真空炉生产超低碳钢的实践操作(2)
4.加铝量的计算
真空炉生产超低钢,铝脱氧和铝合金化是同步进行的,为了便于分析计算,我们可以人为假设,将其分为一部份铝先脱氧,另一部分铝再合金化。
4.1 先计算合金化所消耗的铝量
根据宏发炼钢厂真空炉所生产的铝镇静钢实践分析,铝合金化时铝的收得率大约88%,这样,钢液中每增加0.001%[Al]时,所需加入的铝量为(按钢水装入量为180 吨,Al 的含量为99%计算):
0.001% ×180×1000÷88%÷99%=2
也就是说,在真空炉生产中,每加入2 kg 铝进行合金化,钢液中的铝含量增加0.001%。
4.2 再计算用于脱氧所消耗的铝量
宏发炼钢真空炉在进行深脱碳之后,用铝脱氧时铝的收得率大约在68%,按装入量180t 计算,根据方程:
2[Al]+3[O]→ (Al2O3)
得出每脱100ppm 的氧所需加入的铝量为:0.01125% ×180×1000÷68%÷99%=30(kg)
也就是说,在真空条件下,每30 kg 铝能脱去钢液中100ppm 的氧。
4.3 总结出加铝量的经验公式为:
2 × [成品成份上限] + 30 × [脱C 后定的氧含量]%
注意:在开炉第一炉,由于真空槽被长时间烘烤,槽内的钢渣氧化性比较强。在这种情况下,加铝量应适当增加15 到20 kg。下表和图(二)是真空炉所生产SPHE 钢种中有关数据,经检验比较,基本符合。
5.结论
5.1 在真空炉正常生产超低碳的过程中,影响脱碳反应的主要因素有:原始钢水中的碳含量和氧含量及其比例,提升气流量,真空度和脱碳时间。
5.2 通过优化脱碳操作过程,总结碳氧反应的利用系数,在15 分钟之内将碳脱到15ppm 左右,满足了各种超低碳钢的生产需要。
5.3 宏发炼钢厂真空炉生产超低碳钢时,铝脱氧时铝的收得率约为68%,合金化用铝的收得率约为88%。总结出加铝量的经验公式为:
2 * [成品成份上限] + 30 * [脱碳后定的氧含量]%
5.4 在生产实践中,超低碳钢的冶炼时间基本能控制在25到30分钟之间,缩短了真空处理时间,提高了生产节奏,同时也保证了钢水的纯净度和产品的质量。