删除氧气
随着碳钢液中溶解氧水平降低,理论上溶解氧水平增加,其关系为%C × %O = 0.0025。这意味着,例如,含0.1%碳的钢,在平衡它的溶解氧含量约为0.025%,即百万分之250。必须降低钢液中溶解氧的水平,因为氧在凝固过程中与碳发生反应并形成一氧化碳还有石膏上的气孔。这种反应也可能开始得更早,导致危险的一氧化碳在钢包里沸腾。此外,高氧含量会产生许多对大多数钢铁产品有害的氧化物夹杂物。因此,通常在炼钢的最后攻丝阶段,通过添加铝或对钢液进行脱氧硅.这两种元素都是强氧化产物并与之发生反应溶解氧生成氧化铝(Al2O3.)或二氧化硅。它们浮到钢的表面,在那里它们被吸收渣.这些包裹体的上升运动通常很慢,因为它们很小(例如,0.05毫米),有时使用各种脱氧剂的组合来形成更大的夹杂物,更容易漂浮。此外,用氩气或氩气搅拌熔体电磁场通常能让他们振作起来。
合金
在钢与易氧化金属合金化之前脱氧也是很重要的铬,钛,钒,以最大限度地减少损失,提高过程控制。金属:不易氧化的金属,如镍,钴,钼,铜,可添加在炉中,以利用高加热速率。事实上,合金化在炼钢过程中总是有热效应——例如,使用能量来加热和熔化合金化剂,或加热反应热或者当它们与其他元素结合时的溶液。幸运的是,有大量的经验从成千上万的热力学实验中获得的数据,在得到理论原理支持的情况下,使钢铁制造商能够预测这种温度变化。
大多数合金以的形式加入铁合金这是一种铁基合金,生产成本比纯金属低。有许多不同的等级可供选择。例如,硅铁的硅含量为50%、75%和90%,并添加了不同水平的碳和其他添加物。
删除氢而且氮
在炼钢过程中,对氢和氮两种气体的吸收和去除也很重要。氢可以从潮湿的空气、潮湿的耐火材料和潮湿的通量而且合金添加。它会导致凝固钢的脆性,尤其是大块的,如重型锻件,不允许气体扩散到表面。氢还能在铸件中形成气孔。氮不像氢那样容易进出钢液,但在钢水的高温区,氮很容易被钢液吸收电弧或氧气喷射,其中氮分子(N2)被分解成原子(N)。像氢一样,氮在很大程度上降低了延性的钢。
耐火材料衬管
基本炼钢是在内衬基本耐火材料的容器中进行的。这些材料可能是由高度稳定的氧化物制成的砖或公块材料,如菱镁矿、氧化铝或双氧化物铬菱镁矿和白云石。耐火材料不参与炼钢反应是可取的,但不幸的是,它们确实会腐蚀。耐火砖由高度专业化的行业生产各种形状和等级。
测试
测试和抽样是液态炼钢的重要组成部分。它们是由机械化的,通常是自动化的设施进行的浸泡配有传感器的长矛,用于快速计算温度和溶解的碳、氧和氢。测试枪还可以在实验室中采集样本进行分析。所有结果通常自动输入过程控制计算机。