[其他]轉爐鋼液面下精煉過程中控制二次氧氣頂吹的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86103345
• 申請日: 1986-05-20
• 公開（公告）號: CN86103345A
• 公開（公告）日: 1986-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 伊恩·弗朗西斯·馬斯特森
• 申請（專利權）人: 聯(lián)合碳化公司
• 主分類號: C21C5/30
• 分類號: C21C5/30
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李雒英

本發(fā)明涉及到轉爐鋼的液面下精煉，其中從鋼液池表面之上，向液池輔助性地噴氧。

在轉爐鋼液面下精煉過程中，從鋼水表面以下，把氧注入到鋼的熔融液之中，使其脫碳。注入鋼液面以下的氧同鋼水中的碳反應，生成一氧化碳，隨后發(fā)生氣泡，它們穿過熔體并從中排出，從而除去鋼水中的碳。氧化碳結合生成一氧化碳為放熱反應，這種反應還可起到另一個好作用，即它可向熔體供熱，有助于熔體達到所希望的出鋼溫度。

雖然氧同碳結合生成一氧化碳是一種有益的放熱反應，但是，氧和碳反應生成二氧化碳可以放出更多的熱量。例如，1摩爾的碳同1/2摩爾的氧化反應，生成1摩爾的一氧化碳，其理論上所放出的熱為26.4千卡，然而，1摩爾的碳同1摩爾的氧氣反應，生成1摩爾的二氧化碳，其理論上所放出的熱為96.05千卡。對于精通技術的人，上述情況是熟知的，并且，為了從鋼水的脫碳反應中得到更多的熱量，已利用這些化學反應的熱力學原理，使一些工藝過程得到了改進。

這樣的工藝之一，除了從鋼水表面之下把氧注入熔融體以外，還包括向液池表面噴氧。噴在頂部的氧同液池表面上部空間中的一氧化碳發(fā)生作用。穿過鋼水并從中排出的一氧化碳氣泡同氧反應生成二氧化碳，從而，正象以上討論中所提到的，由于碳同氧反應生成二氧化碳和生成一氧化碳之間存在著差異，這樣就會得到更多的熱量。此外，業(yè)已證實，對于把氧注入到液池表面之下來脫碳的、含鉻的鋼水，一氧化碳在其熔體表面上部的燃燒可抑止鉻的氧化，并且，無需提高向熔融液池中注入氧的速率，就可有效地增加脫碳的速率。

噴在頂部的氧，并不是全部都同上部空間中的一氧化碳反應形成二氧化碳。其中的一部分氧氣還會沖擊到鋼液，并同鋼液中的組分起反應，鋼液中所含的某些組分可能是硅或鋁，把它們加到熔體中可能是為了向鋼水供熱。可能同噴在頂部的氧起反應的另一些鋼液組分包括鉻、錳和鐵。噴在頂部的氧同碳起反應，對于鋼水輔助性的脫碳是有益的，因而可縮短時間，從而降低了把某種鋼水精煉到最終特定的碳含量所需的費用。

然而，目前這種方法的主要缺點是把一種不定因素引入到脫碳過程之中。原因是：對同上部空間中一氧化碳起反應的氧氣的百分數(shù)，及同鋼液中組分起反應的氧氣的百分數(shù)，無法準確預計和控制。當精煉合金元素（如錳和鉻）總量低于2%的普通碳素鋼時，碳則成為脫碳過程中被氧化的主要組分。因而，精煉碳素鋼時，由于不能確定究竟有多少碳被噴在頂部的氧所氧化，所以從鋼水中除去的碳的總量無法精確控制。但，當所冶煉的鋼的含碳量規(guī)范有很寬的范圍時，這就不是一重要的問題。然而，如果希望得到有精確含碳量的鋼，則這種方法對于利用脫碳產生熱來說就有很大的限制。

在生產合金元素（如錳和鉻）含量大于2%的高質量低合金鋼或不銹鋼時，脫碳過程中這些元素會同碳一起被氧化。因此，在達到了預期的含碳量水平之后，需要把脫氧劑加入到鋼液中，以便回收貴重的金屬物質，如以氧化物形式存在于渣中的鉻和錳。脫氧劑通常為硅或鋁，將同金屬氧化物化合，形成氧化鋁或二氧化硅，貴重金屬，如鉻和錳以元素形式留在鋼水之中。貴重金屬元素將保留在熔融體中，而氧化鋁和二氧化硅將保留在渣中。為了有效地回收氧化了的金屬元素，同時使鋼中的含硅量和（或）含鋁量滿足規(guī)范的要求，就必須知道同鋼液中組分起反應的噴在頂部的氧化的數(shù)量。

所以，本發(fā)明的一個目的是提供一種通過表面下注氧和二次頂吹氧來改進精煉鋼水的方法。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種通過表面下注入氧和二次頂吹氧氣改進精煉鋼水的方法。其中，吹在頂部同鋼液中組分起反應的氧的百分數(shù)是可準確預測和控制的。

對于精通技術的人讀到這份公開的文件時，將會明了通過本發(fā)明可達到上述目的和其它目的。該發(fā)明是：

在精煉容器中精煉含碳鋼水的一種方法，它包括：

（a）從液池液面以下把氧注入鋼水中;

（b）注在液面下的氧，至少有一部分同鋼水中的碳起反應，生成一氧化碳，一氧化碳穿過液池而升起、并從中排出;

（c）通過吹氧管把氧噴到液池表面的上部空間中;

（d）噴在頂部的氧的第一部分同鋼液中的組分起反應，噴在頂部的氧的第二部分同排在液池表面上部空間中的一氧化碳起反應;

（e）基本滿足下述關系式，就可使噴在頂部、并同液池中組分起反應的氧達到所希望的比例：

P＝K- 1629/(秒) （L/V）