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炼钢过程中调整钢液合金成分的操作称为合金化,它包括电炉过程钢液的合金化及精炼过程后期钢液的合金成分微调。冶金工程传统电炉炼钢的合金化一般是在氧化末期、还原初期进行预合金化,在还原末期、出钢前或出钢过程进行合金成分微调。而现代电炉炼钢合金化一般是在出钢过程中在钢包内完成,出钢时钢包中合金化为预合金化,精确的合金成分调整最终是在精炼炉内完成的。合金化操作主要指合金加入时间与加入的数量。
合金加入时间。冶金工程加入铁合金总的原则是:熔点高、不易氧化的元素可早加,如镍可随炉料一同加入,收得率仍在95%以上;熔点低,易氧化的晚加入,如硼铁要在出钢过程中加入钢包中,回收率只有50%左右。
另外,脱氧操作和合金化操作也不能截然分开。一般说来,作为脱氧的元素先加,合金化元素后加;脱氧能力比较强,而且比较贵重的合金元素,应在钢液脱氣良好的情况下加入。比如易氧化元素的加入顺序与目的应为:出钢前2~3min加铝脱氧,加钛固定氮,出钢过程再加硼,提高硼的回收率。此种情况,三者的收得率分别为65%,50%,50%。
加入数量。冶金工程化学成分对钢质M和性能影响很大,现场根据冶炼钢种、炉内钢液量、炉内成分、合金成分及合金收得率等快速准确地计算合金加入量。
电炉配料采取高配碳,其目的主要是:
冶金工程熔化期吹氧助熔时,碳先于铁氧化,从而减少了铁的烧损。
渗碳作用可使废钢熔点降低,加速熔化。
(3)碳-氧反应造成熔池搅动,促进了渣-钢反应,有利于早期脱碟。
(4)在精炼升温期,活跃的碳-氧反应扩大了渣-钢界面,有利于进一步脱磷,有利于钢液成分和温度的均匀化和气体、夹杂物的上浮。
(5)活跃的碳-氧反应有助于泡沫渣的形成,提高传热效率,加速升温过程。
配碳量和碳的加入形式、吹氧方式、供氧强度及炉子配备的功率关系很大,需根据实际情况确定。
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