Quy trình bổ sung các loại hợp kim sắt khác nhau trong quá trình luyện thép

Feb 07, 2025 Để lại lời nhắn

Thứ tự thêm các hợp kim sắt như sau: đầu tiên, các hợp kim sắt có khả năng khử oxy yếu hơn được thêm vào, sau đó thêm - có khả năng khử oxy mạnh hơn. Hợp kim thường được thêm vào sau khi hoàn thành việc loại bỏ xỉ, quá trình cacbon hóa hoàn thành và một số xỉ được thêm vào để tạo ra xỉ khử. Các yêu cầu để thêm các hợp kim khác nhau như sau:

(1) Bổ sung ferrosilicon

Khi nấu chảy thép silicon, thép lò xo và thép chịu nhiệt, phải thêm một lượng lớn ferrosilicon để tạo hợp kim, và ferrosilicon thêm vào phải được nung nóng đỏ trong thời gian dài. Nguyên nhân chính là vì ferrosilicon chứa rất nhiều hydro, có thể loại bỏ sau khi nướng nóng đỏ, và làm nóng trước ferrosilicon cũng có thể tăng tốc độ tan chảy; Ngoài ra, vì ferrosilicon nhẹ nên khi thêm một lượng lớn ferrosilicon vào lò, một số silicon chắc chắn sẽ bị khử oxy cùng với xỉ, tạo thành sản phẩm có tính axit là silicon dioxide, làm giảm độ kiềm của xỉ cục bộ, điều này không tốt cho chất lượng thép. Để ngăn chặn điều này xảy ra, trước và sau khi thêm ferrosilicon phải bổ sung một lượng vôi thích hợp để duy trì độ kiềm của xỉ, đồng thời phải sử dụng điện áp cao trong vài phút để xỉ tan chảy và phản ứng tốt thành xỉ trắng đồng nhất. Mức độ chiết xuất ferrosilicon dao động từ 90 đến 98%.

Trong quá trình tinh luyện, khi điều chỉnh được tính chất hóa học, nhiệt độ thích hợp và xỉ tốt thì có thể bổ sung thêm ferrosilicon. Sau khi thêm vào, thép có thể được đổ trong vòng 10-25 phút. Nếu thời gian quá ngắn, ferrosilicon sẽ không có thời gian để tan chảy hoàn toàn và silicon sẽ không được phân bổ đều trong thép. Nếu thời gian quá dài, thép nóng chảy sẽ dễ hấp thụ khí, ảnh hưởng đến chất lượng của thép.

(2) Bổ sung sắt mangan

Ferromanganese có thể được thêm vào khi thực hiện khử xỉ. Hàm lượng mangan thường được kiểm soát ở giới hạn hàm lượng thấp hơn lần đầu tiên. Mức độ chiết xuất ferromanganese là hơn 95%.

(3) Bổ sung đồng

Trong quá trình luyện thép chịu thời tiết, đồng trong thép có thể cải thiện độ cứng và khả năng chống ăn mòn của thép. Đồng trong thép không dễ bị oxy hóa nên có thể được thêm vào trong quá trình làm đầy hoặc oxy hóa, tỷ lệ thu hồi cũng ổn định và đạt trên 95%. Bởi vì đồng đắt tiền, nên thường tốt hơn nếu thêm một phần gang thỏi, phế liệu thép mang đồng hoặc quặng sắt mang đồng trong quá trình nấu chảy, và một lượng nhỏ đồng được điều chỉnh trong thời gian thu hồi để giảm thiểu lượng đồng nguyên chất.

(4) Bổ sung sắt thép

Ferrochromium thường được thêm vào khi bắt đầu giai đoạn khử. Crom có ​​ái lực với oxy lớn hơn sắt, nghĩa là crom dễ bị oxy hóa hơn sắt. Nếu được thêm vào trong quá trình nóng chảy và oxy hóa, crom sẽ bị oxy hóa, điều này không chỉ làm mất đi các nguyên tố hợp kim mà còn làm cho xỉ dày hơn, ảnh hưởng đến quá trình khử phospho và nấu chảy. Vì vậy, nên bổ sung sắt sắt trong thời gian phục hồi. Nếu xỉ chuyển sang màu xanh sau khi thêm vào, điều này có nghĩa là xỉ được khử oxy kém. Việc khử phải được tăng cường để giảm hàm lượng oxit crom trong xỉ. Sau khi khử tốt, xỉ sẽ chuyển sang màu trắng. Tỷ lệ thu hồi sắt thép là hơn 95% trong điều kiện xỉ trắng trong thời gian phục hồi.

(5) Bổ sung ferrovanadi

Ferrovanadium nên được bổ sung trong thời gian phục hồi. Vanadi có ái lực cao với oxy và dễ bị oxy hóa. Vì vậy, nó không thể được thêm vào trong thời gian oxy hóa. Nó chỉ có thể được thêm vào trong thời gian phục hồi sau khi xỉ và thép nóng chảy được hóa lỏng tốt. Bởi vì khi thêm ferrovanadium, thép nóng chảy dễ hấp thụ nitơ trong không khí, ảnh hưởng đến chất lượng của thép, không nên cho vào quá sớm mà chỉ nên cho vào trước khi thép nóng chảy. Tuy nhiên, ferrovanadi cần một khoảng thời gian nhất định để tan chảy, vì vậy cần thêm chất này vào 10-35 phút trước khi đúc thép. Khi lượng ferrovanadium thêm vào nhỏ, thời gian phải được kiểm soát theo giới hạn dưới và khi lượng lớn, thời gian phải được kiểm soát theo giới hạn trên và giữa. Tốc độ khử của ferrovanadium gần bằng tốc độ khử của ferrosilicon.

(6) Bổ sung ferromolypden

Feromolybdenum là một hợp kim chịu lửa. Nó thường được thêm vào khi bắt đầu giai đoạn khử để đảm bảo sự tan chảy hoàn toàn và thành phần đồng nhất. Nếu thêm vào muộn hơn, trong vòng vài phút sau khi đổ thép, ferromolypden sẽ không có thời gian để tan chảy hoàn toàn, điều này có thể dẫn đến sự phân bố không đều trong thép nóng chảy và tăng thời gian nóng chảy. Tỷ lệ thu hồi Ferromolypden thường vượt quá 98%.

(7) Bổ sung ferroniobium

Niobium - là một nguyên tố có ái lực yếu với oxy, khiến nó tương đối dễ kiểm soát và làm chủ trong quá trình nấu chảy. Nó thường được thêm vào khi bắt đầu giai đoạn khử và thép có thể được gõ nhẹ 20 phút sau khi thêm vào để thúc đẩy sự nóng chảy đều. Nếu sử dụng phương pháp không oxy hóa để nấu chảy, niobi cũng có thể được thêm vào trong quá trình nạp. Tỷ lệ thu hồi Niobi thường vượt quá 95%.
 

(8) Bổ sung ferrotungsten

Ferrotungsten được đặc trưng bởi mật độ và điểm nóng chảy cao. Sau khi thêm vào, nó sẽ lắng xuống đáy lò và không dễ tan chảy. So với niken và molypden, vonfram có ái lực với oxy lớn hơn. Nếu được thêm vào trong quá trình nấu chảy, vonfram sẽ bị oxy hóa và tồn tại trong xỉ dưới dạng tungstat canxi, dẫn đến thất thoát vonfram và gây khó khăn cho việc kiểm soát thành phần vonfram. Do đó, ferrotungsten phải được thêm vào khi bắt đầu giai đoạn khử và không thể thêm vào trong giai đoạn nấu chảy hoặc tinh chế muộn. Vì ferrotungsten khó nóng chảy nên việc thêm một lượng lớn vào giai đoạn tinh luyện muộn sẽ ảnh hưởng đến thời gian nấu chảy và cũng phân bố không đều trong thép nóng chảy. Hầu hết ferrotungsten nên được bổ sung vào đầu giai đoạn phục hồi, chỉ để lại một lượng nhỏ để điều chỉnh vào cuối giai đoạn phục hồi. Ngoài ra, ferrotungsten được thêm vào phải có kích thước nhỏ và phải được nung ở nhiệt độ đỏ để dễ tan chảy. Tỷ lệ thu hồi của ferrotungsten thường vượt quá 95%.