炉外精炼 复习题教材

1概论长流程: 以氧气转炉炼钢工艺为中心的钢铁联合企业生产流程短流程: 以电炉炼钢工艺为中心的小钢厂生产流程炉外精炼: 凡是在熔炼炉（如转炉、电炉）以外进行的，旨在进一步扩大品种提高钢的质量、降低钢的成本所采用的冶金过程统称为炉外精炼。

2 转炉炼钢和电弧炉炼钢的不足之处有哪些？电炉炼钢的不足: (1)还原渣有较强的脱硫能力，但炉内渣钢接触面积太小，脱硫能力不能充分利用。

氧化期出钢［S］0.02%～0.04% (2)在氧化期H降低到2.5～3ppm，在还原期又回升至5～7ppm (3)在还原期O≤80ppm，终脱氧后O≤30ppm，出钢过程100～200ppm (4)不能充分发挥超高功率电弧炉的作用转炉炼钢的不足: (1)温度成分不均匀(2)一般出钢［C］≥0.04%，很难将［C］控制在≤0.02%下出钢(3)一般出钢［O］≥500ppm，出钢合金化后［O］≥100ppm (4)脱硫率为30%左右；若铁水［S］≤0.03%，出钢［S］≤0.02%；若铁水［S］0.002-0.005%，出钢［S］0.004-0.007% (5)脱磷率≥90%，终点［P］0.005-0.015%，出钢过程中回磷(6)氧化性渣FeO≥15%3 炉外精炼的作用和地位？经济合理性有哪些？作用和地位：1 提高质量扩大品种的主要手段2 优化冶金生产流程，提高生产效率节能降耗降低成本主要方法3 炼钢－炉外精炼－连铸－热装轧制工序衔接炉外精炼的经济合理性:1 提高初炼炉的生产率2 缩短生产周期3 降低产品成本4 产品质量提高4 炉外精炼的任务？炉外精炼的三个特点? 对精炼手段的有哪些要求?炉外精炼的任务:1 钢水成分和温度的均匀化2 精确控制钢水成分和温度3 脱氧脱硫脱磷脱碳4 去除钢中气体（氢氮）及夹杂物5 夹杂物形态控制炉外精炼的三个特点:1 二次精炼2 创造较好的冶金反应的动力学条件3 二次精炼的容器具有浇注的功能对精炼手段的要求:1 独立性2 作用时间可以控制3 作用能力可以控制4 精炼手段的作用能力再现性要强5 便于与其他精炼手段组合6 操作方便、设备简单、基建投资和运行费用低5 炉外精炼有哪5个基本手段并简述其作用？1 渣洗：快速脱硫，脱氧以及去除夹杂2 真空：对钢液的脱气，用碳脱氧，超低碳钢种的脱硫等反应产生影响3 搅拌：可以均匀成分和温度，促进夹杂的上浮4 加热：调节被精炼钢液温度，避免钢液回炉的救急措施5 喷吹：喷吹是将反应剂加入冶金熔体的一种手段6 CAS CAS-OB VD AOD VOD LF LFV的英文全称？CAS ：Composition Adjustment by Scalded Argon BubblingCAS-OB：Composition Adjustment by Scalded Argon Bubbling-Oxygen BlowingVD：Vacuum DegassingAOD(Argon Oxygen DecarburizationVOD(Vacuum Oxygen DecarburizationLF（Ladel Furnace）LFV：Ladel Furnace Vacuum Degassing2 炉外精炼理论基础异炉渣洗:用专用炼渣炉炼渣，出钢时钢液冲进事先盛有液渣的钢包内同炉渣洗:液渣和钢液同一炉炼制混合炼钢:在一座电炉中按普碳钢的工艺冶炼半成品钢液，在另一座电炉中熔化合金和造还原渣，出钢混冲同化：渣洗工艺所用熔渣均是氧化物熔体，而夹杂大都也是氧化物，所以被渣吸附的夹杂比较容易熔解于渣滴中，这种熔化过程称为同化搅拌: 就是向流体系统供应能量，使该系统内产生运动。

可采用喷吹气体、电磁感应或机械等方法流态化技术：使固体粉粒获得流动能力的技术称为流态化技术。

非金属夹杂的变性处理:就是向钢液喷入某些固体熔剂，即变性剂，如硅钙、稀土合金等，改变存在于钢液中的非金属夹杂物的性质，达到消除或减小它们对钢性质的不利影响，以及改善钢液的可浇注性，保证连铸工艺操作顺利进行。

钙处理：向铝脱氧的钢液加入钙并适当控制加入量，就能够改变铝氧化物夹杂的性状，因而改善钢液的浇注性能和钢的质量。

AOD精炼法是氩氧脱碳法（argon oxygen decarburization）的简称。

在精炼不锈钢时，它是在标准大气压力下向钢水吹氧的同时，吹入惰性气体（Ar，N2），通过降低CO分压，达到假真空的效果，从而使碳含量降到很低的水平,并且抑制钢中铬的氧化。

2 按合成渣炼制方式可将渣洗分哪五类？预熔渣有哪些优点？分类：异炉渣洗,同炉渣洗,混合炼钢,固体渣渣洗,预熔渣渣洗预熔渣的优点：(1)成分均匀，性能稳定；(2)储存时不易吸水；(3)成渣均匀，速度快；(4)粉尘少，对环境污染小；(5)有较强的吸附钢中非金属夹杂物的能力；(6)综合脱硫率高。

3 渣洗用合成渣应考虑哪5个指标？什么渣系？渣洗的精炼作用有哪些？渣洗用合成渣考虑指标1）成分2）熔点3）流动性4）表面张力5）还原性用于渣洗的合成渣一般为CaO-Al2O3系、CaO-SiO2-Al2O3系、CaO-SiO2-CaF2系作用：(1) 合成渣的乳化和上浮(2) 合成渣对钢中元素脱氧能力的影响(3) 扩散脱氧(4) 去除夹杂(5) 脱硫4 搅拌方法有哪些？吹氩搅拌有哪三个效果？搅拌方法：机械搅拌，重力，大气压力，重力大气压力，喷吹气体，电磁搅拌吹氩搅拌效果：1)调温：主要是冷却钢液。

对于开浇温度有比较严格要求的钢种或浇注方法，用吹氩的办法将钢液温度降低到规定的要求。

2)混匀：在钢包底部适当位置安放气体喷入口，可使钢包中的钢液产生环流，用控制气体流量的方法来控制钢液的搅拌强度。

实践证明，这种搅拌方法可促使钢液的成分和温度迅速地趋于均匀。

3)净化：搅动的钢液增加了钢中非金属夹杂碰撞长大的机会。

上浮的氩气泡不仅能够吸收钢中的气体，还会粘附悬浮于钢液中的夹杂，把这些粘附的夹杂带至钢液表面被渣层所吸收。

5 加热方法有哪些？燃料燃烧的缺点？加热方法：燃料燃烧，电阻加热，电弧加热，化学热法燃料燃烧的缺点：(1)由于燃烧的火焰是氧化性的，而炉外精炼时总是希望钢液处在还原性气氛下，这样钢液加热时，必然会使钢液和覆盖在钢液面上的精炼渣的氧势提高，不利于脱硫、脱氧精炼反应的进行；(2)用氧化性火焰预热真空室或钢包炉会使其内衬耐火材料处于氧化、还原反复交替作用下，从而使内衬的寿命降低；(3)真空室或钢包炉内衬上不可避免会粘上一些残钢，当使用氧化性火焰预热时，这些残钢的表面会被氧化，而在下一炉精炼时，这些被氧化的残钢就成为被精炼钢液二次氧化氧的来源之一；(4)火焰中的水蒸气分压将会高于正常情况下的水蒸气分压，特别是燃烧含有碳氢化合物的燃料时，这样将增大被精炼钢液增氢的可能性；(5)燃料燃烧之后的大量烟气(燃烧产物)，使得这种加热方法不便于与其他精炼手段(特别是真空)配合使用。

6 包芯线表观质量要求有哪些？内部质量要求有哪些？包芯线表观质量要求：1)铁皮接缝的咬合程度若铁皮接缝咬合不牢固，将使芯线在弯卷打包或开卷矫直使用时产生粉剂泄温，或在贮运过程中被空气氧化。

2)外壳表面缺陷包覆铁皮通常是厚度为0.2-0.6mm的低碳带钢，在生产或贮运中易被擦伤或锈蚀，导致芯料被氧化。

3)断面尺寸均匀程度芯线断面尺寸误差过大将使喂线机工作中的负载变化过大，喂送速度不均匀，影响添加效果。

包芯线内部质量要求：1)质量误差单位长度的包芯线的质量相差过大，将使处理过程无法准确控制实际加入量。

用作包覆的铁皮厚度和宽度、在生产芯线时芯料装入速度的均匀程度，以及粉料的粒度变化都将影响质量误差。

一般要求质量误差小于4.5％。

2)填充率单位长度包芯线内芯料的质量与单位包芯线的总质量之比表示包芯线的填充率。

它是包芯线质量的主要指标之一。

通常要求较高的填充率。

它表明外壳铁皮薄芯料多，可以减少芯线的使用量。

填充率大小受包芯线的规格、外壳的材质和厚薄、芯料的成份等因素影响。

3)压缩密度包芯线单位容积内添加芯料的质量。

压缩密度过大将使生产包芯线时难于控制其外部尺寸。

反之，在使用时因内部疏松芯料易脱落浮在钢液面上，结果降低了其使用效果。

4)化学成份包芯线的种类由其芯料决定。

芯料化学成份准确稳定是获得预定冶金效果的保证。

7 炉外精炼有哪5个基本手段并简要说明其作用？1 渣洗：快速脱硫，脱氧以及去除夹杂2 真空：对钢液的脱气，用碳脱氧，超低碳钢种的脱硫等反应产生影响3 搅拌：可以均匀成分和温度，促进夹杂的上浮4 加热：调节被精炼钢液温度，避免钢液回炉的救急措施5 喷吹：喷吹是将反应剂加入冶金熔体的一种手段3 炉外精炼工艺二次燃烧：采用具有特殊喷嘴的二次燃烧氧枪或二次燃烧枪供氧，使富含CO的炉内煤气再燃烧成CO2的工艺技术。

白渣精炼: 利用白渣进行钢水精炼，实现钢水脱硫、脱氧，生产超低硫钢和低氧钢2 出钢渣洗时一般预熔渣的加入量是多少？一般情况下，建议按4～6kg/t钢使用；如果为了转炉出钢过程快速脱硫、或在终点钢水氧化性强、出钢下渣量大的情况下，则按6～8kg/t钢使用3 钢包吹氩的作用？吹氩方式有哪两种？气体搅拌强度为？Nm3/t•min。

作用:1均匀钢水成分和温度2加速合金料和脱氧剂的熔化3减少钢中氧化物夹杂的含量4改善钢水的凝固性能方式:1 氩枪（顶吹）2 透气砖（底吹）通常钢包吹氩的气体搅拌强度为0.003～0.01 Nm3/t•min。

4 CAS-OB的工作原理？升温速度可达到？℃/min。

CAS-OB工艺的工作原理是在一个密闭、惰性、无渣的环境下，通过铝的氧化反应放热使钢水升温，并在此惰性气氛下加入合金。

在所有炉外处理设备中，CAS-OB的升温速度最快，可达到6～12℃/min6 LF工艺特点？白渣精炼工艺的要点有哪些？ＬＦ的工艺优点:1精炼功能强，适宜生产超低硫、超低氧钢；2具有电弧加热功能，热效率高，升温幅度大，温度控制精度高；3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；4采用渣钢精炼工艺，精炼成本低；5设备简单，投资较少。

白渣精炼工艺:1出钢挡渣，控制下渣量≤5kg/t；2钢包渣改质，控制包渣R≥2.5，ｗ(TFe+MnO)≤3.0%;3白渣精炼，一般采用Al2O3-CaO-SiO2系炉渣，控制包渣碱度R≥4，渣中ｗ(TFeO+MnO)≤1%，保证脱硫、脱氧效果；4控制LF内气氛为弱氧化性，避免炉渣再氧化；5适当搅拌，避免钢液面裸露，并保证熔池内具有较高的传质速度。

8 开发RH的目的？RH的基本工艺原理？RH-OB、PB、KTB、PTB、MFB的主要特征和功能是什么？主要目的：钢水脱氢，防止钢中白点。

基本工艺原理是利用气泡将钢水不断地提升到真空室内进行脱气、脱碳等反应，然后回流到钢包中表6.2 不同RH装置设备设备名称设备简图技术特点RH 1959年西德(1)反应速度快，表观脱碳速度常数可达到3.5min-1。