二、终点控制的出钢 1．终点标志及终点碳控制 2．终点温度的判断 3．转炉出钢

在氧气顶吹转炉冶炼过程中，温度的控制是指吹炼过程温度控制和终点温度控制。冶炼任何钢种，出钢温度过高、过低都会对浇注操作不利，并影响钢的质量。 因此，控制终点温度的关键是要控制好吹炼过程温 度，所以在生产中必须建立合理的吹炼过程温度制度，以满足吹炼过程及终点的温度要求。

一、温度控制

1．吹炼过程温度控制的原则

（1）满足快速造渣的要求，保证尽快形成成分和性质符合要求的炉渣。 （2）满足去除磷、硫和其它杂质的要求。

（3）满足吹炼过程平稳和顺行的要求。吹炼的前、中期，特别是在碳氧化期，温度过高或过低都容易产生喷溅。

（4）协调熔池的升温和脱碳，保证能顺利而准确地控制终点。 2．吹炼过程的温度控制 （1）吹炼过程热量的收入与支出

氧气转炉炼钢的热量来源主要是铁水的物理热和元素氧化反应放出的热量。热量的支出看，主要是钢水的物理热约占63%，炉渣带走的热量大约占16%，还有炉气、炉衬和操作中喷溅等造成的热损失。

兑入炉内的铁水温度一般为1200～1300℃,经过短短的十多分钟的吹炼，元素的氧化反应热就使钢液温度达到1640～1670℃,平均每分钟升温为20～30℃。铁水带入的物理热和元素氧化放出的化学热除了能满足出钢温度（包括抵偿炼钢过程的热损失）要求外，还有富余。因此，必须加入一定数量的冷却剂，才能使终点温度控制在规定范围内。

（2）吹炼过程中的温度控制方法 ①加入冷却剂

在氧气顶吹转炉吹炼过程中，温度的控制主要是通过加入冷却剂进行控制，其次是适当调整枪位。转炉吹炼使用的冷却剂有废钢、铁矿石、氧化铁皮等，控制好过程温度。总的原则是，首先根据铁水温度、成分及终点温度的要求，确定冷却剂加入总量，然后在一定时间内分批加入。废钢是在开吹前一次加入。铁矿石和氧化铁皮又能起到助熔剂的作用。可以与根据吹炼情况，分批与石灰一起加入。

②加入提温剂

在氧气顶吹转炉吹炼过程中，有时会遇到突发事故造成熔池温度过低，此时可适当添加提温剂来提高熔池温度，常用提温剂有硅铁、铝铁，焦炭也可作为提温剂。

③吹炼操作的影响

1）采用低枪位操作或提高供氧强度，应酌情减少冷却剂的用量。

2）吹炼过程中发生喷溅，会造成较大的热损失，要特别注意调整冷却剂的用量。

3）造渣的影响：渣量多热损失大，操作不当而发生严重跑渣 ，一次加料过多使熔池温度下降过多，不得不在终点加提温剂提温。

3．确定出钢温度

出钢温度取决于钢的熔点及出钢和浇注过程中钢液的热损失，钢的成分不同，钢的熔点也不同。钢中元素使熔点的降低值Δt列于下表中。

表：溶解1%元素使纯铁熔点降低值

降低铁熔点能力强而通常含量又较大的元素是碳，而氢、氮、氧等元素在铁中含量很低，对铁熔点影响不大，一般认为钢中气体能使钢的熔点降低约7℃。

钢熔点的近似值可由下式确定：

式中 t熔——钢的熔点，℃； 1538——纯铁熔点，℃；

t——纯铁中某元素含量增加1%时熔点降低值，℃； [%j] ——钢中元素j的质量分数。 [例题］：计算40Cr钢的熔点，化学成分如下：

元素 C Mn Si P S Cr Wj/% 0．40 0．65 0．20 0．02 0．03 0．90 [解]：由表10-1查得每加入1%元素时铁熔点降低值如下： 含1% C Mn Si P S Cr Δt/℃ 65 5 8 30 25 1．5 考虑钢中气体含量使铁熔点降低7℃，则

t熔=1538-（65×0．4+5×0．65+8×0．2+30×0．02+25×0．03+1．5×0．9+7）=1538-34-7=1497℃ 钢种的熔点确定之后，再根据出钢过程的温度降、钢水在钢包内镇静时的温度降、浇注过程中的温度降，决定其出钢温度。通常是在钢熔点之上再加60～120℃；如钢水吹氩还要加50℃。即：

t出=t熔+（60～120）+50 ℃

对于炉容量较小的炉子，因其出钢、浇注过程中热损失大，可选取上限。通常10～50吨钢水取80～120℃，50吨以上炉子取60～80℃。

二、终点控制和出钢

1．终点控制

到达终点的具体标志是：

（1）钢中碳含量达到所炼钢种的控制范围； （2）钢中P、S含量低于规格下限以下的一定范围；

（3）出钢温度能保证顺利进行精炼、浇注； （4）对于沸腾钢，钢水应有一定氧化性。

吹炼终点控制的基本要求是，在吹氧结束时金属的化学成分和温度同时达到出钢的要求。硫和磷在吹炼终点前就应使其符合要求，所以终点控制便简化成碳含量和温度的控制。关于温度控制已在前面介绍，所以这里仅讲终点碳的控制。

终点碳的控制存在两种不同的方法：“拉碳法”和 “增碳法”。 （1）拉碳法

在熔池中碳达到出钢要求时停止吹氧，即到达吹炼终点。此时钢中磷、硫、温度等都符合出钢要求，而且钢中碳加上铁合金带入的碳正好符合所炼钢种的要求，不需要再向熔池中加增碳剂。这种控制终点碳的操作称为拉碳法。拉碳法操作用于含碳量大于0．10%的钢种，又叫“高拉碳”。

（2）增碳法

增碳法是在吹炼平均含碳量≥0．08%的钢种时，统统将碳吹至0．07%～0．08%时停吹，在钢包内按规格要求增碳，这种控制终点碳的操作称为增碳法。

拉碳法终点∑（FeO）低，金属收得率高；氧气消耗量少，节省增碳剂；延长炉龄。终点钢液含氧低，脱氧剂用量少，钢中非金属夹杂含量少。但是拉碳法一次命中率低，有相当多的炉次碳拉低了。这时唯一的办法是在钢包内向钢水增碳。被迫采用增碳法。

（3）后吹

氧气顶吹转炉中吹氧脱碳，当含碳量降至0．07%～0．08%之间时，脱碳速度就很小了。此时吹入的氧气主要用于氧化钢液中的铁元素，并使钢液中的含氧量急剧增加，一般都把此时作为吹炼终点，如果由于种种原因继续吹炼就称之为后吹。后吹是因为终点温度不够或硫、磷含量较高而被迫继续吹氧的不正常操作。后吹的危害是很严重的。

2．转炉出钢 （1）转炉出钢的条件

①钢液的含碳量达到了所炼钢种的终点碳的要求； ②钢液的磷、硫含量已符合所炼钢种对终点磷、硫的要求： ③钢液的温度已进入所炼钢种要求的出钢温度范围。 （2）出钢要求

对转炉出钢的要求是：出钢的开始及结束时，快速摇炉通过前期下渣区和后期下渣区，同时采用“挡渣出钢”技术，尽量减少下渣量；出钢过程中。在保证炉口不下渣的前提下，随着出钢的进行逐渐压低炉口，以避免钢流卷渣。（倾炉出钢时，炉渣要比钢液先期到达出钢口的位置，这样总会有一部分炉渣流入钢包，生产上称之为前期下渣。当出钢接近结束时，炉内钢液渐少，出钢孔处钢液卷渣必然有部分炉渣流人钢包，生产上称之为后期下渣。出钢程中，如果操作不慎将炉口压得过低，以致渣面超过炉口的高度，会使熔渣从炉口溢出而流入钢包，该现象被称为炉口下渣。）

（3）挡渣出钢

目前国内使用较多的是挡渣球法。用生铁铸成空心球体，内装沙子，外涂高铝耐火水泥。其挡渣原理是，出钢过程中将挡渣球投入炉内．由于密度的关系挡渣球悬浮在钢液与炉渣之间，并随钢液的流动而移动，当炉内的钢液流尽时，档渣球正好下落，堵住出钢孔，避免后期下渣。

为提高挡渣效果，实际生产中应注意以下几个问题：

①挡渣球的密度：要求球体的一半左右沉没在钢液中。挡渣球的密度可通过调整空心球内的装砂量来控制。

②挡渣球的直径：挡渣球的直径为出钢孔直径的l．2倍左右时挡渣效果最好。

③投球地点：投球地点一般选在出钢孔的周围，最佳距离与出钢孔的直径、终渣的粘度及投球时间等因素有关。因此，实际生产中应不断总结经验，寻求本厂生产条件下的最佳投球地点，以获得最佳的挡渣效果。

④投球时间：一般挡渣球到达出钢口位置约需30秒，根据一些钢厂的经验，在钢出至三分之二左右时向炉内投掷挡渣球，档渣的效果较好。

⑤出钢孔的形状：采用挡渣球挡渣出钢技术时，出钢孔始终保持圆整且呈喇叭状，以提高挡渣效果。

另外，还应设置下渣监测装置，以便及时摇炉停止出钢。 （4）钢包渣改性和使用覆盖渣

即使采用挡渣技术，也不可能完全避免出钢时下渣，因此应考虑钢包内炉渣的变性问题，以消除氧化渣的诸多不利影响。通常的做法是，向包内加入适量的石灰-铝粉或石灰-电石粉混合物还原渣中的（FeO），使钢包渣变为白渣。

挡渣出钢后，为使钢液保温应在出钢后向钢包内加适量的覆盖渣。覆盖渣应熔点低，保温性能良好，硫、磷含量低。生产中广泛使用炭化稻壳作为覆盖渣。炭化稻壳具有保温性能好、密度小、不粘挂钢包等优点。

课程结构

第六讲 脱氧与合金化 一、脱氧

二、氧气转炉的脱氧 三、合金化 四、喂丝技术 本讲小结：

第六讲 脱氧与合金化

内容介绍： 一、脱氧

1．了解脱氧的目的和任务 2．选择脱氧剂及确定加入量 3．脱氧剂加入的原则 4．转炉炼钢脱氧操作 二、合金化 合金加入顺序

一、脱氧的目的与任务

转炉炼钢在出钢前，或者在出钢、浇注过程中，加入一种或几种与氧亲合力比铁强的元素，使金属中氧量降低到要求的限度，这一操作称为脱氧。并且往往在脱氧的同时，是钢中Si、Mn及其