炉外精炼工艺.ppt

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1、炉外精炼工艺炉外精炼的产生半世纪以来迅速发展的钢铁冶金重要技术；提高生产率的需要；提高钢质量的需要；满足不同钢种的特殊要求；炉外精炼发展历程20世纪30－40年代，合成渣洗、真空模铸；50年代，大功率蒸汽喷射泵技术的突破，发明了钢包提升脱气法(DH)及循环脱气法(RH)；60－70年代，高质量钢种的要求，产生了各种精炼方法；80－90年代，连铸的发展，连铸坯对质量的要求及炼钢炉与连铸的衔接；21世纪，更高节奏及超级钢的生产。炉外精炼的内容脱氧；脱硫；去气；去除夹杂；调整钢液成分及温度。炉外精炼的手段渣洗最简单的精炼手段

2、；真空目前应用的高质量钢的精炼手段；搅拌最基本的精炼手段；喷吹将反应剂直接加入熔体的手段；调温加热是调节温度的一项常用手段。合成渣洗根据要求将各种渣料配置成满足某种冶金功能的合成炉渣；通过在专门的炼渣炉中熔炼，出钢时钢液与炉渣混合，实现脱硫及脱氧去夹杂功能；不能去除钢中气体；必须将原炉渣去除；同炉渣洗、异炉渣洗。真空处理脱气的主要方法；提高真空度可将钢中C、H、O降低；日本真空技术，真空度到1torr；C<10ppm,H<1ppm,O<5ppm中国真空技术，真空度到3torr；C<20ppm,H<2ppm，O<15pp

3、m。新开发了脱硫功能；RH、VD、VOD。喷吹技术喷吹实现脱碳、脱硫、脱氧、合金化、控制夹杂物形态；单一气体喷吹VOD；混合气体喷吹AOD；粉气流的喷吹TN；固体物加入喂线。调温提高生产率的需要；LF加热；CAS化学加热。主要的精炼工艺LF(LadleFurnaceprocess)；AOD(Argon-oxygendecaburizitionprocess);VOD(Vacuumoxygendecreaseprocess);RH(RuhrstahlHeraeusprocess);CAS-OB(Compositionad

4、justmentsbysealedargon-oxygenblowingprocess)；喂线(Insertthread)；钢包吹氩搅拌(Ladleargonstirring)；喷粉(powderinjection)。典型精炼设备的功能冶金效果典型精炼方法达到的洁净度LF炉最常用的精炼方法；取代电炉还原期；具有加热及搅拌功能；脱氧、脱硫、合金化；LF工艺操作电炉EBT出钢，出钢过程加合金、加渣料(石灰、萤石等2%)，底吹氩、通电升温、化渣，10分钟取样分析，加渣料(1％)，测温取样，加合金看脱氧，准备出钢。一般30－5

5、0分钟，电耗50－80kwh/t；现代转炉、电炉与连铸联系的纽带。AOD炉目的：主要是冶炼高质量的不锈钢(S，P<50ppm)；使用更廉价的原料(采用高碳铬代低碳铬)；超低碳不锈钢(C<20ppm)。使用情况：60－70％的不锈钢产量；我国太钢第一台AOD。不锈钢的冶炼方法电炉；电炉或转炉＋AOD；电炉或转炉＋VOD；AOD工艺过程炉料：废钢、不锈钢返回料、高碳铬铁、高碳镍铁；吹炼过程温度及氩氧比的控制；分不同温度及碳含量控制吹炼氩氧比；O2：Ar=4:1(3:1)，C下降为0.2%、T＝1680℃；O2：Ar=2:1

6、，C下降为0.1%、T＝1700℃；O2：Ar=1:2，C下降为0.02%、T＝1730℃；O2：Ar=1:3，C下降为0.01%、T＝1750℃；VOD炉VD的功能仅是真空加搅拌，VOD是Vacuumandstirandinjectionoxygen；VD主要应用于轴承钢脱氧；VOD主要用于不锈钢冶炼；VOD工艺以冶炼超低碳不锈钢为例；初炼炉将碳控制在0.2－0.5％，P<0.03%以下；钢液温度为1630℃；初炼炉除渣后，将VOD钢包吊入真空室，接底吹氩，开始抽真空，此时温度1550-1580℃;当真空度达到13－

7、20kpa时，开始吹氧脱碳；碳含量降低的同时，提高真空度，保铬不氧化；当碳合格时，停止吹氧，加大真空到100Pa以下，并加大搅拌，进一步脱碳，钢液温度达到1670－1750℃；加合金、微调成分、加铝、吹氩搅拌几分钟后，破真空浇铸。RH真空精炼RH真空工艺过程出钢后，钢包测温取样；下降真空室，插入深度为150-200mm；起动真空泵，一根插入管输入驱动气体；当真空室的压力降到26－10kpa后，循环加剧；钢水上升速度为5m/s、下降速度为1－2m/s；气泡在钢液中将气体及夹杂带出。RH工艺参数处理容量：大炉子比小炉子好(

8、50t以上)；处理时间：钢包在真空位的停留时间τ；τ＝Tc/VtTc允许温降，Vt平均温降℃/min；循环因数：C＝ω(t/min).t(min)/Q(ton)ω循环流量、t脱气时间、Q处理容量循环流量ω：主要由上升管与驱动气体流量决定；真空度：60－100pa；抽气能力。RH的冶金效果脱H：2ppm以下；脱O：10ppm以下；去