定氧技术在RH精炼含铝钢中的应用

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1、·36·连铸2008年第4期定氧技术在RH精炼含铝钢中的应用黄成红李具中陈清泉(武汉钢铁集团公司第二炼钢厂，武汉430083)摘要对RH应用定氧技术生产含铝钢的生产实践进行了分析，介绍了RH应用定氧技术生产含铝钢的特点、定氧加铝经验公式的适用范围以及定氧技术在不同钢种上的应用模式。关键词定氧，含铝钢，RH中图分类号，I盯69．9文献标识码BAppHcationofoxygendeterminationinproductionofal删min岫containingsteelwithRHHUANGChengh

2、ong，LIJuzhong，CHENQingqu粕(No．2SteelmakingPlantofWISCO，Wuh粕430083)ABSTRACTneproductionpracticeofaluminumcontaining8teelwithoxygenpmbeinRHw鹊analyzed．Theapplicationsc叩eofoxygenprobeaddingaluminumfo瑚Illaanddifferentmodelsf．oroxygenprobetechnolo夥werepresented．

3、KEYWORDSoxygendete瑚ination，alumi硼mcontainingsteel，RH铝是钢的重要合金元素之一，它可以改善钢的延展性。由于铝在钢液中极易氧化，含铝钢中铝的控制是炼钢生产的一大难点。定氧技术就是利用定氧探头测定钢液中的氧含量，然后根据该氧含量、目标含铝量、钢水温度由定氧加铝经验公式计算加铝量，从而快速稳定控制钢中的铝含量。铝在钢中主要有三个方面的损耗：脱氧、与渣中(Fe。O)、(MnO)反应、与空气中的氧反应。后两个方面的损耗纯粹是浪费掉了，因而生产中称之为铝损。直接测定钢

4、中溶解氧[O]，回归出的加铝经验公式，并不能完全真实地反映铝损的大小。而且，实际操作中还有其它因素影响铝损，因而就需要根据具体情况来总结钢中酸溶铝[Als]控制的经验。武钢第二炼钢厂所用的定氧探头包括一个固体氧化物参比电池(用来测定氧活度)和一个铂铑／铂热电偶(用来测定温度)。两个部件装在锥形沙体中，加上保护铁帽和纸帽用于挡渣。最后将定氧探头安装在一支一次性纸管上。探头的固体氧化物是Cr+Cr203／Z幻2(Mgo)质。其测量误差：温度±2℃、定氧±lmV。定氧探头测定钢中氧的原理是基于氧化锆电化学电池的

5、应用。当固体电解质两边的氧活度不同时，电池产生电动势(EMF)。按照能斯特定律，如(1)式所示，如果测出电池电动势EMF和熔池温度，则熔池中氧的活度也可以计算出来，钢液中氧含量当然也就可以得出。EMF：氅lIl燮(1)n，口[O】参比’式(1)中，EMF是所测定的电动势(单位为mV)，听o]熔池和口[o]参比分别是钢液的氧活度和参比电极的氧活度，丁是钢液温度，而尺普适气体常数、F库仑常数、n参比电极摩尔数均为已知值。l定氧技术在RH精炼含铝钢的特点与在吹氩精炼站应用定氧技术生产含铝钢相比，在RH精炼含铝钢

6、有以下的特点：首先是铝丸消耗量比铝线消耗量小。武钢第二炼钢厂生产含铝钢应用的加铝经验公式是：形=亭×∞([O])+800×∞(A18目标)(2)f是一个固定系数；cc，([O])是加铝前定出的溶解氧含量，单位10～；c￡，(Als目标)是要控制的目标铝含量；800是指钢水量80t。RH的f比吹氩精炼站小。按照(2)式计算，每对应80t钢水中100×10。6的[O]含量，RH少加了4kg铝。其原因是在RH中使用投入法加入的铝丸，没有和钢包渣、空气接触就直接进入了钢水，因而铝损比在吹氩精炼站加入的铝线要先和钢

7、包渣、空气接触的小。按照正常的含铝钢钢水[O]含量350×10～，在RH生产含铝钢每炉钢比吹氩精炼站少加3．5x4=14kg铝。其次，能精确控制钢水中∞(Als目标)。RH精炼结束，钢水∞(A18目标)的命中精度在±0．007％左右，而在吹氩精炼站，钢水m(Als目标)的命中精度为±0．015％左右，RH钢水中∞(A18目标)的控制精度提高了1倍。这是因为RH精炼含铝钢，可以对n，(ms目标)进行二次微调。含铝钢加铝脱氧后，钢中相关技术·37·[ms]和[O]存在一平衡，其对应关系由文献[1]给定的反应脱

8、氧常数K=4×10‘14计算出的结果见表l。实际RH生产含铝钢时，可以参考表1决定是否补加铝丸，对∞(Als目标)进行二次微调。例如RH精炼含铝钢，加入铝丸后循环3—10min定[O]值为5×10～，查表l对应的∞[Als]是0．018％，实际要控制的∞(Als目标)是0．025％，这时常常就按照80％的收得率补加7妇铝丸。2[Als]+3fO]=Al，O，(S)(3)分析(2)式，每对应80t钢水中100×10曲的[O]含量