小编花了整整一周时间,精心整理了一些冶金行业的经典书籍资源,供大家参考。对于感兴趣的朋友,可以通过下面的方式下载并阅读。
这次分享的资料包括了多个专业领域的书籍,具体如下:
7本有色金属相关书籍
9本铝合金领域的资料
9本材料成型技术书籍
7本无损检测方面的文献
8本耐火材料书籍
8本焊接技术书籍
9本热处理相关书籍
9本轧钢工艺书籍
10本冶金材料书籍
钢材金相图谱(共11本)
9本不锈钢标准书籍
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1. 什么是超音速氧射流?马赫数是什么?
当氧流的速度超过音速时,我们称之为超音速氧射流。超音速的程度通常通过马赫数来表示。马赫数是氧流速度与在临界条件下音速的比值,通常用Ma表示,并且马赫数本身不具有单位。它是衡量超音速氧射流的重要参数。
马赫数的大小直接影响喷头的氧气流速,从而影响氧射流对熔池的冲击效果。若马赫数过高,虽然氧流速度较大,但会导致喷溅严重、清渣时间增加、热损失加剧,甚至可能损伤炉内衬。相反,马赫数过低则会导致搅拌效果不足,氧气利用率下降,甚至增加熔渣中TFe的含量。通常来说,马赫数大于2时,氧气出口速度的增加变得更加缓慢,并且对氧压的需求变得更高,因此经济性和技术性都不太理想。
目前国内普遍建议的马赫数范围为1.9到2.1之间。
2. 超音速氧流与熔池的相互作用
超音速氧流具有很强的动能,其动能与流速的平方成正比。在氧流与熔池的交互作用中,主要表现出以下几个特点:
冲击区的形成:当氧流撞击熔池时,氧气流股的强大冲击力在金属液面上形成一个凹陷的区域,即冲击区。这个冲击区具有一定的深度和面积。
三相乳化液的形成:氧流与熔池液面发生剧烈的相互作用,导致气体、熔渣和金属的三相乳化液形成。这一过程增加了氧气与金属的接触面积,从而促进了氧化反应。
反射流股的生成:一部分氧流可能会发生反射,形成反射流股,进一步影响熔池内的流动和搅拌。
3. 氧气顶吹转炉的传氧方式
在氧气顶吹转炉中,氧气通过两种方式向钢液传递:直接传氧和间接传氧。直接传氧是指氧气直接与钢液反应,生成FeO并释放氧。而间接传氧则是氧气通过熔渣传递给金属液。
具体来说,氧气顶吹转炉的传氧载体有几种方式:
金属液滴传氧:氧气与熔池表面发生作用,形成金属小液滴,这些液滴被氧化并带有富氧薄膜。大多数液滴最终回熔池,并成为氧的主要传递者。
乳化液传氧:氧气与熔池液面作用,形成气-渣-金属的三相乳化液,这极大地增加了氧气与金属的接触面积,提升了传氧效率。
熔渣传氧:在氧气的作用下,熔池表面的金属被氧化,形成高氧化物的熔渣,这些熔渣可以有效地作为氧气的传递载体。
铁矿石传氧:铁矿石中的Fe2O3和Fe3O4在高温下分解,吸热并为熔池提供氧。
顶吹转炉的氧气传递主要依赖金属液滴和乳化液的作用,因此炼钢过程的效率较高,周期较短。
4. 硬吹与软吹的区别
在氧气吹炼过程中,"硬吹"和"软吹"是两种不同的吹炼模式,主要区别在于氧气流的冲击力大小。
硬吹:通常指的是枪位较低或氧气压力较高的吹炼模式。硬吹时,氧气流对熔池的冲击力较大,能够产生较深的冲击坑,但冲击面积较小。这样会生成更多的金属液滴和气泡,增强了氧气的利用率,加速了脱碳过程,同时也增加了熔池的搅动,熔渣中的TFe含量较低。
软吹:指的是枪位较高或氧气压力较低的吹炼模式。在软吹时,氧气流的冲击力较弱,冲击深度较浅,冲击面积较大。此时反射流股增多,有助于熔池液面的搅拌,但脱碳速度较慢,熔渣中的TFe含量可能会增加。
硬吹和软吹是相对概念,根据具体需要选择。
5. 转炉内金属液中各元素氧化顺序
在炼钢过程中,各种元素的氧化顺序通常与其氧化物的分解压有关。常见的氧化物分解压大小不同,元素的氧化顺序也不同。通常情况下,在炼钢的初期,Fe、Si、Mn、P和C等元素会按照一定的顺序被氧化。
6. 碱性操作条件下钢液中硅含量为何为痕量
在碱性渣操作时,渣的碱度大于3.0,存在大量的自由CaO,而SiO2是酸性氧化物,硅的氧化物与CaO结合形成复杂氧化物,这使得SiO2不再处于自由状态。在吹炼的后期,硅几乎不再被还原,钢中的硅含量非常低,甚至接近于痕量。
7. 炉内为什么会有余锰?
锰在炼钢过程中容易被氧化,尤其在碱性操作条件下,锰氧化物(MnO)会与CaO反应,形成类似(MnO·SiO2)的化合物。当炉温升高时,部分MnO会还原为Mn,导致钢液中残留一定量的锰。这种余锰可以帮助降低钢中的硫含量,但在某些纯铁的生产中则需要控制余锰含量。
8. 炼钢过程中碳氧反应的作用
碳氧反应不仅用于脱碳,还在炼钢过程中起到搅拌熔池、加速物理化学反应、排除非金属夹杂物等作用。它能够提升熔池内的温度,促进熔渣的形成,同时在某些条件下,爆发性的反应还会导致喷溅。
9. 脱碳速度的变化与哪些因素有关?
脱碳反应的速度受到多种因素的影响,包括碳和氧浓度、熔渣成分以及温度等。在炼钢过程中,脱碳速度在不同阶段有所不同。通常情况下,在炼钢中期脱碳速度最快,可以达到0.4%至0.6%每分钟。
10. 脱磷的影响因素
脱磷反应与熔渣的氧化铁含量、碱度及流动性密切相关。高氧化铁和高碱度的熔渣有助于降低钢中的磷含量。炉温、熔渣流动性以及适当的石灰添加量都是影响脱磷效果的重要因素。
以上内容为本次分享的主要内容。通过这些深入的分析,大家可以对炼钢过程中的各个环节有更深入的了解。如果有任何疑问,欢迎随时交流!