钢水硅含量逐渐降低,炉温逐渐升高,碳
-氧反应逐渐为主,硅-氧反应速率逐
渐降低而得到解释。
2
.Mn
的氧化规律
吹 炼 初 期 ,
[Mn] 也迅速氧化,但不如 [Si] 氧化得快。[Mn]被氧化为
(
MnO)同(SiO2)反应生成(MnO・SiO2)。随着吹炼进行,温度升高加
速石灰溶解,渣中(
CaO)增加将(MnO)置换出来,(MnO)被 C 还原成
[Mn] 重新进入钢液中,吹炼后期炉温持续升高,部分 [Mn] 重新被氧化成
(
MnO
)回到炉渣中,吹炼终了时,钢中的锰含量也称余锰或残锰。
图
2.2 转炉冶炼各试验炉次钢水锰含量[Mn]
随冶炼时间的统计平均变化
图
2.2 表明,吹炼中期(5min~10min)随着吹炼的进行,钢水锰含量
逐渐升高,而吹炼后期(
10min~15min)则逐渐降低。这是因为吹炼前期炉
温较低,锰同氧的亲和力比碳同氧的亲和力大,锰大量被氧化生成氧化锰;中
期由于温度的升高,脱碳反应剧烈,并有氧化锰被碳还原成锰重新进入钢液,
所以中期锰含量有明显升高;后期随着吹炼的进行,碳的氧化反应逐渐趋于平
缓,锰重新被大量氧化,所以钢水中锰含量逐渐降低。
3.C
的氧化规律
影响碳氧化速度变化规律的主要因素有:熔池温度、熔池金属成分、熔渣中
(
FeO)含量和炉内搅拌强度。在吹炼的前、中、后期,这些因素在不断发生变化
从而体现出吹炼各期不同的碳氧化速度。
图
2.3 转炉冶炼试验炉次钢水碳含量[C]
随冶炼时间的统计平均变化
图
2.3 表明,随着吹炼的进行,钢水碳含量逐渐降低;在钢水碳含量逐渐
接近目标碳时,这种逐渐降低的速度越来越缓慢。这一规律可由随着吹炼的进行
钢水碳含量逐渐降低,碳
-
氧反应速率逐渐降低而得到解释。
吹炼前期(
0min-5min):熔池平均温度低于 1400~1500℃,[Si]、
[Mn]含量高且与[O]的亲和力均大于[C]同[O]的亲和力,虽然(FeO)较高,
但化渣、脱碳消耗的(
FeO)较少,而且熔池搅拌不强烈,碳的氧化速度不如中
期高。
吹炼中期(
5min-10min):熔池温度高于 1500℃,[Si]、[Mn]含量降
低,
[P]-[O]亲和力小于[C]-[O]亲和力,熔池搅拌强烈,反应区乳化效果好,
结果此期碳氧化速度高。