习题1.转炉炼钢碱性操作冶炼后期有余锰而硅含量为痕迹 )2.转炉炼钢( )情况下余锰量增高 A.后吹多 B.后吹少 C.终点碳高 D.终点碳低3.转炉炼钢( )情况下余锰量降低 A.后吹多 B.后吹少 C.终点碳高 D.终点碳低4.转炉炼钢( )情况下余锰量增高 A.温度高 B.温度低 C.终点碳高 D.终点碳低5.转炉炼钢( )情况下余锰量降低。
A.碱度高 B.碱度低 C.平均枪位低 D.平均枪位高习题1.转炉炼钢碱性操作冶炼后期有余锰而硅含量为痕迹 √ )2.转炉炼钢( BC )情况下余锰量增高 A.后吹多 B.后吹少 C.终点碳高 D.终点碳低3.转炉炼钢( AD )情况下余锰量降低 A.后吹多 B.后吹少 C.终点碳高 D.终点碳低4.转炉炼钢( AC )情况下余锰量增高 A.温度高 B.温度低 C.终点碳高 D.终点碳低5.转炉炼钢( BD )情况下余锰量降低 A.碱度高 B.碱度低 C.平均枪位低 D.平均枪位高习题6.转炉炼钢锰还原是( )反应 A.放热 B.吸热 C.先吸热后放热 D.不吸热不放热7.转炉炼钢炉内有( )等种氧形态与金属液发生反应 A.气态氧 B.渣中氧 C.钢中溶解氧 D.耐火材料氧8.转炉炼钢炉内硅能与( )等种氧形态发生反应。
A.气态氧 B.渣中氧 C.钢中溶解氧 D.耐火材料氧 9、(单选)转炉炼钢锰氧化是( )反应 A.放热 B.吸热 C.先吸热后放热 D.不吸热不放热10.转炉炼钢炉内锰能与( )等种氧形态发生反应 A.气态氧 B.渣中氧 C.钢中溶解氧 D.耐火材料氧习题6.转炉炼钢锰还原是(B )反应 A.放热 B.吸热 C.先吸热后放热 D.不吸热不放热7.转炉炼钢炉内有( ABC )等种氧形态与金属液发生反应 A.气态氧 B.渣中氧 C.钢中溶解氧 D.耐火材料氧8.转炉炼钢炉内硅能与( AB )等种氧形态发生反应 A.气态氧 B.渣中氧 C.钢中溶解氧 D.耐火材料氧 9、(单选)转炉炼钢锰氧化是(A )反应 A.放热 B.吸热 C.先吸热后放热 D.不吸热不放热10.转炉炼钢炉内锰能与(ABC )等种氧形态发生反应 A.气态氧 B.渣中氧 C.钢中溶解氧 D.耐火材料氧习题11.硅的脱氧能力随温度的升高而升高。
)12.炼钢中硅和氧的化学反应是放热反应 )13.氧气顶吹转炉中氧的传递方式一般有直接传氧和间接传氧两种方式 )14.硅的氧化反应是放热反应,高温有利于硅的氧化 )15.低温有利于锰的氧化 )16.硅的氧化反应全部在炉气与金属、炉渣与金属界面上进行 )17.由于碱性氧化物CaO与SiO2生成稳定的硅酸盐,使碱性渣条件下自由SiO2很小,因而提高炉渣碱度不利于硅的氧化 )18.随着渣中CaO含量的增高,使一大部分(MnO)处于游离状态,并且随着熔池温度的升高,锰发生逆向还原 )19.熔炼过程中,随着熔池温度的上升锰与氧的亲和力上升 )习题11.硅的脱氧能力随温度的升高而升高 × )12.炼钢中硅和氧的化学反应是放热反应 √ )13.氧气顶吹转炉中氧的传递方式一般有直接传氧和间接传氧两种方式√ )14.硅的氧化反应是放热反应,高温有利于硅的氧化× )15.低温有利于锰的氧化√ )16.硅的氧化反应全部在炉气与金属、炉渣与金属界面上进行√ )17.由于碱性氧化物CaO与SiO2生成稳定的硅酸盐,使碱性渣条件下自由SiO2很小,因而提高炉渣碱度不利于硅的氧化。
× )18.随着渣中CaO含量的增高,使一大部分(MnO)处于游离状态,并且随着熔池温度的升高,锰发生逆向还原 √ )19.熔炼过程中,随着熔池温度的上升锰与氧的亲和力上升× )习题20.(单选)炼钢过程中,硅与吹入的氧直接氧化反应表达式为( ) A.[Si]+2[0]=(SiO2) B.[Si]+{O2}=(SiO2) C.[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe]21.炼钢炉内氧的存在形式主要是以气态和溶解在炉渣中两种形式存在 )22.(单选)炼钢过程中,锰与溶于金属中的氧作用反应式为(A ) A.[Mn]+[O]=(MnO) B.[Mn]+(1/2){O2}=(MnO) C.[Mn]+(FeO)=(Mn)十[Fe]23.转炉炼钢传氧的载体有( )A.炉渣传氧 B.铁矿石传氧 C.金属液滴 D.乳浊液习题20.(单选)炼钢过程中,硅与吹入的氧直接氧化反应表达式为(B ) A.[Si]+2[0]=(SiO2) B.[Si]+{O2}=(SiO2) C.[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe]21.炼钢炉内氧的存在形式主要是以气态和溶解在炉渣中两种形式存在。
× )22.(单选)炼钢过程中,锰与溶于金属中的氧作用反应式为(A ) A.[Mn]+[O]=(MnO) B.[Mn]+(1/2){O2}=(MnO) C.[Mn]+(FeO)=(Mn)十[Fe]23.转炉炼钢传氧的载体有(ABCD )A.炉渣传氧 B.铁矿石传氧 C.金属液滴 D.乳浊液碳氧反应碳氧反应碳氧反应作用•脱碳•反应产物CO–加大钢渣界面–搅动熔池,均匀成分和温度–背夹杂,抱气体–利于成渣–放热升温–爆发性的碳氧反应会造成喷溅碳氧反应•直接氧化[C]+1/2{O2}={CO} 放热 kJ间接氧化•[C]+(FeO)={CO}+[Fe] 吸热,主要反应 kJ•[C]+[O]={CO} 放热 kJ[C]+(FeO)={CO}+[Fe]•产生爆发性喷溅–转炉炼钢炉渣氧化性高,温度突然上升,碳氧反应速度快,排出大量CO气体,带出熔渣和钢液[C]+[O]={CO}•应用–炉口、样模看碳花•原理:CO气体带出钢液滴在空气中继续氧化,生成CO气体将钢液滴炸开产生碳花,碳含量越高,产生的CO气体越多,碳化密集且分叉多。
碳氧浓度积•[C]+[O]={CO}• • 1atm•碳氧浓度积•温度一定,温度一定,m恒定–平衡常数平衡常数K只与温度有只与温度有关,所以关,所以m只与温度有只与温度有关–1600℃℃下,下, ,,m=0.0025,,m实际在实际在0.0020~0.0025之间•随温度升高,随温度升高, K值降值降低,低,m值升高,值升高, 碳氧浓度积•[C]+[O]={CO}• •平衡常数平衡常数K只与温度有关只与温度有关•外压降低,保持平衡常数不变,碳氧浓度乘积降低外压降低,保持平衡常数不变,碳氧浓度乘积降低•真空处理或氩氧精炼降低外压,从而降低碳和氧含真空处理或氩氧精炼降低外压,从而降低碳和氧含量,冶炼低碳钢以及低氧钢量,冶炼低碳钢以及低氧钢 碳氧反应速度碳氧反应速度•碳氧反应的机理碳氧反应的机理–接触接触——反应反应——排出理论排出理论•反应物向反应地点扩散(碳氧接触)反应物向反应地点扩散(碳氧接触)•反应物彼此发生反应转变为生成物(碳氧反应)反应物彼此发生反应转变为生成物(碳氧反应)•生成物从反应地点排出。
生成物从反应地点排出CO排出)排出) •影响反应速度因素影响反应速度因素–[C]高,高,[O]传输出问题;传输出问题;–[O]高,高,[C]传输出问题;传输出问题;–[C]、、[O]均高,均高,{CO}排出出问题排出出问题碳氧反应的地点 •单一均相平静的金属熔池中,不可能产生单一均相平静的金属熔池中,不可能产生CO气泡气泡– •2σ/r =2X1.5/3X10-9=109Pa=103MPa•相界面处产生相界面处产生CO气泡气泡 –氧流作用区氧流作用区–钢渣界面钢渣界面–钢液与炉衬界面钢液与炉衬界面–三相乳浊液三相乳浊液–沸腾熔池气泡表面等沸腾熔池气泡表面等 转炉炼钢碳氧反应速度变化规律•反应[C]+(FeO)={CO}+[Fe•初期:[C]高,(FeO)低,速度慢•中期:碳氧反应以较高速度进行–供氧强度•后期(FeO)高,[C]低,速度慢•速度曲线–梯形•浓度曲线–反S形LD反应速度快原因•纯氧,量大•金属液滴、乳浊液传氧,速度快•CO排出条件好•热损小,升温快,有利吸热反应–[C]+(FeO)={CO}+[Fe]习题1.(单选)转炉炼钢碳与钢中氧是( )反应 A.放热 B.吸热 C.先吸热后放热 D.不吸热不放热2.转炉炼钢炉内碳能与( )等种氧形态发生反应。
A.气态氧 B.渣中氧 C.钢中溶解氧 D.耐火材料氧3.碳氧浓度乘积在( )条件下是一个常数 A.温度一定 B.外压一定 C.浓度一定 D.密度一定4、脱碳反应速度越快,终点氮含量就越低 )5.转炉炼钢碳氧反应发生的地点有( )A.氧流冲击区 B.钢液炉衬表面 C.沸腾熔池气泡表面 D.钢液中习题1.(单选)转炉炼钢碳与钢中氧是( A )反应 A.放热 B.吸热 C.先吸热后放热 D.不吸热不放热2.转炉炼钢炉内碳能与(ABC )等种氧形态发生反应 A.气态氧 B.渣中氧 C.钢中溶解氧 D.耐火材料氧3.碳氧浓度乘积在(AB )条件下是一个常数 A.温度一定 B.外压一定 C.浓度一定 D.密度一定4、脱碳反应速度越快,终点氮含量就越低√)5.转炉炼钢碳氧反应发生的地点有( ABC )A.氧流冲击区 B.钢液炉衬表面 C.沸腾熔池气泡表面 D.钢液中习题6.外压升高,碳氧浓度乘积( )。
A.升高 B.降低 C.不变 D.不能判断7. (单选)1600℃,常压下碳氧浓度乘积为( ) A.25 B.0.25 C.0.025 D.0.00258、脱碳反应激烈时(中期),脱碳速度取决于( ) A、铁水碳含量 B、钢中硅锰量 C、供氧强度 D、渣中(Feo)9、己知LgKc=1860/T十1.643,计算1700℃时的碳氧浓度积( ) A、0.0021 B、0.0023 C、0.0026 D、0.0030习题6.外压升高,碳氧浓度乘积( A ) A.升高 B.降低 C.不变 D.不能判断7. (单选)1600℃,常压下碳氧浓度乘积为( D ) A.25 B.0.25 C.0.025 D.0.00258、脱碳反应激烈时(中期),脱碳速度取决于(C) A、铁水碳含量 B、钢中硅锰量 C、供氧强度 D、渣中(Feo)9、己知LgKc=1860/T十1.643,计算1700℃时的碳氧浓度积(C)。
A、0.0021 B、0.0023 C、0.0026 D、0.0030习题10.碳氧反应的作用是( ) A.脱碳 B.搅拌熔池 C.上浮夹杂气体 D.利于脱硫11.温度升高,碳氧浓度乘积( ) A.升高 B.降低 C.不变 D.不能判断12.(单选)关于碳氧反应速度描述正确的是( ) A.冶炼前期铁水含碳量最高,碳氧反应速度最快 B.冶炼中期碳氧反应速度最快 C.冶炼后期炉况温度最高,碳氧反应速度最快13、脱C反应的意义在于把铁水中的含C量降到钢种规格要求范围内 )习题10.碳氧反应的作用是( ABCD ) A.脱碳 B.搅拌熔池 C.上浮夹杂气体 D.利于脱硫11.温度升高,碳氧浓度乘积( A ) A.升高 B.降低 C.不变 D.不能判断12.(单选)关于碳氧反应速度描述正确的是( B ) A.冶炼前期铁水含碳量最高,碳氧反应速度最快 B.冶炼中期碳氧反应速度最快 C.冶炼后期炉况温度最高,碳氧反应速度最快13、脱C反应的意义在于把铁水中的含C量降到钢种规格要求范围内。
× )习题14.碳氧反应具有一定的开始氧化温度,因此,在氧气转炉中,当铁液中的硅首先被氧化以后且当熔池温度上升至一定值以后才开始有少量的碳开始被氧化 )15.(单选)转炉脱碳速度的变化规律是由于( ) A.铁中碳含量由高变低,所以脱碳速度由高变低 B.炉内温度和含碳量变化,其脱碳速度是低->高->低变化 C.熔池温度由低到高,碳氧是放热反应,所以脱碳速度是由高->低16、(单选)碳氧乘积m=[%C]·[%0],在一定温度下的m是一个常数,它表示金属熔池中碳氧的数量关系在t=1600℃,Pco=0 .1MPa时,m=( ) A.0.25 B.0.025 C.0.0025习题14.碳氧反应具有一定的开始氧化温度,因此,在氧气转炉中,当铁液中的硅首先被氧化以后且当熔池温度上升至一定值以后才开始有少量的碳开始被氧化√ )15.(单选)转炉脱碳速度的变化规律是由于( B ) A.铁中碳含量由高变低,所以脱碳速度由高变低 B.炉内温度和含碳量变化,其脱碳速度是低->高->低变化 C.熔池温度由低到高,碳氧是放热反应,所以脱碳速度是由高->低16、(单选)碳氧乘积m=[%C]·[%0],在一定温度下的m是一个常数,它表示金属熔池中碳氧的数量关系。
在t=1600℃,Pco=0 .1MPa时,m=(C ) A.0.25 B.0.025 C.0.0025枪位对冶炼的影响•软吹–枪位高、氧压低的吹炼模式–氧流速度低,对液面压力小;反射流股多,主要氧化铁•硬吹–枪位低、氧压高的吹炼模式–氧流速度高,对液面压力大;冲击深度深,主要氧化碳 软吹与硬吹软吹•枪位高–炉温低•氧压低•冲击面积大–熔池表面搅拌大•(FeO)高•冲击深度浅–熔池内部搅拌小–脱碳慢•反射流股大硬吹•枪位低–炉温高•氧压高•冲击面积小–熔池表面搅拌小•(FeO)低,熔池返干,引起金属喷溅 •冲击深度大–熔池内部搅拌大–脱碳快•反射流股少工艺参数•氧流量•供氧强度•氧压•枪位氧流量•单位时间内向熔池供氧的数量•Q=V/t–Q:-氧气流量 Nm3/h–V:一炉钢的消耗的氧体积,Nm3•标准状态:0度、度、101.325kpa•1mol理想气体在标准状态下所占有的体积都约为理想气体在标准状态下所占有的体积都约为22.4升–t:一炉钢吹炼时间 秒、分、时(s、min、h)•供氧时间一般在14~25分钟,大了冶炼时间长、热损失多;小了易喷溅氧流量计算•30吨转炉, 装入量46吨,吹炼17分钟,氧耗量为2600 Nm3 ,求此时氧气流量为多少Nm3/h?•解:•练习:转炉装入量225吨,吹炼16分钟,氧流量为47250 Nm3,求此时氧耗量为多少Nm3/h ?吨金属氧耗量•吹炼1t金属料所需要的氧气量•吨金属48~54Nm3/t•吨钢 50~60Nm3/t(吹损)供氧强度•单位时间内每吨金属消耗氧气的数量。
•I=Q/T•单位–Nm3/t.min•范围–2.5~4.5 方向:5.0–供氧强度过大,不易化渣,会产生严重金属喷溅,氧枪容易粘钢而损坏,供氧强度过小延长吹炼时间–转炉向大型化、精料化发展计算•30吨转炉,装入量46吨,吹炼17分钟,氧耗量为2600Nm3,求此时的供氧强度是多少?若将供氧强度提至3.6,冶炼时间可缩短多少?•解: •供氧强度为3.6时•冶炼时间缩短 :• Δt=17-15.7=1.3min=1’18”氧压•工作压力–过低,难保证P0–过高,出喷嘴后继续膨胀•喷嘴前压力 =0.784~1.176兆帕炉子大,压力高•出口压力– =1atm–约为0.118~0.123MPa 枪位•枪位:–喷头端面与平静熔池面的距离•过高,冲击面积大,冲击深度不够•过低,冲击面积小,冲击深度大–喷溅–烧炉底–烧枪供氧操作类型•恒流量调枪位•恒枪位调流量•变枪位变流量•恒压变枪•恒枪变压•变压变枪恒枪变流量操作•枪位不变•调整氧流量•改变氧气流股与熔池的作用变枪位变流量操作变枪位变流量操作•枪位和供氧流量交替变化•通过调节供氧流量和枪位来改变氧流与熔池的相互作用,控制吹炼过程。
恒流量调枪位(恒压变枪)•开吹枪位•过程枪位•终点枪位•实例恒流量调枪位•开吹枪位–确定原则•多去磷,早化渣,灵活控制–影响因素•化渣•升温•液面–操作开吹枪位影响因素•化渣–易化渣,低枪位•铁水硅锰高•铁水带渣•矿石萤石多•石灰活性好,块度小•喷嘴孔多–难化渣,高枪位 •铁水磷硫高•装入量大•石灰生、过烧率高•冶炼中高碳钢•升温–温度高枪位高•回炉钢–要升温枪位低•废钢生铁块多•铁水温度低•开新炉•液面–液面高枪位高•炉容比小•前期炉•溅渣护炉炉底上涨•熔池深–液面低枪低低•炉龄高,装入量小操作•吹炼前期(硅锰氧化期):加造渣料,–采用较高枪位,提高(FeO),加速石灰溶解,保护炉衬–FeO ≥15%;–R:2左右过程枪位•确定原则–快速脱碳不喷溅–均匀升温化好渣•枪位过低–产生炉渣“返干”,金属喷溅,甚至喷头粘枪而损坏•枪位过高–渣中(FeO)含量较高,脱碳速度快,引起大喷或连续喷溅•操作–降枪:防止喷溅–提枪:防止炉渣返干 FeO ≥8%–降枪终点枪位•确定原则–保证达到出钢温度、拉准碳、磷硫含量达到控制要求•操作–脱碳速度下降,FeO含量增加–硫高降低枪位–接近终点时,适当提枪,加强搅拌,均匀成分温度,判断终点。
–提高 R ≥3.5高高-低低-高高-低枪位操作低枪位操作•开吹枪位较高,形成初期渣;•二批料加入后适时降枪•吹炼中期炉渣返干时又提枪化渣;•吹炼后期先提枪化渣后降枪;终点拉碳出钢高高-低低-低的枪位操作低的枪位操作•开吹枪位较高,形成初期渣;•吹炼过程枪位逐渐降低•吹炼中期加入适量助熔剂调整熔渣流动性•终点拉碳出钢习题1.氧气顶吹转炉炼钢供氧操作有( )类型 A.软吹 B.硬吹 C.轻吹 D.重吹2.软吹的结果是( ) A.冲击面积大 B.冲击面积小 C.氧化铁多 D.氧化碳多3.硬吹的结果是( ) A.反射流股大 B.反射流股小 C.氧化铁多 D.氧化碳多4.(单选)以下符号( )代表供氧时间 A.Q B.t C.T D.I5.转炉炼钢供氧制度的类型有( ) A.恒枪变压 B.恒压变枪 C.变压变枪 D.恒压恒枪6.恒压变枪操作是在整个炉役过程中,氧压保持不变,改变枪位控制冶炼 )习题1.氧气顶吹转炉炼钢供氧操作有( AB )类型。
A.软吹 B.硬吹 C.轻吹 D.重吹2.软吹的结果是(AC ) A.冲击面积大 B.冲击面积小 C.氧化铁多 D.氧化碳多3.硬吹的结果是( BD ) A.反射流股大 B.反射流股小 C.氧化铁多 D.氧化碳多4.(单选)以下符号(B )代表供氧时间 A.Q B.t C.T D.I5.转炉炼钢供氧制度的类型有( ABC ) A.恒枪变压 B.恒压变枪 C.变压变枪 D.恒压恒枪6.恒压变枪操作是在整个炉役过程中,氧压保持不变,改变枪位控制冶炼× )习题7、吹炼前期原则是早化渣、化好渣,最大限度去磷、硫;吹炼过程任务是继续化好渣、化透渣、快速脱碳、不喷溅、熔池均匀升温 )8、恒压变枪操作过程枪位的控制原则是( ) A.早化渣,多去磷,灵活控制 B.快速脱碳不喷溅,均匀升温化好渣 C.保证拉准碳 D.自由控制9、恒压变枪操作开吹枪位( )应该降低枪位 A.石灰活性好 B.氧枪孔多 C.铁水磷硫高 D.铁水磷硫低10、供氧强度的数值大致在( )Nm3/min.t。
A.1.0~2.0 B.2.0~3.0 C.2.5~4.5 D.>4.0习题7、吹炼前期原则是早化渣、化好渣,最大限度去磷、硫;吹炼过程任务是继续化好渣、化透渣、快速脱碳、不喷溅、熔池均匀升温√)8、恒压变枪操作过程枪位的控制原则是( B ) A.早化渣,多去磷,灵活控制 B.快速脱碳不喷溅,均匀升温化好渣 C.保证拉准碳 D.自由控制9、恒压变枪操作开吹枪位(ABD )应该降低枪位 A.石灰活性好 B.氧枪孔多 C.铁水磷硫高 D.铁水磷硫低10、供氧强度的数值大致在( C )Nm3/min.t A.1.0~2.0 B.2.0~3.0 C.2.5~4.5 D.>4.0习题11、恒压变枪操作开吹枪位( )应该提高枪位 A.装入量大 B.石灰过烧率大 C.中高碳钢高拉碳 D.废钢生铁块多12、为了迅速化渣,在开吹或炉渣返干时适当用( )吹炼 A.基本枪位 B.高枪位 C.低枪位13、(单选)氧气顶吹转炉氧枪枪位是指( )。
A.氧气喷头端部至转炉炉底间的距离 B.氧枪喷头端部至转炉熔池渣面间的距离 C.氧枪喷头端部至转炉熔池金属液面间的距离习题11、恒压变枪操作开吹枪位(ABC )应该提高枪位 A.装入量大 B.石灰过烧率大 C.中高碳钢高拉碳 D.废钢生铁块多12、为了迅速化渣,在开吹或炉渣返干时适当用( B )吹炼 A.基本枪位 B.高枪位 C.低枪位13、(单选)氧气顶吹转炉氧枪枪位是指( C ) A.氧气喷头端部至转炉炉底间的距离 B.氧枪喷头端部至转炉熔池渣面间的距离 C.氧枪喷头端部至转炉熔池金属液面间的距离习题14.(单选)供氧制度中规定的工作氧压是测定点的氧气压力,也就是( ) A.氧气进入喷枪前管道中的压力 B.氧气出口压力 C. 喷嘴前的压力15、吹炼中期返干时,要适当提高枪位操作,这是为了( ) A.增加炉内温度 B.增加渣中氧化亚铁(FeO) C.提高熔池搅拌强度16、硬吹的结果是( ) A.脱碳快 B.脱碳慢 C.化渣快 D.化渣慢 习题14.(单选)供氧制度中规定的工作氧压是测定点的氧气压力,也就是( C )。
A.氧气进入喷枪前管道中的压力 B.氧气出口压力 C. 喷嘴前的压力15、吹炼中期返干时,要适当提高枪位操作,这是为了( B ) A.增加炉内温度 B.增加渣中氧化亚铁(FeO) C.提高熔池搅拌强度16、硬吹的结果是(AD ) A.脱碳快 B.脱碳慢 C.化渣快 D.化渣慢 习题17、(单选)恒压变枪操作终点枪位的控制原则是( ) A.早化渣,多去磷,灵活控制 B.快速脱碳不喷溅,均匀升温化好渣 C.保证拉准碳 D.自由控制18、冶炼同样钢种,吨钢氧耗量( )吨金属氧耗量 A.大于 B.小于 C.等于 D.无法判断19、以下符号( )代表装入量 A.Q B.t C.T D.I习题17、(单选)恒压变枪操作终点枪位的控制原则是( C ) A.早化渣,多去磷,灵活控制 B.快速脱碳不喷溅,均匀升温化好渣 C.保证拉准碳 D.自由控制18、冶炼同样钢种,吨钢氧耗量( A )吨金属氧耗量。
A.大于 B.小于 C.等于 D.无法判断19、以下符号( C )代表装入量 A.Q B.t C.T D.I冶炼周期和吹氧时间•转炉公称吨位/t <30 30-100 >100冶炼周期/min 28-32 22-38 38-45吹氧时间/min 12-16 14-17 15-18感谢您的聆听,再会!。