炉外精炼部分`

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第四部分,:,化学升热法,IR-UT,1,、,Al,作发热剂,（,1,）主要工艺参数,1,）升温范围的确定,按实际需要，一般为,25,40,，,40,会引起钢质量下降。,2,）由升温范围确定,Al,加入量和吹氧量。,3,）吹,Ar,搅拌的重要作用,（,2,）升温效果及冶金影响,1,）升温速度,升温速度大，热效率高，一般为：,68,min,；,升温速度小，热效率低，一般,4,min,；,影响因素：吹氧量过剩指数：,I,铁合金颗粒度；,吹氩搅拌强度；,2,）实际升温范围,3540,左右,3,）,P,、,S,变化：,吹氧升温，氧化性气氛；,对脱硫不利；,Al,氧化产物为偏酸性物质；,对脱磷、脱硫不利；,4,）夹杂物含量的变化,一般认为：夹杂物会增加,但是日本、我国鞍山钢厂、天,津钢厂做了这方面的工作，证明夹杂物没有明显增加；,吹氧与加进去的合金的反应是在钢液的表面；,CAS-OB,吹氩搅拌过程促进夹杂物的上浮。,5,）耐材侵蚀,这方面一些钢厂做了许多工作。,6,）浸渍罩插入深度与吹氩强度,浸渍罩作用：与钢包顶渣分离，避免顶渣对合金元素的,烧损；避免氧化性气氛的干扰；,CAS-OB,处理开始，强吹氩，把顶渣吹开然后降下浸渍,罩。,浸渍罩插入深：加入的合金吹氩时不易被卷出浸渍罩,外，合金化收得率高；不利方面是吹氩,搅拌形成两个回旋区，影响升温速度；,浸渍罩插入浅：加入的合金吹氩时易被卷出浸渍罩外，,降低合金化收得率；有利方面是吹氩搅,拌形成较好的统一的循环区，对提高升,温速度有利；,浸渍罩插入深度与吹氩强度,在,CAS,处理：在合金刚加入，尚未完全熔化，此时浸渍罩应,插入较深，避免被甩出罩外和顶渣反应，此时吹氩强度适当低一些；在合金已融化完，可以适当提高浸渍罩，吹氩强度提高，目的使合金均匀化。,在,CAS-OB,处理：处理两者关系同时还需要考虑升温速度。在反应期，浸渍罩应插入较浅，同时吹氩，以形成良好的循环。,（,3,）,CAS-OB,装置简介,2,、,Si,系发热剂的研究,（,1,）意义：,Al2O3,堵水口；某些钢种对酸溶铝敏感；,（,2,）种类：,Si,-Fe,Si-Ca-Ba,Si,-Al,；,（,3,）工艺参数,一般与用,Al,相同，但升温速度略低,（,4,）主要特点：,Si,-Fe,：形成,SiO2,为酸性物质，对钢包顶渣性能有不利影响；,Si-Ca-Ba,：形成,SiO2,、,CaO,、,BaO,，既有酸性物质，又有碱性物质；,Si,-Al,；形成,SiO2,、,Al2O3,，减少,Al2O3,夹杂物的量，但是两者都是酸性的。,顶渣性质的改变：会降低顶渣的碱度，对脱磷、脱硫均不利；,采取措施：适当加入石灰及少量熔剂。,3,、钢包炉的能量平衡,体系边界：钢包炉炉体、炉盖的外壳；炉气烟道的测温、测流量点至炉体的一段；以及供电回路。,时间边界：以加热期为时间边界；（钢包接受钢液到处理完钢包出完钢液为周期不利于考察加热的热效率。,钢包炉热平衡方程,频率,3,、钢包炉的能量平衡,体系边界：钢包炉炉体、炉盖的外壳；炉气烟道的测温、测流量点至炉体的一段；以及供电回路。,时间边界：以加热期为时间边界；（钢包接受钢液到处理完钢包出完钢液为周期不利于考察加热的热效率。,钢包炉热平衡方程,其中：,Pm,：由电网输入钢包炉的有功功率，,qi,：是代表一种燃料或参加冶金反应的某一组元，是每,千克物质的热效应（,J/kg,），吸热反应是负值；,i,：加热期燃料的用量，,kg,，或参加反应的组元的消耗,量，,kg,；,Um-,Uc,：加热期始末体系内能的变化；,Qj,：单位时间内，,J,所带走的热量，,J,可以是冷却水、烟气、,烟尘或炉体表面的散若损失，,J/min,；,I,：加热期平均工作电流，,A,；,R,：钢包炉供电回路一相的电阻，,。,（,1,）进入体系的能量,1,）电能：用电加热的各种炉外精炼法，在加热期内，升温所需能量主要是电,能；,2,）燃料燃烧放热：在加热期采用了燃料，用下式计算：,3,）化学反应的热效应：也用上式表示。,（,3,）体系内能的变化,U,：体系内某一部分能量的变化，下标,st,、,sc,、,zu,、,d,、,cd,分别代表钢液、炉渣、炉衬炉盖、烟气测量,点到炉体间的管道。,1,）钢液内能的变化,ci,：,Ide1,单位热容量，,J/,（,kgK,）；,mi,：体系内,I,部分的质量，,kg,；,Tm-,Tc,：,I,在加热始末的温差，,K,。,钢液内能的增加称为有用热。,2,）炉盖内能的变化,可以用钢液内能变化的公式计算。,3,）炉体耐火材料的蓄热,材质不同，比热不同，须分开计算；,各部位升温始末温不同,质量。,计算按钢液内能变化公式计算。,（,4,）体系的热损失,热平衡方程式右边第三、第四项；,这是体系支出的热量。,1,）冷却水带走的能量,Qw,：单位时间内冷却水带走的热量，,J/min,Gi,：第,I,条冷却水回路中冷却水流量，,kg/min,；,Cw,：水的热容量，,J/,（,kgK,）。,2,）烟气和烟尘带走的能量,Qg,：单位时间内烟气和烟尘带走的热量，,J/min,（在总平衡式中下标为,J,，,J=G,；,C,：热容量，,J/,（,kgK,），下标,G,代表烟气，,du,代表烟尘；,G,：流量或流出速率，,kg/min,，下标同上；,T,：流出体系时的温度，,K,，下标同上；,T0,：热平衡计算时的基准温度，,K,，通常取,298K,。,3,）炉体表面的散热损失,QLT,：单位时间内炉体表面的散热损失，,J/min,，,（,LT=j,）,Ai,：炉体表面第,I,部分的面积，,m2,；,Qi,：炉体,i,部分表面热流，,J/,（,m2h,）。,表面热流可用热流计直接测量，也可按下式计算：,炉体,I,部位表面热流，,kcal/m2h,或,Qi,：炉体,I,部位表面热流，,kcal/m2h,或,4.186.8J/m2h,；炉体表面黑度；,Tb,：,i,部位炉体外表面温度，,K,；,d,：,I,部位炉体外表面对大气的对流给热系数，,kcal/,（,m2h,）,无风时可用下式计算：,A,：系数，散热面向上时，,=2.8,；向下时，,=1.5,。,d,：与风速有关：,Wf,5m/S,，,d,=5.3+3.6,：,Wf,5m/S,，,d,=6.47 kcal/,（,m2h,）,（,5,）钢包炉热效率,（,6,）测量点,1,）时间：加热起始、终了时间；,2,）温度：如车间温度；钢液起始、终了温度；烟气温度；,炉体各部位表面温度等,3,）电参数：如二次电压、供电回路电阻；有功功率、无功,功率等。,4,）冶炼参数：如元素氧化量，造渣剂加入量；钢液质量,等。,涉及参数,30,个以上。,（,7,）钢包能量平衡,输入能量：,100%,有效能量：钢液内能变化：,40.2%,热 损 失：,冷却水,11.8%,电阻损失,18.9%,烟气,7.1%,炉体蓄热,10.0%,炉渣内能变化,9.0%,炉盖和钢包之间缝隙处散热,1.6%,其他,1.4%,