多媒体情境三原料准备操作之学习单元3散状料的验收与准备操作

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,转炉操作,济源职业技术学院,*,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,*,转 炉 操 作,内容提要,学习情境三 原料准备操作,学习单元1 铁水质量鉴别与铁水预处理操作,学习单元2 废钢的验收与装槽供给操作,学习单元3 散状料的验收与准备操作,根本技能训练,1、识别各种散状料,2、会判断散状料是否合格,3、会选用各种散状料,学习单元 3 散状料的验收与准备操作,根本知识学习,一、脱氧剂的识别和选用,二、常用铁合金的识别,三、常用铁合金的选用,四、造渣材料的识别和选用,五、其它物料的识别及选用,学习单元 3 散状料的验收与准备操作,3.1 脱氧剂的识别和选用,一、常用脱氧剂的种类,常用的脱氧剂有硅铁、锰铁、硅锰、硅钙、铝、铝铁、硅铝铁等，其牌号、成分、规格见课本P17表2-1。,二、常用脱氧剂的识别,1、锰铁。锰铁的密度较大，为7.0g/cm3，外观外表颜色很深，近于黑褐色并呈现出犹如水面油把戏的彩虹色。断面呈灰白色，并有缺口，如果相互碰撞会有火花产生。,2、硅铁。硅铁也称矽铁，密度较小，为3.5g/cm3，外表为青灰色，易破碎，其断面较疏松且有闪亮光泽。,3、铝铁。铝铁的密度也较小，约为4.9g/cm3，外表为灰白色近灰色。,4、铝。铝在手感上是上述几种合金中最轻的，密度仅为2.8g/cm3，是一种银白色的轻金属，有较好的延展性，一般以条状或环形状态供货。,5、硅钙。硅钙外表颜色与硅铁很接近，为青灰色，手感比硅铁和铝更轻，密度仅为2.55g/cm3，其断面无气孔，有闪亮点。,6、硅锰。硅锰手感较重，密度为6.3g/cm3，质地较硬，断面棱角较圆滑，相互碰撞后无火花产生，外表颜色在锰铁与硅铁之间偏深色，使用块度一般在1050mm。,7、铝锰铁。块状，形如条形年糕，貌如小型铸件，外表较为光滑，颜色近于褐色，与锰铁相似。块度不大，一般不会碎裂，如破碎其断面呈颗粒状，且略有光泽。,三、脱氧剂的正确选用,1、假设炼优质钢需要在炉内沉淀脱氧时，可以选用锰铁、硅锰铁或铝铁。,2、冶炼沸腾钢或者低硅钢种，几乎不用硅铁来进行脱氧。,3、硅铁是常用的较强脱氧剂，一般在参加锰铁后使用。,4、铝是常用脱氧剂中脱氧能力最强的，一般用于终脱氧。,5、铝锰铁是一种复合脱氧剂，在炼钢中作为铝的一种代用品来使用。,6、复合脱氧剂除铝锰铁外，还有硅钙、硅锰、硅铝钡、硅铝钡钙等，使用复合脱氧剂可以提高脱氧能力，生成的脱氧产物熔点低、易于排出，利于提高钢的质量。,3.2 常用铁合金的识别,常用的铁合金有硅铁、锰铁、硅锰、铝、铝铁、硅铝铁、锰铝铁、硅铝钡等，其牌号、成分、规格见课本P17表2-1。其性质、识别在上一节的内容中已讲述，不再重复。,铁合金的用途：,1用作脱氧剂。炼钢过程主要是一个氧化的过程，冶炼时必须供给熔池足够的氧，而到冶炼终点时又必须将溶解于钢水中的氧去除以保证钢的质量，为此需要向钢水中参加脱氧剂，使之与钢中溶解的氧生成不溶于钢水的氧化物以到达去除钢水中过剩溶解氧的目的。,2用作合金剂。硅、锰等元素与氧的亲和力较强，炼钢冶炼终点时，钢水中原有的硅、锰等元素所剩无几，而钢中所规定的各种化学成分必须在出钢前或出钢过程中加以调整，符合钢种要求。这是通过向钢水中参加铁合金来完成的。,3兼作脱氧剂和合金剂。硅铁、锰铁、铝等可以兼作脱氧剂和合金剂。,3.3 常用铁合金的选用,一、铁合金的选用,1、冶炼沸腾钢一般选用锰铁。,2、冶炼镇静碳钢一般选用锰铁和硅铁。,3、冶炼合金钢，选用相应合金元素的铁合金。,4、铝一般用于终脱氧。只有冶炼含铝钢时才作为合金剂使用。,5、选用某一合金，采用低碳、中碳还是高碳合金，要视钢中含碳量与所炼钢种规格之间的差值，在可能的情况下，还应考虑炼钢本钱，尽量选用价格廉价的高碳合金。,6、为提高钢的内在质量，常采用复合脱氧剂。,二、常用铁合金的使用要求,1、铁合金使用前必须核对合金种类、成分单及实物，切忌搞错用错。,2、合金收得率的影响因素很多，如合金的氧化能力、冶炼温度、钢水及炉渣的氧化性、炉渣的数量及其黏度等等，使用合金前必须根据以上因素的综合影响正确确定合金元素的收得率，并在计算合金用量时应视具体情况对计算结果酌情进行调整。,3、所加铁合金必须保证其块度要求。块度太小在参加过程中易被炉渣氧化，降低收得率；块度太大参加钢中后难以熔化，易造成成分偏析甚至出格。具体要求应根据炉子的实际情况而定。,4、铁合金在参加前一般都要进行烘烤，以保证其枯燥和参加后熔池有较小的温降。,3.4 造渣材料的识别和选用,转炉炼钢中，常用的造渣材料有石灰、白云石、萤石、氧化铁皮、矿石等。,一、石 灰,1、石灰的外观特征,石灰呈白色，手感较轻假设手感较重的话可能是未烧透的石灰石。石灰极易吸水粉化，粉化后的石灰粉末不能再用作造渣料。,2、石灰的主要作用,石灰的主要成分是CaO，参加后使炉渣的碱度R提高。,1有利于脱磷反响的进行。,2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO.P2O5)+5Fe,2有利于脱硫反响的进行。,FeS+(CaO)=(CaS)+(FeO),3 有利于保护碱性炉衬。,2(CaO)+SiO2=(2CaO.SiO2),3、石灰的技术条件。参见23表-5。,4、活性石灰。,石灰的熔化速度是转炉炼钢快速成渣的关键，因此石灰质量与炼钢工艺是密切相关的。近年来，国内外炼钢厂已普遍采用活性石灰，对快速成渣及加快反响速度起到了良好的效果。,活性石灰是在9001200范围内，在回转窑中焙烧而成的冶金石灰，它的特点是：成分好 CaO高、SiO2低、S低，,反响能力强，气孔率高，体积密度小，比外表积大，晶粒细小，所以活性石灰的熔化速度极快。衡量活性石灰质量好坏的指标是活性度，活性度的检验方法采用盐酸滴定法*。具体方法参见P23,二、萤 石,1、萤石的外观特征,萤石根本以块状供给，质量好的萤石外表呈黄、绿、紫等色，透明并有玻璃光泽；质量较差的萤石外表呈白色类似于石灰的颜色；质量最差的萤石外表带有褐色条斑或黑色斑点，且其硫化物FeS、ZnS、PbS等含量较多。,2、萤石的主要作用,萤石的主要成分是CaF2，在冶炼中参加炉渣中，能在不降低碱度的情况下降低炉渣的熔点，改善炉渣的流动性，是一种很好的助熔剂。而且CaF2本身也有一定的去硫作用,3、萤石的技术条件。参见24表-6。,4、萤石的用量。,萤石具有很好的助熔作用，本身也有一定的去硫作用，但值得注意的是，萤石在发挥助熔作用时要充分考虑参加萤石带来的不良后果：CaF2与硫作用后形成的气体SF6是一种对人体有害的气体；CaF2与炉衬中的SiO2生成SiF4，这种反响起到损坏炉衬的作用；过量萤石会使炉渣流动性太好，从而加剧了炉渣对炉衬的侵蚀，降低炉衬寿命；CaF2是活性物质，能降低炉渣的外表张力，有助于泡沫渣的形成和稳定，也容易造成喷溅。所以，炼钢过程中萤石的参加量一定要适宜，尽量少加甚至不加。,三、白 云 石,1、白云石的外观特征,白云石的外表呈灰白色，质硬，手感较重。,2、白云石的主要作用,白云石的主要成分是CaCO3.MgCO3，受热分解为CaO 和 MgO，不仅提供了 CaO，也提供了足够的MgO，而碱性炉衬主要是钙-镁系耐火材料砌筑而成的，转炉冶炼的初期炉渣的矿物组成中有很多镁的硅酸盐，使用白云石造渣就可以使炉渣对炉衬的侵蚀降到最小程度，起到保护炉衬、提高炉龄的作用。,3、白云石的技术条件。参见24表-8。,四、氧化铁皮,1、氧化铁皮的外观特征,氧化铁皮是轧钢车间铸坯外表的一层氧化物，剥落后成为片状物，青黑色，主要成分是Fe2O3。,2、氧化铁皮的主要作用,1氧化铁皮的主要成分是氧化铁，参加熔池后它从室温提温需要吸收一定的热量，另外氧化铁可与熔池中碳发生复原反响吸收大量热量，所以氧化铁皮是一种冷却剂。,2氧化铁皮参加熔池后增加FeO量，FeO可以使炉渣中含有FeO的低熔点矿物保持一定数量，FeO可以有效的使石灰外围的高熔点矿物C2S松散软化，FeO还能渗透C2S进入石灰，与石灰反响后生成低熔点的铁盐钙，所以氧化铁皮是很好的助熔剂。,氧化铁皮可供给熔池一定的氧量，也是一种氧化剂。,3、氧化铁皮技术条件。,1氧化铁皮的成分要求：FeO，SiO3%，S0.10%，H2O1.0%。,2氧化铁皮的块度要求为大于1mm，片状，须过筛去除杂物。,3使用前要烘烤以去除其中的水分及外表的油污，保证枯燥、清洁。,五、铁 矿 石,1、铁矿石的外观特征,常见的铁矿石有三种，即赤铁矿、磁铁矿和褐铁矿。,赤铁矿俗称红矿，外表有的呈钢灰色或铁黑色，手感很重，主要成分是Fe2O3。,磁铁矿外表呈钢灰色和黑灰色，有黑色条痕，且具有强磁性。其组织比较致密，质坚硬，一般呈块状，主要成分是Fe3O4。,褐铁矿外表为黄褐色、暗褐色或黑色，并有黄褐色条痕，其结构比较松散，密度较小，相对而言手感较轻，含水量大，主要成分是mFe2O3.nH2O。,2、铁矿石的主要作用,铁矿石的主要成分是Fe2O3 和 Fe3O4，参加熔池受热分解后得到FeO，它的作用与氧化铁皮根本相同。,3、铁矿石技术条件,1成分要求：T Fe55，SiO8%，S0.10%，P0.10%，H2O0.5%。,2块度要求：一般要求40100mm。,六、炉渣组元及各成分对炉渣主要性质的影响,1、炉渣的组元,炉渣的主要组元及其主要来源和终点渣成分范围见下表。,组 成,主 要 来 源,终渣成分范围%,CaO,石灰、生白云石、炉衬,3555,MgO,生白云石、炉衬、石灰,212,MnO,金属中锰元素的氧化等,28,FeO,铁的氧化、加入铁皮和矿石的分解,730,Al,2,O,3,铁矿、生石灰,0.54,Fe,2,O,3,FeO的氧化、加入的铁矿石,1.58,P,2,O,5,金属料中磷元素的氧化,14,SiO,2,金属料中硅的氧化、炉衬、铁矿石,621,S,金属料、石灰、铁矿石,0.050.4,2、炉渣成分对炉渣主要性质的影响,1对炉渣碱度的影响,炉渣碱度的表示方法为R=CaO%/SiO2%,或R=CaO%/SiO2%+P2O5%。,由此可知，影响炉渣碱度的组元有CaO、SiO2、P2O5等。,2对炉渣氧化性的影响,一般以炉渣中的最活泼的氧化物FeO的多少来衡量炉渣氧化性，所以影响炉渣氧化性的主要是FeO。,3对炉渣熔化温度的影响,炉渣是一个多组元的体系，各种成分的熔点各不相同，因此，炉渣从开始熔化到熔化完毕有一个过程，是在一个温度范围内完成的，低熔点的组元先熔化，高熔点的组元后熔化。,4对炉渣黏度的影响,炉渣成分的变化将会引起炉渣熔点的变化，并使炉渣结构发生变化，从而会使炉渣的黏度发生变化。,一般来讲，酸性炉渣的黏度比碱性炉渣要高；酸性炉渣中，随着 SiO2浓度的增加，炉渣的黏度明显增加；在碱性炉渣中CaO含量到达一定量后再增加其含量，会使炉渣的黏度增加，而SiO2含量在一定的范围内增加会使炉渣的黏度降低，但SiO2含量超过某定植后形成高熔点的2 CaO.SiO2，又会使炉渣黏度增加。由于MnO、FeO都能生成低熔点的复合矿物，并使高熔点的2 CaO.SiO2 疏松软化，所以MnO、FeO含量的增加均能降低炉渣黏度。,3、成渣过程和加快石灰熔化的途径,1成渣过程,开吹后，铁水中的铁、硅、锰、磷等元素氧化生成FeO、,SiO2、MnO、P2O5等简单氧化物，与原材料中混入的泥土、杂质和被侵蚀的炉衬以及渣料中的组分，如CaO、MgO,MnO、FeO、SiO2及CaF2 等在转炉高温条件下发生反响，生成各种复合矿物，如2CaO.SiO2、MgO.SiO2、MnO.SiO2、,CaO.Fe2O3、2CaO.Fe2O3、2CaO.MgO.SiO2以及RO相等，从而形成了炼钢炉渣。,2加快石灰熔化的途径,转炉炼钢的一个特点就是“快，快速成渣是转炉炼钢的一个核心问题，加快石灰的熔化是快速成渣的关键。,加快石灰熔化的途径有：提高石灰质量，最好采用活性石灰；适当增加助熔剂；提高开吹温