[科普中国]-钢包增碳

简介

转炉吹炼中、高碳钢时，拉碳较困难，难以在恰当的含碳量下出钢，可采取以较低的钢水含碳量出钢，然后再在钢包内增碳，使钢水达到要求的规格含碳量。对于转炉炼钢，钢包增碳操作，往往是冶炼中、高碳钢的重要手段;平炉和电弧炉炼钢在某些情况下，也采用钢包增碳操作。常用的增碳剂有石油沥青焦、优质生铁等。增碳剂加入后需对钢包内钢水进行必要的搅拌，使钢水中碳成分均匀。增碳剂的加入会导致钢水温度下降，故还需注意正确控制钢水温度。1

增碳剂在冶炼中用于钢液增碳的材料称为增碳剂。电炉常用的增碳剂有焦炭粉、电极粉和生铁块。

1、焦炭粉

焦炭粉价格低廉而且容易获得，是最常用的增碳剂和还原剂。但其灰分含量高，硫的含量也高，在冶炼重要钢种时可选用电极粉作增碳剂。

焦炭粉密度较小，加入钢液后应及时推搅，使其很好地被钢液吸收，用焦炭粉增碳回收率一般波动在40%~60%之间。

2、电极粉

电极粉具有碳含量高、灰分少、硫含量低、密度大、增碳作用强的优点，因而是较理想的增碳剂。2

钢包增碳要求在连浇过程中，要求上下炉之间钢水碳含量波动在±0.02%范围内为宜，以保证铸坯质量和轧材机械性能的均匀。从而，对转炉、电炉的冶炼操作提出准确控制终点碳的要求。特别是在生产高碳钢的条件下，终点碳的控制尤为重要。一般生产中采用增碳法和拉碳法控制终点碳。

1、增碳法

当铁水含磷较高时，为使终点含磷量和出钢温度达到要求，转炉经常进行后吹脱磷。这种操作会使碳含量达不到预定的要求，必须采用钢包增碳，以满足钢种成分的要求。增碳剂应当采用含硫低、灰分少和干燥的碳粉，碳粉粒度为1~6 mm。当原始钢水含C≤0.1%时，每一公斤碳粉在一吨钢液中增碳量约为0.065%。每炉加入的碳粉要分袋装好，在开始出钢以后随钢流加入钢包，直至合金加完才结束增碳过程。

2、拉碳法

当铁水条件好，磷含量较低好，一般采用拉碳法。即达到吹炼终点时，不但磷、硫和温度合格，而且碳含量也达到要求。

挡渣出钢转炉挡渣出钢和减少进入钢包中的渣量是改善钢水质量，提高和稳定合金收得率的有效措施。凡是供应连铸的钢水，必须采用挡渣出钢的操作。

出钢过程中，在钢液未进入钢包之前，往往有少量渣子流入钢包，极易造成回磷。为此，采用渣袋或挡渣帽堵住出钢口，挡住一次渣，挡成率在90%以上。当出钢约达出钢量的四分之三时，合金加完，应及时从炉口向出钢口上方加入挡渣球，以挡住出钢口，防止二次渣流入钢包内。挡渣球外壳为铸铁，内芯为耐火材料制成，整个球的比重应控制在钢液和炉渣比重之间。

采用这种方法，挡渣效果十分明显。挡渣好的炉次，钢包渣层厚度波动在30~70 mm，平均渣层厚度50 mm左右，比未挡渣炉次降低80~120 mm。脱氧合金硅、锰收得率分别约10%和5%，同时也稳定了钢液成分，提高了钢液质量。3