中頻冶煉工藝學(xué)習(xí)資料

　　一.原材料

　　1.廢鋼：一是廠內(nèi)的返回廢料，二是外來(lái)廢料如廢模、軋輥等。

　　（1）對(duì)廢鋼要求：

　　1）廢鋼表面應(yīng)清潔少銹；

　　2）廢鋼中不得混有鋁、錫、砷、鋅、銅等有色金屬；

　　3）廢鋼中不得混有密封容器、易燃物、爆炸物和有毒物；

　　4）廢鋼化學(xué)成分應(yīng)明確，S、P含量不宜過(guò)高；

　　5）廢鋼外形尺寸不能過(guò)大。

　　（2）對(duì)廢鋼管理：

　　1）須按來(lái)源、化學(xué)成分、大小分類(lèi)堆放，并作相應(yīng)標(biāo)記；

　　2）廢鋼中的密封容器，爆炸物、有毒物和泥砂等應(yīng)予以清除和處理；

　　3）對(duì)大塊料進(jìn)行分割處理。

　　2.合金材料

　　（1）硅鐵（Si--Fe）：用于合金化，以增Si，也可作脫氧劑使用。Si—Fe多為含Si 45%和75%的兩種。45%（中硅）Si—Fe比75%（高硅）Si—Fe價(jià)格低，在滿(mǎn)足鋼種質(zhì)量要求的情況下，盡量使用中硅，但研究所常用約75%的高硅鐵。含Si在50%--60%左右的Si—Fe極易粉化，并放出有害氣體，一般都禁止使用這種中間成分的Si—Fe。

　　硅鐵含氫量高，須烤紅后使用，烘烤工藝為500℃烘烤約4小時(shí)，烘烤完后將其放于干燥處保存，超過(guò)一周未用的應(yīng)重新烘烤。

　　（2）錳鐵（Mn--Fe）：用于合金化，也可作脫氧劑。根據(jù)含碳量可分為低碳、中碳、高碳錳三種，含Mn量均在50%--80%之間。Mn—Fe含碳量越低，P就越低，價(jià)格也就越貴，因此冶煉時(shí)盡量用高碳錳。

　　錳鐵烘烤工藝Si—Fe烘烤工藝。

　　除一般錳鐵外，也有使用電解錳。

　　（3）鉻鐵（Cr--Fe）：用于合金化，調(diào)整合金含量。根據(jù)含碳量多少可分高碳Cr、低碳Cr等。除金屬鉻外，Cr—Fe中Cr含量都在50%--65%之間，研究所使用的約為63%。Cr—Fe的價(jià)格隨C含量的降低而急劇升高。

　　鉻鐵的烘烤工藝為700—750℃烘烤不少于3小時(shí)，烘烤完同樣放于干燥處保存。

　　（4）鎢鐵（W--Fe）：用于合金化。W—Fe含W量在65%以上。W—Fe熔點(diǎn)高，密度大，在還原期補(bǔ)加時(shí)應(yīng)盡早加入。W—Fe需經(jīng)烘烤后使用，烘烤工藝同Cr—Fe.

　　(5)鉬鐵（Mo--Fe）：Mo—Fe含Mo量在55%--65%之間。Mo—Fe熔點(diǎn)高，表面易生銹，需經(jīng)烘烤后使用，烘烤工藝同Cr—Fe烘烤工藝。

　　（6）釩鐵（V—Fe）：V—Fe含V量在45%--55%之間。V—Fe使用前的烘烤工藝同Si—Fe烘烤工藝。

　　（7）鎳（Ni）：鎳含量約99%。Ni中含H量很高，還原期補(bǔ)加的Ni需經(jīng)高溫烘烤，烘烤工藝同Cr—Fe。

　　3.造渣材料

　　（1）石灰：堿性爐煉鋼的主要造渣材料。石灰極易受潮變成粉末，因此要注意防潮，用前應(yīng)經(jīng)烘烤，還原期用的石灰要在600℃高溫下烘烤2小時(shí)以上。無(wú)特殊手段時(shí)，不允許使用石灰粉末，因?yàn)槠錁O易吸水，影響鋼的質(zhì)量。

　　中頻冶煉一般不用石灰石和沒(méi)燒透的石灰，因?yàn)槭沂纸馐俏鼰岱磻?yīng)，會(huì)降低鋼液溫度，增加電力消耗，且不能及時(shí)造渣，對(duì)冶煉不利。

　　（2）螢石（CaF2）:由螢石礦直接開(kāi)采出來(lái)。主要作用是稀釋爐渣，它能降低爐渣的熔點(diǎn)，提高爐渣的流動(dòng)性而不降低爐渣的堿度。此外，螢石能與硫生成揮發(fā)性的化合物，因此它具有脫硫作用。但螢石稀釋爐渣的作用持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)隨氟的揮發(fā)而逐漸消失。螢石的用量要適當(dāng)，用量過(guò)多，渣子過(guò)稀會(huì)嚴(yán)重侵蝕爐襯。

　　4．氧化劑

　　（1）氧化鐵皮：鍛鋼和軋鋼過(guò)程中剝落下來(lái)的碎片和粉末。氧化鐵皮主要用來(lái)調(diào)整爐渣的化學(xué)成分，提高爐渣的FeO含量，改善爐渣的流動(dòng)性，提高爐渣的脫磷能力。氧化鐵皮Fe含量高，雜質(zhì)少，但粘附的油分和水分多，因此使用前須在500℃以上的高溫下烘烤4h以上。

　　5.脫氧劑

　　（1）工業(yè)鋁錠

　　作為沉淀脫氧劑的Al，在使用前應(yīng)根據(jù)爐子容量不用，鋸成質(zhì)量不一的Al塊可用于預(yù)脫氧和終脫氧。

　　（2）硅鈣合金

　　一種強(qiáng)烈的脫氧劑，并且還可脫硫。硅鈣合金在潮濕空氣中易吸水粉化，應(yīng)注意防潮。

　　（3）碳粉：

　　主要是擴(kuò)散脫氧，由于脫氧產(chǎn)物（CO）是氣體，不玷污鋼液。炭粉也是增碳劑。

　　（4）硅鐵粉

　　用含Si75%的Si—Fe磨制而成，這樣密度小，含Si高，有利于擴(kuò)散脫氧。

　　（5）Si—Ca粉

　　一種優(yōu)良的脫氧劑，它的密度小，故鋼液不易增硅。

　　二.配料與裝料

　　1.配料

　　（1）配料時(shí)注意事項(xiàng)：

　　1）必須正確地進(jìn)行配料計(jì)算和準(zhǔn)確地稱(chēng)量爐料裝入量；

　　2）爐料的大小要按比例搭配，以達(dá)到好狀、快裝、快化的目的；

　　3）各類(lèi)爐料應(yīng)根據(jù)鋼的質(zhì)量要求和冶煉方法搭配使用；

　　4）配料成分應(yīng)符合工藝要求；

　　5）爐料裝入量必須保證鋼錠能注滿(mǎn)，每爐鋼有規(guī)定的注余鋼水，防止短錠或余鋼過(guò)多。

　　（2）配料要求：根據(jù)冶煉方法不同，可以分為氧化法配料、返回吹氧法配料和不氧化法配料。在研究所采用的是不氧化法配料。

　　不氧化法冶煉時(shí)，爐料應(yīng)由清潔少銹、干燥的本鋼種返回料、類(lèi)似本鋼種的返回料、碳素廢鋼及切頭等組成。爐料中P應(yīng)確保比成品規(guī)格低0.005%以上；碳比成品規(guī)格低0.03%--0.06%；配入合金元素應(yīng)接近成品規(guī)格的中下限。通常爐料的綜合收得率按98%計(jì)算。

　　（3）配料計(jì)算

　　第一步：確定出鋼量：

　　出鋼量=(鋼錠單重×鋼錠支數(shù)+注余重量)

　　其中注余重量約為出鋼量的0.5%--1.0%（爐容量小可取上限）

　　第二步：計(jì)算爐料裝入量：

　　爐料裝入量=出鋼量/鋼鐵料綜合收得率-∑添加鐵合金量

　　添加鐵合金量=出鋼量×（控制含量-爐內(nèi)含量）/（鐵合金成分×收得率）

　　第三步：算出各種爐料的配入量

　　各種爐料配入量= 裝入量×各種料的配比

　　[例]H13鋼化學(xué)成分為C：0.32—0.45% ；Si：0.80—1.20%；Mn：0.20—0.50%；Cr：4.75---5.50%；Mo：1.10—1.75%；V：0.80—1.2%,現(xiàn)考慮用切頭（C%≈0.20%，Mn%≈0.5%）加合金要配750Kg的中頻錠，高碳鉻含C%=8%，Cr%=58%，低碳鉻含C%=0.18%，Cr%=63%（具體合金成分以買(mǎi)回的合金為準(zhǔn)），計(jì)算如下：

　　總裝入量=出鋼量/鋼鐵爐料綜合收得率=750kg～754kg/98%≈765kg～770kg

　　H13的控制成分：C%=0.4，Si%=0.9%，Mn%=0.4，Cr%=5.0%，Mo%=1.15%，V%=0.85%

　　合金加入量=總裝入量×（控制含量-爐內(nèi)含量）/（鐵合金成分×收得率）

　　高碳鉻加入量=770×（0.4%-0.2%）/（8%×80%）≈24KG

　　低碳鉻加入量=（770×5.0%-24×61%）/（60%×95%）≈42KG

　　Si鐵加入量=770×（0.9%-0）/（73%×95%）≈10KG

　　鉬鐵加入量=770×（1.15%-0）/（63%×98%）≈14KG

　　釩鐵加入量=770×（0.85%-0）/（55%×98%）≈12KG

　　切頭加入量=770-24-42-10-14-12=668KG

　　通過(guò)計(jì)算知爐料組成為：切頭668kg，硅鐵10kg，高碳鉻26.6kg，低碳鉻37.4kg，鉬鐵14kg，釩鐵12kg。

　　2.裝料

　　（1）裝料方法：采用人工裝料及天車(chē)輔助方式。

　　（２）布料順序：為了使?fàn)t內(nèi)料密實(shí)，裝料時(shí)必須把大、中、小料合理搭配。一般小料占１５％――２０％，中料占４０％――５０％，大料占４０％。其中底部裝小料，用量為小料總量的一半，然后在中心區(qū)裝入全部大料，在大料之間填充小料，中型料裝在大料的上面及四周。而爐底則事先鋪一層石灰，用量約為出鋼量的3%.總之布料應(yīng)做到：下致密、上疏松。

　　三.熔化期

　　1.通電前應(yīng)確保設(shè)備正常，正常則可通電熔化，在熔化過(guò)程中可相應(yīng)添加爐料。

　　2.爐料熔化時(shí)的物化反應(yīng)

　　1）元素的揮發(fā)與氧化

　　爐料熔化時(shí)會(huì)產(chǎn)生金屬元素的揮發(fā)和氧化。對(duì)不氧化或基本不氧化元素主要是揮發(fā)損失，對(duì)易氧化元素主要是氧化損失。熔化期元素的氧化是不可避免的，因?yàn)闋t內(nèi)存在著氧。元素的氧化損失量與元素和氧的親和力大小有關(guān)，通常Al、Si等易氧化元素幾乎全部被氧化。在1530℃以下時(shí)，Si同氧的親和力大于碳同氧的親和力，所以首先氧化Si元素。

　　2）鋼液吸氣

　　熔化期鋼液要吸收氣體，因?yàn)闅怏w在鋼中的溶解度隨溫度的升高而增加，為減少鋼液的吸氣量，應(yīng)該盡早造好熔化渣。

　　3.縮短熔化期的途徑

　　熔化期的主要問(wèn)題是時(shí)間長(zhǎng)、耗電多。為了加速爐料熔化，必須盡量減少熱損失，可采用以下方法：

　　１）快速補(bǔ)爐和合理裝料

　　出鋼后高溫爐體散熱很快，為減少熱量損失，出鋼后爐前操作要分秒必爭(zhēng)，補(bǔ)爐時(shí)應(yīng)迅速。廢料在爐內(nèi)的合理布置是保證爐料快速熔化的重要條件。

　　２）爐料預(yù)熱

　　爐料預(yù)熱主要是提高入爐爐料的溫度，從而使所需要的能量減少。有資料表明爐料預(yù)熱溫度在500℃時(shí)，可節(jié)省能量1/4，而溫度在600-700℃時(shí)可節(jié)省1/3，這意味著變壓器輸入功率不變，熔化期將按相應(yīng)比例縮短，可根據(jù)實(shí)際情況決定。

　　4.熔化期造渣及去磷

　　（1）熔化期提前造渣的作用有：

　　①：能覆蓋鋼液，防止熱量損失，保持溫度；

　　②：防止鋼液吸收氣體，聚集吸收廢鋼材料表面帶入的雜質(zhì)；

　　③：有利于脫除鋼中的P等。

　　（2）爐渣成分對(duì)渣況的影響

　　①渣中FeO和MnO都能使石灰的溶解度增加，但FeO的影響比MnO的大。

　　②渣中SiO2含量增加，使?fàn)t料渣堿度降低，石灰的溶解速度增加。但當(dāng)其含量超過(guò)約２５％時(shí)，石灰的溶解速度反而下降。

　　③螢石中的主要成分CaF2 與渣中ＣaＯ作用可形成熔點(diǎn)為1635K的共晶體，直接促進(jìn)石灰的熔化，螢石能量顯著地降低2ＣaＯ·SiO2 的熔點(diǎn)，使?fàn)t渣在高堿度下有較低的熔點(diǎn)，并可以降低爐渣的粘度。因此螢石化渣速度迅速，并且不降低堿度，但是其化渣作用持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，用量增加對(duì)爐齡不利。

　　④渣中MgO和MnO雖然也是堿性氧化物，但其生成的磷酸鎂和磷酸錳遠(yuǎn)不如磷酸鈣穩(wěn)定。特別是MnO會(huì)顯著地降低爐渣的流動(dòng)性。

　　判斷氧化渣好壞的標(biāo)準(zhǔn)：用鐵棒蘸渣待冷凝后進(jìn)行觀察，符合要求的氧化渣一般為黑色，在空氣中不會(huì)自行破裂。前期渣有光澤，斷面疏松，后期渣斷面顏色近于棕色。如果斷面光滑、易裂，說(shuō)明爐渣堿度低，如果呈玻璃狀，說(shuō)明是酸性渣；如果爐渣呈黃綠色，說(shuō)明渣中有氧化鉻存在。

　　（3）熔化期爐渣控制及去P

　　熔化期爐渣量只需總鋼量的2％－3%即可，渣量過(guò)多，會(huì)使熔化期有用能量消耗增加。從脫磷的要求考慮，熔化渣必須具有一定的氧化性、堿度和渣量。

　　爐渣過(guò)粘使鋼渣反應(yīng)減慢，對(duì)去P極為不利。爐渣過(guò)稀則侵蝕爐襯厲害，這兩種情況都要避免。影響爐渣流動(dòng)性的因素主要是溫度和爐渣成分。爐渣的流動(dòng)性隨溫度的升高而增加。在堿性渣中，提高CaO、MgO、Cr2O3 等含量時(shí)，會(huì)使?fàn)t渣流動(dòng)性變壞，而適當(dāng)增加CaF2 、Al2O3、SiO2、FeO 等含量時(shí)，爐渣流動(dòng)性會(huì)變好。

　　調(diào)整爐渣流動(dòng)性常用的材料是螢石，但應(yīng)適量使用。因?yàn)槲炇m有稀釋爐渣作用，但也嚴(yán)重侵蝕爐襯而使渣量中ＭgＯ含量增加，如果使用不當(dāng)，流動(dòng)性會(huì)重新變壞。

　　熔化期要脫磷，從脫磷反應(yīng)的熱力學(xué)條件知，在較低的溫度條件下，造具有一定堿度的、流動(dòng)性良好的氧化性爐渣，可以有效地脫磷。熔化期鋼水溫度較低（約1500℃～1550℃）,所以能否較好地脫磷關(guān)鍵在于造好熔化渣。

　　為使脫Ｐ徹底，使已被氧化的Ｐ不大量返回鋼液，就需要向爐渣中加入強(qiáng)堿性氧化物ＣaＯ（石灰），使P2O5和ＣaＯ生成穩(wěn)定的磷酸鈣，從而提高爐渣氧化脫Ｐ能力。

　　在爐料熔清后扒去大部分爐渣，造新渣進(jìn)入還原期。

　　四．還原期

　　1．主要任務(wù)有：

　　（1）脫氧。使鋼液中深解的氧含量下降到0.002%～0.003%的水平，同時(shí)要減少脫氧產(chǎn)物對(duì)鋼液的玷污程度。

　　（2）脫S。保證成品鋼的S量小于規(guī)格要求。

　　（3）控制化學(xué)成分。

　　（4）調(diào)整溫度。確保冶煉正常進(jìn)行并有良好的澆鑄溫度。

　　2.脫氧

　　爐料溶清后至還原期，鋼液氧化性較強(qiáng)。無(wú)論是生產(chǎn)鋼錠還是鑄造件，鋼中氧含量高對(duì)鋼的加工性能及產(chǎn)品質(zhì)量都極為有害。危害歸納如下：

　　（1）易引起鋼錠的冒漲，皮下氣泡和疏松等冶金缺陷；

　　（2）鋼液含氧高，澆鑄時(shí)隨溫度下降析出的氧，與鋼中硅、錳、鋁等元素作用，生成的氧化物來(lái)不及浮出，造成鋼中非金屬夾雜物增多；

　　（3）氧降低S在鋼中的溶解度，加劇S的有害作用。鋼中FeS和FeO形成低熔點(diǎn)的共晶體（熔點(diǎn)940℃）分布于晶界，當(dāng)鋼熱加工時(shí)，低熔點(diǎn)的共晶體于940℃時(shí)熔化使鋼村在鍛造或軋制時(shí)開(kāi)裂。

　　（4）鋼中含氧量高，使鋼的綜合性能變壞。

　　為了限制或避免“氧”的種種有害影響，就必須最大限度地脫氧，并將脫氧產(chǎn)物排出鋼液，通常采用的方法有沉淀脫氧和擴(kuò)散脫氧。

　　3.沉淀脫氧

　　沉淀脫氧是將脫氧元素（即脫氧劑）直接加入鋼液中與氧化合，過(guò)成穩(wěn)定的氧化物，并和鋼液分離，上浮進(jìn)入爐渣，以達(dá)到降低鋼中氧含量的目的，又稱(chēng)直接脫氧。

　　沉淀脫氧一般選擇脫氧能力強(qiáng)，而且生成的脫氧產(chǎn)物也容易排出鋼液的元素作為脫氧劑。各元素脫氧能力由強(qiáng)到弱的排序如下：

　　Ｒe、Ｚr、Ｃa、Ｍg、Al、Ｔi、Ｂ、Ｓi、Ｃ、Ｐ、Ｎb、Ｖ、Ｍn、Ｃr、（Ｆe、Ｗ、Ｎi、Ｃu）,氧化順序在Ｆe以后的元素，如Ｎi、Ｃu等與ＦeＯ不起反應(yīng)，因此Ｎi、Ｃu等不能作脫氧劑，亦不能被氧化去除。

　　相關(guān)數(shù)據(jù)證明，元素的脫氧能力（除Ｍn外）是隨著鋼液中該元素含量的增加而降低的，而且某些元素達(dá)到一定含量后反而使鋼液中氧含量升高，所以不是說(shuō)脫氧劑加入愈多鋼中溶解的氧就愈少，它是有一個(gè)限度的。而Ｍg雖然有強(qiáng)的脫碳能力，但由于Ｍg在鋼液中的溶解度非常小，不可能使鋼與Ｍg之間發(fā)生分子交換，所以就不可能用純Ｍg使鋼液脫氧。

　　Mn作為脫氧劑雖然脫氧能力低，但在鋼的脫氧過(guò)程中卻是必不可少的。它的特點(diǎn)是隨著鋼液中Ｍn含量的升高其脫氧能力增加，而且在鋼液中存在著幾種脫氧元素時(shí)將影響其它元素的脫氧能力。如Ｍn提高Ｓi和Ａl的脫氧能力，當(dāng)含Ｍn0.5％時(shí)使Ｓi的脫氧能力提高30%～50%，使Ａl的脫碳能力提高1～2倍。當(dāng)Ｍn％＝0.66%、Si%=0.17%時(shí)，使Al的脫氧能力提高5～10倍。

　　煉鋼中常用的脫氧劑，有單一的脫氧劑（如Al、Ｓi、Ｍn等，其中Ｓi、Ｍn以鐵合金狀態(tài)加入）和復(fù)合脫氧劑（如Ｍn-Ｓi、Ｃa-Ｓi等）。脫氧產(chǎn)物在鋼液中上浮的速度主要取決于產(chǎn)物的性質(zhì)及顆粒的大小。顆粒越大越易上浮。形成大顆粒夾雜物有兩大途經(jīng)：（１）形成低熔點(diǎn)的，在煉鋼溫度下是液態(tài)的脫氧產(chǎn)物。因?yàn)橐簯B(tài)的脫氧產(chǎn)物容易凝聚成大顆粒迅速上浮。使用單一的脫氧劑在煉鋼溫度下，它的產(chǎn)物大部分為固體粒子，不易聚合上浮。所以必須同時(shí)使用幾種脫氧劑或用復(fù)合脫氧劑，使生成物為低熔點(diǎn)的化合物。

　　（２）形成與鋼液間界面張力大的脫氧產(chǎn)物，也易于在鋼液中粘結(jié)聚合為大的“云絮”狀顆粒集團(tuán)快速浮出鋼液。一般脫氧元素生成的脫氧產(chǎn)物同鋼液間的界面張力都遠(yuǎn)大于其產(chǎn)物之間的界面張力，但以ＡL較為突出。用強(qiáng)脫氧劑ＡＬ脫氧，生成高熔點(diǎn)的細(xì)小的Ａl2Ｏ３夾雜物。而Ａl2Ｏ３與純鐵液間的界面張力高達(dá)2Ｎ／Ｍ，在鋼液中受到排斥而迅速聚合在一起，呈大簇“云絮”狀的Ａl2Ｏ３　顆粒集團(tuán)能快速浮出鋼液。

　　沉淀脫氧優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，反應(yīng)迅速，生產(chǎn)效率高而成本低；缺點(diǎn)：總有一部分脫氧產(chǎn)物殘留在鋼液中，影響鋼的純潔度。

　　沉淀脫氧主要是預(yù)脫氧和終脫氧。預(yù)脫氧在氧化末期或稀薄渣形成時(shí)進(jìn)行，多用AL，也有加Ｆe-Ｍn、Ｆe-Ｍn-Ｓi或用Ｃa-Ｓi塊。終脫氧是用強(qiáng)脫氧元素加入鋼液，使鋼液中氧量再進(jìn)一步降低。出鋼前用強(qiáng)脫氧劑終脫氧，除脫氧外還能細(xì)化晶粒，以改善鋼材的性能。如用ＡＬ終脫氧，使鋼中含有0.02％～0.03％殘ＡＬ，就能細(xì)化晶粒，提高鋼的性能；用Ｓi-Ｃa合金終脫氧能減少Ａl2Ｏ３　鏈狀?yuàn)A雜，減少鋼的縱向與橫向性能差別，還能增加鋼液流動(dòng)性，改善鋼錠表面質(zhì)量。

　　若采用AL塊進(jìn)行沉淀脫氧，則預(yù)脫氧及終脫氧按1.0kg/t～1.5kg/t加，若采用Ｓi-Ｃa塊，可按約0.5kg/t加。

　　4.擴(kuò)散脫氧

　　原理是依據(jù)溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解度的分配定律。在鋼液表面，設(shè)法降低渣中FeO含量，使其低于與鋼液相平衡的氧量，則鋼液中的氧必然要轉(zhuǎn)移到爐渣中，從而使鋼中含氧量降低。因此往渣面上撒加與氧結(jié)合力強(qiáng)的粉狀脫氧劑，如碳粉、硅鐵粉、AL粉、Ｓi-Ｃa粉等，使與渣中FeO發(fā)生反應(yīng)，使渣中FeO大幅降低，這就破壞了氧在渣鋼之間的濃度分配關(guān)系，鋼液中的氧就會(huì)不斷地向渣擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，力圖達(dá)到新的平衡。

　　用碳粉擴(kuò)散脫氧，其脫氧產(chǎn)物是ＣＯ氣體，不會(huì)玷污鋼液，同時(shí)能使表面具有還原氣氛。但用碳粉還原由于固態(tài)碳粉與渣中（ＦeＯ）的反應(yīng)不完全，且速度較慢，只能將鋼液脫氧到一定程度，所以生產(chǎn)中還必須用硅鐵粉或其他強(qiáng)脫氧劑進(jìn)一步擴(kuò)散脫氧。然而由于硅鐵粉密度介于渣鋼之間，部分硅鐵粉起到沉淀脫氧作用，（ＳiＯ２）還有可能玷污鋼液，所以用硅鐵粉還原前要盡可能先用碳粉還原。同時(shí)為了保持還原性氣氛，也需要分批量地向渣面加入碳粉。

　　５.綜合脫氧

　　綜合脫氧是在還原過(guò)程中交替使用沉淀和擴(kuò)散脫氧。中頻冶煉的脫氧制度為：還原期開(kāi)始用沉淀脫氧，加入錳鐵，或ＡＬ塊等，稱(chēng)為預(yù)脫氧；薄渣形成后，用粉狀脫氧劑如碳粉、硅鐵粉擴(kuò)散脫氧；出鋼前再用強(qiáng)脫氧劑ＡＬ塊、硅鈣等沉淀脫氧，稱(chēng)為終脫氧。

　　６.脫硫

　　（1）影響脫S的因素

　　①還原渣堿度：渣中CaO是脫S的首要條件，在酸性渣中CaO全部被ＳiＯ２ 所結(jié)合而無(wú)脫S的能力，所以脫S要在堿性渣條件下才能進(jìn)行。R=2.5～3.0時(shí)脫S效果最好。

　　②渣中FeO含量：在還原其中，（ＦeＯ）隨著擴(kuò)散脫氧的進(jìn)行而逐漸降低，隨著（ＦeＯ）降低脫S反應(yīng)順利進(jìn)行。因此在還原氣氛下?tīng)t渣只要保持較高的堿度，脫S效果就越好。

　　③渣中CaF2 和MgO

　　渣中加入CaF2 能改還原渣的流動(dòng)性，提高S的擴(kuò)散能力有利于脫S。同時(shí)CaF2 能與S形成易揮發(fā)物，有直接脫S作用，且不影響堿度。然考慮到對(duì)爐襯的侵蝕作用，CaF2  用量不宜過(guò)多。

　　MgO是堿性氧化物，渣中MgO過(guò)多會(huì)使?fàn)t渣流動(dòng)性變壞，影響S的擴(kuò)散能力，并給脫氧等帶來(lái)許多困難，因而不希望爐渣中MgO過(guò)多。

　　④渣量

　　適當(dāng)加入渣量可以稀釋渣中CaS濃度，對(duì)脫S有明顯效果。實(shí)際操作中可控制渣量在鋼水量的約3%，，若渣量過(guò)多可扒部分渣。

　　⑤溫度

　　在煉鋼溫度范圍內(nèi)（1500～1650℃）,溫度對(duì)脫硫的平衡狀態(tài)影響不大。但鋼渣間的脫硫反應(yīng)狀態(tài)遠(yuǎn)離平衡，脫硫的限制性環(huán)節(jié)是Ｓ的擴(kuò)散速度小，提高熔池溫度改善了鋼渣的流動(dòng)性，提高Ｓ的擴(kuò)散能力，從而加速了脫Ｓ過(guò)程。

　　（２）還原期脫Ｓ應(yīng)注意：

　　①薄渣一形成就加入足夠的脫氧劑，迅速造好流動(dòng)性良好的白渣。整個(gè)還原期白渣要穩(wěn)定，（ＦeＯ）≤0.5%；

　　②保持鋼液和爐渣的高溫，多攪拌，為S在鋼渣界面間擴(kuò)散創(chuàng)造良好條件；

　　③適當(dāng)運(yùn)用合金元素對(duì)脫S的有利作用。如將C、Mn、Si等元素在還原初期合金化中本加到規(guī)格下限或接近下限。

　　④還原期[S]較高的情況下，可適增加渣量，也可扒除部分還原渣，補(bǔ)加一批渣料再造渣。

　　7.還原期的爐渣

　　（1）白渣是煉鋼中常造的一種堿性渣，具有良好的脫氧和脫S的能力。白渣的堿度高（3左右），氧化鈣在60%左右。造白渣的方法是在稀薄渣形成后，向爐中加電石、碳粉、硅鐵粉等，還原爐渣中的氧化鐵和氧化錳等氧化物。隨著渣中氧化物減少，爐渣就逐漸變白。白渣極易與鋼水分離而上浮，較少玷污鋼水，所以通常規(guī)定必須要要白渣下出鋼。

　　（2）爐渣的流動(dòng)性是影響鋼間物化反應(yīng)的重要因素。流動(dòng)性良好的爐渣能活躍物化反應(yīng)，爐渣過(guò)稀過(guò)稠都會(huì)降低脫氧脫硫速度，也會(huì)增加鋼中氣體。

　　（3）渣量

　　在一定限度內(nèi)使渣量增大時(shí)，（ＦeＯ）和（ＣaS）的濃度相應(yīng)降低，從而有利于鋼液的脫氧和脫硫。渣量大，白渣也比較穩(wěn)定，不易變黃，能保證爐渣的脫氧能力。另外增大渣量時(shí)，出鋼后相應(yīng)地在鋼包內(nèi)具有較厚渣層，有利于鋼液保溫。但渣量過(guò)大，渣層過(guò)厚，會(huì)使熔池的物化反應(yīng)不活躍，并使鋼液熔池加熱困難，增加電耗及浪費(fèi)造渣材料，同時(shí)加劇對(duì)爐襯的侵蝕還原渣量一般控制在３％～５％大容量爐可取下限，小容量爐及對(duì)夾雜和發(fā)紋有嚴(yán)格要不熟的鋼種取上限，冶煉貴重合金元素的鋼種時(shí)，可適當(dāng)減少渣量，以提高回收率。（4）渣況判斷    評(píng)定白渣好壞首先要注意渣色，不僅要看爐渣白的程度，而且要看白渣的保持時(shí)間。白渣顏色穩(wěn)定而保持時(shí)間長(zhǎng)，才能說(shuō)明鋼液脫氧良好。渣色反復(fù)變化，表明爐渣脫氧不良。堿性渣隨著爐渣氧化性的高低而呈現(xiàn)不同的顏色，所以渣色是爐渣與鋼液脫氧程度的標(biāo)志。爐渣氧化性強(qiáng)時(shí)，即渣中氧化物如ＦeＯ、MnO等含量較高時(shí)，爐渣呈黑色，隨著爐渣氧化性的減弱顏色也逐漸變淺，由黑色→棕色→黃色→淺黃色→白色（此時(shí)（ＦeＯ）一般不大于1%～2%）。如進(jìn)一步脫氧還原形成電石渣時(shí)，根據(jù)含CaC2      量的多少，爐渣顏色逐漸轉(zhuǎn)為灰白（CaC2＜2%＝→灰色（CaC2為2%左右）→深灰?guī)–aC2＞2%）。

　　氧化渣一般呈黑色，還原期如果爐渣呈淡黃色、黃色、棕色以至發(fā)黑時(shí)，就說(shuō)明爐渣脫氧不良，須進(jìn)一步加強(qiáng)還原。如果爐渣呈白色或稍帶一些灰色，說(shuō)明爐渣脫氧良好，可以不加或少加碳粉及硅鐵粉。如果爐渣太灰，說(shuō)明了形成一定數(shù)量的CaC2 ，出鋼前要予以破壞，使之變成白渣。

　　電石渣與氧化渣的區(qū)別：

　　①氧化渣渣色黑而發(fā)亮，強(qiáng)電石渣呈黑色，有時(shí)還帶有白色條紋；

　　②氧化渣溫水無(wú)反應(yīng)，電石渣遇水分解出難聞的乙炔氣體；

　　③爐渣冷下來(lái)氧化渣比較疏松，電石渣較致密。

　　隨時(shí)觀察及掌握爐渣顏色，對(duì)控制鋼液成分也有較大影響，如是灰渣容易增碳，黃渣下加合金易使回收率偏低，黃渣下出鋼Si、Mn、Cr等元素容易降低。

　　8.還原期溫度控制

　　（1）還原期溫控的重要性

　　①影響還原精煉操作

　　溫度過(guò)高爐渣變稀，使白渣不穩(wěn)定易變黃，鋼液脫氧不良容易吸氣；同時(shí)嚴(yán)重侵蝕爐襯，影響爐齡及增加外來(lái)夾雜物。溫度過(guò)低，熔渣流動(dòng)性差，鋼渣間物化反應(yīng)不能順利進(jìn)行，脫氧、脫Ｓ及鋼中夾雜物上浮等都進(jìn)行不好。而且鋼液成分不均勻性嚴(yán)重，影響化學(xué)分析準(zhǔn)確性。此外，還造成還原期后升溫，損壞爐墻，并延長(zhǎng)了冶煉時(shí)間，熔池溫度不均勻。

　　②影響鋼液成分控制

　　還原期溫度高低對(duì)合金元素的回收率、鋼液成分的均勻性、分析試樣的代表性均有很大影響。如熔池溫度偏高，易氧化的元素如ＡＬ、Ｔi、Ｂ的回收率降低，Ｓi、Ｍn、Ｃr 這些元素的回收率仿高。如果熔池溫度偏低，則Ｗ、Ｍo等元素回收率偏低，成分不好控制。

　　③影響澆鑄操作與鋼錠質(zhì)量

　　溫度過(guò)高，在出鋼與澆鑄過(guò)程中極易吸收氣體，二次氧化嚴(yán)重，并對(duì)鋼包襯等耐火材料侵蝕加劇，增加外來(lái)夾雜物。高溫澆鑄還容易出現(xiàn)冒漲、裂紋、縮孔、皮下氣泡、白點(diǎn)、疏松、偏析等冶金缺陷，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致澆鑄事故，如鋼包漏鋼、鋼錠模被熔損等。

　　溫度過(guò)低，造成鎮(zhèn)靜時(shí)間不足，使鋼中夾雜物不能充分上浮，影響的內(nèi)在質(zhì)量。過(guò)低的澆鑄溫度容易造成短、重皮、冷濺、縮孔和發(fā)紋等缺陷。甚至鋼包口與塞捧頭粘住或冷鋼結(jié)底，不能進(jìn)行正常澆注，造成鋼液報(bào)廢。

　　（2）熔池溫度判斷

　　為防止溫度不正常，整個(gè)冶煉過(guò)程都應(yīng)加強(qiáng)對(duì)溫度的控制，由于還原期正常的調(diào)溫范圍不大（30℃左右），所以控制好扒渣溫度極為重要。絕大多數(shù)鋼種的扒渣溫度應(yīng)比其出鋼溫度高出10～20℃。對(duì)在還原期要加入大量鐵合金的鋼種，宜按上限控制，甚至可以高出30℃。

　　（3）出鋼溫度控制

　　出鋼溫度由鋼的熔點(diǎn)及出鋼到注入鋼模過(guò)程中鋼液的熱損失來(lái)決定的。一般高出鋼種熔點(diǎn)80～150℃，即：

　　T出鋼=T熔點(diǎn)+（80～150℃）。

　　小爐子出鋼，澆鑄過(guò)程熱損失大，可選取上限（120～150℃），20t 以上的爐了可取下限（80～150℃）。鋼液的熔點(diǎn)與鋼種元素含量有關(guān)，如下表所示：

　　鋼中元素對(duì)熔點(diǎn)溫度降低的影響

　　元素名稱(chēng) C P S Si Mn Cr Ni Mo W Ti V Co Cu Al B

　　含元素1%時(shí)，熔點(diǎn)降低的溫度/℃ 65 30 25 8 5 1.5 4 2 1 20 2 1.5 7 3 80

　　例：冶煉H13鋼，其成分為0.4%C、0.9%Si、0.5%Mn、5.0%Cr、1.15%Mo、0.85%V,總裝入量770kg，出鋼溫度應(yīng)控制在多少？

　　解：熔點(diǎn)溫度為：

　　T熔點(diǎn)=1539-65×0.4-8×0.9-5×0.5-1.5×5-2×1.15-2×0.85≈1492(℃)

　　出鋼溫度控制在：T出鋼=1492+（120-150）=1612～1642（℃）

　　但是需考慮其他因素的影響，如鋼中含Ti、Mn、Ni高時(shí)，出鋼溫度要偏聽(tīng)偏低些；含AL、Cr、Ti元素高時(shí)，出鋼溫度要偏高些，此外，還要考慮澆鑄的是大錠還是小錠，澆鑄錠支數(shù)多少，不能一概而論。

　　9.鋼液的合金化

　　（1）合金加入順序

　　在合金化<