三、论述题1. 溅渣护炉时,影响合适留渣量的因素有哪些?
留渣量一方面要保证足够的渣量,在溅渣过程中使炉渣均匀地喷溅涂敷在整个炉衬表面,形成10~20mm厚的溅渣层;另一方面,随炉内留渣量的增加,熔渣可溅性增强,有利于快速溅渣。
合理的留渣量主要取决于以下因素:
(1)熔渣可溅性:根据熔池溅渣动力学研究,转炉上部溅渣主要依靠氮气流溅射护渣,渣量少,渣层过薄,气流易于穿透渣层,削弱气流对渣层的乳化和破碎作用,使反射气流中携带的液体滴数目减少,不利于转炉上部溅渣,转炉留渣量过大,强化了转炉上部喷射溅渣的效果,往往造成炉口黏渣,炉膛变形;
(2)溅渣层的厚度与均匀性:渣量过少,溅渣层薄,上部不均匀,甚至溅不上渣;
(3)溅渣时间的长短:溅渣时间一般随溅渣量的增加而延长,但渣量过少,会使溅渣的效率降低;
(4)溅渣成本:留渣量过大,调渣剂的用量将会增加,使溅渣成本提高。
2. 简述烟气的来源和特征。
在吹炼过程中,熔池碳氧反应生成的CO和CO2,是转炉烟气的基本来源;其次是炉气从炉口排出时吸入部分空气,可燃成分有少量燃烧生成废气,也有少量来自炉料和炉衬中的水分,以及生烧石灰中分解出来的CO2气体等。
烟气的特征是:
(1)成分变化大:转炉烟气的化学成分随烟气处理方法不同而异,燃烧法与未燃法两种烟气成分和含量差别很大;
(2)温度高:未燃法烟气温度一般为1400~1600℃,燃烧法废气温度一般为1800~2400℃,因此,在转炉烟气净化系统中必须设置冷却设备;
(3)数量大:未燃法平均吨钢烟气量(标态)为60~80m3,燃烧法的烟气量为未燃法的4~6倍;
(4)发热量大:未燃法烟气中CO含量为60%~80%时,其发热量波动在7745.95~10048.8kJ/m3,燃烧法的废气仅含有物理热。
3. 结合吹炼前、中、后期的情况,简述恒流量变枪位操作的情况。
恒流量变枪位操作,是在一炉钢的吹炼过程中,供氧流量保持不变,通过调节枪位来改变氧流与熔池的相互作用来控制吹炼。我国大多数厂家是采用分阶段恒流量变枪位操作。由于转炉吨位、喷头结构、原材料条件及所炼钢种等情况不同,氧枪操作也不完全一样。
目前有如下两种氧枪操作模式:
(1)高-低-高-低的枪位模式:开吹枪位较高,及早形成初期渣,二批料加入后适时降枪,吹炼中期熔渣返干时可提枪或加入适量助熔剂调整熔渣流动性,以缩短吹炼时间,终点拉碳出钢;
(2)高-低-低的枪位模式:开吹枪位较高,尽快形成初期渣,吹炼过程枪位逐渐降低,吹炼中期加入适量助熔剂调整熔渣流动性,终点拉碳出钢。
4. 什么是假温度,如何避免?
假温度有以下两种情况:
(1)在吹炼过程中,从火焰判断以及测量钢水温度来看,似乎温度足够,但熔池内有大型废钢未熔化,或是石灰结坨尚未成渣,至终点废钢或渣坨熔化,致使熔池温度降低;
(2)出钢时取样或测温都能达到要求,但出至钢包中,温度低了,也就是说,所测温度没有代表熔池实际温度,这主要是由于搅拌不均匀造成的。避免假温度所采取的措施有:
(1)如果入炉有重型废钢,过程温度的掌握应偏高一些;
(2)要避免石灰结坨,石灰结坨时很容易根据炉口火焰或炉膛响声发现,要及时处理,一定不要等到吹炼终点时再处理;
(3)吹炼末期,枪位要低,加强熔池搅拌,均匀熔池,要绝对避免高枪位吊吹。
5. 二次燃烧氧枪起什么作用,有哪些类型?
二次燃烧氧枪有单流道与双流道之分。使用二次燃烧氧枪也是热补偿技术的一种。通过供氧,熔池排出的CO气体部分燃烧,补充炉内热量,此即为二次燃烧。单流道二次燃烧氧枪的氧气从一个通道进入喷头后分为两股,一股氧流通过拉瓦尔喷头进入主通道,另一股则进入直孔的辅通道。进入主通道的氧流,是供冶炼之用;进入辅通道的氧气,则用于炉内CO气体的燃烧。此种氧枪也称为端部式二次燃烧氧枪,其枪身仍为三层同心圆套管。
双流道二次燃烧氧枪的氧气是通过主氧流通道与辅氧流通道分别供给熔池。枪身为四层同心圆套管,中心管为主氧流通道,氧气供给拉瓦尔喷头;与中心管相邻的管为辅氧流通道。
四、计算题1. 已知:CaCO
3固==CaO+CO
2气,CaCO
3的ΔG
298℃=-269.78×4.1868kJ,CaO的ΔG
298℃=-144.4×4.1868kJ,CO
2的ΔG
298℃=-94.26×4.1868kJ。试判断标准状况下CaCO
3能否自动分解?
解:ΔG298℃=∑ΔG生成物-∑ΔG反应物
=-144.4×4.1868+(-94.26×4.1868)-(-269.78×4.1868)
=31.12×4.1868=130.29kJ
因为ΔG>0,所以反应不能进行,CaCO3在常温下不能分解。
答:CaCO3在标准状况下不能分解。
2. 已知:冶炼Q235钢,出钢量为30t,Fe-Mn合金加入量为220kg,成品成分中锰含量为0.45%,钢水终点中余锰含量为0.10%,Fe-Mn中锰含量为64%,请计算这炉钢水的Fe-Mn吸收率是多少?
解:吸收率=(成品成分中锰含量-余锰含量)/(合金锰含量×合金加入量)×出钢量×100%
=(0.45%-0.10%)/(64%×220)×30000×100%
=74.6%
答:这炉钢水的Fe-Mn吸收率是74.6%。