吹煉終點

吹煉時當爐口火焰逐漸變為綠色，吹煉接近終點。根據吹煉進度、觀察結果進行停風操作。爐長取樣判斷，當熱態試樣表面呈油光色澤，斷面為金黃色，冷態試樣全為銀白色時，吹煉已到終點。

基本介紹

• 中文名：吹煉終點
• 外文名：blow end point
• 過程：金屬冶煉過程的終止點
• 標準：爐口火焰逐漸變為綠色
• 終點物質：終點[C]、[S]、[O]等含量要達標
• 套用：金屬冶煉

冶煉過程

氧氣轉爐僅在十幾分鐘內就必須完成造渣、脫[P]、脫[S]、升溫、降溫等基本任務，必須要求終點[C]、溫度合格時，[P]、[S]等也同時合格。

（一）吹煉初期：重點在於脫[P]。

吹煉初期熔池溫度較低，高鹼度爐渣尚未形成，渣中（FeO）較高，脫[S]能力很低，甚至由於石灰帶入的硫還會使金屬中[S]含量略增高，但這時有利於脫[P]反應的進行。因此，如能在前期儘快造成具有一定鹼度和氧化鐵較高的爐渣，就能將鐵水中的[P]大部分脫除。這一點很重要。在實際操作中，合理控制爐渣氧化性和碳氧化速度的比例關係，關鍵在於儘早形成（一般在3～4分鐘）Σ（FeO）在18～25%、鹼度R≥1.8的爐渣，這樣，前期脫[P]效率可以達到70～80%。

（二）吹煉中期：重點在於脫[S]。

在吹煉中期，脫[S]速度加快，對渣鋼之間有良好的攪拌作用，形成乳濁狀爐渣，渣Σ（FeO）較低（約7～12%）、熔池溫度升高、石灰大量熔化、爐渣R上升，所有這些條件都有利於脫[S]。中期是脫[S]最好的階段。特別要注意的是控制好槍位，不至因激烈脫[C]而使Σ（FeO）過低，導致爐渣“返乾”，惡化脫[S]效果，同樣這對脫[P]也不利。中期脫[P]主要在乳化渣相中進行。中期控制爐渣中Σ（FeO）不小於7%，並加入少量螢石，不使爐渣過份“返乾”，對脫[S]，脫[P]都有利。

此時爐內溫度應達到較高水平，才有利於脫硫。若溫度過低，對脫硫很不利。

（三）吹煉末期：繼續脫[S]、脫[P]。

此時[C]的氧化速度減慢，對熔池攪拌不如中期，但熔池溫度高，爐渣R高，流動性也好，仍然能有效地脫[S]。

由於熔池溫度高，似乎對脫[P]不利，但爐渣R高，達2.8～3.2，Σ（FeO）在12～15%間，脫[P]效果可達85%以上。

總之，煉鋼工應統籌考慮降[C]、升溫、造渣、供氧幾方面因素，使一爐鋼到終點時，溫度和成分都命中。

吹煉終點的確定

（1）爐口火焰。吹煉前期熔池溫度較低，碳氧化得少，所以爐口火焰短，顏色呈暗紅色。吹煉中期碳開始激烈氧化，生成CO量大，火焰白亮、長度增加，也顯得有力，這時對碳含量進行準確的估計是困難的。當碳含量進一步降低到0.20%左右時，由於脫碳速度明顯減慢，CO氣體顯著減少，火焰要收縮、發軟、打晃，看起來也稀薄些。煉鋼工根據自己的具體體會就可以掌握拉碳時機。

（2）供氧量。當噴嘴結構尺寸一定時，採用恆壓變槍操作，單位時間內的供氧量是一定的。在裝入量、冷卻劑加入量和吹煉鋼種等條件基本無變化時，吹煉1t金屬所需要的氧氣量也是一定的，因此吹煉一爐鋼的供氧時間和耗氧量變化也不大，這樣就可以將上幾爐的供氧時間和耗氧量作為本爐拉碳的參考。當然，每爐鋼的情況不可能完全相同，如果生產條件有變化，其參考價值就要降低。即使是生產條件完全相同的相鄰爐次，也要與看火焰、火花等辦法結合起來綜合判斷。

（3）副槍定碳。根據副槍準確測定碳含量。

煉鋼過程終點氧含量控制

氧含量控制

當轉爐吹煉到終點時，鋼水中溶解了過多氧，稱為溶解氧[O]_溶（或氧活度a_[O]）。出鋼時鋼水脫氧合金化的目的是：

（1）把鋼水中溶解氧脫掉，轉變為脫氧夾雜物；

（2）合金化達到規定的鋼種成分（C、Si、Mn及其他合金成分）。

經過脫氧和爐外精煉操作（吹氬、LF、VD、RH），脫氧所生成夾雜物（Al₂O₃、MnO·SiO₂、CaO·SiO₂·Al₂O₃、CaO·Al₂O₃）大部分上浮到鋼包頂渣，夾雜物尺寸絕大部分小於30μm，鋼水中總氧含量T[O]可以達到小於0.0030%，甚至小於0.0010%，也就是說鋼水很“乾淨”了。因此，可以用鋼的總氧含量T[O]來表征鋼的潔淨度，也就是鋼中夾雜物水平。所以，T[O]可表示為：

T[O]=[O]_溶+[O]_夾

因此，要降低T[O]，則要：

（1）降低[O]_溶。降低轉爐吹煉終點氧，這是產生夾雜物的源頭。

（2）降低[O]_夾。也就是減少鋼中夾雜物，因此要：

1）減少脫氧產物，控制脫氧和精煉操作，促進原生的脫氧產物上浮；

2）減少新的夾雜物生成，也就是減少在連鑄過程中鋼水二次氧化。

生產實踐表明，拎軋深沖薄板表面線狀缺陷（Sliver）和表面起皮缺陷（Pencil Blister）主要來源於連鑄板坯皮下含有Al₂O₃、CaO·Al₂O₃等類型夾雜物。因此，要提高冷軋板表面質量，就要降低鋼中脫氧夾雜物，而要降低鋼中央雜物，首先就要降低轉爐終點鋼水氧含量，這是產生夾雜物的源頭。

氧含的影響因素

由T[O]=[O]_溶+[O]_夾可知，出鋼時：[O]_夾 →0，T[O]=[O]_溶。

根據在某鋼廠300t 轉爐的生產統計，轉爐終點[O]_溶（或氧活度a_[O]）取決於終點碳[C]含量、終點溫度、終渣（FeO）、後吹操作。

1、終點碳含量

在某廠轉爐冶煉終點由副槍測定的終點[C]和[O]_溶的統計關係如圖2-1所示。由圖2-1可知，Ⅰ區， [O]_溶波動在[C]-[O]平衡曲線附近（[C]小於0.04%，[O]溶為0.0600%～0.0900%），[%C][%O]為0.0027，爐齡小於2500爐；Ⅱ區，[O]_溶遠離[C]-[O]平衡曲線（[C]小於0.04%， [O]溶為0.0800%～0.1400%），[%C][%O]為0.0031～0.0037，爐齡大於2500爐。

圖2-1轉爐冶煉終點[C]-[O]關係

當爐齡大於3000爐，達到7500爐甚至10000爐，鋼水中碳氧溶度積遠離平衡線，鋼水中[O]溶波動較大，這可能與採用濺渣護爐操作降低了復吹冶金效果有關。

2、終點溫度

生產統計轉爐終點鋼水溫度與終點[O]_溶的關係如圖2-2所示。當終點[C]為0.025%～0.040%時，隨著溫度的升高，終點[O]溶呈上升趨勢。當溫度大於1680℃時，終點[O]溶明顯增加。

圖2-2終點溫度與終點[O]溶的關係

3、終渣（FeO）

如圖2-3所示，當終點[C]為0.02%～0.06%時，終點渣中（FeO+MnO）為14%～24%，而終點[O]溶波動較大。

圖2-3渣中（FeO+MnO）對終點[C]和[O]溶的影響

4、後吹操作

終點[C]為0.02%～0.06%，耗氧量（標態）在48～58m³/t之間。這說明終點[C]越低（或後吹），吹入氧主要用來氧化鐵，使渣中（FeO）增加，同時增加了終點[O]_溶。後吹小於1min，補充氧（標態）800～1000m³，渣中（FeO）升高5%～15%。生產實踐證明，採用良好的底吹氣攪拌操作，可明顯降低渣中（FeO） 和鋼水[O]_溶。