引 言 近些年，国内各特殊钢厂相继安装了VOD精炼设备，并且大分已投入工业生产。这 样，保证工艺的稳定，设备的顺行成了当前重要的课题。 国内外许多冶金学者已对高铬钢水脱碳反应进行了研究1~5)，但是，研究工作一般在真 空感应炉上进行，其结果较难直接用来指导实际生产。因此，有必要探索在大型VOD设备 中的冶炼工艺，以便合理地控制VOD治炼过程。 钢水温度控制是VOD精炼操作的重要环节，这方面的研究工作报道不多。吹氧过程喷 溅也是VOD生产中经常发生的问题。为此本研究对VOD过程钢水温度变化，喷溅的原因及 影响因素和熔池化学成分变化等做了工业试验，并进行理论分析。 1实验设备及研究方法 工业试验及现场数据的采集在抚顺钢厂由西德引进的30吨VOD设备上进行。该设备具 有六级蒸汽喷射泵，专用十二吨三通道快速锅炉，在蒸汽喷射泵的末端废气放散管上装有微 分分析仪，根据电势值的变化，可决定吹氧终点，真空加料采用微处理机控制，冶炼钢种为 18一8型不锈钢。 数据处理采用本院M一150型计算机。实验包括工业实验的单因素分析及现场数据的多 因素综合分析。 2 实验结果及讨论 2.1吹炼中熔池温度的变化 对现场采集的数据做多元回归分析，得到氧化期温度模型如下式： t2=13866-1935.7〔%P)-4.22A1+0.59(t,-1500)·P,×102+0.214P2 -0.478×10-2。H·V。+678.2W。+1.372A+14.22ΨAr/G〔℃) (1) 吹氧过程钢水温度升高是钢中各元素氧化放热的结果。假设元素氧化放出的热量全部 为钢水所吸收，可得到表1的数据。根据实际生产中各元素的烧损情况，可大致求出吹氧过 程的理论温升应为300℃以上。但是，从统计分析生产数据来看，实际钢水温升均值在70℃ 左右，仅为理论值的1/4。因此，钢水的温升主要取决于热量的传递和分配，而不在于热量 的产生。换言之，在VOD过程吹氧阶段所放出的化学热远远超过钢水所吸收的热，故不需 从热力学角度来讨论钢水升温的影响因素。从氧化期温度模型也可看出，吹氧后温度与开吹成 份无明显关系，而与影响元素氧化速度及氧化顺序的因素一开吹温度，氧气压力，氧枪高度， 供氧强度，吹氧时压力，供氩强度等因素有显著关系。图1是对t,模型进行生产验证得到的 结果。 ·14·趁 吉‘ 二翻 近 些 年 ， 国 内各特殊 钢厂 相 继安装 了 精炼设 备 ， 并且大部分 已投入工 业 生产 。 这 样 ， 保证工 艺的稳定 ， 设备的顺行成 了当前重要 的课题 。 国内外许多冶金 学者 已对高铬钢水脱碳反 应进 行 了研究〔 一 〕 ， 但是 ， 研究工作一般在真 空 感 应炉上进 行 ， 其结果较难直 接用来指导实际生产 。 因此 ， 有 必要探索在 大 型 设备 中的冶炼工艺 ， 以便合理地控制 冶炼过程 。 钢水温度 控制是 精炼操 作 的重要环节 ， 这 方面 的研究工作 报道不多 。 吹氧过 程 喷 溅也是 生产 中经常发 生 的 间题 。 为此本研究对 过程 钢水温度变化 ， 喷溅的原 因 及 影 响因素和 熔池化 学成 分变化等做 了工 业试验 ， 并进 行理论分析 。 实验设备及研究方法 工业试验及 现场数据 的采集在抚顺 钢厂 由西德引进 的 吨 设备上进 行 。 该 设 备具 有六 级蒸汽 喷射泵 ， 专用 十二 吨 三通 道快速锅炉 ， 在蒸汽喷射泵 的末 端废气放散管上装有微 分分析仪 ， 根据 电势值的变化 ， 可 决定吹氧终点 ， 真空加料采用 微处理机 控制 ， 冶炼钢种为 一 型不锈钢 。 数据处理采用 本院 一 型计算机 。 实验包括工业实验 的单因素分析及现场数据 的 多 因素综合分析 。 实验结果及讨论 吹炼中熔池 温度的变化 对 现场采 集的数据做多元 回归 分析 ， 得到氧化期温度模型如下式 二 一 〔 〕 、 一 三 ‘ 一 · ， 一 苦 一 一 “ · · 。 班 。 月 犷， 〔 ℃ 〕 吹氧过程钢水温度升高是钢 中各元素氧化 放热的结果 。 假设元 素 氧化放 出的热 量 全 部 为钢水所 吸收 ， 可得到表 的数据 。 根据 实际生产 中各元素 的烧 损情况 ， 可大致求出吹氧过 程 的理论温升应为 ℃ 以上 。 但是 ， 从 统计分析 生产 数据来看 ， 实 际钢水 温升均值 在 ℃ 左右 ， 仅 为 理论值 的 。 因此 ， 钢水 的温升主 要取决 于热量 的传递和分配 ， 而不在于 热 量 的产生 。 换言之 ， 在 过程吹氧阶段所 放 出 的化 学热 远远超过钢水所 吸 收 的热 ， 故不 需 从热 力学角度来讨论 钢水升温 的影 响因素 。 从氧化期温度模型 也可 看 出 ， 吹氧后 温度与开吹成 份 无明显关系 ， 而 与影 响元素氧化速度及氧化顺序的因素一开吹温度 ， 氧气压 力 ， 氧 枪高度 ， 供氧强 度 ， 吹氧时压 力 ， 供氢强 度等 因素有显著关系 。 图 是 对 模型进 行生产验证得到 的 结果