炼钢设备的主要任务是将铁水、废钢等炼成具有所要求化学成分的钢,并使其具有一定的物理化学性能和力学性能,主要的任务概括为“四脱、两去、两调整”。
(1)脱碳并将其含量调整到一定的范围
钢中含碳量增加,则硬度、强度、脆性都将提高,而延展性能将下降;反之,含碳量减少,则硬度、强度下降,而延展性提高。所以,炼钢过程必须按钢种规格将碳控制到一定范围内。
(2)去除杂质,主要包括:
脱磷、脱硫:对绝大多数钢种来说,P、S均为有害杂质。P可引起钢的冷脆,而S则引起钢的热脆,因此,要求在炼钢设备过程中尽量除之。
脱氧:由于在氧化精炼过程中,向熔他输入大量氧以氧化杂质,至使钢液中洁入一定量的氧.它将大大影响钢的质量。因此,需降低钢中的含氧量。一般是向钢液中加入比铁有更大亲合力的元素来完成(如A1、Si、Mn等合金)。
去除气体和非金属夹杂物;钢中气体主要指镕解在钢中的氢和氮。非金属夹杂物包括氧化物、硫化物、磷化物、氮化物以及它们所形成的复杂化台物。在一般炼钢方法中,主要靠碳—氧反应时产生CO气泡的逸出,所引起的熔池沸腾来降低钢中气体和非金属夹杂物。
(3)调整钢液成分和温度
为保证钢的各种物理、化学性能,除控制钢液的碳含量和降低杂质含量外,还应加入适量的合金元素使其含量达到钢种规格范围。为完成上述各项任务并保证钢液能顺利浇注,必须将钢液加热并保持在一定的高温范围内,同时根据冶炼过程的要求不断将钢液温度调整到合适的范围。
(4)将钢液浇注成质量好的钢锭或钢坯
通过模铸或连续铸钢方法,将钢液浇注成各种不同形状和不同断面尺寸的、质量良好的钢锭或钢坯。
炼钢炉渣的作用炉渣是炼钢设备过程中的必然产物,又是实现一系列重要冶金设备反应的基本条件。
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