机械化工AOD炉冶炼工艺过程的研究马莹莹(吉林电子信息职业技术学院，吉林吉林132021)【摘要】本文通过理论分析和试验研究，掌握氧与氧的混合气体及含固相微粒混合气体对铁合金脱碳及去硫、磷等杂质的影响。摸索出适合冶炼中低碳铬(锰)铁在不同碳含量、不同温度范围、不同环境压力的最佳吹氧、氮和氩的混合气体的比例、流量及压力。分析其关系规律，制定出各参数工艺曲线。【关键词】AOD炉冶炼原理工艺曲线1AOD炉冶炼工艺介绍AOD炉是氩氧精炼炉的简称，它是综合在顶吹和底吹两种氧气转炉炼钢法的优点基础上，同时克服两者的不足，最终研制的一种新的炼钢
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
。AOD炉冶炼工艺一般如后述:钢水倒入AOD炉后，立即摇直炉体，开始氩氧混吹，开吹温度控制在1480～1560℃．吹炼过程的控制是根据钢包钢水分析值和钢水重量来确定氧气消耗量。吹炼分为:第一期O2∶Ar=3∶1;脱碳至0．2～0．3%，吹炼时间视初炼钢水含碳量而定。一般当初炼钢水碳含量为1．2～1．7%时，一期吹炼时间为24～30min。第二期O2∶Ar=1∶1;脱碳至0．04～0．06%，吹炼时间一般为10min左右，再纯吹氩5min左右以调整成分和温度。第三期如果冶炼超低碳不锈钢，则增加第三期吹炼。O2∶Ar=1∶3;吹炼时间15min左右，控制终点碳为0．03%以下。吹氩搅拌;温度控制在1580～1620℃;正常冶炼周期为90min。2AOD炉冶炼工艺的基本原理图1不锈钢顶底复吹AOD炉的示意图AOD炉冶炼工艺与传统工艺有很大的不同，过程如下:顶底复合吹就是氧气被置于炉顶的氧枪吹入熔池，如图1所示，然后氧气流以非常快的速度融入到熔池的
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
面，这时钢液则与氧气直接发生脱碳反应;同时不同比例的O2和N2(或Ar)的混合气体由炉子近底部的喷枪向熔池吹入，这些喷枪位于炉的侧壁，是多个等截面的管子。这样就保证了降低CO的分压，最终实现脱碳保铬的效果。AOD炉顶部设置氧枪，它是吹炼中氧化反应和提供热量的主要来源，氧枪装置通过吹入的氧气在熔液的表面形成一个凹坑，凹坑增加了反应的接触面积，使氧化反应更有利地进行，同时很有效地避免了喷溅。利用氧枪升降装置，通过编码器精确定位氧枪高度。吹入氧气流的流量与压力是根据铁水的成分和重量所确定的，为了保证氧枪中输出的气流稳定并且变化连续，可以通过调节两级控制阀和利用压力反馈装置来完成。为了使溶液流动有足够的动力，在AOD炉的底部放置了多支氩枪，这样还可以起到脱碳保铬的作用。通过研究表明，底吹的能源利用率大约是顶吹的10倍。顶吹这部分主要用于熔池的搅拌。复吹转炉过程中，在炉的底部吹入氩气，不仅可以使熔池中CO的分压降低，还可以抑制铬元素的氧化。近年来，复吹CO2在我国鞍钢获得了成功。3氩氧精炼工艺曲线制定3．1反应机理反应机理包括铁水中化学反应的热力学和动力学原理。只有清楚的掌握铁水中各种元素间的化学反应关系以及与热量转化间的关系，才能建立起尽可能准确的数学模型，才可能把智能控制原理合理的应用于冶炼的控制。整个铁水的冶炼根据不同的特征可以划分为几个阶段。吹炼的前1/3～1/4时间，硅、锰迅速氧化到很低的含量，此时熔液温度迅速上升。在碱性操作时，硅氧化较彻底，锰在吹炼后期有回升现象;在硅、锰氧化的同时，碳也被氧化。当硅、锰氧化基本结束后，随着熔池温度升高，碳的氧化速度迅速提高。当碳含量＜0．15%以后，脱碳速度又趋下降;在开吹后不久，随着硅的降低磷被大量氧化，但在吹炼中后期磷下降速度趋缓慢，甚至有回升现象;硫在开吹后下降不明显，吹炼后期去除速度加快。吹炼过程中金属升温大致分三个阶段:第一阶段升温速度很快，第二阶段升温速度趋缓慢，第三阶段升温速度又加快。熔池中的熔渣温度比金属温度约高20～100℃。3．2底吹曲线在强烈脱碳期，由于生成的CO数量多熔池搅拌强烈，渣中氧化铁己下降、此时无需底部吹气搅拌。底气量一般控制在不烧枪、钢水不倒灌的最低水平上。在吹炼时间的后1/3内，生成的CO减少，溶液搅拌能量降低，所以以上限吹氩，出钢时Ar气量仍减至最小。图2复吹供气曲线3．3氧枪高度和供气流量曲线它包括确定氧的流量和枪的位置以及计算氧枪的高度。氧流量是根据操作现场工艺的经验，对不同钢种在吹炼中按某种模式改变，这种模式就是根据装入量的不同以及炉役期的不同而确定的。因为顶吹对于熔液的流动性影响较小，所以在吹炼过程中不需要频繁的改变流量。确定氧枪高度主要依据钢水液面的高度以及氧枪间隙值之和，氧枪间隙值指的是液面与氧枪喷口的距离差。由根据工艺要求确定的变更模式来确定氧枪间隙值，要为氧化反应保证很好的接触面积，防止喷溅。图3氧枪和供氧量在整个吹炼过程中的变化曲线4结语本文阐述了AOD炉冶炼工艺的基本原理，它是综合在顶吹和底吹两种氧气转炉炼钢法的优点基础上，同时克服两者的不足，最终研制的一种新的炼钢方法。研究了AOD法铁合金吹炼反应机理，确定了底吹供氩和顶吹供氧流量曲线以及氧枪高度曲线，为实施控气策略确定了工艺控制要求。参考文献:［1］贾振海．氩氧炉生产中、低、微碳铬铁的新工艺［J］．铁合金，2005(2)．［2］孙铭山，邹勇，范光伟．AOD炉冶炼不锈钢氮合金化控制模型的研究和应用［J］．特殊钢，2008，29(6)．基金项目:本文系吉林电子信息职业技术学院院级项目。—14—
浙公网安备 33021202002483