转炉炼钢时钢中碳含量的判断

    转炉炼钢如何准确地判断终点碳含量至关重要，现场主要采用以下一些操作方式:

    (1)看火焰。转炉开吹后，熔池中碳不断的被氧化，金属液中的碳含量不断降低。碳氧化时，产生大量的CO气体，高温的CO气体从炉口排出时，与周围的空气相遇，立即氧化燃烧，形成了火焰。炉口火焰的颜色、亮度、形状、长度是熔池温度及单位时间内CO排出量的反映，也是熔池中脱碳速度的表征。

     在吹炼前期，碳氧化得少，熔池温度较低，所以炉口火焰短，颜色呈暗红色；吹炼中期碳开始激烈氧化，生成CO量大，火焰白亮，长度增加，也显得有力。这时对含碳量进行准确的估计是困难的。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，CO气体显著减少。这时火焰要收缩、发软、打晃，看起来有些稀薄，炼钢工要根据自己的体会来掌握拉碳时机。

    实际生产中以下因素影响对观察火焰所做出的正确判断：1)温度。温度高时，碳氧化速度较快，火焰明亮有力。看起来似乎碳还很高，实际上已经不太高了，要防止拉碳偏低；温度低时，碳氧化速度缓慢，火焰收缩较早。另外，由于温度低，钢水流动性不够好，熔池成分不易均匀，看上去碳好像不太高了，但实际上还较高，要防止拉碳偏高；2)炉龄。炉役前期炉膛小，氧气流股对熔池的搅拌力强，化学反应速度快，并且炉口小，火焰显得有力，要防止拉碳偏低。炉役后期炉膛大，搅拌力减弱了，同时炉口变大，火焰显得软，要防止拉碳偏高；3)枪位和氧压。枪位低或氧压高，碳的氧化速度快，炉口火焰有力，此时要防止拉碳偏低；反之，枪位高或氧压低，火焰相对软些，拉碳容易偏高；4)炉渣情况。炉渣化得好，能均匀覆盖在钢水面上，气体排出有阻力，因此火焰发软；若炉渣没化好，或者有结团，不能很好地覆盖钢水液面，气体排出时阻力小，火焰有力。另外，渣量大时气体排出时阻力也大，火焰发软；5)炉口粘钢量。炉口粘钢时，炉口变小，火焰显得硬，要防止拉碳偏低；反之，要防止拉碳偏高；6)氧枪情况。喷嘴蚀损后，氧流速度降低，脱碳速度减慢，要防止拉碳偏高。总之，在进行火焰判断时，要根据各种影响因素综合考虑，才能准确判断终点碳含量。

    (2)看火花。从炉口被炉气带出的金属小粒，遇到空气后被氧化，其中碳氧化生成CO气体，由于体积膨胀，把金属粒爆裂成若干碎片。碳含量越高(W[c]>0．10％)时，爆裂程度越大，表现为火球状和羽毛状，弹跳有力。随着含碳量的不断降低，依次爆裂成多叉、三叉、二叉的火花，弹跳力减弱。当碳很低(W[c]<0．10％)时，火花几乎消失，跳出来的均剃、火星和流线。只有当稍有喷溅带出金属才能观察到火花，否则无法判断。炼钢工判断终点时，在观察火焰的同时，可以结合炉口喷出的火花，情况综合判断碳含量。

    (3)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]=0.30％~0.40％：钢水沸腾，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％：火花分叉较清晰，一般分为4—5叉，弹跳有力，弧度较大;

    w[c]=0.12％—0.16％：碳花较稀，分叉明晰可辨，分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％：碳花弹跳无力，基本不分叉，呈球状颗粒;

    w[c]再低：火花呈麦芒状，短而无力，随风飘摇。

    以火花判断含碳量时，应与钢水温度结合起来，若钢水温度高，在同样碳含量条件下，火花分叉比温度低时要多。因此，在炉温较高时，估计的碳含量可能要高于实际碳含量。反之，。所判断的碳含量会比实际值低些。人工判断终点取样应注意：样勺要烘烤，粘渣均匀，钢水必须有渣覆盖，取样部位要有代表性，以便准确判定。

    (4)结晶定碳。终点钢水中的主要元素是Fe和C，碳含量的高低影响着钢水的凝固温度，反之，根据凝固温度不同也可以判断钢水含碳量。若能在钢水凝固的过程中连续地测定钢水温度，当到达凝固点时，由于凝固潜热补充了钢水温降散发的热量。所以温度随时间变化的曲线出现一个水平段，该水平段所处的温度即钢水的凝固温度，根据凝固温度可以反推出钢水的碳含量。因此，吹炼中、高碳钢时，终点控制采用高拉补吹，就可使用结晶定碳来确定碳含量。