徐 亮

（河北鋼鐵集團宣化鋼鐵公司，河北 張家口 075100）

鋼鐵企業(yè)立足實際，選擇合適的轉爐煉鋼脫氧工藝，通過降低鋼中的夾雜物，改善鋼水的流動性，提升脫氧效率與效果。

1 轉爐煉鋼與脫氧工藝的相關概述

1.1 轉爐煉鋼的原理

轉爐煉鋼操作的設備為轉爐。轉爐的形態(tài)類似于鴨梨，內部為由耐火磚形成的爐壁，爐體能夠360 度任意角度旋轉。煉鋼所需的原料為鐵水和廢鋼，轉爐煉鋼在整個吹煉過程為氧化反應，煉鋼的基本任務包括：脫碳、脫磷、脫硫、脫氧去除有害氣體和雜質，提高溫度和調整成分。吹煉過程根據鐵水溫度和成分操作人員利用熱平衡公式和加白灰、輕燒公式使煉鋼渣系形成合適的堿度和氧化鎂有效的去除C、P、S，并在冶煉結束能夠達到合適的出鋼溫度和成分要求。由于在吹煉過程中頂吹氧氣和爐內鐵水、廢鋼發(fā)生強有力的化學氧化反應，最終所得鋼水所含氧含量不能滿足鋼種質量要求，所以在出鋼過程中要開展脫氧合金化操作來提升鋼的品質，達到鋼種要求。

1.2 脫氧工藝在煉鋼過程中的重要作用

轉爐煉鋼期間脫氧技術主要為了降低鋼中氧的數量，防止因為氧含量較多，和別的物質發(fā)生不利于生產質量要求的反應。煉鋼脫氧工序結束后，氧的占比大概在千分之五左右，沸騰鋼中氧的數量大約為千分之零點二五到千分之零點三之間，脫氧合金化能夠良好的提升鋼的品質，縮減煉鋼的資金投入。如今，脫氧操作的方式眾多，不過科學含量較低，脫氧技術應用的方式均需要持續(xù)的優(yōu)化，盡量提升技術操作效果。脫氧技術的提升能夠在一定程度上提升鋼的品質，增加我國鋼鐵的市場交易數量，能夠看出脫氧技術對于煉鋼來說十分關鍵。

2 氧在煉鋼中的產生以及危害分析

鋼液中的氧往往和非金屬夾雜物質或者溶解氧的形式出現，在材料和吹氧煉鋼期間可能出現氧，不過不管應用哪種方式展開煉鋼，通過此種方式可以把鋼中的其他物質分解出來，尤其是針對錳、硅、磷以及碳等物質進行處理期間，基本上均會使用到氧氣，和氧氣發(fā)生化學反應現象，使得其他物質與氧融合起來，生成新的物質，同時分解出別的物質。鋼液中必定或多或少的包含氧，因此在吹氧煉鋼期間，因為鋼液氧化和其他物質數量持續(xù)減少，氧氣在鋼液中的數量同樣持續(xù)降低，沒有針對鋼液中的氧氣進行良好的治理，鋼液中氧含量較多，等到完全凝結之后，能夠與鋼液發(fā)生變化，生成晶狀物質，并且產生氧化亞鐵。因為鋼液中出現氧化亞鐵，能夠造成鑄坯的損壞，進而降低成品鋼的品質，嚴重的情況下會造成形變情況的發(fā)生，產生熱脆、冷脆、氫脆現象，或者導致鋼鐵氧化問題的出現。若是鋼液中氧含量超標，容易加劇硫的損害，同時持續(xù)的發(fā)生化學現象，在變化出現的時候同時導致各種氧化物質的出現，摻雜到鋼產品中，降低成品鋼的品質，影響鋼材的各項性能。冷凝環(huán)節(jié)中的鋼液，其包含的碳元素同樣與溶解氧產生化學變化，造成沸騰現象的出現。尤其是氧含量較多的情況下，沸騰現象比較顯著，因為鋼液中會發(fā)生各種情況的脫氧現象，導致沸騰情況的實際狀況出現差異，依據各種沸騰狀況，進而出現各種鋼材，譬如沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼以及半鎮(zhèn)靜鋼，若是一氧化碳的氣泡包含在鋼液中，容易造成鑄坯中濃度降低，損壞鋼的硬度。因為以上情況的出現，則需要借助通常的方式展開結局，提升鋼液的脫氧質量，減少鋼液中氧氣數量。

3 脫氧技術的現狀

最近幾年，煉鋼操作期間轉爐煉鋼脫氧技術，鋁依舊是應用頻率較高的脫氧物質，不過鋁回收再次應用率在百分之十到百分之二十五，應用概率偏低，所以，在一定程度上加劇了煉鋼相關公司的資金投入，個別煉鋼單位若是想要良好的處理相關的情況，需要不斷的研究與鋁相關的脫氧物質，譬如硅鋁鐵與鋁錳鐵。通常條件下，此種脫氧物質的密度比鋁質材質的密度高，把脫氧物質添加到鋼液中，擁有充足的反應時間，所以，可以良好的提升回收應用效果。脫氧操作之后產生熔點較低的復合氧化物質，所以，能夠實現期望的脫氧效率。鋁進行脫氧之后，能夠出現眾多的氧化鋁，此種物質的出現能夠在一定程度上影響成品鋼的性能，特別是對鋼抵御疲勞的性能影響最為大。

4 轉爐煉鋼脫氧工藝分析

沉淀脫氧方式與擴散脫氧方式作為轉爐煉鋼期間應用頻次較高的脫氧方式，其均需要應用脫氧劑展開脫氧生產，沉淀脫氧方式屬于直接脫氧，而擴散脫氧是間接脫氧。此外，具體操作期間真空脫氧方式使用的頻次同樣較高，此種脫氧方式不需要借助脫氧劑，保證鋼液呈現真空情況，破壞碳氧的狀態(tài)，催化碳與氧出現化學變化，形成一氧化碳然后與鋼液分離。實際生產期間脫氧技術與脫氧物質的選擇工作必須依據公司具體狀態(tài)與商品類型進行判定。

4.1 沉淀脫氧法

采用沉淀脫氧方式期間，脫氧劑的選取和應用在一定程度上影響著脫氧操作質量。因為轉爐煉鋼脫氧有關探究和應用力度持續(xù)加大，在具體操作期間良好的完善了脫氧技術，特別是基本沉淀脫氧技術中應用的鈣系脫氧物質，其脫氧成效比較顯著。

（1）針對鈣系脫氧物質的組成進行研究。鈣系脫氧物質中囊括鈣、碳、硅、鋇、錸以及鋁等，依據鋼的種類，針對鈣系脫氧物質的組成展開科學的配置，可以良好的提高脫氧物質和氧氣的融合，從而取得良好的脫氧操作質量。

（2）針對鈣系脫氧物質的生產原理進行研究。鈣是比較關鍵的元素，和別的元素進行對比其融合性較高。鋇與鈣類似，其脫氧能力較高，將鋇摻雜入硅鋁鐵當中能夠生成硅鋁鋇，能夠良好的提高鋇的脫氧能力。當鋇和鈣進行對比，發(fā)現鈣的脫氧性能較高，鈣和鋇的摩爾質量比值為1 比3.43，由此可見若想分解出相同的氧氣，就需要加入鈣的數量為1 千克，而加入鋇數量應為3.43kg。但是，鈣在鋼液中的溶解性能較弱，即使鋼液的溫度高達一千六百攝氏度，鈣的溶解能力也只達到千分之零點三，同時鈣基本上不能在固體鐵中溶解。并且在此種條件下鈣的蒸氣壓大約高于大氣壓力一倍，因此鈣的蒸氣壓較高，如果單純的將鈣當作脫氧物質，則會浪費眾多的鈣，進而加劇資金投入，降低生產的經濟性。因此，若是想要提高脫氧物質的應用效果，必須保證脫氧操作效果，需要應用各種方式提升鋼液中鈣物質的溶解能力。依據具體情況研究鈣物質中其他元素的添加量，進而提升其溶解性能。

4.2 普碳鋼脫氧工藝優(yōu)化

在應用普碳鋼脫氧技術進行煉鋼期間必須關注下列操作：

（1）脫氧操作前期在轉爐中合理的添加價格低廉的增碳物質。

（2）在硅鐵與硅錳合金的效用中逐步開展脫氧操作與脫氧合金化操作。

（3）通過吹氬站進行深層次的脫氧操作。實際操作期間，轉爐煉鋼期間，若是轉爐終點大于等于千分之零點五，能夠在鋼液充斥爐底時添加增碳物質，同時認真的查看增碳物質的溶解情況以及鋼包翻騰狀況，在確定其滿足標準的條件下添加硅鐵和硅錳合金，進而完成脫氧合金化操作；若是轉爐終點小于或等于千分之零點五，能夠在煉鋼過程進行百分之二十的情況下添加適量的鋁鐵與硅錳合金，待預脫氧操作完結后按照順序將增碳物質與其他材質添加到爐體中，從而完成脫氧合金化操作。進行吹氬期間既要保證其整體性，同時需要依照標準管控操作強度與時間。和之前進行對比，優(yōu)化措施中脫氧技術的經濟性較高，如果鋼液中W（C）偏高能夠利用增碳物質展開預脫氧操作，如果鋼液中W（O）偏高，則需要應用成本較低的鋁鐵進行脫氧，通過此種方式，既能夠提升普碳鋼脫氧技術的安全性能，同時能夠降低投入資金，其應用與推廣價值較高。

4.3 真空脫氧法

真空脫氧方式采用的是抽真空的方式，把經過處理的鋼液放置在真空條件下，破壞碳與氧狀態(tài)，催化碳與氧出現化學變化，一氧化碳與鋼液分離，完成脫氧操作。脫氧操作期間適量加入惰性氣體能夠促進鋼液的攪動，在碳氧出現化學標準期間起到催化效用。致使一氧化碳與鋼液分離，進而降低對鋼液的破壞，在一氧化碳上升過程中可以順便分離出非金屬物質，完成脫氧操作的過程中順便進行脫碳操作，此方式在進行低碳鋼生產期間應用比較廣泛。一氧化碳的分離可以促進鋼液的攪動，能夠落實良好的化學現象，保證脫氧操作質量，并且降低脫氧物質與石灰的應用，縮減脫氧操作資金投入。在具體生產期間，應用的技術比較簡便，可以良好的確保鋼材品質，將轉爐與電爐外部操作環(huán)節(jié)當作提升鋼材品質的良好方法。

4.4 擴散脫氧工藝

擴散脫氧技術主要通過脫氧物質針對煉鋼期間氧氣數量進行管控。此種方式能夠縮減鋼的損傷程度，保證生產鋼材的品質。其不足之處在于擴散效率低，脫氧操作應用的時間長，會造成時間的損耗，同時可能出現回磷現象。若是脫氧技術比較純熟，能夠降低脫氧操作用時，由此可見擴散脫氧方式的應用價值較高。

5 結語

綜上所述，煉鋼的品質與煉鋼過程中氧含量的控制有密切的聯系，所以在煉鋼實踐中，必須要基于氧的危害對氧的含量進行具體的控制。文章對煉鋼過程中的質量控制因素進行明確，并就轉爐煉鋼過程中氧的產生以及氧的危害進行具體的分析，并對轉爐煉鋼中的脫氧方法以及具體的操作等進行闡述，目的是要為轉爐煉鋼實踐中的脫氧工藝利用，提供科學的指導和幫助，從而實現轉爐煉鋼質量的全面提升。