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    電渣重熔作為一種冶金生產(chǎn)方法存在已有近50年的歷史了。電渣重熔煉鋼時不僅必須嚴(yán)格完成工藝規(guī)程的要求，而且必須評定區(qū)域氣候條件、季節(jié)性，甚至復(fù)雜的車間內(nèi)部狀況對冶煉過程的可能性影響。因此，每個企業(yè)在電渣重熔過程中有可能采取某些特殊的工藝方案，其結(jié)果不可能應(yīng)用于其它工廠或達到其要求，但是某些企業(yè)某種鋼的電渣重熔指標(biāo)有可能決定消費者選擇能夠很好滿足其要求的企業(yè)。本文作者總結(jié)了某些工廠電渣重熔30Ni4MoCuVA鋼的生產(chǎn)指標(biāo)結(jié)果。

　　預(yù)先分析大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，不同工廠相應(yīng)地在不同電渣重熔爐內(nèi)電渣重熔30Ni4MoCuVA鋼的同時，去除有害雜質(zhì)(S、P、O2、N) 的鋼水精煉率指標(biāo)不同、鋼中Si和Al這類元素發(fā)生變化。鑒于此，本文作者有意于弄清不同類型電渣重熔裝置的工藝特點，并在此基礎(chǔ)上明確鋼水氧化-還原過程和脫硫等實際重要電渣工藝參數(shù)。

　　電弧爐內(nèi)冶煉原始電極鋼，其中包括采用一組真空處理裝置，或在平爐內(nèi)冶煉隨后在鋼包爐內(nèi)爐外處理，在電渣重熔爐內(nèi)進行重熔。采用雙成份的АНФ-6(CaF2-Al2O3)或多成份 АНФ-32(Al2O3-CaF2-CaO-SiO2-MgO)助熔劑重熔。分析重熔前后鋼中的S、P、N含量數(shù)據(jù)，研究了電渣重熔工藝特點，總共處理了40多爐電渣重熔鋼。表1和表2列出鋼、渣成分的顯著變化實例。

    本文作者根據(jù)在具體企業(yè)選定的工藝方案詳細研究了電渣重熔時的鋼水脫硫特點。

    根據(jù)目前的介紹，電渣重熔時的脫硫過程方案如下。在導(dǎo)熱加熱至高溫的自耗電極中，還在其開始熔化前，初生硫化物夾雜就發(fā)生了變化。為了證實這一點進行了以下試驗。將一批常規(guī)含硫量0.012%的研究鋼試樣分幾次高溫加熱到1200℃、1280℃、1320℃，規(guī)定溫度下保溫30min，隨爐冷卻。從試樣端部取下硫印，仔細分析后可以得出以下結(jié)論：加熱至1200℃后，硫印強度與硫含量一致；加熱到1280℃同時初生硫化物發(fā)生變化；部分初生硫化物溶解，冷卻時沿高溫奧氏體晶界或其它組織區(qū)域析出；加熱到1320℃時，無論是沿晶界還是在高溫晶粒范圍內(nèi)硫化物完全溶解，冷卻時從溶液中消失，因此硫印上無任何明顯的硫化物聚集物。

　　研究表明，鋼中的均勻硫含量取決于鋼的脫氧率和氣相成份。氣相中氧的分壓力升高應(yīng)當(dāng)有利于更有效脫硫。

　　研究情況時采用的助熔劑中無硫聚集物證明(表2)，脫硫機理與助熔劑成分無關(guān)，而是與SO2的形成和去除有關(guān)。而且在采用АНФ-32助熔劑時，由于其中CaO的含量高，脫硫效果更為顯著(表1)。

　　結(jié)晶區(qū)的氣相成分，也就是其氧化勢取決于自然或人工形成氣流。基于研究可以充分描述工業(yè)爐結(jié)晶器通道內(nèi)的實際大氣狀態(tài)，供Ar時中性(爐1)和供入干燥空氣時的高氧化性(爐4)。根據(jù)表1計算出來的鋼水脫硫率見表3。

　　可以預(yù)測，氧化氣氛爐大氣的更新要比爐2強烈，結(jié)果氧化勢，相應(yīng)地脫硫水平在這種情況下將更高。對上述爐排氣范圍內(nèi)的粉塵成分進行分析表明(表4)，爐2的粉塵成分與采用的助熔劑成分一致，證明結(jié)晶器通道內(nèi)大氣的更新較弱。這也為粉塵中的低硫含量所證實。

　　粉塵中的氧化鐵、氧化鉻、氧化錳含量高，以及較高硫含量可表現(xiàn)出氧化氣氛爐結(jié)晶器區(qū)中的大氣更具氧化性。同時明確，該爐中蒸汽氣體排放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比爐2更強大。

　　因此，分析鋼渣變化、研究氣體凈化系統(tǒng)中粉塵的化學(xué)成分注定必須根據(jù)電渣重熔的實際結(jié)構(gòu)和工藝流程計算氣相―渣―鋼系中的相互聯(lián)系。這樣可以最充分地利用電渣工藝優(yōu)勢，避免獲得包括脫硫在內(nèi)的其它不良結(jié)果。

　　關(guān)于電渣重熔時氮的特點可以指出，結(jié)晶器通道中的大氣成分對其在重熔后鋼中的含量無決定性影響。例如，在中性(爐1)和還原氣氛(4)爐中重熔后，鋼中的氮濃度幾乎不變，而在某一種情況下比原始的低。相反，在全部條件下在氧化氣氛爐中重熔的同時，成品鋼中的氮含量較之原始鋼提高0.001～0.006%,而總濃度達到0.011～0.012%。看來，在這種情況下，渣池中的熱量分布特點起了決定作用。例如，根據(jù)全部研究的電渣重熔工藝流程，熱量析出區(qū)局限于渣池中心區(qū)，相反在其它情況下其沿整個范圍分散。例如，在中性和還原氣氛爐中，該區(qū)大3～4倍。眾所周知，電渣重熔時的70～90% 電流沿饋電線雙線電路圖流經(jīng)渣。輸入功率集中在限制區(qū)域?qū)⒔?jīng)常伴有該區(qū)中的爐渣和電極鋼極大過熱現(xiàn)象，結(jié)果促使N從氣相轉(zhuǎn)入鋼中。

　　通常，電渣重熔鋼中的P含量或是保持不變，或是有所增長。研究情況下電渣重熔時氧化氣氛爐中存在P含量升高的趨勢，這可能與重熔的“熱規(guī)范”有關(guān)，此時P從渣中轉(zhuǎn)入鋼中。在爐渣達到更高氧化性的同時，鋼錠重量增加時爐渣溫度的有規(guī)律下降和放熱區(qū)的分散促使成品鋼中的P含量有所下降(下降0.002%)。

　　結(jié)語

　　電渣重熔時鋼的脫硫過程取決于結(jié)晶區(qū)大氣的氧化性。研究表明，原始硫化物夾雜在自耗電極的預(yù)熔階段溶解，高CaO含量助熔劑在任何氣氛下都擁有良好的脫硫能力。電渣重熔爐氣體凈化系統(tǒng)中的粉塵成分與結(jié)晶器通道中的蒸氣相成分相一致，體現(xiàn)出結(jié)晶器通道中大氣狀態(tài)特點。重熔鋼中的P和N含量與渣池中熱量分布特點有關(guān)，其在限制渣中輸入熱能情況下更高。