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1、钢液成分的调整1合金元素的加入原则及收得率合金元素的加入原则：(1) 要使合金元素在钢液中快速熔化、分布均匀；(2) 收得率要高，成本要低；(3) 合金材料带入钢液中的杂质，如SiO2、Al2O3等能有机会去除；(4) 加入的合金材料对熔池温度不要波动过大， 即使波动较大，也应在炼钢工的掌 握之中，否则将会影响操作的正常进行。为便于炉前操作，现将一些合金材料的加入时间、加入方法及其收得率详述如下：(1) 镍。在炼钢条件下，镍实际上不氧化。大量使用时可随炉料一同装入，也可 在熔化期或氧化期加入。一般冶炼低镍合金钢时，镍的收得率可按100计算；而对于冶炼 的镍基合金，挥发损失可达2%3%。(2)
2、钴和铜。在炼钢条件下，钴和铜也是属于不氧化元素，既可随炉料一同装入， 也可在还原期随用随调，收得率均按100%考虑。(3) 钼铁。钼铁的熔点高，密度大，Mo03易挥发。钼铁一般随炉料一同装入，也可 在熔化末期或氧化末期或稀薄渣下加入。还原末期补调的钼铁应选用小块的并在出钢前15min加入。钼铁的收得率一般为95%100%，但当钢中钼含量大于4%以上时，收 得率应取下限。(4) 钼酸钙。(4) 钨铁。采用返吹法或不氧化法冶炼的钨钢，钨铁可随炉料一同装入，然后在氧 化末期或稀薄渣下调整，还原末期补调的钨铁应在出钢前15min加入。钨的收得率一般约 为85%98%，且含量越高，收得率也越高。(5)
3、铌铁。铌与氧的亲和力大于铁。氧化法或返吹法冶炼时，铌铁在出钢前20 30min内加入，如果工艺的冶炼温度较低，则需40min以上，以使熔化完全。不氧化法冶 炼时，铌铁可随炉料一同装炉，脱氧良好时，铌的收得率一般为95%100%。(6) 铬铁。铬与氧的亲和力大于铁。氧化法冶炼所用的铬铁在稀薄渣下加入；返吹 法或不氧化冶炼的铬铁可随炉料一同装入；还原末期补调的铬铁在出钢前10min加入。一 般钢中铬铁的收得率约为95%98%，而用返吹法冶炼高铬钢时，收得率约为80%90%。(7) 锰铁。锰与氧的亲和力大于铁。锰铁应在稀薄渣形成后或随同渣料加入，还原 末期调整的锰铁在出钢前10min加入。锰铁的收得
4、率一般为95%100%。(8) 钒铁。钒易于氧化也易于还原，钒铁的加入时间应根据钢种而定。冶炼低 钒钢(VW0.30% )时，应在出钢前815mi n加入；冶炼中钒钢(V=0.30%0.50%)时， 应在出钢前20min加入；冶炼高钒钢(V=0.50%1.00%)时，应在出钢前30mi n加入。钒 铁的收得率一般按95%98%考虑。(9) 硅铁。硅和氧的亲和力较大。一般均在脱氧良好的情况下加入。对于少量调入 的硅铁应在出钢前10min加入，收得率按100%计算。冶炼硅钢时，硅铁应在出钢前10 20min加入，与此同时还要补加适量的石灰，这时硅的收得率约为95%98%。(10) 钛铁。钛易氧化，
5、但钛铁的价格也比较贵，所以它主要用于钢的合金化，并在 钢液脱氧良好的情况下，在出钢前515min加入。如果脱氧良好，即渣中(Fe0)0.5%, 当钢中的钛含量小于或等于0.15%时，收得率约为30%50%；、当钢中的钛含量为0.20% 0.80%时，收得率约为50%65%；当钢中的钛含量大于0.80%时，收得率为70%90%。(11) 铝锭。铝的合金化多用铝锭。一般在脱氧良好的情况下在出钢前815min扒 出适量的还原渣并补造新渣后加入。为炉中加入的铝锭的收得率与钢液的脱氧情况及钢中 的铝含量有关。如脱氧良好，即渣中的(Fe0)0.50%:当铝含量为1%时，收得率为70 80%；当铝含量为2%
6、时，收得率为8085%；当铝含量为3%时，收得率为8590%； 当铝含量大于5%时，收得率为9095%。(12) 硼铁。硼与氧和氮的亲和力很强，硼铁加入前，钢液必须脱氧、脱氮良好，并 在加前还要插铝lkg / t钢和加钛0. 05% (不计烧损),以固定钢液中的氧和氮。硼铁的收 得率为30%50%，如果采用喂丝机向钢液中喂硼，收得率可达90%。(13) 稀土氧化物。稀土氧化物一般是与硝酸钠或硼钙或硅钙混合后加入包中，如 钢中允许硼存在时才使用硼钙，收得率为30%40%。稀土氧化物吸收氢的能力较强，用 前切勿在空气中放置过久，以免将气体带入钢中。一些常用合金材料的加入时间和收得率见教材表126。
7、2.炉内钢液成分的控制与调整化学成分对钢的质量和性能均有很大的影响。大量的科学实验和生产实践表明，一 些钢种的化学成分除应符合技术条件的规定外，还要控制在某一更加严格的范围内，才能满 足于对该钢种质量和性能的更高要求。对于没有特殊要求的钢种，成分一般按中下限控制， 这样既可保证钢的质量和性能的要求，又能节约合金材料。实际上，钢液化学成分的控制贯穿于一炉钢冶炼的始终：炉料入炉前，炼钢工首先 核对料单，检查炉料的装入量，配碳量以及装入的合金材料的数量与成分是否合适，发现贻 误应立即纠正。全熔分析结果报出后，要对照钢种的规格成分核对各元素的分析成分，对于 残余元素的含量超过或接近最高许可值的结果，要
8、反复核实验证，然后决定是否调整冶炼方 案，绝不允许因残余元素含量不清、不准而轻易地终止一炉钢的冶炼。氧化末期的钢液成分控制终脱碳是关键。在操作正常的情况下，应该是钢中的不足 之碳从铁合金、电极或还原渣中吸收而得到弥补，无需增碳即可满足钢种规格要求。出钢前， 如果碳含量低于控制规格，还可用低S、P的增碳生铁进行增碳，但增碳量最好不大于 0.05%，以免带入过多的杂质而影响钢的质量。除此之外，还需考虑生铁带入的S、P值加 上钢中的也不许超过钢种规格的含量。钢中的磷由于补加合金所带入的和残留炉中氧化渣中的磷还原，在还原后期略有增 加，但只要全扒渣时的磷含量符合规定的扒渣条件，一般不会超过钢种规格的许
9、可值。钢中 的硫在碱性渣操作正常的情况下，一般均能很顺利地降到所要求的范围内。此外，在出钢过 程还能脱除许多。但在出钢前如果发现脱硫不好，应立即采取妥善的措施进行处理，切不可 草率地决定超硫出钢。钢中的硅一般是通过间接脱氧所加入的硅粉获取，余者不足部分在出 钢前可利用硅块补调。当然也可全部用硅块调入，这对扩大沉淀脱氧的快速炼钢来说，具有 很大的实际意义。钢中的锰，一般是在脱氧过程中，从加入的锰合金上获取，控制时要考虑 钢中的残余锰量。对于高锰钢或高硅钢，在出钢前调整补加锰或硅时，一般均调到偏中上限。 出钢前大量的加铝或加钛易使钢中的硅含量增加，因此对于这类钢种，在还原操作过程中， 应控制钢中的
10、硅及渣中SiO/勺含量。合金化时，如加入的合金呈粉末状态的较多，成分分析 又容易偏低，而钢液中的实际含量也确实较低，这时成分的调整应偏高一些。对于冶炼温度 偏低，搅拌又不好且含有较高的高熔点元素的钢液，高熔点元素的成分分析有时偏低而实际 含量可能不低，这时成分的调整应要谨慎小心。除此之外，钢液成分的控制与调整还要了解上一炉钢的成分、残钢与残渣对这炉钢成 分及钢液重量的影响。上一炉的钢液有时翻不净就从事下一炉钢的冶炼，如果炉中剩余的残 钢较多，势必影响下炉钢的钢液重量，在炉中调整成分时，如不考虑极易引起化学成分的脱 格。对于采用留钢留渣的操作，钢液成分的控制与调整主要是在包中进行。总之，钢液成分
11、的控制与调整，必须全面分析、通盘考虑，一个好的电炉炼钢工应该 通过长期的生产实践，积累丰富的经验，才能掌握这方面的技术。3.钢液成分的计算(1) 钢液重量的校核 在实际生产中，受计量不准或炉料质量波动较大或操作不当等因素的影响，极易出现 钢液的实际重量与计划重量不符，而给化学成分的控制及钢的浇注造成困难。因此，校核钢 液的实际重量在生产中偶尔也能遇到。因Ni、Mo元素在一般合金钢中的收得率比较稳定， 所以可借调镍调钼的办法来校核钢液的重量，校核公式如下：式中P钢液的实际重量，kg；P0原计划的钢液重量，kg；b炉中分析的增镍或增钼量，；b0按P计算的增镍或增钼量，。例1原计划钢液的重量为201
12、,加钼前钼的含量为0. 16%,加钼后计算钼的 含量为0.25，实际分析为0.26。求钢液的实际重量?帕脱的箱站沖器H臓F由例l可以看出，钢中钼的含量仅差0. 01%，钢液的实际重量就与原计划直量 相差21,而化学分析往往容易出现土 (0.0 1%0.03%)的偏差，这样就很难准确地校核判 断钢液的实际重量。因此，上 式只适用于理论上的计算，而在实际冶炼过程中，钢液重量 的校核一般均采用下式计算：式中P -钢液的实际重量，kg；G镍或钼铁的补加量，kg；C镍或钼铁的成分，%；b炉中分析的增镍或增钼量，%。例 2往炉中加入钼铁15kg，钢液中的钼含量由0.20%增到0.25%，已知钼 铁中钼的成
13、分为60%，求炉中钢液的实际重量?炉中钢液的实际重量二1 汎机 二1动血(畑) 解：例3冶炼20CrNiA钢，因电子秤临时出故障，装入的钢铁料没经称量，由 装料工估算装料。求炉中钢液重量?解:往炉中加入镍板100kg，钢液中的镍含量由0.90%增到1.20%,已知镍板的 成分为99%，则：炉中钢液重量二 血咫 =33000()1.20%-0.90%对于不含镍或钼的钢液，重量的校核主要凭借经验。由于锰受冶炼温度及钢中的氧、硫含量的影响较大，因此利用锰元素来校核钢液的重量，只能在还原末期进行，而 在氧化过程中或还原初期的准确性较差。(2) 单一合金元素的加入计算计算公式为：P=KQ式中P钢液重量，
14、kg； Q装料量，kg； K炉料的综合收得率，。口 - F + G式中G铁合金加入量，kg；a合金元素控制规格成分，；b炉中元素的分析成分，；c铁合金中的元素成分，； f合金元素的收得率，。当钢中元素的规格含量不高时，合金用量对钢液总重量的影响可忽略不计，即上 式中分母的G略去，合金元素加入的计算公式可简化为：上式适用于碳素钢或低合金钢合金元素的加入计算，即指单元合金元素含量小于3或加上其他合金元素含量的总和小于3.5的钢种。而钢中元素的含量越高，计算 误差越偏大，但也不能脱出规格。例4冶炼38CrMoAlA钢。已知装料量为20t,炉料烧损为4%,炉中分析 铝含量为 005，铝的控制规格成分为
15、095，铝锭中铝的成分为98，铝的收得率 为75%。求铝锭加入量?铝锭加入量=2000x(100-4)%x 95= 235.10fe)解：98灯5略第八节 出 钢一、电炉的出钢条件 出钢是炉前冶炼的最后一项操作，但必须具备出钢条件才能出钢，否则将会影 响钢的质量和产量。传统电炉的出钢不包括留钢留渣操作，出钢条件如下：(1) 化学成分全部进入控制规格。出钢前，钢液的化学成分凡属炉前调整的必 须全部进入规格，没进入控制规格或没有满足合同要求的不准出钢。(2) 出钢温度合乎要求。合适的出钢温度不仅是保证钢液质量的关键，而且也 是保证浇注操作顺利进行的首要条件之一。(3) 钢液脱氧必须良好。为了降低钢中央杂物，尽量提高钢的纯洁度，防止帽口 上涨、气泡和发纹等缺陷的产生，电炉钢脱氧不良的钢液不能用来浇注。因此，对于没 有炉外脱氧手段的钢液，要求炉中必须脱氧良好，否则不能出钢。(4) 熔渣的流动性和碱度要合适。出钢前，熔渣的流动性要好，碱度也要合适。 因粘稠的熔渣在出钢时会造成先出钢后出渣，或只出钢液不出渣或熔渣出得很少，易使钢 液温度急剧下降，影响正常的镇静与注温注速的控制。(5) 渣量和渣色要正常。出钢前，炉中的渣量和渣色要正常。如果炉中渣量少或 翻入包中的渣量不够，易造成钢液
