冶金工作笔记要点

1、1 钢流与渣流的区别 钢流颜色：白亮 渣流颜色：暗红 钢流形状：稳重 渣流形状：轻飘2炉渣密度：3.43.5t/m3钢水密度： 7.0t/m33 砷、锡、铜使钢产生热脆4 莹石的质量好，表面呈黄、绿、紫等色 （无色的少见），透明并具有玻璃光泽；质量 较差的呈白色（类似于石灰的颜色）；质量最差的表面带有褐色条斑或黑色斑点，其硫化 物（FeS、ZnS、PbS等）含量较多。莹石的熔点为930C。5 铁水中Si的质量分数竹Si每增加0.1%，废钢比可提高1.3%。 对于热轧钢筋钢可用碳当量ceq来估算焊接性能。叭eq =线C + 竹Mn/6 + （TCrl + % + 件V5 + （件Ni + 竹Cu）/15 钢筋钢除了 Mn 元素外，其他元素含量很少，碳当量公式可以简化为叭eq C + Mn/6亠、经验证明：当0.6%时，钢材的淬硬性倾向大，属于较难焊接的钢材，必须采用较 高的预热温度和焊后热处理严格工艺等措施。7软线：通常是指竹Cv0.25%的普通低碳钢轧制的线材，主要牌号有Q195、Q215、 Q235 及优质非合金钢 10、 15、 20 等钢。硬线：通常是指竹C0.45%的优质中、高

2、碳钢轧制的线材，主要用于加工低松弛预 应力钢丝、钢丝绳、钢绞线、轮胎钢丝、琴丝等，如40Mn70Mn，78MnA和T9A钢。8 微合金化钢筋的主要强化机制a.细化晶粒。晶粒细化是不同强化机制中唯一的既能提高强度又能降低脆性转变温度 的方法，微合金元素通过析出质点在冶炼凝固过程到焊接加热冷却过程中影响晶粒成核 和晶界迁移来影响晶粒尺寸。b析出强化。微合金元素中仅铌、钒、钛有析出强化作用。铌的强度增量主要靠晶粒 细化，而且在0.04%以下增加很快。而钒的强度增量主要靠析出强化，晶粒细化的分量 很小。钛的作用居中，特点是0.08%以下主要靠晶粒细化，超过0.08%析出强化起主要作 用。由于晶粒细化能降低脆性转折温度，而析出强化提高脆性转折温度，综合影响的结 果是，铌在0.03%0.04%以下，钛在0.08%以下降低脆性转折温度，但是钒不论含量多 少都将提高脆性转折温度。c.组织强化。微合金元素影响奥氏体转变可以通过多种途径。如果合金元素在奥氏体 中处于固溶状态，则如许多其他合金元素一样会延迟奥氏体转变。有时虽然数量很低， 但作用很大。例如硼所起的通过抑制在奥氏体晶界上的形核而延迟转变。 0.

3、002%硼就足 以使转变由铁素体移至贝氏体区。但是如果微合金元素形成质点在奥氏体中析出，则由 于加速形核而对奥氏体转变起相反的作用。高FeOx与低FeOx两种溅渣工艺中炉衬一溅渣层岩相结构的比较、工艺 特点、咼FeO炉渣X低Fey炉渣相 同 占 八、岩相结构相似，基本分为5层：原始砖层一金属沉淀层一烧结 层一结合层一新溅渣层以砖表面脱碳层为基础，形成烧结层，均以大颗粒MgO为主 相结合层以咼熔点化合物为主，其成分与岩相结构与终渣明显 不同，熔点也明显提高溅渣层的成分、岩相结构与终渣相近不 同 占 八、形貌特征烧结层发达，烧结层与结 合层界面模糊烧结层不发达，烧结层与结 合层界面清晰，结合层很致密岩相特征烧结层以大颗粒MgO为主 相，以MF，C2F为胶合相；结 合层中以MgO结晶为主相， C2S、C3S含量少烧结层以大颗粒MgO为主 相，以沿气孔渗入的c2s、c3s冷 凝后与MgO晶体镶嵌作为胶合 相。结合相主要为c2s和c3s，少 量小颗粒的MgO结晶和C2F、RO 相均匀分布形成机理MgO结晶与FeOx化学烧结为主 形成烧结层和结合层MgO结晶与C2S、C3S机械镶 嵌为主形成烧结层

4、；以C2S和c3s 冷凝沉淀为主形成结合层从溅渣护炉的效果来分析，两种工艺都可以得到理想的护炉效果，形成坚固不易剥 落，耐侵蚀的溅渣层保护炉衬。(苏天森主编转炉溅渣护炉技术北京：冶金工业出版社，1999, P69)10 石墨的存在减轻了炉渣对耐火材料的浸润性，提高了衬砖的抗渣侵蚀性能。同时石 墨还增强了耐火砖的导热性能，提高了衬砖抗热的稳定性能。另一方面，镁碳砖中的石墨也是造成炉衬耐材侵蚀的直接原因。因镁碳砖中的石墨 与气相或渣相中的氧接触，发生氧化脱碳反应：C+CO2=2COfC+(FeO)=Fe+COf镁碳砖中的石墨氧化后生成气孔(或称气囊)，而氧化铁炉渣被石墨还原后生成的铁 珠则沉积在残砖中。镁碳砖表面经过氧化，逐渐形成表面脱碳层。在表面脱碳层内，由 于气孔存在，MgO颗粒之间的结合强度大为降低，很容易被高温熔渣冲刷，造成松动合 流失，使镁碳砖不断被溶蚀。P7011 低熔点相RO和C2F，流动性良好。RO(Ca、Mg、Fe)OMF镁铁矿、镁铁尖晶石(MgO Fe2O3)MgO+Fe2O3=(MgO Fe2O3)FeO固于MgO，生成镁方铁矿(MW)MgO+FeO=(MgOFeO)

5、12 溅渣层对炉衬的保护作用主要表现在以下四个方面：A 对镁碳砖表面脱碳层的固化作用B 减轻了高温炉渣对镁碳砖表面的直接冲刷侵蚀C 抑制了镁碳砖表面层的氧化，保证炉衬砖机体不再受导严重侵蚀D 表面新溅渣层有效地保护了炉衬溅渣层的结合界面 P71-7213 衬砖表面存在的金属沉积带不仅说明了衬砖原先被侵蚀的深度，也说明形成致密溅 渣层后，镁碳砖基本不在被侵蚀而遗留下来的痕迹。P7214 MgO在渣中的作用，一方面稠化炉渣，另一方面可以吸收渣中FeO并与之形成固溶x体。 P7715 溅渣层岩相结构中有较多的板条状C3S和纺锤状的C2S；还有大量针状的C3S和黄 色的方镁石小颗粒；还发现在溅渣层与炉衬砖的局部结合处有密集的c3s呈针状与方镁 石颗粒结合，形成了溅渣结合层骨架。 P7816 熔池实测温度与渣样的熔化性温度之差即为炉渣的过热度。大型转炉的炉渣过热度 高于中小型转炉。 P8917 C3S的熔点是2070C； C2S的熔点是2130C； CaOFe2O3的熔点是 1216C； 2CaOFe2O3 的熔点是1440 C。18 根据理论分析和国内外溅渣护炉实践，在正常的转炉终渣成分范围内

6、，为使溅渣层 有足够的耐火度，终渣MgO应控制在表1的范围内。P93表1终渣MgO含量（推荐值）终渣T.Fe81415 2223 30终渣MgO7891011 1319 调渣剂是指在溅渣护炉工艺中为达到溅渣所要求的炉渣MgO含量，在造渣过程中和 出钢后进行炉渣调整时所加入的MgO质造渣材料。炼钢所用的调渣剂主要由：轻烧白云石、生白云石、轻烧菱镁球、冶金镁砂、菱 镁矿渣和含MgO较高的石灰。MgO 质量分数（）=MgO% / （1CaO%+RSiO2%）MgO%，CaO%，SiO2%分别为调渣剂中MgO，CaO，SiO2的实际含量，R为炉渣碱度， 取 R=3.5。根据MgO含量选择调渣剂，MgO质量分数（）大于等于50%为宜。P94表2 常用调渣剂的成分成分 名称、CaO%SiO2%MgO%烧减MgO质量分 数（）生白云石30.31.9521.744.4828.4轻烧白云石51.05.537.95.655.5菱镁矿渣粒0.81.245.950.744.4轻烧菱镁球1.55.867.422.556.7冶金镁砂85830.875.8含MgO石灰8.13.2150.849.720公称容量大于2

7、00t以上的转炉为大型，100t以下的为小型转炉21 溅渣护炉所需的总渣量可按溅渣层理论重量的1.11.3倍来估算，炉渣密度可取 3.5t/m 3。大型转炉的溅渣层厚度取2530mm,中小型可取1520m m。留渣量的计 算公式如下：P9798W = K ABC式中W留渣量，tK渣层厚度，mmA 炉衬内表面积，m2B 炉渣密度，t/m3C系数，取1.11.3表3 不同转炉的溅渣层重量单位： t转炉公称吨 位/t溅渣层厚度/mm1015202530401.82.73.6804.415.981408.0810.7813.4825013.1116.3919.730017.1221.4025.722 如果炉渣过于黏稠，应加入少量化渣剂稀释炉渣，增强炉渣的流动性；如果炉渣过热度高，炉渣稀，流动性良好，应加入少量调渣剂（又称稠渣剂）提高炉渣黏度，使之更 适宜溅渣的操作工艺。 P9823 主要有两种溅渣工艺： 1）直接溅渣工艺。即以炼钢过程中调整炉渣为主，出钢后基 本不再调渣，直接进行溅渣操作。 2）出钢后调渣工艺。即在炼钢结束后，根据炉渣状况 适当加入少量调渣剂用以降低炉渣过热度，提高炉渣黏度，然

8、后进行溅渣。 P9824 直接溅渣工艺适用于大型转炉，调渣剂主要在炼钢过程中加入，平均加入量为2.35kg/t钢。出钢后调渣工艺适用于中小型转炉，出钢后调渣的目的主要使炉渣MgO达 到饱和值，提高炉渣的熔点，同时加入的调渣剂熔解吸热可降低炉渣温度，调整炉渣热 度和黏度，使其适宜溅渣。25 溅渣参数由喷吹参数(Qhd)o.33和溅渣时间啲乘积确定。溅渣参数反映出对于确定的 转炉(HdD)参数，溅渣所需的氮气输入能量。转炉参数与溅渣参数间的经验关系如下：P105Hd/D =13.77 + 0.73(Qh/d)0.33t式中H转炉内衬高度，mmd喷枪喉口直径(对单三式喷枪可取d=1/3d喉), mmD转炉内衬直，mmQN2气喷吹流量(标态)，m3/min h喷枪高度(溅渣枪位)，mm t溅渣时间，min26 喷孔的倾角与炉子的高宽比(H/D)有关，高宽比小的炉子，倾角可大些。P11027 溅渣护炉过程中氧枪的热负荷低于炼钢过程，大约相当于炼钢热负荷的2530%。28 磷在渣钢之间的分配公式 P112lg %pj 二-16.0 + 0.08 (CaO%)+ 2.5lg (TFe% )29 计算炉渣和金属之间硫的分配可以用下式 P114（%S）%S广N 式中Ns每100g熔渣中某组分的量(CaO)B(SiO )2 (CaO)=(CaO)4(P2O5) 这个方法计算简便，计算结果与实际符合得很好。30 溅渣的两种动力学机制：浪涌溅渣和喷射溅渣。 P22 喷射溅渣有利于转炉上部溅渣；浪涌溅渣有利于转炉下部溅渣。高枪位有利于喷射溅渣，低枪位有利于浪涌溅渣。溅渣层与炉衬砖的结合通过以下途径完成：化学烧结、机械镶嵌和冷凝粘结。31 采用溅渣技术一定要特别注意以下几点： P21(1) 确立合理的溅渣工艺和喷吹参数。炉子小，H/D大，一般要求较高的供氮强度和 较低的溅渣枪位。(2) 注重对终渣的调整。由于小转炉出钢温度高，一般要求渣中Mg

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