真空感应炉冶炼怎样控制钢中含碳量?

文章来源：admin 添加时间：2021-03-10

碳既是合金元素又是脱氧元素,在真空感应炉冶炼时掌握碳的变化规律具有重要意义。
(1) 真空冶炼时碳烧损原因
碳在真空冶炼条件下,不会挥发因其沸点高达4830℃,在2950℃时的蒸汽压仅为133Pa。因此,碳主要烧损原因是钢液的脱氧和还原金属氧化物。
(2) 真空碳脱氧的用碳量
真空感应炉冶炼的品种大部分为碳质量分数小于0.15%的合金,通常用碳脱氧。由于真空碳脱氧的效率比较高、炉料比较洁净。因此,脱氧用碳质量分数约为0.015%~0.05%。
(3) 真空冶炼增碳的操作要点
冶炼合金需要增碳时,可以通过以下措施来实现。
1) 通过配料增加含碳量。即配料时可按规定含碳的上限计算平衡,然后根据精炼末期含碳量进行调整。这种方法碳的回收率92%~98%。
2) 熔化期石墨块增碳。冶炼含碳量较高的品种时,缺少高碳原材料,可以采用随炉料装入石墨块的方法增碳。这种方法碳回收率不稳定,通常波动在75%~90%。
(4) 真空冶炼降碳的操作要点
需要降碳的品种,根据含碳量水平高低可以分为以下两种情况分别进行控制。
1) 真空自动脱碳。冶炼过程利用炉料自身的碳,、氧含量,通过真空碳氧反应自动降低含碳量,并使其达到规定含碳量。这种方法的操作要点是按照表1中的配料含碳量进行选料进行冶炼即可得到规定含碳量的成品。
表1 真空感应炉自动脱碳时含碳量 (质量分数) 的控制

规定含碳量 (%)≤	配料含碳量 (%)	自动脱碳量 (%)	预计成品含碳量 (%)
0.15	0.12	0.03	0.09~0.12
0.12	0.09	0.03	0.06~0.09
0.10	0.07	0.02	0.07~0.08
0.08	0.06	0.02	0.04~0.06
0.06	0.04	0.02	0.03~0.05

2) 真空加氧脱碳。冶炼含碳量很低的合金时,为了降低生产成本而使用的原材料又不能达到预期低碳水平时。就需要配入适量时氧(以矿石或铁鳞)进行脱碳。加氧脱碳时的配氧量与配料含碳量的关系列于表2中。表中数据根据冶炼品种和炉子容量不同,应作相应调整。
表2 真空感应炉加氧脱碳时碳质量分数的控制

规定碳质量分数 (%) ≤	配料碳质量分数 (%)	*炉料配氧量/x10-6
0.040	0.040~0.050	300~400
0.030	0.030~0.040	400~500
0.020	0.030~0.040	500~600
0.010	0.020~0.030	600~800
0.005	0.020~0.030	800~900

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