钢水含碳量的判断方法
(2013-05-09 17:03:45)
目前我国中小型转炉中相当多的企业仍采用经验控制的方式进行炼钢生产,俗称“经验炼钢”,大转炉上不同程度地运用工艺控制模型来指导炼钢生产。冶炼过程控制方式的选择,除了工厂冶炼设备配置方面的原因之外,主要是与钢厂产品大纲,产品市场定位,客户使用要求等密切相关。
经验控制
所谓转炉冶炼过程的经验控制,是指在转炉冶炼过程中,利用操作者的生产经验和炼钢过程进行判断并实施相应的处理,确定冶炼终点,完成一炉钢水的冶炼操作。经验控制炼钢方式对冶炼终点判断主要是针对钢水含碳量和钢水温度进行的。钢水含碳量的判断方法有:看火焰,看火花,取钢样,结晶定碳及其它判定方法等;温度的判断方法有:热电偶测温,火焰观察,取样,氧枪冷却水温差,膛炉情况判断等。
钢水含碳量判断的具体内容:
1.看火焰
炉口火焰的颜色,亮度,形状,长度是熔池温度及单位时间内CO排出量的反映,也是熔池中脱碳速度的表征。
实际生产中以下因素影响对观察火焰所做出的正确判断:
1)温度。温度高时,碳氧化速度较快,火焰明亮有力。看起来似乎碳还很高,实际上已经不太高了,要防止拉碳偏低;温度低时,碳氧化速度缓慢,火焰收缩较早。另外,由于温度低,钢水流动性不够好,熔池成分不易均匀,看上去碳好像不太高了,但实际上还较高,要防止拉碳偏高;
(2)看火花。从炉口被炉气带出的金属小粒,遇到空气后被氧化,其中碳氧化生成CO气体,由于体积膨胀,把金属粒爆裂成若干碎片。碳含量越高(W[c]>0.10%)时,爆裂程度越大,表现为火球状和羽毛状,弹跳有力。随着含碳量的不断降低,依次爆裂成多叉、三叉、二叉的火花,弹跳力减弱。当碳很低(W[c]<0.10%)时,火花几乎消失,跳出来的均剃、火星和流线。只有当稍有喷溅带出金属才能观察到火花,否则无法判断。炼钢工判断终点时,在观察火焰的同时,可以结合炉口喷出的火花,情况综合判断碳含量。
(3)取钢样。在正常吹炼条件下,吹炼终点拉碳后取钢样,将样勺表面的覆盖渣拨开,根据钢水沸腾情况可判断终点碳含量。
w[c]=0.30%~0.40%:钢水沸腾,火花分叉较多且碳花密集,弹跳有力,射程较远;
w[c]=0.18%—0.25%:火花分叉较清晰,一般分为4—5叉,弹跳有力,弧度较大;
w[c]=0.12%—0.16%:碳花较稀,分叉明晰可辨,分3—4叉,落地呈“鸡爪”状,跳出的碳花弧度较小。多呈直线状;
w[c]<0.10%:碳花弹跳无力,基本不分叉,呈球状颗粒;
w[c]再低:火花呈麦芒状,短而无力,随风飘摇。
以火花判断含碳量时,应与钢水温度结合起来,若钢水温度高,在同样碳含量条件下,火花分叉比温度低时要多。因此,在炉温较高时,估计的碳含量可能要高于实际碳含量。反之,。所判断的碳含量会比实际值低些。人工判断终点取样应注意:样勺要烘烤,粘渣均匀,钢水必须有渣覆盖,取样部位要有代表性,以便准确判定。
(4)结晶定碳。终点钢水中的主要元素是Fe和C,碳含量的高低影响着钢水的凝固温度,反之,根据凝固温度不同也可以判断钢水含碳量。若能在钢水凝固的过程中连续地测定钢水温度,当到达凝固点时,由于凝固潜热补充了钢水温降散发的热量。所以温度随时间变化的曲线出现一个水平段,该水平段所处的温度即钢水的凝固温度,根据凝固温度可以反推出钢水的碳含量。因此,吹炼中、高碳钢时,终点控制采用高拉补吹,就可使用结晶定碳来确定碳含量
(5)其它判定方法
当喷嘴结构尺寸一定时,采用恒压变枪操作,单位时间内的供氧量是一定的。在装入量,冷却剂加入量和吹炼钢等条件一定时,吹炼1T金属所需要的氧气量也是一定的。因此吹炼1
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