平炉钢

平炉钢是指用平炉冶炼的主要是碳素钢和普通低合金钢，按炉衬材料性质又分为酸性平炉钢和碱性平炉钢。在平炉熔池中用氩气处理钢水的工艺。在容量为150、300和430t平炉中进行了试炼。钢是按现行工艺用废钢一矿石法熔炼的。通过炉顶倾斜氧枪进行金属吹Ar，喷吹气体消耗量为400～1200m /(h·枪)。采用YKOC-1传感器检查喷吹前、后熔体中的氧活度。在熔炼组中，由炉内选取金属和渣子试样。

简介

平炉炼钢使用的氧化剂通入的空气和炉料里的氧化物，（废铁，废钢，铁矿石）。反应所需的热量是由燃烧气体燃料（高炉煤气，发生炉煤气）或液体燃料（重油）所提供。

原理

平炉的炉膛是一个耐火砖砌成的槽，上面有耐火砖制成的炉顶盖住。平炉的前墙上有装料口，装料机就从这里把炉料装进去。熔炼时关上耐火砖造成的门。炉膛的两端都筑有炉头，炉头各有两个孔道，供导入燃料与热空气，或从炉里导炉气之用。

平炉炼钢所用的原料有废钢、废铁、铁矿石和溶剂（石灰石和生石灰）。开始冶炼时，燃料遇到导入的热空气就在燃料面上燃烧，温度高达1800℃。热量直接由火焰传给炉料，使炉料迅速熔化（铁的熔点是1535℃，钢略低）。同时有一部分熔化的生铁生成氧化亚铁，生铁里的杂质硅、锰被氧化亚铁氧化，生成炉渣。由于炉里放有过量的石灰石，磷与硫等杂质就生成磷酸钙和硫化钙成为炉渣。其次碳也进行氧化，生成一氧化碳从熔化的金属里冒出，好象金属在沸腾一样。

反应快要进行完毕的时候，加入脱氧剂并定时把炉渣扒出。在冶炼将完成时要根据炉前分析（用快速分析法，几分钟可完成）来检验钢的成分是否合乎要求。炼得的钢从出钢口流入钢水包里，再从钢水包注入模子里铸成制品或钢锭。

为了提高炉温，气体燃料要在蓄热室里进行预热。

在平炉里不但可加入液态生铁，而且可以加入固态的生铁以及加工以后的废铁和铁矿石等。另外，在平炉里如果用30%的富氧空气鼓风，同时在熔化的金属里吹入氧气，可使生产率提高80%，冶炼的时间缩短2~4小时，并可节约燃料，富氧空气也不需要预热。

关于平炉钢节能

平炉钢的节能是个综合指标, 受多方面因素的影响和制约。平炉用氧降低了冶炼时间和重油消耗。除耗氧外, 也造成了钢铁料消耗的增加。

自从炼钢厂平炉都改为顶吹氧以来, 随着用氧工艺的进步, 在钢铁料相应降低的情况下, 油耗大幅度下降, 这是应当肯定的。但实际上影响因素要复杂的多, 各种能耗也存在着平衡。如炉后实行红( 钢水) 罐出钢, 降低了出钢温度并减少了低温废品, 节约了重油, 但要多消耗煤气; 提高炉龄相应地减少了开停炉时的烘炉重油消耗, 有利于节油; 改善管理, 减少故障保温时间、炼炉时间来提高作业时间;减少高温钢, 降低平均出钢温度等等都是节油措施。世界上先进平炉都是采用强化燃烧, 用增大炉子供热能力而缩短热工期的时间来节能的。包钢高炉因矿石品位低, 焦比高, 实际上生铁能耗要高于全国水平, 因此油耗与加铁能耗也存在着制约关系。

节能的工作会愈来愈宽, 涉及的知识和因素也愈来愈多, 使评价某个因素愈加困难, 从另一角度看, 提高钢厂成材率和降低钢铁料消耗对平炉钢的节能会更有意义。

用氩气处理平炉钢

在平炉熔池中用氩气处理钢水的工艺。在容量为150、300和430t平炉中进行了试炼。钢是按现行工艺用废钢一矿石法熔炼的。通过炉顶倾斜氧枪进行金属吹Ar，喷吹气体消耗量为400～1200m /(h·枪)。采用YKOC-1传感器检查喷吹前、后熔体中的氧活度。在熔炼组中，由炉内选取金属和渣子试样。

试验研究表明，用惰性气体处理钢水时碳的氧化速度降低：随着Ar气消耗量由400增加到1200m3/h，碳的燃烧速度加快，如430t平炉从0．23提高到0．64%/h。开始喷吹时(头3~ 5min)碳的燃烧速度最大，而后明显降低。

可以看出，开始喷吹时熔池强烈沸腾，而后沸腾逐渐停止。现已查明，金属熔池的脱碳速度取决于喷吹前金属的过氧化程度，并在Ar消耗量为80O～9OOm/(h·枪)时，随着氧活度的增加脱碳速度提高0.5～1倍。这样，喷吹前金属中的碳含量为0.40～0.60%，若氧活度大于0．03% 则碳的氧化速度为0.48%/h，若氧活度小于0.03%，则碳的氧化速度为0.24%/h。

平炉熔池喷吹惰性气体，将使金属中的氧活度相对降低17-30% 用真空熔化法对金属试样的分析证实，在吹Ar条件下钢中氧的含量降低。借助喷吹惰性气体来消除平炉熔池的过氧化，将使熔池处理停止后碳的燃烧速度降低应当指出，在吹Ar结束后经过5～7min时，钢中氧的活度才能提高到原来的水平430t平炉喷吹时(用装备的热电偶连续测量金属温度)，金属的加热速度为1．7℃/min平炉熔池钢水吹Ar，可使成品钢的质量提高。

由于结疤减少造成表面缺陷的成品钢轨挑料量减少了1．3% 。车轮和轮箍钢的废品减少了0．6% 。最大程度地减少了裂纹(0．10%)、龟裂(0．18%，0．22% )和非金属夹杂(0．13%，0．26% )废品。

采用平炉熔池吹Ar方法熔炼其它牌号钢时，废品的数量也得到降低。结疤和龟裂缺陷的废品，减少得最多。

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