温度制度1 转炉炼钢的温度制度包括哪些内容，它对冶炼有什么影响?温度制度主要是指炼钢过程温度控制和终点温度控制。

吹炼任何钢种，对其出钢温度都有要求。

如果出钢温度过低，水口容易结瘤，钢包易粘钢甚至出现要回炉处理的事故。

若出钢温度过高，不仅会增加钢中夹杂物和气体含量，影响钢的质量，而且还会增加铁的烧损，降低合金元素吸收率，降低炉衬和钢包内衬寿命，造成连铸坯(或钢锭)多种缺陷甚至浇注漏钢。

沸腾钢出钢温度过高时，还会引起浇注前期模内不沸腾，后期大翻，导致坚壳带过薄等缺陷。

因此，控制好终点温度是顶吹转炉吹炼工艺的重要环节之一。

控制好炼钢过程温度是确保终点温度达到目标值的关键。

2 吹炼过程中熔池热量的来源与支出各有哪些方面?氧气顶吹转炉炼钢的热量来源是铁水的物理热和化学热。

铁水的物理热是指铁水带入的热量，与铁水温度有直接关系；铁水的化学热就是铁水中各元素氧化、成渣过程所放出的热量，它与铁水的化学成分有关。

从表4—7可以清楚地分析热量的来源、热量的支出及热量损失等方面情况及其各占的比例。

表4-7 热量平衡表从热量的来源看，铁水的物理热和化学热大约各占一半，因此铁水的温度与化学成分直接关系转炉炼钢热量的来源，所以对转炉用铁水的温度和化学成分必须有一定的要求。

从热量支出来看，钢水的物理热约占70％，这是一项主要的支出，熔渣带走的热量大约占10％，炉气物理热也约占10％，金属铁珠及喷溅带走热、炉衬及冷却水带走热、烟尘物理热，生白云石及矿石分解热，还有其他热损失总共约占10％。

3 什么叫转炉的热效率，如何提高热效率?转炉炼钢的热效率是有效热占总热量的百分比，其中有效热指钢水物理热及矿石分解热。

总热效率=(有效热/总热量)×100％ (4-13)从表4—7看出，真正有效热占整个热量来源的70％左右，在热量的利用上还有一定潜力。

其中，熔渣带走的热量大约占10％，它与渣量的多少有关。

因此在保证去除P、S的条件下，宜用最小的渣量。

渣量过大不仅增加渣料的消耗，也增加热量的损失，为此最好应用铁水预处理技术，实现少渣操作；同时在吹炼过程中还要尽量减少和避免喷溅；缩短冶炼周期，减少炉与炉的间隔时间等，都是减少热损失，提高转炉热效率的措施。

热效率提高以后，可以多加废钢，或多加冷却剂铁矿石，以<8 什么是终点控制，终点的标志是什么?终点控制主要是指终点温度和成分的控制。

对转炉终点的精确控制不仅要保证终点碳、温度的精确命中，确保S、P成分达到出钢要求，而且要求控制尽可能低的钢水氧含量[O]。

转炉兑入铁水后，通过供氧、造渣等操作，经过一系列物理化学反应，而达到该钢种所要求的成分和温度的时刻，称为“终点”。

到达终点的具体标志如下。

(1)钢中碳含量达到所炼钢种要求的控制范围；(2)钢中P、S含量低于规定下限要求的一定范围；(3)出钢温度保证能顺利进行精炼和浇注；(4)达到钢种要求控制的氧含量。

9 什么叫终点控制的“双命中”，后吹有什么危害?通常把吹炼中钢水的碳含量和温度达到吹炼目标要求的时刻，停止吹氧操作称做“一次拉碳”。

一次拉碳钢水中碳含量或温度达到目标要求称为命中，碳含量和温度同时达到目标要求范围叫“双命中”。

所以准确拉碳，减少后吹，提高终点命中率是终点控制的基本要求。

采用计算机动态控制炼钢，终点命中率可达90％以上，控制精度w[C]为±0.015％，温度t为±12℃，而靠经验炼钢，终点命中率只有60％左右。

由于终点命中率大幅度提高，因此钢水中气体含量低，钢水质量得到改善。

一次拉碳未达到控制的目标值需要进行补吹，补吹也称为后吹。

拉碳碳含量偏高、拉碳硫、磷含量偏高或者拉碳温度偏低均需要补吹。

因此，后吹是对未命中目标进行处理的手段。

后吹会给转炉冶炼造成如下严重危害。

(1)钢水碳含量降低，钢中氧含量升高，从而钢中夹杂物增多，降低了钢水纯净度，影响钢的质量。

(2)渣中TFe增高、降低炉衬寿命。

(3)增加了金属铁的氧化，降低钢水收得率，使钢铁料消耗增加。

(4)延长了吹炼时间，降低转炉生产率。

(5)增加了铁合金和增碳剂消耗量，氧气利用率降低，成本增加。

10 终点碳控制有哪些方法，各有什么优缺点?终点碳控制的方法有：一次拉碳操作、低碳低磷增碳操作和高拉碳低氧操作。

A 一次拉碳操作根据终点碳和温度的要求进行吹炼，终点碳和温度同时达到目标时提枪，这种操作称为一次拉碳。

一次拉碳要求操作技术水平高，其优点是可以消除后吹的危害。

B 低碳低磷操作终点碳的控制目标是根据终点钢中硫、磷含量情况而确定，只有在低碳状况下炉渣才更利于充分脱磷；由于碳含量低，在出钢过程必须进行增碳，到精炼工序再微调成分以达到最终目标成分要求。

除超低碳钢种外的所有钢种，终点均控制在w[C]=0.05％～0.08％，然后根据钢种规格要求加入增碳剂。

这种操作的优点是(1)只有终点碳低时，熔渣TFe含量高，脱磷效率才可能提高。

(2)操作简单，生产率高。

(3)操作稳定，易于实现自动控制。

(4)废钢比高。

C 高拉碳低氧操作高拉碳的优点是终渣氧化铁含量低、金属收得率高、氧气消耗低、合金收得率高、钢水气体含量少。

但高拉碳法终渣氧化铁含量较低，除磷有困难；同时，在中、高碳范围拉碳终点的命中率也较低，通常须等成分确定是否补吹。

因此，要根据成品磷的要求，决定高拉碳范围，既能保证终点钢水氧含量低，又能达到成品磷的要求，并减少增碳量。

11 如何判断终点钢水中的碳含量?现代炼钢是通过副枪探头测定碳含量，或对烟道中炉气连续检测分析预报终点碳。

如尚未使用副枪和炉气分析预报等动态控制手段，仍然需要凭经验人工判断终点。

用红外碳硫分析仪、直读光谱仪分析成分决定出钢。

人工凭经验判断终点碳的方法如下。

A 看火焰转炉内碳氧化在炉口形成了火焰。

炉口火焰的颜色、亮度、形状、长度随炉内脱碳量和速度有规律地变化，所以能够从火焰的外观来推断炉内的碳含量。

在吹炼前期碳氧化量少温度低，所以炉口火焰短，颜色呈暗红色；吹炼中期碳开始激烈氧化，火焰白亮，长度增加，也显得有力；当碳含量进一步降低到0.20％左右时，由于脱碳速度明显减慢，这时火焰要收缩、发软、打晃，看起来火焰也稀薄些。

炼钢工根据自己的具体体验可以把握住拉碳时机。

B 看火花在炉口有炉气带出的金属小粒，遇到空气后被氧化，产生火花。

碳含量越高(w[C]>1.0％)火花呈火球状和羽毛状，火花弹跳有力；随碳含量的逐渐降低火花依次爆裂成多叉、三叉、二叉，弹跳力也随之减弱；当碳w[C]<0.10％时，火花几乎消失，跳出来的均是小火星和流线。

C 取钢样在正常吹炼条件下，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。

w[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。

w[C]=0.18％～0.25％时：火花分叉较清晰，一般分为4～5叉，弧度较大。

w[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。

w[C]<0.10％时：碳花弹跳无力，基本不分叉，呈球状颗粒。

w[C]再低时，火花呈麦芒状，短而无力，随风飘摇。

同样，由于钢水的碳含量不同，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。

此外还可以用吹炼一炉钢的供氧时间和氧气消耗量作为拉碳的参考。

同时采用红外碳硫分析仪、直读光谱仪等成分的快速测定手段验证经验判断的准确性。

12 红外碳硫分析仪的工作原理是怎样的?红外碳硫分析仪是利用被测气体C02和S02对红外线具有选择吸收的原理进行气体定量分析的仪器。

试样在瓷性坩埚中，通入氧气经高频感应加热燃烧，试样中的碳和硫氧化生成C02、SO2。

经氧气载流送入检测单元，C02、S02吸收红外能量，因而检测单元接受的能量减少，根据红外能量的衰减变化与被测气体浓度间的关系可以确定被测气体的浓度，进而求出试样中C、S元素的含量，分析结果以质量分数直接显示。

13 热电偶测量温度的原理是怎样的,测温时应注意什么?目前插入式钨-铼热电偶被广泛使用，转炉吹炼终点直接插入熔池钢水中，从电子电位差计上得到温度的读数。

热电偶测量原理如图4—8所示。

两种不同导体或半导体A和B，称为热电极，将两热电极的一端1连接在一起，形成热端，插入钢水中。

由于不同金属中的自由电子数目不同，受热后随温度升高自由电子运动速度上升，在两热电极的另一端2，即冷端产生一个电动势。

温度越高，电动势越大，在热电偶冷端通过导线与电位差计相连，由测量出电动势的大小判定温度的高低。

当热电极的材料确定以后，热电势的大小只与热、冷两端点温度差有关，与线的粗细、长短、接点处以外的温度无关。

测温时应注意以下几点：(1)测温枪应插在炉内钢液面以下中心深处部位，严禁插在钢液或渣层表面以及靠近炉衬部位，防止测量出假温度：(2)测温时间保持在5s左右，以防烧坏测温枪；(3)保持测温枪插接件干燥、干净，并且线路安全可靠；(4)测温枪的保护纸管应及时更换，避免测温枪烧坏；(5)测温头和保护纸管应保持干燥。

14 终点温度过高或过低如何调整?发现终点温度高于目标值，补救的办法是向炉内加冷却剂(铁矿石或生白云石)，根据冷却剂的冷却效应确定用量。

加入大量冷却剂后要降枪点吹，以防渣料结团和炉内温度不均匀。