如何判断氧气顶吹转炉炼钢碳含量

如何判断氧气顶吹转炉炼钢碳含量　　A看火焰　　转炉开吹后，熔池中碳不断的被氧化，金属液中的碳含量不断降低。碳氧化时，生成大量的CO气体，高温的CO气体，从炉口排出时，与周围的空气相遇，立即氧化燃烧，形成了火焰。炉口火焰的颜色、亮度、形状、长度是熔池温度及单位时间内CO排出量的标志，也是熔池中脱碳速度的量度。　　在一炉钢的吹炼过程中，脱碳速度的变化是有规律的。所以能够从火焰的外观来判断炉内的碳含量。　　在吹炼前期熔池温度较低，碳氧化得少，所以炉口火焰短，颜色呈暗红色，吹炼中期碳开始激烈氧化，螺旋烟管www.tspipes.combd生成CO量大，火焰白亮，长度增加，也显得有力。这时对碳含量进行准确的估计是困难的。当碳进一步降低到0.20％左右时，由于脱碳速度明显减慢，CO气体显著减少。这时火焰要收缩、发软、打晃，看起来火焰也稀薄些。炼钢工根据自己的具体体会就可以掌握住拉碳时机。　　生产中有许多因素影响我们观察火焰和做出正确的判断。主要有如下几方面。　　(1)温度。温度高时，碳氧化速度较快，火焰明亮有力。看起来好像碳还很高，实际上已经不太高了，要防止拉碳偏低；温度低时，碳氧化速度缓慢，火焰收缩较早。另外由于温度低，钢水流动性不够好，熔池成分不易均匀，看上去碳好像不太高了，但实际上还较高，要防止拉碳偏高。　　(2)炉龄。螺旋烟管炉役前期炉膛小，氧气流股对熔池的搅拌力强，化学反应速度快，并且炉口小，火焰显得有力，要防止拉碳偏低。炉役后期炉膛大，搅拌力减弱了，同时炉口变大，火焰显得软，要防止拉碳偏高。　　(3)枪位和氧压。枪位低或氧压高，碳的氧化速度快，炉口火焰有力，此时要防止拉碳偏低；反之，枪位高或氧压低，火焰相对软些，拉碳容易偏高。　　(4)炉渣情况。炉渣化得好，能均匀覆盖在钢水面上，气体排出有阻力，因此火焰发软；若炉渣没化好，或者有结团，不能很好的覆盖钢水液面，气体排出时阻力小，火焰有力。渣量大时气体排出时阻力也大，火焰发软。　　(5)炉口粘钢量。炉口粘钢时，炉口变小，火焰显得硬，要防止拉碳偏低；反之，要防止拉碳偏高。　　(6)氧枪情况。喷嘴蚀损后，氧流速度降低，脱碳速度减慢，要防止拉碳偏高。　　总之，在判断火焰时，要根据各种影响因素综合考虑，才能准确判断终点碳含量。　　B看火花　　从炉口被炉气带出的金属小粒，遇到空气后被氧化，其中碳氧化生成CO气体，由于体积膨胀，把金属粒爆裂成若干碎片。碳含量越高(ω[C]>1.0％)爆裂程度越大，表现为火球状和羽毛状，弹跳有力。随碳含量的不断降低依次爆裂成多叉、三叉、二叉的火花，弹跳力逐渐减弱。当碳很低([c]<0.10％)时，火花几乎消失，跳出来的均是小火星和流线。只有当稍有喷溅带出金属才能观察到火花，否则无法判断。炼钢工判断终点时，在观察火焰的同时，可以结合炉口喷出的火花情况综合判断。　　C取钢样　　在正常吹炼条件下，吹炼终点拉碳后取钢样，将样勺表面的覆盖渣拨开，根据钢水沸腾情况可判断终点碳含量。　　[C]=0.3％～0.4％：钢水沸腾，火花分叉较多且碳花密集，弹跳有力，射程较远。　　[C]＝0.18％～0.25％：火花分叉较清晰，一般分4～5叉，弹跳有力，弧度较大。　　[C]＝0.12％～0.16％：碳花较稀，分叉明晰可辨，分3～4叉，落地呈“鸡爪”状，跳出的碳花弧度较小。多呈直线状。　　[C]<0.10％：碳花弹跳无力，基本不分叉，呈球状颗粒。　　[C]再低，火花呈麦芒状，短而无力，随风飘摇。　　同样，由于钢水的凝固和在这过程中的碳氧反应，造成凝固后钢样表面出现毛刺，根据毛刺的多少可以凭经验判断碳含量。　　以火花判断碳含量时，必须与钢水温度结合起来，如果钢水温度高，在同样碳含量条件下，火花分叉比温度低时多。因此在炉温较高时，估计的碳含量可能高于实际碳含量。情况相反时，判断碳含量会比实际值偏低些。　　人工判断终点取样应注意：样勺要烘烤，粘渣均匀，钢水必须有渣覆盖，取样部位要有代表性，以便准确判断碳。　　D结晶定碳　　终点钢水中的主要元素是Fe与C，碳含量高低影响着钢水的凝固温度，反之，根据凝固温度不同也可以判断碳含量。如果在钢水凝固的过程中连续地测定钢水温度，当到达凝固点时，由于凝固潜热补充了钢水降温散发的热量，所以温度随时间变化的曲线出现了一个水平段，这个水平段所处的温度就是钢水的凝固温度，根据凝固温度可以反推出钢水的碳含量。因此吹炼中、高碳钢时终点控制采用高拉补吹，就可使用结晶定碳来确定碳含量。　　E其他判断方法　　当喷嘴结构尺寸一定时，采用恒压变枪操作，单位时间内的供氧量是一定的。在装入量、冷却剂加入量和吹炼钢种等条件都没什么变化时，吹炼1t金属所需要的氧气量也是一定的，因此吹炼一炉钢的供氧时间和氧耗量变化也不大。这样就可以根据上几炉的供氧时间和氧耗量，作为本炉拉碳的参考。当然，每炉钢的情况不可能完全相同，如果生产条件有变化，其参考价值就要降低。即使是生产条件完全相同的相邻炉次，也要与看火焰、火花等办法结合起来综合判断。　　随着科学技术的进步，应用红外、光谱等成分快速测定手段，可以验证经验判断碳的准确性。