测氧仪在转炉炼钢厂的实践应用加油泵

测氧仪在转炉炼钢厂的实践应用

测氧仪在转炉炼钢厂的实践应用 2011年12月09日 来源： 摘要：通过测氧仪在转炉炼钢厂转炉冶炼过程的试用，摸索出终点钢水中C、ao、T的对应关系，并在H08A等钢种的冶炼生产中进行推广，取得了指导脱氧合金化操作的良好效果。

关键词：转炉冶炼 测氧仪 氧含量

1. 前言

脱氧合金化是炼钢过程中关键过程控制点。脱氧不足，铸坯易产生气泡，严重时会产生大量的皮下气泡，影响铸坯质量。在浇注过程中，加剧了对塞棒、水口的侵蚀。脱氧过度，不仅浪费资源，还会污染钢水导致连铸产生结瘤等事故，直接影响连铸坯的质量和生产顺行。因此，准确掌握钢水中氧含量是科学指导脱氧合金化操作的前提，而测氧仪可以精确测定钢水中的氧含量，为转炉脱氧合金化及连铸浇注操作、提高铸坯质量有着重要指导意义。

2. 测氧仪原理

氧活度的测定原理是基于一种氧化锆电化学电池应用（氧化物固体电解质的离子导电）。当固体电解质两边的氧活度不同时，按能斯特定律，电池产生电动势（EMF）如下：

EMF=(RT/nF)×Ln(Po2/Po1)

式中：E ——电动势（mv）

T ——绝对温度（K）

R ——理想气体常数（8.314j.mol-1K-1）

F ——法拉第常数（96500C.mol-1）

Po2 ——被测钢液的氧分压

Po1 ——参比极的氧分压

3. 测氧仪的操作工艺要点

转炉炼钢厂使用的是Multi-Celox测氧仪，它是一个工业化的、可编程微机化仪器，在测量时要获得精确结果必须注意以下几点：测氧探头必须保持干燥，在使用前及使用时避免摔跌及撞击；探枪和补偿导线须保持干燥及良好连接，各极之间保证绝缘良好；测氧探头必须可*地连接在探枪上并在钢液较为稳定时快速平稳地进入液态金属中30—50cm，避免炉衬及炉渣的影响；考虑到炼钢厂现场电磁干扰的复杂性，从探枪到二次仪表的连接电缆必须严格屏蔽，二次仪表应接地良好。

4. 测氧仪在转炉炼钢厂的测试及分析

4.1 测试成功率分析

在Q235钢的测试中，共测38支，测成35支，剔除人为因素，测试成功率为94.7%；

在H08A钢的测试中，共测35支，测成32支，剔除人为因素，测试成功率为94.1%；；

由于此系统有自动存储功能，且可连接普通打印机将测试数据及相关的测试曲线进行打印。测量所得到的温度曲线及氧电势曲线在较好地反映了钢水温度、氧含量的同时也可反映出探头的质量；同时，根据曲线及仪表的提示可分析测试失败的原因。现场测试中反映出设备的稳定性及测试结果的准确性良好。

4.2 测试结果分

根据以上测试数据可以看出：C含量的测试基本准确，较好的与目测、光谱分析结果相符，温度的测试值与炉前现有测温系统测得数据的偏差也很小。

因为在转炉冶炼终点操作中，炉内钢液中C、ao、T存在一定的统计关系，为此根据上述C、ao、T测试数据，进行回归分析，拟合公式如下：

lgc%=2.236+(-1303)/T+(-1)*lgao ①

应用此公式对测试数据进行复合，该拟合公式较为准确；

鉴于此，可根据公式，由已知C、T推算出钢液中氧活度值，并以此作为调整合金加入量的依据。

5．测氧仪在转炉炼钢厂的使用效果

转炉炼钢厂炉子容积小，出钢量低（平均出钢量在23吨左右），使用测氧仪成本较高，因此在普通钢种进行小规模的试用成功后，又在H08A钢上进行了试用，也取得了较好的效果，通过进一步的摸索后转入了H08A钢的大规模使用。现重点讨论测氧仪在转炉炼钢厂冶炼H08A钢所取得的实际效果。

5.1 钢水的氧性得到了有效的控制

在1999年度H08A钢的冶炼可以分为三个阶段来看，年初（1—2月）开始批量生产时，由于冶炼工艺上存在的问题，脱氧度不能满足生产需要，造成钢水氧性强，15%的铸坯具有非常明显的气泡；在第二阶段（3—8月），改善了工艺制度，H08A钢的质量及生产控制虽然有了一定的提高，铸坯具有明显气泡的比例由15%下降到10%；在第三阶段（9—12月），通过使用测氧仪在H08A钢生产进行了工艺探索，钢水的脱氧程度有了科学准确的数据，通过对终点钢水氧含量与脱氧剂加入量的不断对比、调整，摸索出了一套准确的脱氧工艺制度，钢水的氧性得到了有效的控制，在此阶段铸坯具有明显气泡的比例降到了现在0.5%，取得了很好的效果。

5.2 提高了钢水的可浇性

从1999年全年的连铸浇铸情况来看

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