钢水精炼资料
钢水精炼的作用
钢水精炼的作用
它的作用包括:
1.去除杂质:钢水中可能含有一些有害的杂质,如硫、氧化物、非
金属夹杂物等。
通过精炼,可以有效地去除这些杂质,提高钢的纯净度,减少缺陷。
2.调整成分:精炼过程中可以根据需要调整钢水中的元素含量,如
控制碳含量、添加合适的合金元素等,以满足不同应用领域对钢材性能的要求。
3.改善钢的均匀性:通过精炼操作,可以促使钢水中的温度、成分、
气体分布等更加均匀,避免出现偏析或不均匀的情况,提高钢的均匀性和一致性。
4.调节钢的性能:精炼可以对钢的性能进行调节,如提高强度、韧
性、耐腐蚀性等,使钢材符合特定的使用要求。
5.优化钢的结构:通过精炼处理,可以改变钢的晶粒尺寸、晶体形
貌和组织结构,从而优化钢的力学性能和加工性能。
钢水精炼的作用是提高钢的质量、纯净度和性能,使其更适应不同的工业和应用领域的需求。
这对于生产高品质钢材具有重要意义。
CAS_OB钢水在线精炼工艺
第13卷第2期2001年4月 钢铁研究学报JO U RN A L OF IRO N A ND ST EEL RESEA RCHV ol.13,N o.2 A pr.2001作者简介:何 平(1960-),男,硕士,高级工程师(教授级); 收稿日期:2000-05-12; 修订日期:2000-11-05CAS -OB 钢水在线精炼工艺何 平1, 白瑞国2, 刘 浏1, 翁玉娟2, 布焕存1, 周学禹2(1.钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京100081; 2.承德钢铁集团公司转炉炼钢厂,河北承德067003)摘 要:承钢CA S -O B 精炼炉采用在线布置的方式处理钢水,其特点是处理速度快、钢水精炼比率高,从而对精炼工艺要求严格。
为此,开发了适合CAS-OB 在线精炼要求的合金微调工艺、吹氧燃烧升温工艺和钢水净化工艺。
生产结果表明:开发的CA S-OB 在线精炼工艺完全可以满足转炉-连铸快节奏的生产流程要求,而且冶金效果良好。
关键词:CA S -O B ;钢水;精炼工艺中图分类号:T F 769.2 文献标识码:A 文章编号:1001-0963(2001)02-0018-06CAS -OB Refining TechnologyHE Ping 1, BAI Rui-guo 2, LIU Liu 1, WENG Yu-juan 2,BU Huan-cun 1, ZHOU Xue-y u 2(1.Centr al Iro n &Steel Resear ch Instit ut e,Beijing 100081,China; 2.Chengde Iro n &Steel Co,Cheng de 067003,China)Abstract :T he liquid steel w as r efined in CAS -OB r efining furnace of Cheng de Iro n &Steel Co by o n-line method.T he char acter istics of the on-line r efining t echnolo gy include quick tr eatment and high r efining r atio of liquid st eel.T he composit ion adjusting techno lo gy ,heating liquid steel t ech-nolo gy w it h blo w ing ox yg en and clearing liquid steel technolog y have been dev elo ped so that the re-fining oper atio n attains the demand of o n-line pr oductio n.T he result of the pro ductio n applicatio n sho wed that the on-line refining techno lo gy of CA S-O B is applicable in the pro ductio n o f co nver ter a nd continuous cast,and go od metallur gic r esults ar e achieved.Key words :CA S -O B ;liquid steel ;refining technolog y CAS-OB 是常用的炉外精炼装置之一。
钢水精炼处理过程中化学成分的精确控制
钢水精炼处理过程中化学成分的精确控制摘要 LF炉成分的精确控制一直是冶金工业企业冶炼精品钢种的难点,因为各化学成分在钢-渣之间相互反应,相互制约。
本文就主要化学成分的精确控制和影响因素以及北营钢铁厂精炼作业二区的实践经验,阐述自己的观点,以便为以后的品种钢生产的成分精确控制做指导。
关键词:LF炉;精确控制;增碳;回硅;烧硅;回锰;回磷1前言随着高附加值钢种的不断开发以及客户要求的不断提高并确保连铸钢水成分在一个小的范围内波动,保证连铸坯成分的连续性和稳定性,最终实现板材性能的稳定。
在精炼处理过程中化学成分的精确控制显得日益重要。
2控制内容2.1钢中C的控制在精炼过程中,LF电极和钢包砖特别是渣线部位的侵蚀是主要的增碳过程。
LF炉电极增碳主要是由于电极接头脱落、电极掉块以及大电流对电极的冲击造成的剥落、加热过程中大幅度升温飞溅的钢渣粘附电极后造成的电极剥落及摩擦侵蚀、电极质量不佳掉块或操作原因造成电极折断等原因造成的。
因此为了避免以上众多因素造成的碳控制失误,要做到如下控制:2.1.1注意观察冶炼过程,若发现电极高度突然下降或钢液面漂浮有电极头,要将其造成的增碳进行考虑并在调碳过程中适当减少增碳剂使用量;2.1.2若周期允许、温度满足条件,尽量避免在LF炉大幅度升温;2.1.3选用合理的造渣制度,尽早营造还原气氛并使炉渣泡沫化,降低电极与物料之间的摩擦侵蚀以及大块物料的飞溅;2.1.4使用合理的吹氩强度,在达到冶金效果的前提下选择合适大小既保证电极稳弧效果又保证钢水迅速传质、传热;2.1.5保证电极质量,减小处理过程中电极侵蚀;2.1.6加强操作继续贯彻《电极接长制度》以及接缝划线、放电极紧固的认真落实,减少并避免电极误操作。
钢包砖增碳与钢包砖材质、处理时间、搅拌强度、炉渣氧化性、炉渣干稀程度及钢水温度等因素有关因此在生产中应做到如下要求:2.1.6.1尽量减少电极长时间通电,每次通电时间要求不超过10分钟立即停止通电等钢水成分、温度搅拌均匀后再次通电,避免长时间通电引起钢水表面过热高度侵蚀冲刷钢包砖造成增碳;2.1.6.2避免大吹氩对钢包的冲刷;2.1.6.3合理布料减少萤石使用量从而降低萤石对钢包砖的强烈侵蚀。
lf炉精炼工艺流程
lf炉精炼工艺流程
《lf炉精炼工艺流程》
LF炉(Ladle Furnace)是钢铁冶炼过程中的重要设备,用于
对钢水进行精炼处理,以提高钢水的质量和纯度。
LF炉精炼
工艺是通过控制冶炼过程中的温度、化学成分和气体成分,达到减少氧化物和非金属夹杂物的目的。
首先,钢水被倒入LF炉的中部容器中,然后通过底部的电极
加热钢水到一定温度。
在加热过程中,通入适量的吹气量,以氧化非金属夹杂物。
随着温度的升高,非金属夹杂物逐渐被氧化,减少对钢水质量的影响。
接着,通过对氧气的控制,调整钢水中的碳含量和氧化还原平衡。
在一定的氧气条件下,钢水中的碳含量可以得到控制和调整,以满足不同材质的需求。
最后,对钢水进行搅拌,促使温度、成分和气相的均匀分布,使钢水的质量得到进一步改善。
随后,再将精炼后的钢水倒出,用于连铸或其他下游生产工艺。
总的来说,LF炉精炼工艺流程通过对温度、化学成分和气体
成分的控制,实现了对钢水质量的精炼和提升,为后续钢材生产提供了更优质的原料。
rh精炼炉的工作原理
rh精炼炉的工作原理
RH精炼炉是一种用于钢水精炼的设备,工作原理如下:
1. 初始状态:钢水由脱氧剂(如铝、硅)去氧化剂(如氧、硫)的加入而含氧量较高,同时含有杂质元素(如硫、氮、氢)。
2. 加热:首先将RH炉加热至一定温度,以保持钢水在液态状态,并提供热能用于后续处理。
3. 充氩:通过向炉腔内注入氩气,将气氛改为惰性气体,以防止钢水与空气发生反应,减少含氧量。
4. 抽真空:通过抽取炉腔内部的气体,形成负压,实现去气的目的。
抽真空的同时,还可以去除钢水中的氧化物、氢气等气体。
5. 吹吸:将钢水中加入的精炼剂(如钙、铝、氧化钛)通过吹气混合装置喷射入钢水中。
精炼剂与钢水中的杂质发生反应,生成气体,使杂质浮于钢水表面。
吹吸的过程实际上是通过吹气在钢水内部产生的气泡使钢水得到搅拌和搅动,从而实现对杂质的混合和剥离。
6. 分离:在吹吸的过程中,通过钼室和配套的转子装置,使气泡被上升到炉腔上部,并对气泡进行持续的紊动,从而将气泡中的杂质分离出来。
分离过程主要是基于气泡的上浮和沉降的原理。
7. 钢液进出:在精炼过程中,可根据需要随时向炉腔内添加新的钢水,并从炉腔底部排出已精炼的钢水。
8. 放氩冷却:在精炼过程结束后,向炉腔内注入氩气,使炉腔内的气氛恢复到惰性气体状态,同时进行炉体冷却。
总的来说,RH精炼炉通过充氩、抽真空、吹吸、分离等一系列步骤,通过气泡搅拌和杂质的分离,使钢水中的含气及杂质得到有效去除,从而达到精炼钢水的目的。
炼钢-精炼工艺介绍
1、精炼过程用原料
1.4常用气体 1.4.1惰性气体 氮气、氩气等为冶金用惰性气体。主要用于二次钢水的保
护与隔离,以及对钢水精炼时的搅拌、吸气、去杂质等。 对人体的危害表现为窒息性伤害,浓度达到25g/m3时有危 险。 要求:干燥、干净、无杂质、水分<1%、纯度≥99.9%、 氧气<6PPm、氮气<20PPm、氧气+氮气≯20PPm 1.5钢包炉用材料 1.5.1冶金石灰: 采用转炉炼钢用活性石灰,保存期不得大于10天。
1.5.3埋弧渣:
化学指标 物理指标
CaO% 40~60
SiO2% 3~7
熔点(℃)
≥1320
杂质总和% ≤3.0
MgO% 4~10
Al2O3% ≤5
灼减(%)
≥35
粒度mm 10~50
S%
H2O%
≤0.1
≤1.0
粒度(mm)
≥3
1、精炼过程用原料
1.5.4电极
1#LF炉:Φ450mm高功率石墨电极(长度1800±100 mm)
转炉挡渣出钢 钢包内渣层过厚回对CAS处理带来不良影响:底吹排渣效
果差甚至无法裸露出钢液面,从而造成浸罩内残留渣量多 甚至无法进行CAS处理;成份调节时,合金元素收得率降 低;钢水脱氧效果差甚至出现钢水回鳞现象等。对于CAS 处理最好将钢包钢水顶渣厚度控制在≤50mm。
钢包渣改质
4、CAS工艺
求如何确定? 2、各类材料、介质等对钢水作用?在使用中应注意哪些事项?
2、钢包吹氩工艺
2.1钢包吹氩主要工艺参数 钢包吹氩应根据钢种性质、钢水状态、精炼目的,来选择合适
vd精炼炉钢水精炼工艺流程
vd精炼炉钢水精炼工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!VD 精炼炉钢水精炼工艺流程。
1. 装料。
将经过脱氧处理的粗钢水装入 VD 精炼炉中。
精炼知识小册子
精炼部分一、LF的意思:LF的原文是Ladle Furnace,是1971年日本特殊钢公司(大同钢特殊钢公司)开发的钢包精炼法,工艺的优点为:能精确地控制钢水化学成分和温度,降低夹杂物含量,合金元素收得率高。
二、LF钢包精炼炉的四大功能:1、炉内还原气氛。
通过炉盖和除尘系统的合理设计及微正压操作,可使LF炉内呈还原性气氛,从而防止钢液吸H吸N及二次氧化。
2、惰性气体搅拌。
采用底吹氩气搅拌,以便均匀成分和温度,并加速冶金反应的进行。
3、埋弧加热。
通过造埋弧渣和弧压的合理选择,以便加热过程电弧能掩埋在渣层中,从而获得高热效率,较低的耐火材料烧损,钢液吸氮及增碳也较少。
4、白渣精炼。
碱性还原渣可有效的脱氧脱硫及吸附夹杂物,精确地控制化学成分,提高金属收得率。
三、保证一定的软吹时间的原因:由于钢包熔池深,强搅拌下,钢液循环带入钢包底部的夹杂和卷入钢液的渣需要一定时间上浮,这时弱氩气搅拌,吹入的氩气泡可为10μm或更小的不易排出的夹杂颗粒提供粘附的基体,使之粘附在气泡表面排入渣中,从而加快夹杂的上浮时间。
另外变性的夹杂物也需要一定的时间上浮。
使20μm以上夹杂物排除需8min 以上时间。
我厂规定高碳钢及铝镇静钢的软吹时间为不低于10min。
另外,对于经VD钢来说,VD过程剧烈的搅拌造成钢渣强烈混冲,渣滴不可避免的分散到钢液内部,为促使这部分夹杂回到渣中及钢包底部的夹杂上浮,一定强度的软吹氩是必须的,否则马上浇注,可能比LF 精炼后不经VD仅软吹氩的钢中的夹杂物更多。
四、精炼炉渣的粘度:熔渣内部相对运动时各层之间的内摩擦力称为粘度。
它是熔渣的重要物理性质之一,在高温下粘度直接影响过程的反应速率,流动性好的渣有利于熔池内的传热,乃至温度均匀分布,但渣粘度过小会严重侵蚀耐火材料,渣粘度与温度和渣组成密切相关。
精炼炉渣流动性差会产生的不良后果:1、影响脱氧、脱硫,2、影响增碳,3、引起电弧不稳、升温慢,4、吸附夹杂物能力差,达不到净化钢液的目的,5、表面容易结壳,喂线及合金化困难,6、黏渣清理困难,影响钢包周转。
炼钢-精炼工艺介绍
2、钢包吹氩工艺
2.1钢包吹氩主要工艺参数 钢包吹氩应根据钢种性质、钢水状态、精炼目的,来选择合适
的气体参数(耗氩量、吹氩压力、流量、时间等),这些参数 决定了吹氩强度的大小及精炼的效果。
2.1.1耗氩量 吹氩量低,吹入钢水中的氩气只起搅拌作用或稍微改善了去除
2.1.3氩气流量和吹氩时间 采用透气砖吹氩,吹氩时间不宜太长,一方面受钢水温度
下降的限制,另一方面是吹氩时间过长,钢包内衬耐火材 料受侵蚀,导致非金属夹杂物增加。但吹氩时间不足,碳 氧反应未能充分进行,非金属夹杂物及气体不能很好去除, 吹氩效果不明显。
2、钢包吹氩工艺
一般吹氩时间控制在5~15min,氩气流量控制在20~40m3/ (min·t)。
1.3增碳剂 袋装20Kg/包,要求固定碳含量≥94%,S≤0.5%,H2O≤0.5% 粒度3-8mm。
1、精炼过程用原料
1.4常用气体 1.4.1惰性气体 氮气、氩气等为冶金用惰性气体。主要用于二次钢水的保
护与隔离,以及对钢水精炼时的搅拌、吸气、去杂质等。 对人体的危害表现为窒息性伤害,浓度达到25g/m3时有危 险。 要求:干燥、干净、无杂质、水分<1%、纯度≥99.9%、 氧气<6PPm、氮气<20PPm、氧气+氮气≯20PPm 1.5钢包炉用材料 1.5.1冶金石灰: 采用转炉炼钢用活性石灰,保存期不得大于10天。
化学成份,%
Mn
Cr
P
不大于
0.4
0.3
0.035
0.5
0.5
0.04
Si-Ca-Ba包芯线:
Si%
Ca% Ba% P%
≥50
≥14
5转炉钢水的炉外精炼
脱气
真空处理可以有效地脱除钢中的氢,使钢中 氢含量降到0.5ppm。而钢水脱氮则比较困 难,炉外精炼降低了钢中氧、硫含量,使钢 水更易于吸氮,因此,防止钢水吸氮是使钢 中氮含量保持低水平的关键。
夹杂物的去除和变性
炉外精炼能有效降低钢中夹杂物含量。夹杂物变性处 理则可以改变夹杂物的组成、形态和在钢中的行为, 减少其有害影响。硫化物变性是使MnS型长条硫化 物变成高熔点硫化物。氧化物变性使Al2O3型夹杂 物变成易于从钢水中排除的铝酸盐,而残留在钢中 的氧化物则能变成不变形的铝酸盐。工业上普遍采 用钙处理技术使夹杂物变性。此外,向钢水喷吹含 稀土金属元素及Ti、Zr、Te等的粉剂也可取得良好 的夹杂物变性效果。
脱碳
炉外精炼采用强搅拌,在真空下钢水含碳
量可降到5ppm以下,用以精炼超低碳钢
种,如RH法炉外精炼。
脱硫
一些炉外精炼设备有脱硫功能(如LF炉),
可将钢水含硫量降到几个ppm以下。用
CaO基粉剂处理钢水,硫能降到200ppm 以下。如果生产超低硫钢,必须对铁水进 行脱硫预处理,当铁水含硫量低于12ppm 时,炉外精炼可使钢中硫降到7ppm以下。
鞍炉外精炼介绍
炼钢总厂
原第三炼钢连轧厂连铸之后的业务、工序、 资源、人员整体成建制划归热轧带钢厂,热 轧带钢厂精炼、连铸的业务、工序、资源、 人员整体成建制划归新成立的炼钢总厂。
新成立的炼钢总厂将由炼钢一工区(原第一 炼钢厂)、炼钢二工区(原第二炼钢厂南 线)、炼钢三工区(原第二炼钢厂北线)、 炼钢四工区(原第三炼钢连轧厂)组成。
炼钢总厂
一工区精炼设施具有较强的去硫能力,以生产重轨钢、高 级硬线钢、无缝管钢、造船钢、容器钢、管线钢、军工钢 为主。方坯供大型厂、无缝厂,板坯供厚板厂。 二工区以生产普碳钢、低合金钢、低碳钢为主。板坯供 1700机组及中板厂,方坯供中型厂、小型型材厂和线材。 三工区工艺装备先进,以生产高品质洁净钢为主,重点品 种有管线钢、IF钢、电工钢、耐腐蚀钢等,坯子供给1780 机组。 四工区产品主要是汽车、家电和高级石油、建筑结构用钢, 坯子供给2150机组。
炼钢-精炼工艺介绍
2、钢包吹氩工艺
出钢量、不同渣况等条件,吹氩压力将发生变化。一般钢 包吹氩压力为0.2~0.5MPa之间。
吹氩压力大,搅拌动力大,气泡上升快,气泡在钢水中停 留时间短,同时与钢水接触面积小。因而,为提高吹氩效 果,应保持较低压力下,加大氩气流量。
允许电流负荷
抗折强度/Mpa
电阻率/μΩ·m
密度/g·cm3
21000~31000A
电极 ≮9.8
接头 ≮14.0
电极 ≮7.5
接头 ≮6.5
电极 ≮1.60
接头 ≮1.70
知识点: 1、精炼用主要耐火材料和辅助材料的规格、名称、性能 及主要
化学成份。
2、精炼用能源介质的要求、功能特点。
1、精炼过程用原料
2.1.3氩气流量和吹氩时间 采用透气砖吹氩,吹氩时间不宜太长,一方面受钢水温度
下降的限制,另一方面是吹氩时间过长,钢包内衬耐火材 料受侵蚀,导致非金属夹杂物增加。但吹氩时间不足,碳 氧反应未能充分进行,非金属夹杂物及气体不能很好去除, 吹氩效果不明显。
2、钢包吹氩工艺
一般吹氩时间控制在5~15min,氩气流量控制在20~40m3/ (min·t)。
化学成份,%
Mn
Cr
P
不大于
0.4
0.3
0.035
0.5
0.5
0.04
Si-Ca-Ba包芯线:
Si%
Ca% Ba% P%
≥50
≥14
≥14
≤0.02
Si-Ca包芯线:
冶炼方法——精选推荐
我是搞锻造热处理的,不过也曾在我厂VD包和LF炉上干过,现简单介绍如下自己干过的、一些钢水精炼的方法。
真空除气法(VD)法 VD炉没有热源,一般不用造渣精炼,常规做法是将精炼包吊入真空坑抽真空十几分钟后即吊出注锭,一般无底吹氩,液渣面交换差(渣面下~300mm钢液的脱气效果好,深部脱气差),注温比LF低。
炼钢厂用于要求稍宽松的冶炼。
VD法的基本功能是:①脱气和真空碳脱氧。
②脱硫。
真空氧气脱碳(VOD)法由西德莎尔等钢厂在1965年开发,VOD法是在真空减压条件下顶吹氧气脱碳,并通过包底吹氩促进钢液循环,在冶炼不锈钢时能容易地把钢中碳降到0.02%~0.08%范围内而几乎不氧化铬。
并对钢液进行真空处理,加上氩气的搅拌作用,反应的动力学条件很有利,能获得良好的去气、去夹杂物的效果。
氩氧混合脱碳(AOD)法基本功能是:①去碳保铬。
②脱硫。
美国1968年开发。
AOD法的含义是用氩、氧混合气体脱除钢中的碳、气体及夹杂物,可以用廉价的高碳铬铁炼出优质的低碳不锈钢。
这是一种在非真空下精炼含铬不锈钢的工艺。
它是将氩氧混合气体用消耗式喷枪吹入钢液中,氧首先与钢中碳起反应生成一氧化碳CO,降低钢中的碳含量。
此时生成的CO分压较高,由于存在氩气泡,分压较高的CO即扩散到氩气泡中,降低了碳氧反应所生成的CO分压,促进了碳氧反应的继续进行。
如果氩气充分而且分布良好,只要熔池中有足够的氧,脱碳反应就不会停止,因而可获得超低碳的钢(脱碳量为0.7~1.6%)。
真空下循环除气RH法它是利用抽吸管提升钢液进真空腔而使钢液脱气,其基本功能是脱碳和脱氧。
扩展功能可以使钢水深脱碳,强化脱硫处理。
钢包精炼法(LRF)钢包精炼,由于设备先进而显示出它的独特优点:容易控制钢液温度;严格控制钢的化学成分;精确控制钢液的脱氧、脱硫,控制硫含量低于0.005%;由于工艺灵活性大,适应性强,炼出的高质量的钢种覆盖面大;同时以减少炼钢炉的时间来提高生产率;并可在炼钢与浇铸之间,提供一定的缓冲作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
LF精炼知识1.炉外精炼发展历程♦20世纪30-40年代,合成渣洗、真空模铸。
1933年,法国佩兰(R.Perrin)应用高碱度合成渣,对钢液进行“渣洗脱硫”—现代炉外精练技术的萌芽;♦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)♦1935年H.Schenck 确定大型钢锻件中的白点缺陷是由氢引起的-氢脆。
♦1950年,德国Bochumer Verein (伯施莫尔-威林)真空铸锭。
♦1953年以来,美国的10万千瓦以上的发电厂中,都发现了电机轴或叶片折损的事故。
1954年,钢包真空脱气。
♦1956年,真空循环脱气(DH、RH)。
♦60-70年代,高质量钢种的要求,产生了各种精炼方法♦60、70年代是炉外精炼多种方法分明的繁荣时期♦与60年代起纯净钢生产概念的提出、连铸生产工艺稳定和连铸品种扩大的强烈要求密切相关♦此时,炉外精炼正式形成了真空和非真空两大系列不同功能的系统技术,同时铁水预处理技术也得到迅速发展,它和钢水精炼技术前后呼应,经济分工,形成系统的炉外处理技术体系,使钢铁生产流程的优化重组基本完成。
♦这个时期,还基本奠定了吹氩技术作为各种炉外精炼技术基础的地位和作用。
♦这一时期发展的技术:VOD-VAD、ASEA-SKF、RH-OB、LF、喷射冶金技术(SL、TN、KTS、KIP)、合金包芯线技术、加盖和加浸渍罩的吹氩技术(SAB、CAB、CAS)♦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,RH-KTB、RH-MFP、RH-OB;RH-IJ(真空深脱磷),RH-PB、WPB(真空深脱硫)、V-KIP、SRP脱磷♦21世纪,更高节奏及超级钢的生产。
2.炉外精炼作用和地位♦提高冶金产品质量,扩大钢铁生产品种不可缺少的手段;♦是优化冶金生产工艺流程,进一步提高生产效率、节能强耗、降低生产成本的有力手段。
♦保证炼钢-连铸-连铸坯热送热装和直接轧制高温连接优化的必要工艺手段♦优化重组的钢铁生产工艺流程中独立的,不可替代的生产工序图1 取样器示意图3. LF 精炼工艺优点● 精炼功能强,适宜生产超低硫、超低氧钢;● 具备电弧加热功能,热效率高,升温幅度大,温度控制精度高;● 具备搅拌和合金化功能,易于实现窄成分控制,提高产品的稳定性;● 采用渣钢精炼工艺,精炼成本较低;● 设备简单,投资较少。
4. 计算合金加入量调整钢液成分4.1 技能实施与操作步骤● 根据钢种的特点和工艺要求,首先了解初钢液中合金元素配加情况并预测在加热前期、中途、后期、结束分别配加合金的种类并作好准备。
● 精炼钢包进入LF 工位后,按要求取样进行化学元素全分析。
● 根据全分析结果,计算出精炼期应配加的各种合金的补加量,并进行称量。
● 精炼钢水加热到预定温度后,把上述称量好的合金通过料仓或人工分批加入。
● 凡钢水经过造白渣处理后,一般应再取样进行全分析。
● 根据全分析结果及该钢种成分控制要求,计算出需要补加的合金数量,进行称量,并在进入软吹前5分钟加入完毕● 取样操作:取样器(见图1)取样操作过程:A.完好取样器插入取样棒。
B.检查头部保护套是否完好。
C.打开工作门。
D.快速插入钢水深约300mm 左右,位置靠近吹氩搅拌区。
E.保持3s-5s 左右后迅速提起取样棒,拉出钢液面。
F.拆卸纸管,打破壳取出试样。
4.2 注意事项● 在进行合金补加前,必须掌握准确的钢水量及各种合金的成分液中已经配加的合金量。
● 合金加入量的计算必须要经过复核,以保证准确无误。
● 要能准确识别各类常用合金,防止误用。
● 称量合金要准确,并经过复核才能加入钢包内。
● 合金加入钢包内时,注意勿碰击电极,必要时应停止加热。
● 精炼钢包内合金熔化的条件较差,因此不宜加入块状较大的合金,一般控制在10mm-30mm 。
● 为了确保合金元素有较稳定的回收率。
加合金前钢包中的渣应脱氧良好,渣应呈白色为好。
● 加合金毕要继续保持炉渣良好的还原性,在渣面要适量补加粉状脱氧剂。
● 全部合金加毕到开始软吹必须有足够的时间使合金充分熔化。
● 加入较多数量的合金必须考虑合金熔化吸热造成的钢液温度下降,及足够的温度弥补。
● 在加入合金时要考虑合金中除主元素外的其它元素对钢液成分的影响。
如加入高碳铬、高碳锰要计算增碳量,喂Ca-Si 丝时考虑增硅量,喂Fe-Ti 丝时要考虑A1、Si 增量喂A1丝时注意有增硅的可能性。
4.3 知识点● 各种合金加入量的计算计算公式铁合金:合金加入量(公斤)=铁合金中元素含量%回收率%钢水量(公斤)分析成分%)控制成分%⨯⨯-( 喂丝: 喂丝长度=喂丝总量/单位重量(Si 含量)● 各种合金元素的回收率在精炼炉内脱氧条件较好的情况下加入合金的回收率比较高,在钢包内顶渣氧化铁小于 0.5%的条件下各元素的回收率分别为:(1)100%回收率的元素有Ni 、Mo 、Mn 、Cr 、Si 、C 、V 、Nb 。
(2)S 、A1、Ti 直接加包中回收率30%~50%。
(3)喂丝法加入的回收率,S 、A1、Ti 为70%~80%,B 为40%~50%。
5.成分异常的处理5.1 技能实施与操作步骤● 在精炼过程中通过取样发现钢水成分同预测成分(合金配加成分)比较有较大差异。
● 重新取样进行验证。
● 对照工艺卡检查执行情况,及时发现问题,寻找原因。
可按以下几个方面检查,以下14项原因是易造成成分异常的主要原因。
(1)钢水量是否有误。
(2)前期合金加入是否有误。
(3)搅拌系统工作是否正常。
(4)是否有设备漏水情况,电极是否有增碳现象。
(5)取样是否有代表性。
(6)炉渣是否还原良好,上工序氧化渣是否带入过多。
(7)温度是否过低。
(8)已加入合金是否熔化均匀。
(9)发送样是否有误。
(10)分析试样是否符合要求。
(11)是否采用全新未烘烤良好的钢包。
(12)合金元素成分是否正确无误。
(13)合金配加量计算是否正确。
(14)料仓及输送系统是否工作正常。
●根据重取样分析结果与工艺执行情况的分析,采取相应措施。
●如合金元素(C、Si、Mn、Cr、Ni等)低于下限要求,补加合金至成分中下限。
●如合金元素(C、Si、Mn、Cr、P、Ni等)确认高于上限,则回炉重氧化或改钢号、改相应标准。
●如有害元素S不符合进入下一工序要求必须进一步采取脱硫操作。
(1)增加渣量。
(2)加强钢液搅拌。
(3)加强渣脱氧。
5.2注意事项●取样符合操作规范,具有代表性。
要做到:(1)添加合金、还原剂后不能马上取样。
(2)渣况不好出现灰色、褐色、棕黄色,要等渣转白再取样,不然会引起取样无代表性。
(3)温度过低会引起取样无代表性,不宜取样。
●发现钢水成分异常应尽早处理。
●补加合金量应考虑炉渣还原性。
●钢水量必须正确。
●合金成分必须确认无误。
●要杜绝合金元素配加过量。
5.3 知识点●成分异常产生的原因分析(1)取样无代表性A.取样位置、方式不符合要求,如靠近渣面的试样易受炉渣影响造成成分波动B.合金未全部熔化造成成分偏析。
C.搅拌效果差,造成钢水成分不均匀,同时钢渣反应差影响脱硫的正常。
(2)合金料未加入由于合金加料系统故障,应加入合金料部分留在料仓内或撒落在钢包外。
也有人为因素造成漏加、计算错误等。
(3)操作工艺执行不规范A.还原精炼渣未达到脱氧良好的要求,渣量不足。
在上工序氧化渣带人过多时尤其要注意。
B.加热过程电极插入钢液增碳。
C.钢水量不准。
秤量系统故障以及对造成损失的钢水估计不足。
D.钢液温度不符合要求。
尤其是温度低造成化学成分均匀性差。
●防止措施(1)取样操作熟练工具完好。
(2)保证加料系统正常。
(3)严格执行操作工艺。
●处理方法(1)成分高于上限要求,不能改钢号作回炉或原料钢处理。
应尽量避免出现这类事故。
(2)成分低于下限要求,补加合金至成分要求范围。
6.常见典型成分异常情况炼钢生产过程中,钢液中[C]的异常情况最常见,以此作为典型分析。
(1)造成[C]的异常的原因:A.初钢液出钢过程增碳,因电极粒密度较钢液、炉渣轻,如果操作不当部分电极粒将浮在渣面,而未进入钢液,同时吹氩搅拌不充分,造成[C]偏低。
在增碳量较大的钢种中易发生。
B.电极粒中固定碳含量不稳定,引起增碳量误差。
C.加热电极熔损,引起增碳。
特别是当炉渣较稀薄时,加热操作中电极容易与钢液接触造成增碳。
炉渣结块不导电,电极下降插入钢液造成增碳。
D.炉渣脱氧不良,含碳脱氧剂(电石)使用过量造成增碳。
E.取样无代表性。
F.含碳质耐火材料的钢包内衬烘烤不符合要求,造成在精炼过程中剥落进入钢液增碳。
(2)防止措施:A.电极粒加入时要直接与钢液接触,尽量避免通过炉渣再进入钢液。
必要时可用喂丝机喂碳粉包芯线增碳。
B.电极粒中固定碳含量要定期检验,并在实际操作中进行验证。
C.加热操作时做到电极严禁与钢液接触。
D.造好还原精炼渣,保证碳的吸收率。
E.增碳操作结束要经充分搅拌后取样。
(3)[C]成分异常处理方法:A.[C]成分高于上限要求时,可考虑改钢号。
如45钢改50钢。
B.[C]成分低于上限要求时,可用电极粒或喂碳粉包芯线增碳至要求成分中下限。
7. 钢包精炼炉脱硫操作7.1技能实施①准备好符合工艺要求数量的造渣材料(石灰、萤石、)、脱氧剂(Si—Fe粉、铝粒)及发泡剂等渣料。
②造渣的二种形式(1)在出钢过程加入预制或配比好的造渣材料。
(2)氧化渣出钢在排除氧化渣后加入渣料。
③渣量控制渣量按钢包容量确定:一般控制钢渣比为1.5~2.5%,大容量钢包取下限,小容量钢包取中下限(结合脱硫要求)。
④渣成分控制(1)碱度一般控制2~4,碱度过高造成熔点过高易结壳影响钢渣反应,碱度过低造成对包衬侵蚀,一般可适当提高渣中A12O3含量。
(2)精炼过程包中渣的氧化铁控制≤1.0%,通过渣面加入C、Fe—Si粉、铝粒等脱氧剂控制。
(3)为防止包衬侵蚀可加入发泡剂,发泡剂一般可含碳质或CaCO3质的材料。
⑤钢渣搅拌方式运用钢渣的接触,实现脱硫反应,钢渣搅拌方式共有二种:(1)钢包底吹氩搅拌(较普遍)。
(2)钢包外有电磁搅拌装置(国内较少)。
⑥脱硫量和脱硫率工艺要求(1)了解该钢种初炼钢液的含硫量和精炼过程进入下一工序的含硫量要求。
(2)掌握常规精炼过程的脱硫率。
7.2 操作步骤●加入造渣材料按工艺要求加入准备好配比正确的造渣材料或按工艺要求对精炼钢包中已经加入的渣料作适当补充和调整。
●吹氩搅拌,要求可见渣面有翻滚现象。
●钢包进入加热工位三相电极通电加热。
●分批散加适量(0.2~0.3kg/t)脱氧剂,种类一般为铝粒、Fe-Si粉、碳化硅。
●造白渣后每次打开工作门(间隔5~8min)用铁杆粘渣观察渣况一次。
粘渣均匀且厚度3mm~4mm说明化渣均匀流动性良好,冷却后炉渣颜色呈乳白色说明渣中∑(FeO)在0.5%左右,炉渣脱氧良好。