測(cè)氧儀在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的實(shí)踐應(yīng)用

測(cè)氧儀在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的實(shí)踐應(yīng)用 
通過(guò)測(cè)氧儀在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程的試用，摸索出終點(diǎn)鋼水中C、ao、T的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并在H08A等鋼種的冶煉生產(chǎn)中進(jìn)行推廣，取得了指導(dǎo)脫氧合金化操作的良好效果。 
1. 前言 
脫氧合金化是煉鋼過(guò)程中關(guān)鍵過(guò)程控制點(diǎn)。脫氧不足，鑄坯易產(chǎn)生氣泡，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的皮下氣泡，影響鑄坯質(zhì)量。在澆注過(guò)程中，加劇了對(duì)塞棒、水口的侵蝕。脫氧過(guò)度，不僅浪費(fèi)資源，還會(huì)污染鋼水導(dǎo)致連鑄產(chǎn)生結(jié)瘤等事故，直接影響連鑄坯的質(zhì)量和生產(chǎn)順行。因此，準(zhǔn)確掌握鋼水中氧含量是科學(xué)指導(dǎo)脫氧合金化操作的前提，而測(cè)氧儀可以精確測(cè)定鋼水中的氧含量，為轉(zhuǎn)爐脫氧合金化及連鑄澆注操作、提高鑄坯質(zhì)量有著重要指導(dǎo)意義。  溫濕度計(jì)| 沼氣檢測(cè)儀| 氣體檢測(cè)儀| 氣體分析儀| 一氧化碳檢測(cè)器| 可燃氣體檢測(cè)儀| 泄露氣體檢測(cè)儀| 毒性氣體| 氧氣檢測(cè)| VOC檢測(cè)儀| 煙氣分析儀| 臭氧檢測(cè)儀| 空氣品質(zhì)監(jiān)測(cè)儀| 亮度計(jì)| 溫度記錄儀| 溫濕度記錄儀|
2. 測(cè)氧儀原理 
氧活度的測(cè)定原理是基于一種氧化鋯電化學(xué)電池應(yīng)用（氧化物固體電解質(zhì)的離子導(dǎo)電）。當(dāng)固體電解質(zhì)兩邊的氧活度不同時(shí)，按能斯特定律，電池產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)（EMF）如下： 
EMF=(RT/nF)×Ln(Po2/Po1)  
式中：E ——電動(dòng)勢(shì)（mv） 
T ——絕對(duì)溫度（K） 
R ——理想氣體常數(shù)（8.314j.mol-1K-1） 
F ——法拉第常數(shù)（96500C.mol-1） 
Po2 ——被測(cè)鋼液的氧分壓 
Po1 ——參比極的氧分壓 
3. 測(cè)氧儀的操作工藝要點(diǎn) 
轉(zhuǎn)爐煉鋼廠使用的是Multi-Celox測(cè)氧儀，它是一個(gè)工業(yè)化的、可編程微機(jī)化儀器，在測(cè)量時(shí)要獲得精確結(jié)果必須注意以下幾點(diǎn)：測(cè)氧探頭必須保持干燥，在使用前及使用時(shí)避免摔跌及撞擊；探槍和補(bǔ)償導(dǎo)線須保持干燥及良好連接，各極之間保證絕緣良好；測(cè)氧探頭必須可*地連接在探槍上并在鋼液較為穩(wěn)定時(shí)快速平穩(wěn)地進(jìn)入液態(tài)金屬中30—50cm，避免爐襯及爐渣的影響；考慮到煉鋼廠現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾的復(fù)雜性，從探槍到二次儀表的連接電纜必須嚴(yán)格屏蔽，二次儀表應(yīng)接地良好。 
4. 測(cè)氧儀在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的測(cè)試及分析 
4.1 測(cè)試成功率分析 
在Q235鋼的測(cè)試中，共測(cè)38支，測(cè)成35支，剔除人為因素，測(cè)試成功率為94.7%； 
在H08A鋼的測(cè)試中，共測(cè)35支，測(cè)成32支，剔除人為因素，測(cè)試成功率為94.1%；； 
由于此系統(tǒng)有自動(dòng)存儲(chǔ)功能，且可連接普通打印機(jī)將測(cè)試數(shù)據(jù)及相關(guān)的測(cè)試曲線進(jìn)行打印。測(cè)量所得到的溫度曲線及氧電勢(shì)曲線在較好地反映了鋼水溫度、氧含量的同時(shí)也可反映出探頭的質(zhì)量；同時(shí)，根據(jù)曲線及儀表的提示可分析測(cè)試失敗的原因�，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中反映出設(shè)備的穩(wěn)定性及測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性良好。 
4.2 測(cè)試結(jié)果分 
根據(jù)以上測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出：C含量的測(cè)試基本準(zhǔn)確，較好的與目測(cè)、光譜分析結(jié)果相符，溫度的測(cè)試值與爐前現(xiàn)有測(cè)溫系統(tǒng)測(cè)得數(shù)據(jù)的偏差也很小。 
因?yàn)樵谵D(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)操作中，爐內(nèi)鋼液中C、ao、T存在一定的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，為此根據(jù)上述C、ao、T測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)行回歸分析，擬合公式如下： 
lgc%=2.236+(-1303)/T+(-1)*lgao ① 
應(yīng)用此公式對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)合，該擬合公式較為準(zhǔn)確； 
鑒于此，可根據(jù)公式，由已知C、T推算出鋼液中氧活度值，并以此作為調(diào)整合金加入量的依據(jù)。 
5．測(cè)氧儀在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的使用效果 
轉(zhuǎn)爐煉鋼廠爐子容積小，出鋼量低（平均出鋼量在23噸左右），使用測(cè)氧儀成本較高，因此在普通鋼種進(jìn)行小規(guī)模的試用成功后，又在H08A鋼上進(jìn)行了試用，也取得了較好的效果，通過(guò)進(jìn)一步的摸索后轉(zhuǎn)入了H08A鋼的大規(guī)模使用�，F(xiàn)重點(diǎn)討論測(cè)氧儀在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠冶煉H08A鋼所取得的實(shí)際效果。 
5.1 鋼水的氧性得到了有效的控制 
在1999年度H08A鋼的冶煉可以分為三個(gè)階段來(lái)看，年初（1—2月）開(kāi)始批量生產(chǎn)時(shí)，由于冶煉工藝上存在的問(wèn)題，脫氧度不能滿足生產(chǎn)需要，造成鋼水氧性強(qiáng)，15%的鑄坯具有非常明顯的氣泡；在第二階段（3—8月），改善了工藝制度，H08A鋼的質(zhì)量及生產(chǎn)控制雖然有了一定的提高，鑄坯具有明顯氣泡的比例由15%下降到10%；在第三階段（9—12月），通過(guò)使用測(cè)氧儀在H08A鋼生產(chǎn)進(jìn)行了工藝探索，鋼水的脫氧程度有了科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)終點(diǎn)鋼水氧含量與脫氧劑加入量的不斷對(duì)比、調(diào)整，摸索出了一套準(zhǔn)確的脫氧工藝制度，鋼水的氧性得到了有效的控制，在此階段鑄坯具有明顯氣泡的比例降到了現(xiàn)在0.5%，取得了很好的效果。 
5.2 提高了鋼水的可澆性 
從1999年全年的連鑄澆鑄情況來(lái)看，在冶煉H08A鋼中主要的生產(chǎn)事故一是中包、大包水口結(jié)瘤；二是水口、塞棒侵蝕嚴(yán)重，注流失控；轉(zhuǎn)爐煉鋼廠中包、大包結(jié)瘤的主要原因是生產(chǎn)節(jié)奏快，在脫氧程度過(guò)大時(shí)，由于未采用保護(hù)澆注，低氧鋼水的脫氧產(chǎn)物在很短的時(shí)間內(nèi)難以積聚上浮，澆注時(shí)在水口富集，導(dǎo)致結(jié)瘤影響拉速。這兩種事故都影響了連鑄的拉速并最終導(dǎo)致生產(chǎn)中斷。使用了測(cè)氧儀后，由于鋼水脫氧程度得到了有效的控制，造成連鑄事故的因素也因此得到了有效的控制，連鑄的生產(chǎn)事故有未使用前的6%下降到現(xiàn)在的3%，平均壽命由4.5爐提高到現(xiàn)在的12爐，平均拉速由2.1米/分提高到2.9米/分，最高拉速達(dá)到3.5米/分。 
5.3 提高鋼水成分命中率 
冶煉H08A鋼中使用的脫氧劑在不同氧含量條件下有不同的增碳、增硅量；使用測(cè)氧儀后，鋼水的氧性有了量化的數(shù)據(jù)，配加脫氧劑更有針對(duì)性、科學(xué)性，減少了憑經(jīng)驗(yàn)加入脫氧劑對(duì)成分的干擾，提高了對(duì)鋼水成分的控制水平；H08A鋼的成分判定率由過(guò)去的90%提高到99.12%；同時(shí)滿足了用戶低碳H08A鋼的需求，成品C≤0.08%的比例由60%提高到85%。 
5.4測(cè)氧對(duì)生產(chǎn)的影響 
在冶煉H08A鋼使用測(cè)氧儀之后，由于Celox定氧探頭既可用來(lái)測(cè)氧，同時(shí)還可測(cè)定爐內(nèi)鋼液的碳含量及溫度，這樣無(wú)須等取樣即可決定出鋼或后吹，節(jié)約了作業(yè)時(shí)間。 
6．結(jié)束語(yǔ) 
測(cè)氧儀可以準(zhǔn)確地測(cè)量出轉(zhuǎn)爐鋼液中的氧含量。 冶煉H08A鋼，準(zhǔn)確測(cè)量出鋼水氧含量，對(duì)冶煉及澆注具有重要的指導(dǎo)意義。在今后的品種鋼生產(chǎn)中，測(cè)氧儀有著廣泛的應(yīng)用前景。