鋼中的氧

1、1鋼中的氧——鋼潔凈度的量度煉鐵是一個(gè)還原過程。高爐內(nèi)加入還原劑（C、CO）把鐵礦石中的氧（Fe3O4、Fe2O3）脫除，使其成為含有C、Si、Mn、P、S的生鐵。煉鋼是一個(gè)氧化過程。把純氧吹入鐵水熔池，使C、Si、Mn、P氧化變成不同碳含量的鋼液。當(dāng)吹煉到終點(diǎn)時(shí)，鋼水中溶解了過多的氧，稱為溶解氧[O]D或a[O]。出鋼時(shí)，在鋼包內(nèi)必須進(jìn)行脫氧合金化，把[O]D轉(zhuǎn)變成氧化物夾雜，它可用[O]I表示，所以鋼中氧可用總氧T[O]表示：T[O

2、]=[O]D[O]I出鋼時(shí)，鋼水中[O]I→0，T[O]→[O]D；脫氧后：根據(jù)脫氧程度的不同[O]D→0，T[O]=[O]I。因此，可以用鋼中總氧T[O]來表示鋼的潔凈度，也就是鋼中夾雜物水平。鋼中T[O]越低，則鋼就越“干凈”。為使鋼中T[O]較低，必須控制：（1）降低[O]D：控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)a[O]，它主要決定于冶煉過程；轉(zhuǎn)爐采用復(fù)吹技術(shù)和冶煉終點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制技術(shù)可使轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)氧[O]D控制在（400～600）106范圍。(2)降低夾雜物

3、的[O]I：控制脫氧、夾雜物形成及夾雜物上浮去除——夾雜物工程概念（InclusionEngineering）。隨著爐外精煉技術(shù)的發(fā)展，鋼中的總氧含量不斷減低，夾雜物越來越少，鋼水越來越“干凈”，甚至追求“零夾雜物”，鋼材性能不斷改善。1970～2000年鋼中T[O]演變，由于引入爐外精煉，對(duì)于硅鎮(zhèn)靜鋼，T[O]可達(dá)（15～20）106，對(duì)于鋁鎮(zhèn)靜鋼，T[O]可達(dá)到1680℃時(shí)，終點(diǎn)[O]D明顯增加。（3）終渣（FeO）當(dāng)終點(diǎn)[C]=0

4、.02%～0.06%時(shí)，終點(diǎn)渣中（FeOMnO）為14%～24%，而終點(diǎn)[O]D波動(dòng)較大。（4）氧耗量終點(diǎn)[C]=0.02%～0.06%，氧耗量在48～58m3t之間，而終點(diǎn)[O]D波動(dòng)在（400～1400）106。說明終點(diǎn)[C]越低（或后吹），吹入氧主要用來氧化鐵，使渣中FeO大增，同時(shí)增加了終點(diǎn)[O]D。（5）轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)[O]D預(yù)報(bào)模型根據(jù)確定的控制變量，采用多元回歸分析，得到轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)氧含量預(yù)報(bào)模型：[O]D=3712.92316.3

5、83[C]iron248.706[Si]iron1014.045[Mn]iron3523.575iron1.221Tiron1.254Rscrap18.057[C]end2640.148[Mn]iron3523.575end3.749Tend3.55102Q8.917(FeO)預(yù)報(bào)結(jié)果：預(yù)報(bào)值與實(shí)測值相對(duì)誤差在（11.3%～11.8%）由以上統(tǒng)計(jì)方程可知，在鐵水成分和吹煉制度一定的條件下，要降低轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)[O]D，必須準(zhǔn)確控制好以下參數(shù)：

6、①控制[C]end≥0.035%；②控制終點(diǎn)溫度在1640～1680℃；③渣中（FeOMnO）在14%～18%；④提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳和溫度的命中率，杜絕后吹；⑤強(qiáng)化復(fù)吹效果（尤其是對(duì)低碳鋼）[C]end=0.02%～0.05頂吹終點(diǎn)[O]D=（700～900）106[C]end=0.02%～0.05復(fù)吹終點(diǎn)[O]D=（250～600）106采用動(dòng)態(tài)控制，提高轉(zhuǎn)爐[C]和溫度的雙命中率，減少后吹，加強(qiáng)濺渣護(hù)爐后高爐齡的復(fù)吹效果是降低轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)[