钢中氢的来源及低成本控制对策

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1、钢中氢的來源及低成本控制对策1钢中氢、氧、氮的来源在常压下进行钢的冶炼，气体除铁水中已溶解的外，还可以通过各种原辅料及炉气进入钢液。当进入钢中的气体量超过冶炼过程脱碳沸腾、氨气搅拌、真空脱气的脱气量时，钢中气体的含量就增加。1.1氢的来源氢气在炉气中的分压力很低，大气中氢的分压力为0.053Pao因此钢中的氢主要出炉气中的水蒸汽的分压力來决定的（见图1）。氮进入钢液的主要途径是：通过废钢表面的铁锈（xFeO-rFe3O,-2H2O）；铁合金中的氢；增碳剂、脱氧剂、覆盖剂、保温剂、造渣剂（Ca（OH）2）、沥青

2、和焦油中的水份；未烤干的钢包、中间包；结晶器保护渣、结晶器渗水以及人气中的水份与钢水（钢包下水口与长水口之间等）或炉渣作用而进入钢中。图1列出了冶炼吋钢液中氢和氧的变化规律。图1冶炼吋钢液中氢和氧的变化规律铁合金中溶解有一定量的氢，其含量取决于其冶炼方法、操作水平、合金成分以及破碎程度等，通常在较宽的范围内波动。表1列出了资料上介绍的一些铁合金中的氢含量范围。表1一些铁合金中的氢含量范围名称硅铁(45%)咼碳猛铁低碳猛铁低碳珞铁硅猛合金电解镰氢含量/*10-69.7〜17.47.5〜17.08.14.3〜6.

3、014.20.21.2氧的来源氧在各种炼钢炉冶炼终点时都以一定量存在于钢水中，氧是我们供给的这是不言而喻的。因为炼钢过程首先是氧化过程，脱［P］、脱［S］、脱［Si］、脱［C］都需要向铁水供氧。但随着炼钢过程的进行，尽管工艺操作千变万化，可是炼钢炉内熔池中钢液的［C］、［0］的关系却自着共同的规律性。即随着［C］的逐步降低,［O］却在逐步增高，［C］和［0］有着和互对应的平衡关系。1.3氮的来源氮气在炉气屮的分压力很高，大气屮氮的分压力大体保持在7.8xl04Pao因此钢屮的氮主要是钢水裸露过程屮吸入并溶解的

4、。电炉炼钢，包括二次精炼的电弧加热，加速了气体的解离，故［N］含量偏高；铁合金、废钢铁和渣料屮的氮也会随炉料带入钢水。2炼钢生产防止氢污染的主要技术措施（节源：基础工作）从管理上降低钢屮原始氢含量，既是最经济的、符合降成木需要的，也是企业实现环境友好、资源节约的需要。2.1炼钢生产所用的铁水、废钢、各种造渣材料及辅料、铁合金同样需要“精料”。现代炼钢仍靠下面这些基木条件支撑，只不过是各家钢厂在管理上有很大的差别，而这些差别最终则反映在钢的内在质量上。降低钢屮氢氮氧含量，虽然炼钢分厂是主要责任部门，但炼钢分厂却

5、不是唯一责任部门。谅解得越多，原始氢含量就越高。⑴、废钢废钢必须在料场经过分选、切割加工，严禁含有害元素的废钢入炉。采购部要根据炼钢的实物库存，保证最基木的废钢实物库存、采购优质废钢，以确保总效益最佳。⑵、铁水入炉前必须捞渣。炼铁分厂、生产制造部、物流屮心要为炼钢分厂实现所有铁水罐都能捞渣创造条件（譬如保证铁水温度、及吋清罐等），以确保总效益最佳。2009年05月铁水硫含量达到0.0409%,2012年10月为0.0313%。硫的含量应控制在100x10"以下。炼铁分厂、技术屮心，要合理配置喷煤资源、焦炭资源

6、和铁精粉资源，以确保总效益最佳。有条件吋，铁水要经过预处理。⑶、造渣材料、辅料、铁合金等①质量要充分认识到我们南方空气屮湿度明显偏高这么一个客观事实。雨天或者雨季，必须地毯式检查所有入炉材料进厂的防i*j防潮措施，对于不符合要求的必须果断拒绝。物流屮心、质量管理部要采取措施，对物流、仓储环节严格进行管理（避免雨淋、减少受潮）、修复仓储设施，不搞下不为例；采购部、技术中心、检验检测小心、质量管理部要对采购进厂的物资严格把关（将水份超标的或者运输途小明显被雨淋的物资拦截在厂门Z外），不搞下不为例，以确保总效益最佳

7、。造渣材料如活性石灰，要新鲜、干燥。从出窑到入炉的时间要短，同行建议：这个时间间隔一般不要大于70分钟，最低限度也不得超过120分钟。杜绝粉化石灰入炉。检修（指停产24小时以上，下同）前石灰存量应为0（即精炼炉料仓、电炉料仓及其它石灰存放设施空仓）。如低碳钢HSL245S等因电炉及精炼炉石灰加入量远远大于CrMo系列气瓶管钢，故VD前低碳钢的氢含量也相对较高。表2为石灰、增碳剂的影响。表2石灰、增碳剂对钢屮氢含量的影响原料气体存在形式气体特性对钢中气体含量的影响应采取的措施石灰Ca(OH)2Ca（OH）2在5

8、07°C吸热完全分解加入占料重10%的石灰屮含Ca（OH）210%,折合溶于钢中氢30.84*W6使用前应加热至550°C以上进行烘烤增碳剂细小表面吸附水气微量烘烤温度高于100°C由表2叮知，石灰中水份对钢中含氢量影响很大，而且石灰的吸水性很强，在加入大量石灰时，就必须使用新焙烧的石灰或烘烤的石灰，烘烤温度越高越好。切记，由于钢液真空脱气时原始氢含量高，脱气后氢含量也高，所以不能因为工艺上配有炉外