电炉炼钢的配料计算,装料方法及操作(18)

的温度下，钢液的粘度不同，元素的扩散与传质及各种物化反应速度等也不同，因此为了保证冶金过程的顺利进行，在制订冶炼温度制度时就必须考虑钢液粘度的影响。

(2)熟知各种物化反应的温度范围。冶炼温度制度的制订除了要掌握钢的熔点和钢液的粘度外，就是要熟知各种物化反应的温度范围。例如，氧化期的脱磷和脱碳：前期主要是脱磷，温度应中等偏低;后期主要是脱碳，温度应逐渐升高。另外，钢的熔点因碳的氧化而逐渐上升，氧化期的脱碳量一般大于0.30%，对于碳含量小于1.0%的钢液，熔点相应提高20℃以上，因此氧化后期的温度应更高些。电炉炼钢的还原期主要进行脱氧、脱硫反应，其中脱氧是关键，考虑脱氧工艺特点及钢中原始硫含量，冶炼应在较高的温度下进行。但是，钢液还原后，由于大量脱氧剂和合金元素的不断引入，钢的熔点是降低的，因而还原期的冶炼温度又理应是由高逐渐降低的。如ZGMn13的熔点低，流动性较好，但当冶炼温度在1600℃以上时，钢中的锰将与耐火材料中的SiO2发生反应，易使炉衬损坏严重或造成漏炉事故，所以在制订ZGMn13钢冶炼温度制度时，不可不考虑这一特殊反应的温度范围。

(3)了解钢种的特性和易产生的冶金缺陷。不同的钢种有不同的特性，易产生不同的冶金缺陷，对冶炼温度的要求也不一样。一般对于碳含量低、熔点高、粘度大的钢种，确定的冶炼温度要略高一些，而对于含碳或含硅或含锰高、流动性好的钢种应稍低些。对于白点、偏析、层状断口敏感的钢种，确定的冶炼温度要适当低一些，而对于要求检查发纹的钢种要适当高一些。

(4)考虑冶炼过程中的各种生成热和温度降。冶炼温度制度的制订应考虑冶炼过程中的各种生成热。如熔化期的吹氧助熔或C、Si、Mn等元素的氧化，均使熔池的温度升高;还原期许多脱氧元素与氧发生的反应也是放热反应，当用量较多时，如果不考虑，容易出现高温钢并浪费大量的热量。此外，在制订冶炼温度制度时，还应考虑冶炼过程中的各种温度降，如氧化末期的全扒渣降温、造渣材料和各种铁合金从常温加热到熔点，再由固态转变为液态的吸热降温、中间出钢法的降温、出钢过程及包中精炼或采用固体合成渣的降温，镇静与浇注过程的降温等，如果忽视，易使冶炼出现低温钢或后升温。

2.钢液的升温

由于脱磷，熔化末期至氧化前期，钢液的温度多是中等偏低的。但为了保证熔池的激烈沸腾，脱碳反应在高温下进行，矿石的熔化也需要消耗一定是热量，随着碳含量的降低而钢的熔点提高，要求氧化期的钢液必须不断地进行升温。此外，氧化期钢液的升温也为还原期造渣、脱氧、脱硫及合金化等创造了有利条件。

从熔体的加热条件上分析，氧化期钢液的升温比还原期有利，这是因为激烈的碳氧反应引起的沸腾火舌加速了热量的传递，可在短时间内迅速提高钢液温度以及使钢液温度变得更加均匀。而还原期的熔池比较平静，钢液中因合金元素与脱氧剂的引入，粘度增加，不利于分子的热振动或自由电子的穿过。另外，还原性钢液和氧化性钢液及还原渣和氧化渣的热导率不一样。在还原性钢液中，合金元素和杂质的总含量比氧化性钢液中的高，在其他条件相同的情况下，还原性钢液的热导率不如氧化性钢液的高。同理，还原渣的导热能力也不如氧化渣的好。一般说来，静止熔渣的热导率要比沸腾熔渣的热导率低20～40倍。电炉炼钢的弧光热是通过熔渣传给钢液的，尽管还原期引入了大量的合金元素与脱氧剂，钢的熔点虽然下降了，但总的情况仍然是不利于钢液的升温与加热。

钢液在还原后期的升温俗称后升温。由于熔体的导热性能不好，后升温的速度极为缓慢且熔池中温度分布也不均匀，既延长了还原时间，又往往造成脱氧效果差，进而使钢中气体和夹杂物含量增加，也降低炉衬的使用寿命。既不利于操作，又影响钢的质量。因此，在冶炼过程中要求氧化末期钢液的温度要高于或至少应等于出钢温度。