專利名稱：常用鋼種的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，更具體地說，是關(guān)于常規(guī)鋼種的生產(chǎn)方法。
所謂常用鋼種，我們應(yīng)理解為具有下列組成(質(zhì)量%)的鋼種碳-0.05～0.50錳-0.25～2.50鐵-其余。
此外，常用鋼種還可包含以下成分(質(zhì)量%)硅-0.60以下鋁-0.08以下鉻-2.00以下釩-0.20以下鈦-0.20以下及其他元素。
本發(fā)明適用于轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐常用鋼種的生產(chǎn)。
將本發(fā)明用于錳鋼的生產(chǎn)最為有效。
目前，在世界實(shí)踐中，鋼的爐外(如在鋼水包內(nèi))精煉法得到廣泛發(fā)展，其目的是提高煉鋼設(shè)備中所熔煉金屬的質(zhì)量。
在鋼水包中，除了加入各種元素對(duì)鋼水進(jìn)行合金化和變質(zhì)處理之外，還要對(duì)鋼水進(jìn)行脫硫、脫磷、脫氫、脫氮及其它元素的凈化處理。
鋼水的凈化處理，一般都不與合金化過程同時(shí)進(jìn)行，而是使這些工序依次進(jìn)行-首先是往鋼水包中加入含有合金元素的各種鐵合金使鋼水合金化，然后往鋼水內(nèi)吹入各種脫硫材料以使其凈化，再后對(duì)鋼水進(jìn)行真空處理。
這些工序中的每一個(gè)工序都伴隨著熱損耗，因此，為了補(bǔ)償鋼水爐外處理的熱損耗，要求或是將金屬放在煉鋼設(shè)備中再加熱，這樣會(huì)使鋼水出爐前的氧化度增高并使鋼的質(zhì)量變差，或是制造能在鋼水包中加熱鋼水的專用設(shè)備，當(dāng)然，這樣會(huì)增高鋼的價(jià)格并且對(duì)于常用鋼的生產(chǎn)來說并非任何情況下都是合算的。
用往鋼水中加硅硼鈣石精礦或金屬錳熔渣作為合金元素和加入棒鋁作為還原劑在鋼水包中生產(chǎn)鋼的方法(SU，A，1219654)是眾所周知的。
這種方法包括往鋼水包中出未脫氧的碳素半成品和截除氧化熔渣。合金元素是通過將它們從硅硼鈣石精礦或金屬錳熔渣中還原出來的辦法加入鋼水包內(nèi)的鋼水中，并且在加入鋼水包之前要預(yù)先將合金元素固化在鋁棒上。這種方法的材料消耗，要使加入鋁的量要高于按化學(xué)計(jì)算法所必需的量來選用。
現(xiàn)有方法不能保證凈化鋼水中的有害雜質(zhì)，尤其是硫，這樣就為獲得低含硫量的優(yōu)質(zhì)鋼造成障礙。
采用將棒狀材料強(qiáng)迫插入鋼水的辦法來往鋼水中加入合金元素和還原劑會(huì)造成一些元素的消失，尤其是錳，對(duì)鋼造成外來非金屬雜質(zhì)的污染，即被留在含有合金元素氧化材料成分中的廢礦殘留物的污染所有這些都會(huì)使鋼的質(zhì)量變差。
加入棒狀的還原劑，會(huì)因與空氣中的氧相互作用以及與碳素鋼水表面永遠(yuǎn)少不了的鐵氧化物接觸的結(jié)果，使它強(qiáng)烈地?zé)龘p，這將會(huì)提高鋼的價(jià)格。
此外，棒狀還原劑的準(zhǔn)備工作，在其表面涂上一層含有合金元素的氧化材料，要增加輔助費(fèi)用，這同樣會(huì)增加鋼的價(jià)格。
采用專門制造的鋼合金化用的棒料，除了會(huì)在其準(zhǔn)備工作、儲(chǔ)存和使用方面造成一定技術(shù)性困難外，它還會(huì)在生產(chǎn)常用鋼種時(shí)限制它們的使用范圍，在常用鋼種的成分中，錳的含量從0.5至2.0%。
采用上面涂有一層含合金元素氧化材料的鋁棒不能保證獲得所要求錳和鋁化學(xué)成分的鋼，因?yàn)檫€原劑的燒損不是可控工序，而是取決于一系列不易控制或者完全不可控制的參數(shù)如出爐前碳素半成品的氧化度，碳素半成品從煉鋼爐中出爐過程中以及出爐后通過鋼水表面二次氧化的影響等。
用錳使鋼合金化的現(xiàn)有方法(SU，A，1044641)是大家熟悉的。它包括在煉鋼爐內(nèi)熔煉碳素半成品，將它放入鋼水包中，將含有合金元素預(yù)先經(jīng)過熱處理的氧化材料與還原劑和石灰一起加入鋼水包內(nèi)的鋼水表面。作為合金元素人們常用鐵合金生產(chǎn)中的低磷錳渣，而還原劑則常用鋁，石灰的量應(yīng)保證熔渣的堿性為2.0～3.5。然后向鋼水面吹氧3～30秒并吹氬氣。
但是，用這種方法不能獲得優(yōu)質(zhì)鋼，因?yàn)?，同時(shí)將含有合金元素-錳(鐵合金生產(chǎn)的低磷錳渣)的氧化材料、還原劑和石灰一起加到已由煉鋼爐中放入鋼水包內(nèi)的碳素半成品鋼水表面，接著再吹氧，這樣會(huì)使得用錳使鋼合金化的過程很難控制，并且不能保證鋼水包中鋼水的高度脫硫。
一般在鋼水包內(nèi)處理深度脫氧鋼水時(shí)能夠保證降低鋼中的含硫量以及用脫硫材料，如合成的精煉熔渣，含鈣或含鎂材料(通常都是粉粒狀)等進(jìn)行處理也可降低鋼水中的含硫量。
還有一個(gè)深度脫硫的必要條件，就是必須增加脫硫材料與鋼水之間的接觸。在鋼水包中處理鋼水時(shí)這種接觸可以通過下列方式達(dá)到，例如，在未出鋼之前，預(yù)先將合成的熔渣放入鋼水包內(nèi)，這樣，在往鋼水包中出鋼之始就使鋼水與合成熔渣劇烈地混合。
當(dāng)使用含鈣或含鎂的脫硫材料時(shí)，是靠往鋼水本體中加入粉狀材料的辦法來達(dá)到高接觸。此外還有一系列其他方法。
在已知的方法中，用錳使鋼水合金化之后所形成高堿性的熔渣，盡管還有一定的硫化物容量，但已無助于鋼水的深度脫硫，因?yàn)樵谏鲜銮闆r下已不能保證鋼水與熔渣的激烈攪動(dòng)。
因此，要得到含硫量低的優(yōu)質(zhì)鋼又要同時(shí)降低其成本是不可能的。
吹氧會(huì)造成還原劑的不合理消耗，燒損，在錳還原的反應(yīng)區(qū)內(nèi)鋼水局部過度氧化，降低形成表面熔渣的硫化物容量(或降低吸收硫的能力)，這樣會(huì)使鋼水被氧化物及硫化物雜質(zhì)所污染，就是說，鋼的質(zhì)量變差，而成本增高。
在碳素半成品經(jīng)鋼水包中出完之后再一起往鋼水包加入各種材料會(huì)降低對(duì)錳合金元素的回收。這一點(diǎn)與不能控制合金化過程的速度一起將會(huì)使鋼的質(zhì)量變差和成本增高。
用這種方法生產(chǎn)鋼要比用鐵合金對(duì)鋼進(jìn)行合金化會(huì)降低煉鋼爐的生產(chǎn)率。這是因?yàn)樵谔妓匕氤善贩湃脘撍笤偌尤肴坎牧蠒?huì)延長(zhǎng)合金化的過程，因?yàn)椴牧先刍枰臅r(shí)間，這樣就會(huì)降低生產(chǎn)率而使鋼的成本增高。
在上述方法中使用的含有錳合金元素的氧化材料是很昂貴的，因?yàn)樗且环N能耗大的材料。由于它只能在電弧中生產(chǎn)，也就是說，它的生產(chǎn)要耗費(fèi)大量電能，此外，還需要很大的設(shè)備投資。
采用這種材料會(huì)提高鋼的價(jià)格。在錳合金元素回收率不高(80%)和還原劑損耗很高(達(dá)20%)的情況下，鋼的價(jià)格還會(huì)增高。
此外，用上述方法只能獲得錳鋼，而不能得到其它元素的合金鋼。
由于在上述方法中存在著提及的特征，使它在鋼的生產(chǎn)中的應(yīng)用受到局部并不能推廣到含硫量低的優(yōu)質(zhì)鋼的生產(chǎn)。
本發(fā)明的任務(wù)就是要?jiǎng)?chuàng)造這樣一種往鋼水包中加入含有合金元素的氧化材料、還原劑和脫硫材料的生產(chǎn)常用鋼種的方法，它能在降低加工過程成本的待況下，由于降低了鋼的含硫量和非金屬雜質(zhì)的含量而使得到鋼的質(zhì)量有所改善。
這個(gè)任務(wù)的解決方法如下在常用鋼種的生產(chǎn)方法，包括在煉鋼爐中熔煉碳素半成品，將其放入鋼水包，往鋼水包內(nèi)加入脫硫材料、還原劑和含有合金元素的經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料之外，根據(jù)本發(fā)明，將還原劑分批加入鋼水包，一批是當(dāng)碳素半成品往鋼水包中出到少于1/3質(zhì)量的過程中與脫硫材料一起加入，另一批是在碳素半成品往鋼水中出完之前，與含有合金元素的經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料一起加入。
使用經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料可降低鋼的氣體飽和度，因?yàn)樵跓崽幚淼倪^程中，實(shí)際上就排除了氧化材料中的化合水分。
在鋼水包內(nèi)的生產(chǎn)過程中降低了鋼的氣體飽和度，就不需要以后的真空處理和其他旨在降低鋼中氣體的其他處理方法了。
降低鋼中氣體，如氫和氮的含量有助于提高鋼的質(zhì)量，因?yàn)榻档土虽摰陌c(diǎn)感受性和氮磷非金屬雜質(zhì)的污染度。
在氧化材料的加熱處理過程中，未經(jīng)熱處理的材料里所存在的碳酸鹽化合物被破壞了。因此，在處理任何元素的合金鋼時(shí)，使用經(jīng)過熱處理的氧化材料都會(huì)防止形成的熔渣起沫和從鋼水包中濺出熔渣，同時(shí)會(huì)大大降低成品鋼中氧化非金屬雜質(zhì)的含量。這樣會(huì)使鋼的質(zhì)量改善，也能省去旨在消除鋼中非金屬雜質(zhì)的附加精煉。
此外，在氧化材料的熱處理過程中會(huì)破壞含合金元素的易熔高價(jià)氧化物和燒結(jié)成低價(jià)的氧化物，即部分排除結(jié)合在礦物中的氧。在熱處理的還原條件下此方法很有效。
降低含有合金元素的氧化物中的含氧量，有助于降低合金過程中還原劑的消耗以及由于減少了氧化非金屬雜質(zhì)而使鋼的質(zhì)量得以改善和降低成本。
往鋼水包中加入經(jīng)過預(yù)先熱處理的材料有助于加速氧化材料的熔化，形成均質(zhì)的熔渣，在這種情況下，能提高調(diào)節(jié)和控制鋼生產(chǎn)過程的可能性，從而提高鋼的質(zhì)量。
當(dāng)碳素半成品出爐時(shí)，分批往鋼水包內(nèi)加還原劑可以調(diào)節(jié)出鋼過程中鋼的氧化度水平，也就是降低鋼的含氧量，這將對(duì)鋼的脫硫率有顯著的影響。
不管加料的時(shí)間是在碳素半成品出爐之初，中間，還是出完之后將還原劑一批加入鋼水包內(nèi)會(huì)妨礙碳素半成品的均勻脫氧，也會(huì)降低脫硫率。
將第一批還原劑與脫硫材料一起放入，可使碳素半成品在出爐過程中有效地脫氧，可加速脫硫材料的熔化，也就是說，它能更早更充分地同熔化的金屬相互作用，同時(shí)還能節(jié)省還原劑的消耗。
所以會(huì)發(fā)生這種情況，是因?yàn)檫€原劑與氧，比如熔解在碳素半成品本體中的氧，相互作用的反應(yīng)。它帶有散熱性質(zhì)，即在反應(yīng)過程中發(fā)出熱量。這種熱量用于加速脫硫材料的熔化上，就是說，它們能盡早地參與鋼水的脫硫反應(yīng)。加速脫硫材料的均質(zhì)化，有助于它們能較長(zhǎng)時(shí)間地同被放入鋼水包的碳素半成品流強(qiáng)烈攪動(dòng)的鋼水相互作用。所有這些都有助于提高鋼的脫硫率，即提高鋼的質(zhì)量。
脫硫反應(yīng)的結(jié)果所形成的硫化物和氧硫化物都浮上鋼水表面，形成覆蓋渣。這層熔渣能保護(hù)鋼水表面免受二次氧化，減少還原劑的消耗。降低非金屬雜質(zhì)的含量。
所有這些都會(huì)提高鋼的質(zhì)量和降低其成本。
還原劑和脫硫材料分別加入就會(huì)使鋼的生產(chǎn)過程工藝指標(biāo)變差由于脫硫材料均質(zhì)化時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致脫硫作用差，從而使脫硫作用減慢并不能充分進(jìn)行，會(huì)增大還原劑的消耗以及隨之而來的增高鋼的氧化非金屬雜質(zhì)的污染度。這些都會(huì)降低鋼的質(zhì)量指標(biāo)，會(huì)因?yàn)檫^高的還原劑和脫硫材料消耗而使鋼的成本增加。
在碳素半成品出爐不大于質(zhì)量1/3的過程中往鋼水包中與脫硫材料一起加入第一批還原劑可保證鋼水有效脫硫，這是由于加入材料的熔化、鋼水脫氧和鋼水脫硫三個(gè)過程重合進(jìn)行的結(jié)果。碳素半成品與還原劑及脫硫材料在鋼水包中強(qiáng)烈地混合也對(duì)此大有幫助，這是由于碳素半成品的下落鋼水流的很大動(dòng)能和由它引起鋼水的對(duì)流的結(jié)果。
此外，當(dāng)將上述材料一起加入鋼水包時(shí)，在鋼水包還未被注滿1/3，便在碳素半成品表面出現(xiàn)一層均質(zhì)的熔渣，它具有很高的吸收硫的性能并能阻止鋼水通過表面與大量中的氧進(jìn)行二次氧化。
所有這些都有助于使鋼水有效地脫硫，提高鋼的質(zhì)量和降低成本。
當(dāng)晚些(碳素半成品已出過質(zhì)量的1/3以上)將第一批還原劑與脫硫材料一起加入鋼水包時(shí)，下落碳素半成品流的能量會(huì)被鋼水包中鋼水量所吸收，大大消弱金屬與加入材料的對(duì)流過程，顯著降低金屬的脫氧和脫硫速度，從而造成材料的過高消耗并使鋼的質(zhì)量下降，成本增高。
另一批還原劑與經(jīng)過預(yù)先熱處理的含有合金元素的氧化材料一起加入，可使鋼的合金化過程以及脫硫具有經(jīng)濟(jì)的氧化材料和還原劑的消耗。
所以會(huì)這樣，是因?yàn)樵诩尤脒€原劑和氧化材料時(shí)在鋼水包中已具備良好的進(jìn)行金屬合金化和脫硫的條件。金屬中的含氧量比出爐時(shí)碳素半成品中的含氧量低得多，這是由于加入第一批還原劑后已對(duì)它進(jìn)行了預(yù)脫氧的緣故。這樣可以合理地消耗還原劑，使它在這種條件下完全用于將合金元素從氧化材料中還原出來上。
此外，當(dāng)加入第二批還原劑和氧化材料時(shí)，在金屬表面形成的熔渣可保護(hù)金屬免受二次氧化和阻礙第二批還原劑與空氣中的氧相互作用。由于熔渣具有吸收硫的性能，所以它將繼續(xù)對(duì)新注入鋼水包中的碳素半成品進(jìn)行有效的脫硫。這樣一來，就使鋼的合金化過程與脫硫過程重合了。
所有這些，都會(huì)由于降低含硫量而使鋼的質(zhì)量提高，以及由于合理使用還原劑和經(jīng)過預(yù)先熱處理的含有合金元素的氧化材料而使鋼的精煉過程成本降低。
如果將第二批還原劑與含有合金元素的氧化材料分別加入，就會(huì)破壞鋼的這種精煉過程。
當(dāng)首先加入氧化材料時(shí)，就會(huì)使它提早熔化而與已經(jīng)形成的覆蓋熔渣混合，從而使熔渣沖淡，局部地降低了含有合金元素的氧化物在反應(yīng)區(qū)的含量，將合金化過程變成了很慢的并且不能完全將合金元素吸收入鋼內(nèi)的擴(kuò)散過程。此外，會(huì)由于在覆蓋熔渣成分中含有合金元素的氧化物含量過高而使金屬的脫硫過程惡化。這會(huì)使鋼的質(zhì)量降低，必須增大含有合金元素氧化材料、脫硫材料以及還原劑的附加消耗，這將會(huì)增加鋼的成本。
首先往鋼水包中加入第二批還原劑，之后再加入含有合金元素的氧化材料，這樣會(huì)造成還原劑的不合理消耗，它熔化之后可能浮上熔渣表面，與空氣中的氧相互作用。這樣會(huì)因氧化非金屬雜質(zhì)的含量增多而使鋼的質(zhì)量下降，也由于還原劑過多消耗而使鋼變貴。此外，會(huì)使鋼的生產(chǎn)過程復(fù)雜化，以致有可能生產(chǎn)出不能控制化學(xué)成分的鋼。
所有材料在碳素半成品出完之前加入鋼水包內(nèi)，與用鐵合金對(duì)鋼進(jìn)行合金化過程相比不會(huì)降低煉鋼爐的生產(chǎn)率。
將合金化過程與脫硫過程重合，不僅可以提高成品鋼的質(zhì)量，還可降低其價(jià)格。這是因?yàn)槭∪ヒ粋€(gè)在專門裝置中進(jìn)行精煉脫硫的工序序。
這里推薦的將合金化與脫硫重合，只有在全部材料在碳素半成品出完之前都能加入鋼水包的條件下才可能。
如果部分材料，比如，第二批還原劑與預(yù)先經(jīng)過熱處理的含有合金元素的氧化材料一起在碳素半成品往鋼水包中出完之后再加入鋼水包中，這時(shí)的合金化過程就很難控制，而脫硫過程如不來取特殊措施甚至?xí)Ｖ梗扇∵@些措施會(huì)提高鋼的成本，比如，附加預(yù)熱，在熔渣表面造成中性或還原氣氛等。
所以會(huì)這樣，是因?yàn)樵谔妓匕氤善吠撍谐鐾曛笤偻撍屑尤氩牧?，由于缺少下落碳素半成品流?duì)鋼水包中金屬的混攪作用，就大大改變了鋼水包中鋼水處理過程的運(yùn)動(dòng)條件。沒有混攪會(huì)使還原和脫硫反應(yīng)區(qū)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過程變得非常復(fù)雜，也就是說，反應(yīng)后產(chǎn)物的移開，比如從氧化物熔液中還原出來的元素，或是反應(yīng)后的氧化產(chǎn)物從它的反應(yīng)區(qū)出來。合金化和脫硫過程開始受到原始成分和反應(yīng)產(chǎn)物擴(kuò)散作用的限制。這種或那種反應(yīng)的速度會(huì)顯著減慢。還由于存在于熔渣內(nèi)原始部分-含有合金元素的氧化物以及具有很高硫化物容量的熔渣成分，而使原始成分的溫度和濃度梯度點(diǎn)變得更大。它們的大部分集結(jié)在熔渣的上層，而不在反應(yīng)區(qū)。充滿熔化還原劑的金屬熔液的上層被還原出來的元素強(qiáng)烈地沖淡。熔渣與金屬之間的合金元素的分配系數(shù)值在急劇變化，熔渣中合金元素的活性下降，這將導(dǎo)致還原速度下降和減少控制合金化過程的可能性。這意味著有可能獲得規(guī)定化學(xué)成分的鋼。這些條件會(huì)使鋼的質(zhì)量變差和增高其成本。
最好是用含鋁材料來作還原劑。
根據(jù)其物理-化學(xué)性能，在合理利用的條件下，鋁是最佳材料之一。它在金屬熱還原過程中得到廣泛采用。鋁比硅或碳對(duì)氧的親合性要高得多，這就能更完全地將合金元素從熔渣中回收出來，鋁的氧化產(chǎn)物是礬土(氧化鋁)，它要比硅的氧化產(chǎn)物-硅石(氧化硅)能更少降低熔渣中合金元素的活性。硅石是表現(xiàn)明顯的酸性氧化物，為了在還原過程中將它中和，一般再經(jīng)熔渣中補(bǔ)充加入鈣、鎂及其他元素的堿性氧化物。這些附加劑不僅需要附加的能耗來熔化它并且要升到必要的溫度，同時(shí)會(huì)沖淡熔渣，在某種程度上降低熔渣中合金元素的活性。所有這些會(huì)使鋼的脫硫過程惡化，降低從熔渣中合金元素的回收率，鋼被非金屬雜質(zhì)污染，降低鋼的質(zhì)量和提高成本。
使用鋁作還原劑比用硅能提高過程的熱處理性，當(dāng)必要時(shí)可以往熔渣中補(bǔ)充加入相應(yīng)的造渣和脫硫材料，如石灰，而不須為熔化這些材料再附加消耗熱載體。
在不須增加能耗來熔化補(bǔ)充材料的情況下，補(bǔ)充加入脫硫材料有助于提高熔渣的硫化物容量，能直接在碳素半成品往鋼水包注入過程中降低成品鋼的含硫量，而不須在專門的裝置上對(duì)鋼進(jìn)行附加的脫硫工序。這有助于提高鋼的質(zhì)量和降低鋼的成本。
希望使用鋁基、鈣基、和硅基合金作為還原劑。
在含鋁還原劑的成分中加進(jìn)硅和鈣不僅能強(qiáng)化碳素鋼水的脫氧，而且能強(qiáng)化脫硫。在本方法中充分運(yùn)用了這些元素在其物理化學(xué)特性上的差別。密度比鋁大的硅在將它加入鋼水包時(shí)，它能使甚至是靜止鋼水很深處的碳素半成品脫氧。當(dāng)碳素半成品被落下的鋼水流攪動(dòng)時(shí)此效果就更佳。當(dāng)鋼水包中金屬熔液的實(shí)際溫度為1550-1620℃時(shí)，硅不會(huì)像鈣、鎂以及某種程度上鋁那樣形成氣態(tài)的氧化物。因此，它與空氣中的氧相互作用時(shí)的損耗異常小。
這一點(diǎn)有助于包的合理利用并且它能提高控制鋼在鋼水包中的處理過程的可能性。這就意味著能提高鋼的質(zhì)量，降低鋼的成本。
進(jìn)入合金成分中的鈣加入鋼水包后，與合金中的其他元素-鋁和硅一起不僅能提高金屬熔液的脫硫程度，還能有助于形成一層具有很高硫化物容量的覆蓋熔渣。形成氣態(tài)鈣化物所需要的高溫(1550-1620℃)下鈣的高蒸汽壓，在推薦的方法中用來保證金屬熔液的脫硫而無很大的鈣的氣相損耗。所以會(huì)如此，是因?yàn)樵诤辖鹬写嬖谥渌煞?鋁和硅而使合金中鈣的活性大大下降。此外，合金的密度顯著高于純鈣，因此，合金的熔化是在金屬熔液本體內(nèi)進(jìn)行，而不是在金屬的表面，這將會(huì)提高鈣的有效利用程度。
上述方法，在使用合金的情況下由于降低鋼中的含硫量，而使鋼的質(zhì)量提高，同樣由于合理利用合金，而使鋼的成本下降，此外還可以降低與空氣中的氧相互作用時(shí)的合金損耗。
希望利用鋁基、鈣基和鐵基的混合劑作為還原劑。
往混合劑的成分中加入鐵有助于增大它的密度，還可使它能深入到金屬熔液或熔渣本體中去?；旌蟿┑拿芏雀哂谄浣M成中的還原劑的密度，有助于降低還原劑與空氣中的氧相互作用的損耗，有助于降低鋼中非金屬雜質(zhì)的含量，有助于提高脫硫程互，從而提高鋼的質(zhì)量，降低鋼的成本。
將具有高脫氧和脫硫性質(zhì)的混合劑在往鋼水包中出碳素半成品的過程中，首先與脫硫材料一起，然后與含有合金元素經(jīng)過熱處理的氧化材料一起加入鋼水包內(nèi)，可使碳素半成品的出爐與其脫氧、脫硫和合金化重合進(jìn)行。
使用推薦的混合劑可保證強(qiáng)化鋼水包中生產(chǎn)鋼的過程，在不須在專用裝置上補(bǔ)充加工的情況下使鋼在出完后立即提高其質(zhì)量。這也有助于降低鋼的成本。
用在900°至1250℃溫度下經(jīng)過預(yù)先熱處理的含錳氧化物作為預(yù)先經(jīng)過熱處理的含有合金材料的氧化材料是合適的。
使用任何種類的經(jīng)過熱處理的氧化材料都能消除它在與金屬熔液接觸而熔化時(shí)析出氣體以排除熔渣起沫現(xiàn)象。在熔渣中沒有分解氧化物的氣體產(chǎn)物有助于還原劑的有效利用、降低它與進(jìn)入氣體分解成分中的氧相互作用時(shí)的損耗，由于降低了鋼中氧化物和氧化硫化物非金屬雜質(zhì)，而使鋼的質(zhì)量提高，也會(huì)因?yàn)椴恍枰扇「纳乒ぷ魅藛T勞動(dòng)條件的附加措施和還原劑的無謂消耗，而使鋼的成本降低。
如果考慮到絕大多數(shù)牌號(hào)常用鋼種的成分中都有錳(其含量占質(zhì)量百分比的0.2至2.0)，因此，采用推薦方法的廣泛可能性是顯而易見的。
含錳氧化材料的預(yù)處理溫度的選擇是受下述情況制約的，即在冶金煉制作業(yè)中所實(shí)際使用的所有錳礦石的組成中，除了有化合水分外還有錳及其他元素的碳酸鹽化合物。
因此，在高溫冶金過程中采用所謂“生”礦石將會(huì)有析出氣體，經(jīng)常導(dǎo)致熔液和鋼水從煉鋼爐或鋼水包中噴出。
使用在溫度不低于900℃下熱處理過的含錳氧化材料會(huì)增高還原劑的消耗，它的損耗在析出氣體過程中會(huì)增加。在這種情況下會(huì)降低錳從熔渣中還原出來的程度。此外，這會(huì)導(dǎo)致鋼被非金屬雜質(zhì)污染以致使鋼的質(zhì)量下降和成本增高。
在900℃及900°以上溫度下對(duì)含錳氧化材料進(jìn)行熱處理，可以粉碎錳礦石成分中所有的碳酸鹽類的礦物，還有助于錳向氧化物的過渡并含較少氧，這將會(huì)降低還原劑的消耗，提高將錳從熔渣回收的效果，改善鋼的質(zhì)量和降低其成本。
在1250℃以上溫度下進(jìn)行含錳氧化材料的熱處理，會(huì)形成難以還原的錳的硅酸鹽，如Mn2SiO4(錳橄欖石)或MnSiO3(薔薇輝石)。
此外，提高熱處理的溫度會(huì)增高獲得材料的熔化溫度，這也會(huì)妨礙還原過程的充分進(jìn)行，促使鋼水被非金屬雜質(zhì)污染，即降低鋼的質(zhì)量和提高成本。
最好是用中性氣流將預(yù)先熱處理過的含錳氧化材料送入鋼水包內(nèi)，這樣能使金屬熔液得到合理的加熱。
這種加料法可保證在碳素半成品往鋼水包中出爐過程中能更完全地從含錳金屬中回收錳。
將加入經(jīng)過熱處理的氧化材料與在鋼水包中同時(shí)加熱金屬熔液重合起來，這樣就可以將固體的造渣材料和脫硫材料加入鋼水包。這樣會(huì)因降低鋼中的含硫量而使鋼的質(zhì)量提高，也會(huì)由于合理地使用經(jīng)熱處理的含錳氧化材料而降低鋼的成本。
當(dāng)用中性氣流將經(jīng)過熱處理的含錳氧化材料不是加入鋼水包中的金屬熔液本體內(nèi)，而是比如加在鋼水的表面，這樣就會(huì)降低錳的還原速度，使金屬熔液的脫硫過程大大惡化，會(huì)由于同空氣中的氧相互作用而增大還原劑的損耗，會(huì)增加鋼中的非金屬雜質(zhì)的含量。所有這些將會(huì)降低鋼的質(zhì)量和增高成本。
在用中性氣流往金屬熔液本體中加入經(jīng)過熱處理的氧化材料過程中不將金屬熔液加熱，就會(huì)由于加入冷的氧化材料和中性氣體而金屬熔液的溫度下降。這樣就必須將碳素半成品放在煉鋼爐中補(bǔ)充加熱并使其過分氧化，這意味著要增加還原劑的消耗，增大非金屬雜質(zhì)在鋼中的數(shù)量，使鋼的質(zhì)量惡化。
此外，由于鋼水的溫度低，落入金屬熔液本體中的經(jīng)過熱處理含錳氧化材料小顆?？赡懿粫?huì)完全熔化，浮到金屬熔液與熔渣的分界面并被后者同化，從而會(huì)使錳的還原速度下降。這會(huì)增高覆蓋熔渣中的錳氧化物的含量和降低其硫化物容量。熔渣的脫硫過程將惡化，會(huì)降低鋼的質(zhì)量，提高其成本。
希望用造渣混合劑作為脫硫材料，其加入鋼水包的量，按混合劑與第一批加入還原劑的比例為(1.0～1.1)∶(0.20～0.30)來選擇。
在往鋼水包中出碳素半成品，開始時(shí)加入還原劑和造渣脫硫混合劑，可以降低溶解在碳素半成品中氧的濃度，這會(huì)造成金屬熔液的脫硫條件，以及達(dá)到顯著增大金屬與熔渣接觸表面的效果。
擴(kuò)大熔渣與金屬間的接觸表面要靠碳素半成品下落流的動(dòng)能造成的金屬熔液的強(qiáng)烈對(duì)流以及碳素半成品在出爐時(shí)至加到鋼水包1/3重量時(shí)本身的液流來保證，這時(shí)的液流具有能將金屬熔液表面上的造渣脫硫材料一起帶入金屬熔液本體的能力。
此外，將還原劑與造渣脫硫劑同時(shí)加入，由于金屬表面蓋有熔渣層而避免了還原劑的燒損。這樣可以減少還原劑的消耗，降低消耗，減少鋼中非金屬雜質(zhì)的量，因而能提高鋼的質(zhì)量，降低其成本。
在這種情況下，造渣脫硫劑與還原劑的量是按照脫硫劑與第一批還原劑的比例為(1.0-1.1)∶(0.20-0.30)確定的，這個(gè)量可使在碳素半成品出爐過程中在鋼水包中具有脫氧的金屬和液體熔渣層在金屬表面上，這將造成為鋼脫硫的有利條件。
當(dāng)還原劑消耗降低到低于規(guī)定值時(shí)，金屬熔液的脫氧度水平就會(huì)下降，即熔液中氧的含量降到不足的數(shù)量。這將會(huì)降低脫硫率。
當(dāng)還原劑消耗增大到高于規(guī)定值時(shí)，鋼中的非金屬雜質(zhì)量就會(huì)增加，這會(huì)降低鋼的質(zhì)量和由于材料的不合理消耗而使鋼的成本增高。
當(dāng)改變?cè)煸摿騽┡c還原劑的比例，使造渣劑的消耗往減少的方面改變時(shí)，熔渣的脫硫性能及其硫化物容量就會(huì)下降，而當(dāng)造渣劑的消耗增大到高于規(guī)定值時(shí)，其均化過程就會(huì)延長(zhǎng)，這樣會(huì)降低脫硫率，以致降低成品鋼的質(zhì)量和增大成本。
希望在加入另一批還原劑時(shí)也補(bǔ)充加入脫硫材料。
這種加料方法可以使碳素半成品的脫氧，在保留脫硫過程的情況下與其合金化相重合，這樣可以在節(jié)約材料消耗的情況下得到價(jià)格低廉的優(yōu)質(zhì)鋼。往鋼水包中一起加入各種材料時(shí)，可在含有合金元素的氧化材料以及脫硫材料還未熔解之前就發(fā)生碳素半成品強(qiáng)烈的脫氧。以這種方法為從熔渣中還原出合金元素以及鋼水的脫硫劑創(chuàng)造有利條件。
在金屬熔液表面存在脫硫和含有合金元素的氧化材料，可以保護(hù)金屬熔液免受二次氧化并保證合理使用還原劑，實(shí)際上是防止它與空氣中的氧相互作用而燒損所需的有利條件。
考慮到，還原劑的熔化溫度總是低于含有合金元素氧化材料熔化溫度，還原劑要以比氧化材料更快的速度熔解于金屬熔液的本體中。因此，當(dāng)含有合金元素的氧化材料熔化時(shí)，還原劑在金屬材料中的濃度已經(jīng)很高，因此從熔液中還原出來元素的過程會(huì)以很高的速度進(jìn)行這對(duì)于在鋼水包中生產(chǎn)鋼的過程非常重要，因?yàn)樵谶@種過程中延長(zhǎng)處理時(shí)間就要伴隨著大量的熱損耗和附加的載熱體消耗。
還原劑反應(yīng)結(jié)果所形成的余熱也有助于提高還原過程的速度，余熱主要是消耗在熔化脫硫材料和含有合金元素的氧化材料上，因?yàn)樵谑褂媒饘龠€原劑時(shí)，還原劑的反應(yīng)帶有放熱性質(zhì)。在這種情況下，脫硫材料急劇惡化并提高覆蓋熔渣的硫化物容量。
合理利用還原劑有助于降低鋼中非金屬雜質(zhì)的含量。所有這些都對(duì)提高鋼的質(zhì)量和降低鋼的成本有利。
分別往鋼水包中加入各種材料就會(huì)破壞這個(gè)過程。首先只加入第二批還原劑，就會(huì)由于同空氣的氧相互作用而產(chǎn)生很高的還原劑損耗、鋼被非金屬雜質(zhì)污染和惡化鋼的脫硫條件。所以會(huì)這樣，是因?yàn)樵谶€原劑高消耗(原考慮主要可用它來從熔渣還原合金元素)和在熔渣中沒有合金元素氧化物的情況下，很大部分的還原劑在熔解后浮到熔渣的表面并與空氣中的氧相互作用，使金屬熔液被非金屬雜質(zhì)污染這些會(huì)降低鋼的質(zhì)量。此外，在加入合金元素的氧化材料時(shí)，很大部分的還原劑已經(jīng)用完，因此，從熔渣中還原合金材料的過程效果很差這些也會(huì)使熔化脫硫材料的熱量條件惡化，從而使金屬熔液的脫硫過程變差。
先往鋼水包中加入含合金元素的氧化材料，然后再加其他材料，這樣會(huì)惡化金屬熔液的還原和脫硫過程。所以會(huì)這樣，是因?yàn)槿劢饬说难趸牧吓c覆蓋熔渣混合，這樣會(huì)降低合金元素氧化物的濃度，從而惡化了合金的還原條件。此外，金屬熔液脫硫的條件也變差，這是因?yàn)樘岣呷墼泻辖鹪匮趸锏暮繒?huì)導(dǎo)致熔渣與金屬之間氧的重新分配以及金屬熔液中氧的濃度提高了，這就會(huì)使鋼的質(zhì)量變差。
希望用白云石來作為補(bǔ)充加入鋼水包中的脫硫材料，其數(shù)量按白云石與加入第二批還原劑的比例為0.8-1.2來選擇。
將白云石與第二批還原劑一起加入鋼水包，實(shí)際上可以完全避免還原劑與空氣中氧的相互作用所造成的燒損(損耗)并有助于合金元素從熔渣中更充分的還原。在這種情況下，加入鋼水包的白云石在熔渣表面形成一保護(hù)層，以阻～還原劑浮上熔渣表面并與空氣中的氧相互作用。
在這種情況下，在金屬與熔渣的分界面形成一個(gè)熔渣的最大程度脫氧層，顯著增高其硫化物容量。以此為鋼水中金屬熔液脫硫造成有利條件，這將有助于提高鋼的質(zhì)量和降低其成本。
此外，熔渣中形成的沿界面深脫氧層由上層熔渣可靠地保護(hù)著，免受二次氧化，這是因?yàn)榧尤脘撍陌自剖c第二批還原劑一起幫助形成熔渣上面的難熔層。這也會(huì)有助于提高鋼的質(zhì)量。降低其成本。
如果加入第二批還原劑而不加白云石就會(huì)增大還原劑的損耗，因?yàn)樵诿撗鹾筮€原劑很容易浮上熔渣表面和被空氣中的氧所氧化而損耗。在這種情況下會(huì)發(fā)生金屬熔液被空氣中的氧二次氧化。所有這些將導(dǎo)致鋼的脫硫率降低，增大鋼中非金屬雜質(zhì)的含量以及降低鋼的質(zhì)量和增加成本。
如果加入白云石而不加第二批還原劑會(huì)大大惡化金屬熔液的脫硫條件，這是由于在加入白云石時(shí)金屬熔液的脫氧度水平與以前一樣，而熔渣的硫化物容量則由于它的粘度提高而降低了。這將會(huì)由于白云石的不合理使用而使鋼的質(zhì)量下降，成本提高。
按白云石的量為加入第二批還原劑0.8-1.2的比例加入可使金屬脫氧和使熔渣上層的濃度增大。
如果消耗的白云石低于規(guī)定比例時(shí)，則上層熔渣不會(huì)變濃，這會(huì)造成還原劑的不合理使用，由于同空氣中的氧相互作用而損耗，會(huì)降低金屬熔液脫氧度水平，惡化脫硫情況，以及必然的降低鋼的質(zhì)量和增高成本。
當(dāng)消耗的白云石高于規(guī)定比例時(shí)，會(huì)使熔渣完全變濃，從而失去了它的作為鋼的脫硫劑的作用，這也會(huì)使鋼的質(zhì)量變差，成本增高。
當(dāng)消耗的還原劑低于規(guī)定比例時(shí)，會(huì)降低鋼的脫氧度水平并相應(yīng)地降低脫硫率。如果增大了還原劑的消耗量，它會(huì)熔解在金屬熔液中使它高于每個(gè)具體鋼號(hào)的要求濃度，這會(huì)不符合規(guī)定的鋼種化學(xué)組成。所有這些會(huì)降低鋼的質(zhì)量和增高成本。
最好使用碳化鈣作為脫硫材料，將分批加入。在這種情況下，第一批碳化鈣與第一批含鋁材料及石灰一起加入，其量按石灰與含鋁材料中的鋁及碳化鈣為(4.0-5.0)∶(0.3-0.6)∶(1.5-2.0)的比例。補(bǔ)充加的碳化鈣與第二批含鋁材料一起加入，其量按含鋁材料中的鋁與碳化鈣相應(yīng)為(1.0-1.2)∶(2.5-3.6)的比例來選定。
在碳素半成品往鋼水包注入的開始加入造渣材料可保證金屬與熔渣的接觸面積最大，這時(shí)加入含鋁材料可以保證最好的金屬熔液脫氧這會(huì)使脫硫的條件惡化，而碳化鈣在脫氧的金屬熔液中，本身就是很好的脫硫劑。
將石灰與含鋁材料及碳化鈣一起加入鋼水包可以提高金屬熔液表面上形成熔渣的硫化物容量。所有這些將有助于提高鋼的質(zhì)量和降低成本，因?yàn)樵阡摰某煞种薪档土肆虻暮俊?br> 石灰的消耗低于提到的比例，會(huì)由于碳化鈣助熔不足，而導(dǎo)致熔渣熔化溫度提高，及隨之而來的降低脫硫率，使金屬質(zhì)量變差。此外由于熔渣量少則發(fā)生金屬熔液通過其無熔渣保護(hù)的表面強(qiáng)烈地二次氧化。這樣會(huì)導(dǎo)致鋁的過高氧化，過高消耗和在金屬熔液本體中形成大量的非金屬雜質(zhì)，惡化脫硫情況以及降低鋼的質(zhì)量，增高鋼的成本。
石灰的消耗超過提到的比例也同樣不合適，因?yàn)?，在這種情況下會(huì)降低熔渣中碳化鈣的濃度，使熔渣的硫化物容量減小，這會(huì)降低脫硫率和使鋼的質(zhì)量變差。在這種情況下，從熔渣中合金元素的回收率降低并使鋼的成本增高。
含鋁材料的消耗低于提出的比例，會(huì)使金屬熔液脫氧度不足，會(huì)增高硫在其中的溶解度。以及降低脫硫率，使鋼的過量變差和成本增高。
含鋁材料的消耗高于提出的比例也同樣不適宜，因?yàn)榘阉尤虢饘偃垡簳r(shí)會(huì)發(fā)生熔化鋁上浮現(xiàn)象和被空氣中的氧所氧化。所有這些會(huì)導(dǎo)致鋼中非金屬雜質(zhì)含量增高，使鋼的質(zhì)量下降和由于含鋁材料的不合理消耗而使成本增高。
碳化鈣的消耗低于提出的比例會(huì)使熔渣的硫化物容量降低以致使鋼的質(zhì)量變差。
碳化鈣的消耗高于提出的比例時(shí)會(huì)導(dǎo)致熔渣熔化溫度的增加，因而增高粘度，這會(huì)使熔渣的脫硫性能降低，使鋼的質(zhì)量降低，成本提高。
將第二批碳化鈣與含有合金元素預(yù)先經(jīng)過熱處理的氧化材料和含鋁材料一起在碳素半成品出爐的過程中加入鋼水包，能保證金屬熔液合金化過程與脫硫過程相重合。這一點(diǎn)可以由加入鋼水包的材料的功能分配來達(dá)到。增加碳化鈣能提高熔渣的硫化物容量，以此來增加金屬熔液的脫硫程度。將含有合金元素經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧材料與含鋁材料一起加入可以保證金屬熔液的合金過程及其補(bǔ)充脫氧，這也同樣能提高脫硫率。所有這些能使鋼的質(zhì)量提高和成本降低。
當(dāng)將碳化鈣的消耗減少到低于提出的比例時(shí)，會(huì)出現(xiàn)熔渣的硫化物容量下降，脫硫率降低和鋼的質(zhì)量變差現(xiàn)象。
將碳化鈣的消耗超過提出的比例時(shí)，會(huì)導(dǎo)致熔渣變濃，脫硫水平下降以及鋼的質(zhì)量變差和成本增高。
當(dāng)將含鋁材料的消耗減少到低于提出的比例時(shí)，會(huì)出現(xiàn)金屬熔液脫氧不足現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致脫硫降低和鋼的質(zhì)量變差。此外，降低從熔渣中合金元素的還原率，這也會(huì)使鋼的質(zhì)量下降，成本增高。
將含鋁材料的消耗增加到高于提出的比例時(shí)，會(huì)因其不合理消耗而使鋼價(jià)變貴，此外，會(huì)因其鋁含量不符合每種鋼號(hào)的具體要求范圍而使鋼的質(zhì)量變差。
因此，推薦的工藝能保證提高鋼的質(zhì)量和降低其成本。
常用鋼種的生產(chǎn)方法按下列方式實(shí)施。
可以采用現(xiàn)有的任何爐子，如平爐、電爐、以及氧氣、煤氣氧氣混合劑、中性氣體及其他氣體頂吹、底吹及混合吹的轉(zhuǎn)爐作為煉鋼設(shè)備。在煉鋼爐中熔煉下列化學(xué)成分(按質(zhì)量%)的碳素半成品碳-0.05-0.30錳-0.05-0.10
微量硫-0.30以下磷-0.025以下鐵-其余。
按推薦的方法選擇生產(chǎn)碳素成品的煉鋼爐是受到對(duì)具體常用鋼號(hào)提出的要求所制約，可由鋼的生產(chǎn)工廠來確定。
在煉鋼爐中所獲得的碳素半成品放入鋼水包中，后者的容量應(yīng)與煉鋼爐的容量相適當(dāng)或呈倍數(shù)。
在碳素半成品出爐的過程中，往鋼水包里加入脫硫材料(石灰、石灰基的混合劑、白云石、碳化鈣和/或其他)。
當(dāng)鋼水包被碳素半成品充滿不超過其質(zhì)量的1/3時(shí)，與脫硫材料一起加入一批(份)還原劑。另一份還原劑是與含有合金元素經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料一起加入。加入所有這些材料都要在碳素半成品往鋼水包中出完之前實(shí)現(xiàn)。
可以采用含錳材料，也可采用含鉻、含釩、含鈦及其他材料作為含有合金元素經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料，將它們分別地或根據(jù)要求熔煉鋼種的化學(xué)組成配合地加入鋼水包內(nèi)。
含有合金元素經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料的加入一定要在碳素半成品經(jīng)鋼水包中出完之前結(jié)束。
作為還原劑可以使用鋁、鈣、硅、鐵、鈦及其他基的合金和混合劑。最后得到所需化學(xué)成分的鋼。
使用預(yù)先經(jīng)過熱處理的氧化材料可以完全避免鋼水包中熔渣的起沫還可防止在往鋼水包中注入碳素半成品時(shí)由鋼水包內(nèi)往外噴濺鋼水和熔渣。還原過程平穩(wěn)進(jìn)行和實(shí)際上在含有合金元素預(yù)先經(jīng)過熱處理的氧化材料中完全沒有化合水份，可以大大減少所得鋼中的氫和氮的氣體含有量，減少鋼中的非金屬雜質(zhì)的量(它們?cè)谌墼鹉瓡r(shí)形成的)，以此來改善成品鋼的質(zhì)量和降低其價(jià)格。
從加入鋼水包中的預(yù)先經(jīng)過熱處理的氧化材料中還原合金元素的過程是不長(zhǎng)的，實(shí)際上與往鋼水包中出碳素半成品的完成而結(jié)束。這時(shí)，從氧化材料中向鋼中回收合金元素的程度達(dá)到90～97%，大大提高了利用鐵合金直接回收合金元素的程度。所有這些都有助于獲得廉價(jià)的鋼。
往鋼水包中分批加入還原劑可以保證在碳素半成品出爐過程中使它均勻脫氧，減少由于同空氣中的氧相互作用造成的還原劑的損耗，降低鋼中非金屬雜質(zhì)的含量，有助于金屬熔液的脫硫，這些都會(huì)提高鋼的質(zhì)量并降低其價(jià)格。
當(dāng)往鋼水包中一次性(一批)加入還原劑時(shí)，不管加入的時(shí)間如何-是在碳素半成品出爐的開始、中間或是出完之后，碳素半成品的脫氧過程均不能均勻進(jìn)行。這樣會(huì)使金屬熔液的脫硫條件惡化，由于同空氣中的氧相互作用而增大還原劑的損耗。鋼被非金屬雜質(zhì)、還原劑的氧化產(chǎn)物所污染。所有這些都會(huì)使鋼的質(zhì)量變差，使價(jià)格變貴。
一批還原劑與脫硫材料一起加入可保證金屬熔液脫硫的有利條件這是因?yàn)槊撗踹^程與金屬熔液的脫硫處理同時(shí)進(jìn)行。在這種情況下合理地利用了還原劑實(shí)際上完全用于碳素半成品的脫氧上。在鋼水包中具有脫硫材料在很大程度上對(duì)此也有幫助。這些脫硫材料在熔化之后在金屬熔液表面形成一個(gè)熔渣層，保護(hù)金屬熔液免受二次氧化，而使還原劑避免給空氣中的氧相互作用。所有這些都有助于獲得高質(zhì)量的鋼并降低其價(jià)格。
當(dāng)分別將一份還原劑和脫硫材料加入鋼水包時(shí)，這個(gè)過程就被破壞了。預(yù)先加入還原劑會(huì)由于同空氣中的氧相互作用，由于熔化的還原劑的密度比碳素半成品小，所以它浮在金屬熔液的表面，從而使它與空氣中的氯直接接觸以及通過與機(jī)械熔融物中的氧(由于二次氧化不斷進(jìn)入熔融物中)相互作用等途徑造成還原劑的很大損耗。
這會(huì)在往鋼水包中加入脫硫料燃之后使金屬熔液的進(jìn)一步脫硫過程惡化，以致使鋼的質(zhì)量變差并提高其價(jià)格。
往鋼水包中加入脫硫材料而不加還原劑，不能保證從金屬熔液中有效地排除硫，因?yàn)樗拿撗醵人胶芨哂绊戇@一點(diǎn)(脫硫)，這會(huì)使鋼的質(zhì)量下降，使價(jià)格變貴。
將一份還原劑與脫硫材料一起在碳素半成品出到1/3質(zhì)量的過程中加入鋼水包會(huì)保證金屬熔液的強(qiáng)烈脫氧和脫硫。這是因?yàn)樘妓匕氤善吩陂_始出鋼時(shí)，其鋼水落下流動(dòng)的能在鋼水包中造成強(qiáng)大的金屬熔液的對(duì)流，這有助于它與還原劑及脫硫材料混合。這樣可以造成金屬熔液與在攪動(dòng)中熔化的脫硫材料及還原劑的很大接觸面積，這樣可以保證以很高的速度把硫排除到熔渣中和使金屬熔液脫氧。此外，在碳素半成品往鋼水包中注入的最初階段，那時(shí)在金屬熔液表面還未形成熔渣層，堿素半成品的落下流會(huì)將加入鋼水包的還原劑和脫硫劑等材料帶入金屬熔液的深處。這也有助于增大這些材料與金屬熔液的接觸面積，這些會(huì)由于降低了鋼中硫的含量而使鋼的質(zhì)量提高和使價(jià)格降低。
這些材料加入鋼水包很晚，如在碳素半成品充滿鋼水包1/3質(zhì)量以上之后，將會(huì)使加入材料(還原劑和脫硫劑)的混合過程顯著惡化，這是因?yàn)槁湎铝鞯膭?dòng)能在很大程度上被已經(jīng)注入鋼水包中的碳素半成品的本體所吸收。在這種情況下，將顯著降低金屬熔液的脫硫速度和硫沿鋼水包高度分布的均勻度。這樣會(huì)使鋼的質(zhì)量降低和成本增高。
另一份還原劑與含有合金元素的預(yù)先經(jīng)過熱處理的氧化材料一起加入能保證從熔渣中強(qiáng)烈并完全地還原合金元素，經(jīng)濟(jì)地消耗還原劑而不會(huì)中斷金屬熔液的脫硫率。所以會(huì)這樣，是因?yàn)樵诩尤氲诙葸€原劑和含有合金元素的預(yù)先經(jīng)過熱處理的氯化材料時(shí)，在鋼水包內(nèi)已經(jīng)有了脫氧很好的具有低含硫量的金屬熔液。因此，加入鋼水包的還原劑主要消耗在與熔渣內(nèi)存在的合金元素氧化物的相互作用上，而只有很小的量用于新注入鋼水包的碳素半成品的脫氧上。在鋼水包中由于先前脫硫形成的金屬熔液表面上以及在從熔渣中還原合金元素過程中又增大體積的覆蓋熔渣層，可靠地保護(hù)著金屬熔液的表面，使其免受二次氧化并以此來降低還原劑因與大氣中氧的相互作用造成的損耗，由于脫硫提高鋼的質(zhì)量和降低非金屬的、氧化物的和氧化硫化的雜質(zhì)含量。所有這些都有助于降低鋼的價(jià)格。
將還原劑與含有合金元素的經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料分別加入時(shí)，這個(gè)過程將被破壞，以致降低鋼的質(zhì)量，增高鋼的價(jià)格。
先加第二份還原劑會(huì)導(dǎo)致它的不合理消耗，因?yàn)樵诩尤氲诙葸€是劑時(shí)，金屬熔液中的含氧量很低，而且具有很高硫化物容量的熔渣中沒有易還原的氧化物，如鐵、錳、釩等的氧化物。因此，熔化的還原劑，其消耗量是根據(jù)用于合金元素的還原來確定，浮上熔液表面，與空氣中的氧相互作用。這不僅會(huì)導(dǎo)致還原劑的損耗，并且還會(huì)使鋼的質(zhì)量變差，因?yàn)橐院蠹尤脘撍械暮泻辖鹪氐慕?jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料不能保證全部還原合金元素，這將會(huì)使鋼的質(zhì)量變差。
此外，在熔液中存在新還原的合金元素氧化物，會(huì)降低它的硫化物容量，使脫硫過程惡化，從而降低鋼的質(zhì)量。
當(dāng)首先往鋼水包中加入含有合金元素的經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料，然后再加還原劑也不合理，因?yàn)椋谶@些材料熔化時(shí)它使熔渣飽和，因此降低了它的硫化物容量和惡化脫硫條件。此外，進(jìn)入合金元素氧化物中的部分氧，轉(zhuǎn)換到此時(shí)已經(jīng)很好脫過氧的金屬熔液內(nèi)。隨著新注入的碳素半成品還有氧會(huì)進(jìn)入金屬熔液內(nèi)。在沒有還原劑時(shí)，在金屬熔液中會(huì)產(chǎn)生氧的積存，這在以后將對(duì)鋼的質(zhì)量具有很壞的影響，會(huì)增高鋼的含硫量和非金屬氧化物雜質(zhì)的含量。在這種情況下，鋼的價(jià)格會(huì)增高。
在碳素半成品出完之前將所有材料都加入鋼水包，可保證從熔渣中強(qiáng)烈還原出合金元素而不中斷它的脫硫過程。這是因?yàn)樵谔妓匕氤善吩诔鰻t過程中，在其本體中有著強(qiáng)烈的由碳素半成品下落流的動(dòng)能所引起的對(duì)流。在出爐過程中，金屬熔液的攪動(dòng)有助于將被還原的合金元素從反應(yīng)區(qū)帶入鋼水包的深處，這有助于這些元素沿鋼水包高度的均勻分布，同時(shí)也會(huì)加劇還原過程。因此，合金元素的還原過程是以很高的速度在強(qiáng)烈的動(dòng)態(tài)下進(jìn)行，實(shí)際上直到碳素半成品出完才結(jié)束。
這樣還能保證從熔渣中很完全地回收合金元素。
在碳素半成品出完之后再往鋼水包中加入另一份還原劑和含有合金元素的經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響從熔渣中還原合金元素的速度和完全程度。未被還原的合金元素氧化物將熔解在熔渣中，使它的硫化物容量降低，這將會(huì)降低鋼的質(zhì)量和增高其價(jià)格。
作為還原劑最好使用含鋁材料。
根據(jù)對(duì)氧的親合性，鋁是廣泛用于冶金業(yè)鋼的脫氧和還原過程的材料中最活躍的元素。
因此，為了合理利用對(duì)于還原過程應(yīng)首先當(dāng)推含鋁材料。此外，如使用含鋁材料，還原過程的放熱性就會(huì)提高，這樣可以不用對(duì)金屬熔液補(bǔ)充加熱就提高脫硫材料的消耗。
在鋼水包內(nèi)生產(chǎn)鋼時(shí)，很重要的因素就是過程的快速性，因?yàn)樯a(chǎn)過程延長(zhǎng)不僅會(huì)降低煉鋼爐的生產(chǎn)率，這會(huì)增加鋼的成本，并且還要求補(bǔ)充加熱以彌補(bǔ)金屬熔液的熱損耗，后者是與鋼在鋼水包中的生產(chǎn)時(shí)間直接相關(guān)的。
如果將這種能耗用煉鋼爐就會(huì)提高碳素半成品出爐前的溫度。這樣，除了會(huì)增加鋼的成本外，還會(huì)降低鋼的質(zhì)量。這是因?yàn)椋妓匕氤善吩跓掍摖t中過熱經(jīng)常伴隨著它的含氧量增高，為了降低它就必須往金屬熔液中加還原劑，而后者與氧相互作用會(huì)形成非金屬雜質(zhì)。非金屬雜質(zhì)含量的增高就會(huì)降低鋼的質(zhì)量。
利用其他元素基的材料作還原劑，由于它們對(duì)氧的高親和性而效果不佳。例如，用硅鐵時(shí)，還原過程的放熱性降低了，但在熔渣中增高了酸性氧化物比重，它與含有合金元素的氧化物一起構(gòu)成一整套化合物，使熔渣中的合金元素的活性顯著下降，降低從熔渣回收合金元素的程度，從而降低鋼的質(zhì)量，增加鋼的成本。此外，增高熔渣中酸性氧化物的含量會(huì)降低它的硫化物容量，從而使鋼的質(zhì)量變差。
利用含碳材料作還原劑不合適，因?yàn)閺娜墼羞€原合金元素的反應(yīng)過程帶有吸熱性質(zhì)，即吸收熱量，為了補(bǔ)償它就要附加消耗載能體這種消耗與用其它金屬還原劑相比要高的多，因?yàn)?，熔化含有合金元素的?jīng)過預(yù)先熱處理氧化材料必須耗費(fèi)熱量。
所有這些都會(huì)降低鋼的質(zhì)量并使成本增高。
在熔煉任何化學(xué)成份的錳鋼時(shí)，使用含錳氧化材料作為氧化材料這種含錳氧化材料是在900-1250℃溫度下經(jīng)過預(yù)先熱處理的。
選用這種含有合金元素錳的氧化材料，是基于以下原因，即在所有常用的鋼種成分中實(shí)際上都含有錳，其含量在0.25至2.5%(質(zhì)量)的范圍內(nèi)。
溫度為900-1250℃的熱處理溫度是由排除氧化材料中化合水分的需要而定。如上面所說，化合水分的存在，在鋼的合金化過程中會(huì)導(dǎo)致熔渣起沫和鋼水及熔渣從鋼水包中濺出，還會(huì)提高成品鋼中被氣體，如氫、氮的污染程度，這些會(huì)使鋼的質(zhì)量惡化。
此外，在這種溫度下進(jìn)行含錳氧化材料的熱處理有助于破壞含錳氧化材料中所具有的碳酸鹽化合物。如上面所述，它如同化合水分一樣會(huì)導(dǎo)致熔渣起沫，金屬與熔渣從鋼水包中濺出以及使成品鋼被氮、氫的污染程度增高和增大非金屬雜質(zhì)的含量，這將會(huì)降低鋼的質(zhì)量和增高鋼的成本，因?yàn)楸仨毑扇「郊哟胧﹣磉M(jìn)行旨在消除氣體和降低非金屬雜質(zhì)的精煉。
如采用未經(jīng)熱處理或是在經(jīng)過900℃以下溫度熱處理的含錳氧化材料，如含有MnO2(軟錳礦)、Mn3O4(黑錳礦)以及以碳酸鹽形式礦物的MnCO3、CaCO3等材料時(shí)，當(dāng)把這些材料加入鋼水包時(shí)就會(huì)分解成氧化物及碳酸鹽的成分并形成氣體氧化物和二氧化碳。氧化材料分解的氣體產(chǎn)物會(huì)使鋼水包中的熔渣起沫并促使金屬和熔渣從鋼水包中濺出。此外，它們還能使氧從大氣中過渡到熔渣本體中去，增大還原劑的消耗量，增加非金屬雜質(zhì)在成品鋼中的含量，使鋼的質(zhì)量下降，同時(shí)使鋼的成本增高。
含錳氧化材料在900℃以下溫度下進(jìn)行熱處理不能保證完全排除化合水分，后者的存在會(huì)由于鋼被增加的非金屬雜質(zhì)以及氮和氫的污染而使其質(zhì)量變差。
加入經(jīng)過1250℃以上溫度熱處理的含錳氧化材料也不合適，因?yàn)樵谶@種溫度下將發(fā)生氧化材料熔化，會(huì)改變其物理化學(xué)特性，尤其會(huì)導(dǎo)致提高熔化溫度。這一點(diǎn)在下一步會(huì)導(dǎo)致鋼水包內(nèi)還原過程延長(zhǎng)和碳素半成品往鋼水包中出完之后還在繼續(xù)這種低效的還原過程。
將經(jīng)過熱處理的含錳材料在中性氣體流中加入鋼水包會(huì)同時(shí)使金屬熔液加熱。這樣，實(shí)際上可以更完全地從氧化材料中回收錳直到碳素半成品往鋼水包中出完。
使加入經(jīng)過預(yù)先熱處理的含錳氧化材料與金屬熔液加熱相重合，可以補(bǔ)充往鋼水包中加入脫硫填加劑，這樣可以提高鋼的質(zhì)量和降低鋼的成本。
在往鋼水包中的金屬熔液表面上加經(jīng)過熱處理的含錳氧化材料會(huì)使錳的還原過程惡化，嚴(yán)重惡化金屬熔液的脫硫，這將降低鋼的質(zhì)量和增高它的成本。
在用中性氣體流加入經(jīng)過熱處理的含錳氧化材料過程中不讓金屬熔液加熱會(huì)降低鋼的質(zhì)量。所以會(huì)如此，是因?yàn)橥饘偃垡罕倔w中加入冷材料會(huì)使熔液冷卻，降低經(jīng)過熱處理含錳氧化材料的熔化速度，從而使錳的還原條件惡化，意味著降低金屬熔液的脫硫率。由于鋼的鋼處理具有緊張的熱工規(guī)范而沒有可能補(bǔ)充加入脫硫材料，從而這種情況更加嚴(yán)重。所有這些將使鋼的質(zhì)量變差和增加其成本。
使用造渣材料作為脫硫材料并按造渣材料與加入第一份還原劑的比例相應(yīng)為(1.0-1.1)∶(0.20-0.30)選定數(shù)量加入鋼水包。
脫硫劑與第一份還原劑一起加入，能保證在碳素半成品往鋼水包注入一開始就使它脫氧和脫硫。此外，在金屬熔液表面上形成的熔渣具有很高的硫化物容量。這就可能在整個(gè)碳素半成品往鋼水包注入的過程中提高金屬熔液的脫硫程度。所以能降低還原劑的損耗，是由在金屬液液表面上形成的熔渣保護(hù)它不受二次氧化和阻止還原劑浮上熔渣表面并與空氣中的氧相互作用。
選擇的脫硫造渣劑與還原劑的比例為(1.0-1.1)∶(0.20-0.30)，可保證在鋼水包中得到焦油含量低的脫氧金屬熔液和具有高硫化物容量的覆蓋熔渣。將脫硫劑的消耗降得低于提出的規(guī)定時(shí)，會(huì)降低熔渣的脫硫性能，也就是降低其硫化物容量，這樣會(huì)降低鋼的質(zhì)量和提高鋼的成本。
增大脫硫劑的消耗也同樣會(huì)使鋼的質(zhì)量惡化，這是因?yàn)樵诮饘偃垡罕砻嫔闲纬傻娜墼哂泻芨叩恼扯?。這會(huì)使金屬熔液脫硫的運(yùn)動(dòng)條件惡化。還原劑的消耗量低于規(guī)定值會(huì)影響鋼的脫氧以及它的脫硫，這也會(huì)使鋼的質(zhì)量變差。還原劑消耗量高于規(guī)定值會(huì)造成它的不合理使用，這會(huì)提高鋼的成本和由于非金屬雜質(zhì)含量增高而使鋼的質(zhì)量變差在加入另一份還原劑的同時(shí)再補(bǔ)充加入脫硫材料。
可以用白云石作為脫硫材料，其數(shù)量按它與另一份還原劑的比例為0.8-1.2來選用。
這樣往鋼水包中加材料，可保證還原劑的合理使用，這是因?yàn)榘自剖刍笤诮饘偃垡罕砻嫘纬梢粋€(gè)保護(hù)熔渣層，它擋住金屬熔液不受二次氧化。此外，形成的熔渣具有很高的硫化物容量，這可以使金屬熔液脫硫，從而可以提高鋼的質(zhì)量和降低成本。分別加入還原劑和白云石會(huì)使金屬熔液的脫氧和脫硫過程惡化。所以會(huì)發(fā)生這種情況是因?yàn)?，如果先往鋼水包?nèi)加入還原劑，這樣就會(huì)由于同空氣中的氧互相作用而增大它的損耗，會(huì)增加鋼中非金屬雜質(zhì)的量，降低鋼的質(zhì)量。過早加入白云石會(huì)使熔渣變濃，降低它的硫化物容量，這會(huì)導(dǎo)致由于含硫量高而降低鋼的質(zhì)量。此外，在這種情況下會(huì)造成還原劑不合理消耗，由于它與大氣中的氧相互作用而增大它的損耗。這樣會(huì)增加鋼的成本。
在本發(fā)明的另一個(gè)例子中，用碳化鈣作為脫硫材料。在這種情況下，第一份碳化鈣與第一份含鋁材料及石灰一起加入，其量按石灰與含鋁材料中的鋁和碳化鈣相應(yīng)為(4.0-5.0)∶(0.3-0.6)∶(1.5-2.0)的比例選用，而另一份碳化鈣與另一份含鋁材料補(bǔ)充加入，其量按含鋁材料中的鋁與碳化鈣的比例相應(yīng)為(1.0-1.2)∶(2.5-3.6)選用。
第一份碳化鈣與石灰和含鋁材料一起加入可保證碳素半成品有效地脫氧和脫硫并在金屬熔液表面形成一層具有高硫化物容量的熔渣，使所有材料都合理地使用。作到這一點(diǎn)，是因?yàn)槭液吞蓟}熔化后形成的熔渣保護(hù)金屬熔液免受大氣中氧的二次氧化，這樣，在金屬熔液脫氧時(shí)可以作到其中氧化非金屬雜質(zhì)的含量很低。在碳素半成品強(qiáng)烈而完全脫氧的過程中，為脫硫創(chuàng)造有利條件。實(shí)際上脫氧是在隔絕與空氣中的氧的相互作用的金屬熔液中進(jìn)行的。
因此，在碳化鈣熔化時(shí)也在進(jìn)行金屬熔液的脫硫。
與碳化鈣和含鋁材料加入鋼水包的石灰有助于在金屬熔液表面形成具有高硫化物容量的熔渣層。所有這些有助于獲得高質(zhì)量和低成本的鋼。
增大碳化鈣的消耗量會(huì)使熔渣變濃，結(jié)果會(huì)降低其硫化物容量，由于同空氣中的氧相互作用而增大還原劑的損耗，惡化脫硫條件，同時(shí)增加鋼中非金屬雜質(zhì)的量，這些會(huì)使鋼的質(zhì)量變差和增高其成本。
降低碳化鈣的消耗量，會(huì)使金屬熔液的脫硫過程惡化并得到具有低硫化物容量的熔渣，這將會(huì)降低鋼的質(zhì)量。
含鋁材料的過高消耗會(huì)導(dǎo)致它的不合理使用并使鋼價(jià)變貴。降低含鋁材料消耗會(huì)使鋼的脫氧和脫硫惡化從而降低鋼的質(zhì)量。
提高石灰的消耗會(huì)使熔渣變濃，降低其硫化物容量，使金屬熔液脫氧和脫硫惡化，這是由于和空氣中的氧相互作用而使含鋁材料的損耗增大。此外，鋼中的非金屬雜質(zhì)量增加。這些都會(huì)使鋼的質(zhì)量降低和成本提高。
降低石灰的消耗同樣會(huì)由于同空氣中的氧相互作用而增大含鋁材料的燒損。這會(huì)提高鋼中非金屬雜質(zhì)的含量，以及降低脫硫率。這些都會(huì)使鋼的質(zhì)量變差，而成本增高。
與經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料和另一份含鋁材料一起補(bǔ)充加入第二份碳化鈣，其量按含鋁材料中的鋁與碳化鈣的比例相應(yīng)為(1.0-1.2)∶2.5-3.6)來選定，可保證新注入的碳素半成品的脫氧、脫硫和從熔渣中還原合金元素的過程同時(shí)進(jìn)行。達(dá)到這一點(diǎn)就須使加入的含鋁材料-還原劑，要由覆蓋熔渣保護(hù)不被大氣中的氧所氧化，有效地與熔解在碳素半成品中的氧以及包含在熔渣內(nèi)合金元素氧化物中的氧相互作用。
因此，要由熔化的碳化鈣為金屬熔液的脫硫創(chuàng)造有利條件。此外碳化鈣還能提高熔渣的硫化物容量，它還將具有酸性的氧化物聯(lián)系在合成的化合物中。其結(jié)果是得到高質(zhì)量和低成本的鋼。
分別加入各種材料時(shí)，此過程就會(huì)被破壞，并會(huì)使鋼的質(zhì)量變差和成本增高。
首先加入含有合金元素經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的熔化和使熔渣沖淡。在這種情況下，在熔渣的組成中含有所謂“活潑”氧的氧化物濃度提高了，也就是說，熱力不牢固的氧化物，在本情況下是含有合金元素的氧化物的濃度提高了。這時(shí)在金屬熔液與熔渣之間發(fā)生氧的重新分配并且金屬熔液中的氧的濃度也提高了。這會(huì)使金屬熔液的脫硫條件惡化并導(dǎo)致成品鋼的質(zhì)量下降。此外，從熔渣中還原合金元素的條件也惡化，這將使鋼的質(zhì)量變差。
在加入第二份碳化鈣和還原劑之后，再加入含有合金元素的經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料也是效果甚微的，因?yàn)樵紤]主要是從熔渣中還原合金元素的還原劑的過高消耗只會(huì)造成它的大量損耗。剩余的還原劑浮上熔渣表面并與空氣中的氧相互作用。所有這些將會(huì)降低鋼的的質(zhì)量和增高它的成本。
碳化鈣的消耗超過提出的比例時(shí)，會(huì)使熔渣變濃，降低其硫化物容量，這些會(huì)降低鋼的脫硫程度。此外，由于熔渣的粘度大，這就為從熔渣中還原合金元素的過程造成困難。所有這些，自然會(huì)使鋼的質(zhì)量變差和使成本增高。
降低第二份中碳化鈣的消耗(比提高的比例低)，會(huì)由于降低了熔渣的硫化物容量而使金屬熔液的脫硫條件惡化，這將導(dǎo)致鋼的質(zhì)量下降和成本增高。
還原劑的消耗高于提出的比例會(huì)造成它的不合理使用，過高的燒損，鋼被非金屬雜質(zhì)污染以及必然會(huì)使鋼的質(zhì)量變差和成本增高。
還原劑的消耗低于提出的比例會(huì)導(dǎo)致鋼中氧的剩余含量過高，在鋼凝固時(shí)它就會(huì)以非金屬雜質(zhì)的形式留下來。
此外，降低從熔渣中回收合金元素的回收率，會(huì)造成鋼不符合規(guī)定的化學(xué)成分。在這種情況下，會(huì)使金屬熔液的脫硫條件惡化。所有這些會(huì)導(dǎo)致鋼和質(zhì)量下降，成本增高。
因此，當(dāng)使用經(jīng)過預(yù)先熱處理的材料、上面提到的還原劑、脫硫材料、造渣材料并且按規(guī)定的消耗量具體加入鋼水包時(shí)，推薦的這種生產(chǎn)鋼的方法可以由于降低了含硫量和非金屬雜質(zhì)的含量而使鋼的質(zhì)量得到改善并使這種生產(chǎn)常用鋼的方法成本低廉。
下面將通過具體完成的實(shí)例對(duì)本發(fā)明加以說明。
此外，為了對(duì)比舉出一個(gè)按現(xiàn)有工藝生產(chǎn)鋼的方法(SU，A，1044641)實(shí)例(例26)。
成品鋼的化學(xué)組成及其特性均列于表1。
例1生產(chǎn)含鉻鋼的方法是在容積為350噸的澆鑄鋼水包內(nèi)進(jìn)行的。碳素半成品是以1650℃的溫度從氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐放入鋼水包中。澆鑄鋼水包的包襯是用高礬土的耐火材料砌成。
作為氧化材料，使用了在1600℃溫度預(yù)先熱處理的含鉻材料其化學(xué)組成(質(zhì)量%)為70.81-Cr2O3;12.20-FeO;9.31-Al2O3;5.94-SiO2;1.74-MgO。
作為脫硫材料使用了螢石混合劑，它含有(按質(zhì)量%)不低于75.0-CaF2;其余為其他附帶的雜質(zhì)和新燒成的石灰，它含有(質(zhì)量%)CaO-92.0和MgO-6.5，其余為其他附帶雜質(zhì)。
作為還原劑使用了含鋁材料鋁基合金，含有主要元素-鋁-約86%，其余-雜質(zhì)。還原劑是與脫硫材料一起加入的。
一份含鋁材料和脫硫材料一起當(dāng)碳素半成品充入達(dá)1/3質(zhì)量(0.1噸)時(shí)加入了鋼水包。然后將5.7噸的含鉻氧化材料和另一份1.8噸的含鋁材料在碳素半成品往鋼水包中出完之前一起加入鋼水包。
成品鋼澆鑄到連續(xù)鑄坯機(jī)上，鋼坯斷面為350×1650mm然后將它軋制成厚度為10-30mm的鋼板并進(jìn)行了金相檢驗(yàn)。
獲得下列化學(xué)組成(質(zhì)量%)的鋼C-0.12;Si-0.25;Mn-0.55;S-0.004;P-0.020;Al-0.020;Cr-0.49;Ni-0.70;Cu-0.45;Fe-其余。此時(shí)，鉻的回收率為96.3%，脫硫率-71.4%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.6;硫化物-1.8;硅酸鹽-1.9。
由于含硫量和非金屬含量低得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例2常用鋼的生產(chǎn)方法是在澆鑄鋼水包內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，碳素半成品是在100噸電弧爐內(nèi)熔煉的。
作為含有合金元素的氧化材料，使用了在900℃溫度下預(yù)先加熱處理的含錳氧化材料，其成分(質(zhì)量%)為MnO+Mn3O3+Mn3O4-54.8(其中Mn-42.3);SiO2-18.0;Fe2O3-2.3;Al2O3-3.0;CaO-5.0;MgO-2.1;C-2.2;P-0.15;S-0.015;其他附帶雜質(zhì)-12.435。
為了脫硫采用了石灰基的材料和螢石，其成分與例1中提到的情況相似作為還原劑采用了金屬還原劑-鋁基合金，其成分也與例1的情況類似。
當(dāng)在電弧爐得到1640℃的碳素半成品后，用6分鐘將它放入鋼水包，其包襯為耐火粘土。
一份還原劑重60公斤與0.5噸的脫硫材料一起當(dāng)碳素半成品出到1/3重量的過程中加入鋼水包。
另一份還原劑重0.565噸與3.5噸的含錳氧化材料一起在碳素半成品出完之前加入鋼水包。
成品鋼的澆鑄、軋制及金相檢驗(yàn)與上例相似。
得到下列化學(xué)組成的鋼(質(zhì)量%)C-0.12;Si-0.22;Mn-1.51;S-.007;P-0.011;Al-0.022;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為95.27%，脫硫率-64.5%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.3;硫化物-2.2;硅酸鹽-1.7。
由于含硫量和非金屬雜質(zhì)含量低，得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例3常用鋼的生產(chǎn)法是在100噸澆鑄鋼水包內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，情況如例22。
所用的材料及其消耗量均與例1相同。
不同的是含有合金元素的氧化材料使用了在1100℃溫度下經(jīng)過預(yù)先熱處理的含錳氧化材料，其化學(xué)組成如例2。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有以下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.11;Si;0.23;Mn-1.53;S-0.008;P-0.010;Al-0.023;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為95.94%，脫硫率-61.9%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.4;硫化物-2.4;硅酸鹽-1.8。
由于硫與非金屬雜質(zhì)含量低，因此得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例4常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，如例2和3。
使用了同樣的材料及其同樣消耗量。不同的是作為含有合金元素的氧化材料使用了在1250℃溫度下經(jīng)過預(yù)先熱處理的含錳氧化材料，其化學(xué)組成如例2。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.12;Si-0.3;Mn-1.52;S-0.007;P-0.022;Al-0.022，F(xiàn)e-其余。
此時(shí)，錳的回收率為94.49%，脫硫率-63.6%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.5;硫化物-2.0;硅酸鹽-1.9。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，所得到的為優(yōu)質(zhì)鋼。
例5常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，如例3-4。使用的材料及其消耗量均與例3相同。不同處在于含錳材料是在中性氣體-氬的氣流中加入鋼水包的，與此同時(shí)，還對(duì)鋼水包中的金屬熔液進(jìn)行了電弧加熱。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
所得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.12;Si-0.21;Mn-1.55;S-0.004;P-0.012;Al-0.024;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為97.9%，脫硫率-83.2%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.2;硫化物-1.4;硅酸鹽-1.6。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，所以得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例6常用鋼的生產(chǎn)方法是在澆鑄鋼水包中進(jìn)行的，與例5相似。
作為脫硫材料使用了以石灰和螢石為基礎(chǔ)的材料。
不同之處在于含有合金元素的氧化材料質(zhì)量，采用了以下材料-在1100℃溫度下經(jīng)過預(yù)先熱處理的含錳氧化材料，與例2的材料相似-在1600℃溫度下經(jīng)過熱處理的含釩氧化材料，其成分為(質(zhì)量%)V2O5-85(其中V-47.77);Al2O3-0.4;TiO2-1.8;SiO2-2.5;CaO-1.1Fe2O3-7.0;MgO-0.6;S-0.3;P-0.07;其他附帶雜質(zhì)-0.23。
作為還原劑使用了金屬還原劑-鋁基合金，其化學(xué)組成與例1中使用的合金相似。
具有1645℃溫度的碳素半成品是在電弧爐中煉制，然后在6.5分鐘的過程中將它注入到具有耐火粘土內(nèi)襯的澆鑄鋼水包內(nèi)。
一份重0.07噸的還原劑與脫硫材料一起在碳素半成品充入到1/3質(zhì)量時(shí)加入鋼水包。這時(shí)，脫硫材料的重量為0.55噸。
另一份還原劑與氧化材料是在中性氣體-氬的氣流中加入鋼水包的，同時(shí)還對(duì)金屬熔液進(jìn)行了電弧加熱。
這時(shí)還原劑的質(zhì)量為0.63噸，含錳氧化材料-3.5噸，含釩氧化材料-0.225噸。
成品鋼的澆鑄、軋制及金相檢驗(yàn)與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.10;Si-0.22;Mn-1.51;S-0.004;P-0.011;V-0.10;Al-0.022;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為93.7%，釩的回收率-94.2%，脫硫率-79.2%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.3;硫化物-1.8;硅酸鹽-1.8。
由于硫和非金屬雜質(zhì)含量低，得到的為優(yōu)質(zhì)鋼。
例7常用鋼的生產(chǎn)方法是在350噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例1相似。
作為脫硫材料使用了與例1相似的混合劑。
作為含有合金元素的氧化材料使用了在1100℃溫度下經(jīng)過預(yù)先熱處理的含錳氧化材料，其化學(xué)組成如例2。
為了還原合金元素使用了金屬還原劑-鋁基合金，其化學(xué)組成如例1。
碳素半成品熔煉至1650℃由轉(zhuǎn)爐注入具有耐火粘土內(nèi)襯的鋼水包內(nèi)，用時(shí)6分鐘。
當(dāng)碳素半成品充入達(dá)1/3質(zhì)量時(shí)，往鋼水包內(nèi)加入一份還原劑和脫硫材料，其數(shù)量分別為0.46噸和2.3噸，然后在碳素半成品出完之前與含錳氧化材料一起加入另一份還原劑，其數(shù)量分別為112.6噸和1.9噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.09;Si-0.62;Mn-1.43;S-0.005;P-0.007;Al-0.027;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為95.0%，脫硫率-61.2%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.4;硫化物-1.8;硅酸鹽-1.9。
由于硫和非金屬雜質(zhì)含量低，得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例8常用鋼的生產(chǎn)方法是在350噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例7相似。
使用的材料及其消耗量與例7相同。
不同之處在于還原劑和脫硫材料的消耗量，作為脫硫材料使用了造渣劑，將它與一份還原劑一起加入鋼水包內(nèi)。
在此例中，造渣劑的消耗量為2.3噸，而還原劑為0.69噸，即造渣劑與第一份還原劑數(shù)量之比相應(yīng)為1.0∶0.3。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.10;Si-0.60;Mn-1.46;S-0.004;P-0.010;AAl-0.033;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為97.9%，脫硫率-58.4%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.5;硫化物-1.9;硅酸鹽-1.9。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例9常用鋼的生產(chǎn)方法是在350噸的澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例7相似。
所用的材料及其消耗量與例7相同。不同之處在于還原劑及脫硫材料的消耗量。后者與一份還原劑一起加入鋼水包，作為還原劑使用了造渣劑。在本例中，造渣劑的消耗量為2.5噸，而還原劑-0.45噸，即二者的比例相應(yīng)為1∶1∶0.2。
成品鋼的澆鑄、軋制和全相檢驗(yàn)與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.10;Si-0.63;Mn-1.42;S-0.005;P-0.010;Al-0.030;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為95.6%，脫硫率-55.9%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.3;硫化物-1.8;硅酸鹽-1.8。
由于硫的非金屬雜質(zhì)含量低，得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例10常用鋼的生產(chǎn)方法是在350噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例7相似。
所使用的材料及其消耗量均與例7相同。不同之處在于還原劑和脫硫材料的消耗量，后者與一份還原劑一起加入鋼水包。此時(shí)，還原劑的消耗量為0.47噸，而脫硫材料-1.72噸，二者的比例相應(yīng)為0.3∶1.1。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.11;Si-0.54;Mn-1.46;S-0.006;P-0.012;Al-0.024;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為93.7%，脫硫率-63.1%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.6;硫化物-1.4;硅酸鹽-1.7。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，所得的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例11常用的生產(chǎn)方法是在350噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例7相似。
使用的材料及其消耗量與例7相同。不同之處在于還原劑和脫硫材料的消耗量上，后者與一份還原劑一起加入鋼水包。此時(shí)，脫硫材料的消耗量為1.95噸，還原劑-0.46噸，即二者的比例相應(yīng)為1.05∶0.25。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.12;Si-0.57;Mn-1.49;S-0.004;P-0.011;Al-0.034;Fe-其余。
此時(shí)的錳回收率為96.7%，脫硫率-64.9%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.4;硫化物-1.3;硅酸鹽-1.6。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，故得到的為優(yōu)質(zhì)鋼。
例12常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水包內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，情況與例6相似。
使用了同樣的材料。不同之處在于含錳氧化材料的消耗量，此處為1.2噸。
此外，本例中，與另一份還原劑和含錳氧化材料一起補(bǔ)充往鋼水包內(nèi)加入了脫硫材料，其化學(xué)組成與例1中使用的材料相似，其消耗量為0.5噸，而另一份還原劑的消耗量為0.2噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.10;Si-0.24;Mn-0.51;S-0.004;P-0.012;Al-0.031;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為93.8%，脫硫率-82.4%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.7;硫化物-1.4;硅酸鹽-1.6。
由于硫和非金屬雜質(zhì)含量低，得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例13常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水實(shí)現(xiàn)的，情況與例12相似。
使用了同樣的材料和同樣的消耗量。不同之處在于，與另一份還原劑一起補(bǔ)充加入鋼水包的脫硫材料的組成。在本例中脫硫材料是由70%-CaO，10%-CaF2和20%Al2O3組成，其消耗量為0.5噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.12;Si-0.21;Mn-0.49;S-0.006;P-0.010;Al-0.026;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為94.4%，脫硫率-74.9%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.8;硫化物-1.9;硅酸鹽-2.1。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，得到的為優(yōu)質(zhì)鋼。
例14常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸的澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例12相似。
使用了相同的材料及其消耗量，不同之處在于，與另一份還原劑同時(shí)補(bǔ)充加入的脫硫材料的組成。
此例中的脫硫材料是由60%-CaO，10%-MgO，5%-CaF2和25%-Al2O3組成，其消耗量為0.5噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.10;Si-0.28;Mn-0.50;S-0.006;P-0.012;Al-0.028;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為95.6%，脫硫率-71.4%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.9;硫化物-1.8;硅酸鹽-2.0。
由于硫和非金屬雜質(zhì)含量低，得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例15常用鋼的生產(chǎn)方法是在350噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例11相似。
使用了同樣的材料及其消耗量。不同之處在于，與另一份還原劑和含錳氧化材料一起補(bǔ)充加入鋼水包的脫硫添加劑是白云石，其消耗量按白云石與另一份還原劑的比為0.8來選用。此外白云石的消耗量為1.75噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.09;Si-0.57;Mn-1.48;S-0.005;P-0.012;Al-0.020;Fe-其余。
此時(shí)，錳的回收率為93.7%，脫硫率-79.4%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.7;硫化物-1.5;硅酸鹽-1.9。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，得到的為優(yōu)質(zhì)鋼。
例16常用鋼的生產(chǎn)方法是在350噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例15相似。
使用了相同的材料及其消耗量。不同之處在于，與另一份還原劑一起加入鋼水包的白云石的消耗量。此處，白云石的消耗量按白云石與另一份還原劑的比為1.0來選用的。此處白云石的消耗量為2.2噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例15相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.12;Si-0.51;Mn-1.51;S-0.006;P-0.015;Al-0.027;Fe-其余。
此處，錳的回收率為96.1%，脫硫率-74.6%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.7;硫化物-1.9;硅酸鹽-1.5。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例17常用鋼的生產(chǎn)是在350噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例15相似。
使用了相同的材料及其消耗量。不同之處在于，與另一份還原劑一起加入鋼水包的白云石的消耗量。在本例中，白云石的消耗量是按白云石與另一份還原劑的比為1.2來選用的，此時(shí)的白云石消耗為2.6噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.10;Si-0.56;Mn-1.46;S-0.005;P-0.012;Al-0.021;Fe-其余。
此時(shí)的錳回收率為93.9%，脫硫率-76.8%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.5;硫化物-1.4;硅酸鹽-1.8。
由于硫和非金屬雜質(zhì)含量低，因此得到的為優(yōu)質(zhì)鋼。
例18常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例12相似。
使用了同樣的材料及其消耗量。不同之處在于，此例中作為與一份含鋁材料一起加入的以及與另一份含鋁材料補(bǔ)充加入的脫硫材料是使用了碳化鈣。碳化鈣是與一份含鋁材料和石灰一起加入鋼水包的，其數(shù)量是按石灰與含鋁材料中的鋁及碳化鈣的比例相應(yīng)為4.0∶0.3∶1.5來選用的。
石灰、含鋁材料及碳化鈣的總消耗量為0.6噸。
與另一份含鋁材料加入鋼水包的碳化鈣數(shù)量是按含鋁材料中的鋁與碳化鈣的比例相應(yīng)為1∶2.5來選用的。此時(shí)碳化鈣的消耗量為0.3噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.10;Si-0.21;Mn-0.52;S-0.004;P-0.014;Al-0.023;Fe-其余。
這時(shí)的錳回收率為94.7%，脫硫率-79.1%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.5;硫化物-1.2;硅酸鹽-1.8。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，因此得到的為優(yōu)質(zhì)鋼。
例19常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例18相似。
使用了同樣材料及消耗量。不同之處只是碳化鈣的消耗量。碳化鈣與一份材料和石灰一起加入鋼水包，其數(shù)量是按石灰與含鋁材料中的鋁和碳化鈣的比例相應(yīng)為4.0∶0.6∶1.5來選用的。
石灰、含鋁材料和碳化鈣的總消耗量為0.6噸。
與另一份含鋁材料一起加入鋼水包的碳化鈣的數(shù)量是按含鋁材料中的鋁與碳化鈣的比相應(yīng)為1∶3.6選用的。此時(shí)碳化鈣的消耗量為0.55噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.12;Si-0.24;Mn-0.49;S-0.006;P-0.019;Al-0.024;Fe-其余。
此時(shí)的錳回收率為92.3%，脫硫率-76.8%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.8;硫化物-1.9;硅酸鹽-2.0。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，因此得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例20常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例18相似。
采用了同樣的材料及其消耗量。不同之處在于碳化鈣的消耗量。與一份含鋁材料和石灰一起加入鋼水包的碳化鈣的數(shù)量是按石灰與含鋁材料中的鋁及碳化鈣的比例相應(yīng)為4.0∶0.5∶2.0來選用的。
石灰、含鋁材料和碳化鈣的總消耗量為0.6噸。
與另一份含鋁材料一起加入鋼水包的碳化鈣的量是按含鋁材料中的鋁與碳化鈣的比例相應(yīng)為1∶30來選用的。這時(shí)碳化鈣的消耗量為0.45噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.09;Si-0.21;Mn-0.52;S-0.005;P-0.016;Al-0.021;Fe-其余。
此時(shí)的錳回收率為96.3%，脫硫率-79.8%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.6;硫化物-1.7;硅酸鹽-1.9。
由于硫的非金屬雜質(zhì)含量低，所以得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例21常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例18相似。
使用了同樣的材料及其消耗量。不同之處在于碳化鈣的消耗量。
與一份含鋁材料和石灰一起加入鋼水包的碳化鈣的數(shù)量是按石灰與含鋁材料中的鋁及碳化鈣的比例相應(yīng)為4.0∶0.5∶1.7來選用的。
石灰、含鋁材料和碳化鈣的總消耗量為0.6噸。
與另一份含鋁材料加入鋼水包的碳化鈣的數(shù)量是按含鋁材料中的鋁與碳化鈣的比例相應(yīng)為1.2∶2.5來選用的。這里的碳化鈣消耗量為0.35噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例18相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.10;Si-0.25;Mn-0.54;S-0.006;P-0.018;Al-0.023;Fe-其余。
這時(shí)的錳回收率為97.1%，脫硫率-74.9%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.7;硫化物-1.9;硅酸鹽-1.6。
由于硫的非金屬雜質(zhì)的含量低，因此得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例22常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例18相似。
使用了同樣的材料及其消耗量。不同之處在于碳化鈣的消耗量。
與一份含鋁材料一起加入鋼水包的碳化鈣及石災(zāi)的數(shù)量是按石灰與含鋁材料中的鋁和碳化鈣的比例相應(yīng)為5.0∶0.3∶1.5來選用的。
石灰、含鋁材料及碳化鈣的總消耗量為0.6噸。
與另一份含鋁材料加入鋼水包的碳化鈣的數(shù)量是按含鋁材料中的鋁與碳化鈣的比例相應(yīng)為1.2∶3.6來選用的。
這時(shí)的碳化鈣消耗量為1.08噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.11;Si-0.23;Mn-0.51;S-0.004;P-0.021;Al-0.025;Fe-其余。
這時(shí)的錳回收率為95.3%，脫硫率為79.8%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.6;硫化物-1.4;硅酸鹽-1.8。
由于硫的非金屬雜質(zhì)的含量低，所以得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例23常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的。情況與例18相似。
使用了同樣的材料及其消耗量。不同之處在于碳化鈣的消耗量。
與一份含鋁材料一起加入鋼水包的碳化鈣和石灰的數(shù)量是按石灰與含鋁材料中的鋁及碳化鈣的比例相應(yīng)為5.0∶0.6∶1.5來選用的。
石灰、含鋁材料和碳化鈣的總消耗量為0.6噸。
與另一份含鋁材料加入鋼水包的碳化鈣的數(shù)量是按含鋁材料中的鋁與碳化鈣的比例相應(yīng)為1.2∶3.0來選用的。此時(shí)碳化鈣的消耗量為0.4噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得出的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.12;Si-0.27;Mn-0.55;S-0.005;P-0.014;Al-0.026;Fe-其余。
此時(shí)的錳回收率為97.6%，脫硫率-77.4%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.5;硫化物-1.7;硅酸鹽-2.0。
由于硫的非金屬雜質(zhì)的含量低，所以得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例24常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例18相似。
使用了同樣的材料及其消耗量。不同之處在于碳化鈣的消耗量。
與一份含鋁材料一起加入鋼水包的碳化鈣和石灰的數(shù)量是按石灰與含鋁材料中的鋁及碳化鈣的比例相應(yīng)為5.0∶0.5∶2.0來選用的。
石灰、含鋁材料和碳化鈣的總消耗量為0.6噸。
與另一份含鋁材料加入鋼水包的碳化鈣的數(shù)量是按含鋁材料中的鋁與碳化鈣的比例相應(yīng)為1.1∶3.0來選用的。
這時(shí)的碳化物的消耗量為0.45噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.09;Si-0.21;Mn-0.52;S-0.004;P-0.017;Al-0.023;Fe-其余。
這時(shí)的錳回收率為94.1%，脫硫率為-81.2%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.5;硫化物-1.2;硅酸鹽-1.7。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，因此得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例25常用鋼的生產(chǎn)方法是在100噸澆鑄鋼水包中實(shí)現(xiàn)的，情況與例18相似。
使用了同樣的材料及其消耗量。不同之處在于碳化鈣的消耗量。
與一份含鋁材料一起加入鋼水包的碳化鈣和石灰的數(shù)量是按石灰與含鋁材料中的鋁和碳化鈣的比例相應(yīng)為5.0∶0.5∶1.7來選選定為。
石灰、含鋁材料和碳化鈣的總消耗量為0.6噸。
與另一份含鋁材料加入鋼水包的碳化鈣的數(shù)量如同例24，也為0.45噸。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.12;Si-0.22;Mn-0.50;S-0.005;P-0.014;Al-0.020;Fe-其余。
此時(shí)的錳回收率為93.9%，脫硫率-77.3。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-1.7;硫化物-1.4;硅酸鹽-1.9。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量低，因此得到的是優(yōu)質(zhì)鋼。
例26(作比較用的)常用鋼的生產(chǎn)方法是在350噸澆鑄鋼水包中按現(xiàn)有工藝(SUA，1044641)實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)全部碳素半成品都出到鋼水包之后，往鋼水包中加入4.2噸鐵合金生產(chǎn)中的低磷錳渣，其化學(xué)組成(重量%)如下SiO2-25;MnO-65;CaO-5.5;FeO-0.2;Al2O3-2.2;MgO-2.3;P-0.010;其余為其他雜質(zhì);3.3噸石灰，其CaO含量為90%，其余為其他附帶雜質(zhì)和0.72噸含鋁材料，其中有86%的鋁，其余為其他附帶雜質(zhì)。
在此之后，往熔液表面上吹了15秒鐘的氧氣，然后往金屬熔液上吹氬氣10分鐘。
成品鋼的澆鑄、軋制和金相檢驗(yàn)均與例1相似。
得到的鋼具有如下化學(xué)組成(質(zhì)量%)C-0.12;Si-0.24;Mn-0.50;S-0.018;P-0.020;Al-0.021;Fe-其余。
此時(shí)的錳回收率-70.4%，脫硫率-21.2%。
鋼的非金屬雜質(zhì)污染度(級(jí))為氧化物-3.2;硫化物-3.6;硅酸鹽-2.9。
由于硫和非金屬雜質(zhì)的含量高，因此得到的是非優(yōu)質(zhì)鋼。
標(biāo)準(zhǔn)模式X鉻的回收率%
從以上舉出的實(shí)例和表中可以看出，利用推薦的方法可使脫硫率、錳回收率增高許多倍并顯著降低非金屬雜質(zhì)的污染度。所有這些都是在降低常用鋼生產(chǎn)方法成本的條件下進(jìn)行的。
本發(fā)明可以用于轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐常用鋼的生產(chǎn)。
本發(fā)明用于錳鋼的鋼水包生產(chǎn)效果最佳。
權(quán)利要求
1.常用鋼種的生產(chǎn)方法，包括在煉爐內(nèi)熔煉碳素半成品，將其注入鋼水包，往鋼水包中加入脫硫材料、還原劑和含有合金元素經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料，其特點(diǎn)是將還原劑分批加入鋼水包，一份是與脫硫材料一起在碳素半成品往鋼水包內(nèi)出至質(zhì)量不超過1/3過程中加入，而另一份同經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料一起在碳素半成品出完之前加入鋼水包。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，常用鋼種生產(chǎn)方法的特點(diǎn)在于，將在900-1250℃溫度下經(jīng)過預(yù)先熱處理的含錳氧化材料作為經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2，本方法的特點(diǎn)在于，經(jīng)過預(yù)先熱處理的含錳氧化材料是在中性氣流內(nèi)加入鋼水包，此時(shí)要對(duì)金屬熔液加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，本方法的特點(diǎn)在于，將造渣劑作為脫硫材料使用，將其按造渣劑與加入第一份還原劑的比例相應(yīng)為(1.0-1.1)∶(0.2-0.3)選定的量加入鋼水包。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，本方法的特點(diǎn)在于，當(dāng)加入另一份還原劑時(shí)同時(shí)要補(bǔ)充加入脫硫材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5，本方法的特點(diǎn)在于，將白云石作為另一份還原劑同時(shí)補(bǔ)充加入鋼水包的脫硫材料使用，其數(shù)量按白云石與其同時(shí)加入還原劑的0.8-1.2比例選定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4或5或6，本方法的特點(diǎn)在于，將含鋁材料作為還原劑使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和5，本方法的特點(diǎn)在于，將碳化鈣作為脫硫材料使用，此時(shí)，碳化鈣與一份含鋁材料及石灰一起加入，其數(shù)量按石灰與含鋁材料中的鋁和碳化鈣的比例相應(yīng)為(4.0-5.0)∶(0.3-0.6)∶(1.5-2.0)來選用，而與另一份含鋁材料同時(shí)補(bǔ)充加入的碳化鈣的數(shù)量，應(yīng)按含鋁材料中的鋁與碳化鈣的比例相應(yīng)為(1.0-1.2)∶(2.5-3.6)來選用。
全文摘要
推薦的常用鋼種的生產(chǎn)方法，包括在煉鋼爐內(nèi)熔煉碳素半成品，將其注入鋼水包，往鋼水包內(nèi)加入脫硫材料、還原劑和含有合金元素的經(jīng)過預(yù)先熱處理的氧化材料。此時(shí)，還原劑是分批加入，一份是與脫硫材料一起在碳素半成品注入鋼水包不超過1/3質(zhì)量過程中加入而另一份量與經(jīng)過熱處理的氧化材料一起在上述碳素半成品往鋼水包中出完之前加入。
文檔編號(hào)C21C5/00GK1046562SQ8910235
公開日1990年10月31日 申請(qǐng)日期1989年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月18日
發(fā)明者阿納托里·雅柯夫列維契·納柯內(nèi)契尼, 馬涅特·扎西博格諾爾赤·托里白考夫, 阿里先德·喬爾蓋威赤·波挪馬瑞考, 微拉德麥爾·格瑞高瑞夫赤·麥茲, 阿里先德·尤爾夫赤·茲特塞夫, 維他利·尤爾夫赤·他奔斯赤考夫, 麗戴·耐考拉夫納·考洛格沃威, 尤瑞·弗道拉夫納·威特肯, 阿里先德·阿納托里夫赤·卓艷斯凱, 威拉恩特納·麥克哈洛夫納·皮夫特叟瓦, 阿納托里·維斯拉為赤·皮卓夫, 依夫治內(nèi)·納考拉夫赤·白樂赤考, 維斯拉·色弗莫威赤·考樂皮考夫 申請(qǐng)人:頓涅茨綜合技術(shù)研究所