炼钢是通过副探头测定碳含量,或对烟道中炉气连续检测分析预报终点碳。如尚未使用副和炉气分析预报等动态控制手段,仍然需要凭经验入工判断终点。人工判断方矩管终点碳量的方法有以下三种:
(一)取钢样
方矩管在正常吹炼条件下,吹炼终点拉碳后取钢样,将样勺表面的覆盖渣拨开,根据钢水沸腾情况可判断终点碳含量:
ω〔c〕=0.3%~0.4%时火花分叉较多且碳花密集,弹跳有力,射程较远;
ω〔c〕=0.18%一0。25%时火花分叉较清晰,一般分为4~5叉,弧度较大;
ω〔c〕=0.12%~0.16%时碳花较稀,分叉明晰可辨,分为3~4叉,落地呈“鸡爪”状,跳出的碳花弧度较小,多呈直线状;
ω〔c〕<0.10%时碳花弹跳无力,基本不分叉,呈球状颗粒;
ω〔c〕再低时,火花呈麦芒状,短而无力,随风飘摇。
同样,由于方矩管钢水的碳含量不同,在样模内的碳氧反应和凝固也有区别,因此可以根据凝固后钢样表面出现结膜和毛刺,凭经验判断碳含量。
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方矩管材料选择是否合理决定了其使用性能和寿命,同时对热处理的工艺性也有重要影响。方矩管材料选择的要点主要有以下八个:
材料选择应与管材有效截面尺寸相适应,方矩管完全淬透的大直径称为淬火临界直径。
选择方矩管材料时应考虑热处理工艺性。在保证性能要求和不过多增加成本的前提下,采用淬透性好的合金钢用油淬火比碳素钢用水淬火的开裂、变形的敏感性小得多。在满足性能要求的前提下,应尽量采用碳含量较低的钢,以便淬火时产生较小的内应力,从而降低产生裂纹和变形的敏感性。
关注当前新材料和热处理新工艺,掌握技术的发展态势,对材料的选择不断推陈出新。挖掘传统材料的性能潜力,拓展方矩管应用范围等。
对于工作温度低于-45℃或工作温度高于350℃要求特殊性能的方矩管,可参考含镍、铬量较高的钢种。
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我们若想减少方矩管中的氢、氧、氮杂质气体含量,可以考虑采取以下八点措施:
(一)钢水中的氢80%来源于原材料、耐火材料和大气中的水分。应当重视钢包、中间包、铁合金、辅助材料特别是石灰等的烘烤。
(二)降低方矩管中[N]含量的控制中除对钢水真空处理和减少钢水同大气的接触外,重点对合金含量进行了控制。
(三)合理的加入顺序。加入脱氧剂的顺序为:出钢前钢包内加小块度适量的Fe-Mn,出完钢后加入Fe-Si,到精炼工位炉外精炼时用喂丝机喂Al。
(四)控制好炉渣的成分、温度、渣量,以提高夹杂物溶解于渣相的能力。
(五)降低PH2可以减小氢在方矩管中的溶解度,因此可以采取真空脱气的方式降低钢中[H]含量。
(六)采用合适的搅拌强调,可以去除方矩管中的夹杂物,同时不至于把钢渣卷入钢水中。此外,可在精炼完毕吊包前采用软吹气处理。
(七)应当减少钢水同大气的直接接触,真空处理后的钢水应避免再度送电升温,并控制好气压力防止钢液,同时浇注时做好保护工作。
(八)在电炉吹氧时尽量提高终点控制精度,减少过吹。同时采用出钢前流渣、偏心底出钢和炉内预留充足方矩管钢水的技术,防止下渣。
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