碳沸騰在煉鋼爐中為了進行氧化精煉,要向鋼水中供氧(氣體或鐵氧化物),使鋼水中的氧濃度([O])增加,在碳的濃度和氧的濃度乘積超過鋼水溫度所規定的數值時,就產生了C+O→CO(氣)的反應,在鋼水中生成氣泡,上浮並放散於大氣中。按此反應鋼水進行脫碳,當脫碳反應活躍地進行時,在鋼水中產生大量CO氣泡,由於氣泡在鋼水中上升,使熔池如開水沸騰似地被攪拌。這種現象被稱為碳沸騰。
CO氣泡大多產生在爐底表面上,在鋼渣界面上和在鋼液中懸浮的非金屬夾雜的表面也有所產生。
基本介紹
- 中文名:碳沸騰
- 外文名:carbon boil
- 定義:碳含量超過0.25%時需要預熱
- 焊炬位置:偏向低碳材料一邊
- 避免裂紋:預熱和焊後處理
- 作用:去除有害雜質和夾雜物
簡介,碳沸騰成因,碳沸騰作用,
簡介
碳沸騰是為了獲得滿意的焊接質量,碳含量超過0.25%時需要預熱。當不同含碳量的鋼相互焊接時,焊炬可稍偏向低碳材料一邊,以確保接頭質量。低碳沸騰鋼由於硫、磷的含量高,並不適合雷射焊接。低碳鎮靜鋼由於低的雜質含量,焊接效果就很好。中、高碳鋼和普通合金鋼都可以進行良好的雷射焊接,但需要預熱和焊後處理,以消除應力,避免裂紋形成。
碳沸騰成因
碳氧反應造成鋼液沸騰有助於煉鋼過程的傳熱、傳質、去氣、去夾雜。如下圖所示,煉鋼過程中碳氧反應生成CO從鋼液中以氣泡形式排出,此時熔池被攪動。

如脫碳速度為0.2~0.4%[C]/h,每分鐘放出的CO體積比熔池金屬的體積大3~6倍,故對熔池造成所謂的“碳沸騰"。由於鋼水對流有利於傳熱,因而熱效率提高,而且使鋼水成分、溫度均勻。由於碳沸騰,造成鋼液一渣一氣三相乳化,形成泡沫,增大了鋼與渣的接觸面,有利於以界面進行的脫磷及脫硫反應。由於CO的生成,氣泡上升過程中,吸附金屬液中的非金屬夾雜物以及[H]、[N]等氣體,對鋼液起剄純淨化的作用。在電弧爐冶煉過程中,在熔化期,受電弧光高溫作用氣體電離,熔體吸氣,此時[H]可達100g鋼4~7mL,[N]達到0.009~0.010%,經過氧化,期碳沸騰,[H]、[N]明顯降低。
碳沸騰作用
真空下創造條件實現碳沸騰(即CO沸騰),可以起到重要的物化作用。
1、使爐內鋼液溫度和化學成分均勻化。
2、有利於去除有害雜質和夾雜物。
3、促進鋼液的脫氫和脫氮。
4、有利於鋼液的深度脫氧。