钢包吹氩的作用及适用范围

2020-12-01 17:21:13 958

钢包吹氩的主要功能如下:

(1) 氩气可以降低钢中氢、氮的含量,进一步降低钢中氧的含量。

(2) 利用氩气的搅拌作用,可以去除夹渣和夹杂物,使钢液成分和温度均匀,减少偏析,提高脱氧剂和合金材料的收率。

(3) 使用氩气保护。可以进一步避免或减少钢水的二次氧化。

钢包吹氩精炼适用于结构钢、轴承钢、电工钢、不锈钢、耐热钢、钢管、阀门钢等多种钢材。大量生产实践证明,钢包吹氩后,钢中氢、氧的去除率分别为15%~40%和3()~50%,电解夹杂物总量减少50%,尤其是大颗粒夹杂物。虽然钢中的氮含量也降低了,但并不特别稳定。钢包吹氩可以减少中心气孔和偏析、皮下气泡、夹杂物等缺陷产生的废品,提高钢的密度和金属产量。


影响钢包吹氩效果的因素

(1) 工艺参数包括氩气消耗量、氩气压力、氩气流量、吹氩时间和氩气气泡大小。

① 氩气消耗量。理论计算和生产实践表明,吹氩量较低时,氩气只在钢包内起搅拌作用,但脱氧脱气效率低且不稳定,对改善夹杂物污染效果甚微。

② 吹氩压力的影响。吹氩压力越高,搅拌力越大,气泡上升越快。但吹氩压力过高,氩气流量范围会越来越小,甚至会形成连续的鼓泡塔。而且,容易造成钢包液面剧烈滚动,大量钢水暴露在空气中,造成二次氧化冷却。钢渣混合后,破碎乳化的钢渣深入钢水,使夹杂物含量增加。因此,压力仅限于不冲破渣层,露出液面。如果压力太低,搅拌能力弱,吹氩时间延长,甚至透气砖被堵塞。因此,压力太大或太小都是不好的。理想的吹氩压力是使氮气流经钢包,使氩气泡均匀分布在钢水中。

③ 氩气流量和吹氩时间的影响。在系统不漏气的情况下,氩气流量是指进入气囊的氩气量,它与透气砖的透气性和截面积有关。增加透气砖的数量和尺寸,可增加氩气流量,缩短钢水吹氩时间,提高精炼效果。

④ 吹氩时间的影响。吹氩时间主要与钢包容量和钢种有关。吹氩时间不宜过长,否则温降过大,会严重冲刷耐火材料。但吹氩时间不宜少于3min,吹氩时间不足,碳氧反应不能充分进行,非金属夹杂物和气体不能有效消除,吹氩效果不显著。吹氩时间一般为5~12min,主要与钢包容量和钢号有关。

⑤ 氩气气泡尺寸的影响。在吹氩装置正常工况下,当氩气流量和压力一定时,氩气气泡越小、越均匀,在钢液中的上升距离和停留时间越长,与钢液接触的面积越大,吹氩精炼效果越好。

(2) 脱氧程度的影响

钢水脱氧程度对钢包吹氩效果有很大影响。在不进行脱氧的情况下,钢包内只吹氩即可进行脱氧脱气,钢中残余氧可达到0.02%。也就是说,仅在钢包内吹氩不能达到完全脱氧的目的。结果,浇注的钢锭数量增加,图中F和D较为理想。因此,目前电炉钢包吹氩是在钢水脱氧后进行的。


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