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铁水预处理的目的以及预处理工艺法

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铁水预处理的目的以及预处理工艺法

铁水预处理的目的

铁水预处理是指铁水在进入转炉炼钢之前,为了去除某些有害成分或回收有益成分的处理过程。针对炼钢而言,主要是使铁水中的硅、硫、磷含量降低到所要求的范围,以简化炼钢过程,提高钢材的质量。

在铁和钢的生产过程中,硫之所以成为主要脱除或控制的元素之一,是因为它对钢的性能有着多方面的影响。

(1)热脆:硫在铁液中以FeS形式存在,1600℃硫在铁液巾能无限溶解,但其溶解度随温度的降低而减小,在固态铁中的溶解度很小。在钢液凝固过程中,低熔点(1193℃)的FeS将浓聚于液相中,并将与Fe形成低熔点共晶(988℃),最后凝固时形成网状组够分布于铁晶粒周界上。当钢在热加工的加热过程中,温度超过1100℃左右时,富集于晶界的低熔点硫化物将使晶界成脆性或熔融状态,在轧制或锻造时,即出现裂纹,这种现象称为“热脆”。

(2)疲劳断裂:钢材的疲劳断裂是由于使用过程中钢材内部显微裂纹不断扩展的结果。当硫含量偏高时产生晶界裂纹,这就是由于硫高而导致疲劳断裂的原因。

(3)力学性能:硫化物夹杂对钢材力学性能的影响,主要是由于硫化物夹杂在钢材加工中易变成长条状和片状,因此使钢材横向抗拉强度及塑性大大下降,同时冲击韧性也下降。

(4)抗蚀、焊接和切削性能:钢中硫化物夹杂还会引起坑蚀现象。在钢的焊接过程中,钢中的硫化锰夹杂能引起热撕裂。硫对钢还有一种很好的影响,即它能改善钢的切削性能。

铁水预处理工艺方法

铁水预处理是对炼钢用铁水进行脱硅、脱磷和脱硫处理(简称为“三脱”),主要在出铁沟、鱼雷式混铁车、铁水包和混铁炉中进行。

铁水预处理工艺方法有:铁水沟连续处理法(铺撒法)、铁水罐喷吹法、机械搅拌法、专用炉法、摇包法、转鼓法、钟罩法以及喷雾法等。

铁水沟连续处理法:此法是一种最简易的铁水预处理方法,可分为上置法和喷吹法两种。前者只需将预处理剂铺撒在铁水沟适当的位置,预处理剂即随铁水流下,靠铁流的搅动和冲击使预处理剂和铁水发生反应而脱出有关杂质元素;而后者则需在铁水沟上设置喷吹搅拌枪或喷粉枪,使预处理剂经喷吹搅拌强化与铁水的接触。

铁水罐喷吹法:将预处理剂用喷枪喷人铁水罐内的铁水中,使其与铁水充分反应,以达到净化铁水、脱除或提取有关元素的目的。铁水罐有鱼雷罐和敞口罐之分。

机械搅拌法:将置于铁水表面的预处理剂通过搅拌与铁水有效接触的一种高效方法,这种方法多用于深度脱硫。

专用炉法:此法是用一种容量宽松易于控制的铁水预处理专用设备处理铁水,也有用转炉作为专用炉的。

铁水预脱硫的各种处理方法如表1所示。

目前在国内外各钢厂中较流行的铁水预处理方法为搅拌法(KR机械搅拌法)和喷吹法。

(转自热加工论坛)

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