炉外精炼的工艺技术发展终稿
我国炉外精练技术的发展前景和趋势分析
我国炉外精练技术的发展前景和趋势分析我国炉外精炼技术是冶金行业中一项重要的技术,它是指在冶炼过程中,将粗炼钢液通过炉外装置进行再处理,以提高钢液的质量和温度,减少杂质含量,从而得到更加优质的成品钢材。
随着我国工业化进程的加快和环保意识的提高,炉外精炼技术的发展前景和趋势备受关注。
一、炉外精炼技术的发展历程炉外精炼技术起源于20世纪60年代,当时主要应用于日本、美国等发达国家的钢铁企业。
最早的炉外精炼设备是气吹精炼炼钢炉(LD炉),它利用氧气吹入炉内,通过氧气的化学作用来脱除炼钢过程中产生的杂质和非金属夹杂物,提高成品钢的质量。
而后,随着技术的不断进步和创新,我国也开始引进和发展炉外精炼技术,并在80年代成功开发了自己的炉外精炼装置。
目前,我国的炉外精炼技术已经取得了长足的进步,主要体现在以下几个方面:1. 技术水平不断提升。
我国的炉外精炼技术已经从最初的气吹精炼炼钢炉(LD炉)发展到了RH、VOD、Ladle Furnace等多种不同类型的炉外精炼设备,每一种设备都具有自己的特点和优势,可以满足不同钢种的精炼需求。
2. 炉外精炼技术与自动化技术相结合。
随着我国制造业的智能化升级,炉外精炼技术也在不断引入自动化设备和智能控制系统,以提高生产效率和产品质量。
利用先进的传感技术和控制系统,可以实现对炉外精炼过程的精准监测和控制,确保精炼过程的稳定和可控性。
3. 绿色环保技术的应用。
在炉外精炼过程中,会产生大量的废气和废渣,而这些废气和废渣的排放会对环境造成严重的污染。
在炉外精炼技术的发展中,我国也加大了对绿色环保技术的研发和应用力度,致力于减少废物排放,提高资源利用率。
1. 技术持续创新。
随着科技的不断进步和需求的不断增长,炉外精炼技术将会继续进行技术升级和改造,以适应不同类型钢材的精炼要求。
未来,我国的炉外精炼技术有望实现更高效、更节能、更绿色的发展。
2. 非金属夹杂物的去除技术。
随着精细化钢铁品种的增多,我国的炉外精炼技术将更加注重去除非金属夹杂物的工艺研究和应用,以满足高端产品对钢材质量的严格要求。
炉外精炼的工艺技术发展终稿
炉外精炼的⼯艺技术发展终稿炉外精炼的⼯艺技术发展摘要随着科学技术的迅速发展,钢材性能和质量越来越被重视,钢材质量主要包括钢材的洁净度、均匀性能和⾼的精度。
⽽各种炉外精炼⽅式恰是获得⾼纯度、⾼均匀性和⾼精度钢材的重要措施。
本⽂⾸先论述了炉外精炼技术现状及发展趋势;其次,论述了炉外精炼⼯艺参数的优化;第三论述了低硫钢炉外精炼⽣产⼯艺,最后论述了在炉外精炼喂丝吹氩操作实践。
关键词:洁净度;均匀性;⾼精度;⼯艺参数优化;低硫钢;喂丝吹氩;摘要 (1)前⾔ (3)1 炉外精炼技术发展现状及发展趋势 (5)1.1炉外精炼发展现状 (5)1.2炉外精炼发展趋势 (6)2 炉外精炼⼯艺参数优化 (8)2.1AHF精炼设备组成 (8)2.1.1 AHF精炼装置的主要设备组成 (8)2.1.2 AHF精炼化学升温装置的主要设备 (9)2.2AHF精炼⼯艺参数优化 (9)2.2.1钢包顶渣的最佳渣量及排渣⼯艺 (9)2.2.2AHF浸渍罩尺⼨及插⼊深度控制 (10)2.2.3AHF升温设备及⼯艺参数 (10)2.2.4AHF钢⽔降温处理和成分调整 (11)2.3AHF精炼结果 (12)3 脱硫⼯艺技术发展 (14)3.1吹氩对脱硫的影响 (14)3.2钢包渣的组成控制 (15)3.3精炼渣的渣系 (17)3.4精炼渣化学成分对脱硫的影响 (19)4 炉外精炼的喂线、吹氩操作 (22)4.1喂线-吹氩⼯艺参数的确定 (22)4.2试验对⽐ (23)4.3⼩结 (23)结论 (24)参考⽂献 (25)致谢 (26)最近,随着时代的不断进步,炼钢炉容量不断扩⼤,超⾼功率电炉的普遍应⽤,直流电弧炉的出现,连续铸钢技术的迅速发展以及⽣产多种特殊钢和合⾦(超低碳不锈钢,超纯铁素体钢等)的需要,炼钢⽅法发⽣了巨⼤变化,由⼀步炼钢发展为两步炼钢,即炉内初炼和炉外精炼。
炉外精炼技术之所以有了较为迅猛的发展,是由于其能够提⾼钢质量和产量,降低成本,改善劳动条件等优点。
精选炉外精炼工艺
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1 torr; C<10ppm,H<1ppm,O<5ppm
3.3 VD/VOD 炉
VD 的功能仅是真空加搅拌, VOD 是Vacuum and stir and injection
oxygen; VD主要应用于轴承钢脱氧; VOD 主要用于不锈钢冶炼;
V D / VOD
VD工艺
以轴承钢冶炼为例
轴承钢最重要的性能指标是疲劳寿命。
影响轴承钢寿命的重要指标是钢中氧含量,钢 中[O]控制在10ppm为好。
3.5 CAS、CAS-OB精炼工 艺
工艺优点: • 钢液升温和精确控制钢水温度 • 促进夹杂物上浮,提高钢水纯净度 • 精确控制钢液成分,实现窄成分控制 • 均匀钢水成分和温度 • 与喂线配合,可进行夹杂物的变性处理 • 冶炼节奏快,适合转炉的冶炼节奏。
CAS和CAS-OB
O2
CAS-OB的冶炼效果
加热;升温速度5-6℃/min; 钢液成分:吹氧前后变化不大; 钢水洁净度:[O]基本不变,可降低
[N]含量。
3.6 喷粉工艺
效果最好投资及使用成本最低也是最不好掌握的 技术;可脱硫、脱磷、合金化、夹杂变性;
工艺参数: 喷枪插入深度;h=H(钢液深)-hc(喷入深); 喷吹压力:大于钢液、炉渣及大气压; 喷吹时间:喷粉设备及钢液容纳粉剂的能力; 供料速度:设备能力及钢液化学反应速度; 载气能力与粉气比。
炉外精炼工艺技术
炉外精炼工艺技术炉外精炼是一种金属冶炼过程中常用的工艺技术,其目的是提高金属的纯度和质量。
相比于传统的炉内冶炼方法,炉外精炼技术更为高效、环保和灵活。
炉外精炼的基本原理是通过物理、化学和机械作用,将金属中的杂质和其他不纯物质去除,从而使金属变得更加纯净。
这种工艺技术可以应用在各种金属冶炼中,如钢铁冶炼、铝冶炼、铜冶炼等。
常见的炉外精炼方法包括真空处理、气体精炼和湿法精炼等。
真空处理是指在高真空环境中对金属进行处理,通过排除气体和其他杂质,从而提高金属的纯度。
气体精炼则利用特定气体(如氢气)与金属中的杂质发生反应,形成易挥发的化合物,从而将杂质从金属中分离出来。
湿法精炼则是利用溶剂、酸、碱等化学试剂,通过溶解和沉淀的过程,将杂质从金属中去除。
炉外精炼技术的应用使得金属冶炼过程更加灵活。
传统的炉内冶炼方法往往需要针对特定金属和合金开发相应的冶炼设备,而炉外精炼技术则可以适应多种金属的冶炼需求。
此外,炉外精炼还可以对金属进行组分调整,以满足不同规格和要求的产品生产。
与此同时,炉外精炼技术也有助于改善金属产品的质量。
通过去除杂质和其他不纯物质,金属的机械性能、化学性质和物理性能都能得到提高,从而使得金属产品更加耐用和可靠。
除了提高金属产品的质量外,炉外精炼技术还可以减少环境污染。
传统的炉内冶炼方法往往会产生大量的废气、废水和废渣,对环境造成严重的污染。
而炉外精炼技术则通过控制冶炼过程中的气体、液体和固体排放,使得废气减少、废水得到处理和回收、废渣变废为宝,从而实现了资源的循环利用和环境保护。
总之,炉外精炼工艺技术是一种高效、环保和灵活的金属冶炼方法。
它通过利用物理、化学和机械作用,对金属中的杂质和其他不纯物质进行去除,从而提高金属的纯度和质量。
这种技术的应用不仅可以改善金属产品的质量,还可以减少环境污染,实现资源的循环利用。
炉外精炼工艺技术是金属冶炼领域中的一项重要技术手段,它能够在金属冶炼过程中去除杂质和不纯物质,提高金属的纯度和质量。
炉外精炼的工艺设计
炉外精炼的工艺设计炉外精炼是一种对金属合金进行深度精炼的工艺,在金属冶炼过程中起到非常重要的作用。
炉外精炼技术可以通过减小金属杂质含量、提高合金成分均匀性、调整合金中的内应力和改善合金物理性能等多个方面对合金进行改善和调整。
本文将详细介绍炉外精炼的工艺设计。
1.炉外精炼工艺选择-操作方式:炉外精炼可以采用化学或物理方式进行,例如溶剂抽取、真空除气、电渣重熔等。
根据合金材料和工艺要求选择最合适的精炼方式。
-精炼介质:选择合适的精炼介质,例如惰性气体、真空、溶剂等,根据材料特性和成分要求进行选择。
-精炼设备:根据工艺要求选择合适的设备,例如真空炉、溶剂萃取设备、电渣炉等。
2.炉外精炼的关键参数控制-温度:精确控制精炼温度,根据不同的材料和要求进行调整,确保炉外精炼的效果。
-压力:根据材料的气体溶解度和精炼介质的选择,调整精炼过程中的压力,确保溶质向介质中迁移。
-时间:根据精炼过程的要求,确定精炼的时间,在一段时间内实现对杂质去除、合金调整和分相等的目标。
-速度:根据炉外精炼的工艺要求,确定精炼过程中的速度,例如溶质迁移速度、溶剂流动速度等。
3.炉外精炼的工艺步骤-准备工作:包括材料的预处理、精炼设备的准备、精炼介质的选择等。
-进料:将需要精炼的材料进料到精炼设备中,并根据要求确定进料方式和进料量。
-精炼操作:根据工艺要求进行精炼操作,例如加热、真空抽取、溶剂萃取等。
-过程监测:通过监测精炼过程中的温度、压力、溶质浓度等参数,控制精炼过程的效果,并及时调整工艺参数。
-精炼结束:根据工艺要求,判断精炼过程是否达到预期目标,如果达到预期目标,则结束精炼过程。
-产品处理:对精炼后的产品进行处理,例如冷却、干燥、分析检测等。
4.炉外精炼的优点和应用炉外精炼技术具有以下优点:-可以有效地去除金属杂质,改善合金的纯度和均匀性。
-可以调整合金的成分和物理性能,满足不同的应用要求。
-可以减小合金中的内应力,提高材料的延展性和抗拉强度。
转炉炼钢炉外精炼与连铸工艺
转炉炼钢炉外精炼与连铸工艺背景介绍转炉炼钢是一种常用的钢铁制造工艺,通过将生铁和废钢加入转炉,经过氧气吹吹炼炼钢,产出高品质的钢材。
然而,炼钢过程中的残留杂质需要进行进一步的精炼处理才能得到优质的钢材。
本文将介绍转炉炼钢后的炉外精炼工艺,以及钢水连铸工艺。
炉外精炼工艺炼钢后获得的钢水中仍然可能含有一定量的杂质,如硫、氧等。
这些杂质对钢材的性能有着不良影响,因此需要进行炉外精炼处理。
炉外精炼包括氧气吹炼、钢水搅拌、脱氧合金、脱硫合金等步骤。
氧气吹炼是炼钢后必不可少的处理步骤之一。
通过将氧气通入钢水中,可以氧化钢水中的杂质,提高钢水的纯度。
同时,氧气吹炼还可以促进钢水的温度均匀性,减少气泡等缺陷。
钢水搅拌钢水搅拌是通过机械手等设备对炉外的钢水进行搅拌,促使钢水中的气泡和杂质向上浮动,有助于去除杂质并提高钢水的均匀性。
脱氧合金脱氧合金是指向钢水中添加具有强还原性的合金元素,如硅、铝等。
这些合金元素可以与钢水中氧化铁等氧化物结合,减少钢水中氧的含量,提高钢水的纯度。
脱硫合金是指向钢水中添加具有高硫亲和性的合金元素,如镁、钙等。
这些合金元素可以与钢水中的硫结合,从而降低钢水中的硫含量,提高钢材的质量。
钢水连铸工艺钢水连铸是钢材生产中的一项重要工艺,通过将炉外精炼处理后的钢水连续铸造成坯料、板材等形状的半成品。
钢水连铸可以有效提高生产效率,减少钢材的能耗和生产成本。
连铸机连铸机是实现钢水连铸的设备,通常由结晶器、浇铸机、冷却装置等组成。
在连铸机中,经过炉外精炼处理的钢水被连续铸造成各种形状的半成品,如板材、方坯等。
在连铸过程中,钢水经过结晶器冷却凝固,逐渐形成坯料,然后通过浇铸机进行切割成指定长度的板材。
冷却装置可以控制板材的温度和结晶组织,保证最终产品的质量。
连铸优势钢水连铸具有生产周期短、成品质量高、生产过程环保等优势。
同时,连铸还可以减少人工操作,提高生产效率,是现代钢铁制造中不可或缺的工艺。
结语通过炉外精炼和钢水连铸工艺,钢铁制造厂可以生产出高品质、高效率的钢材产品,满足市场需求。
我国炉外精练技术的发展前景和趋势分析
我国炉外精练技术的发展前景和趋势分析1. 引言1.1 炉外精练技术的定义炉外精练技术是指在炉外对金属进行精细加工和提纯的一种技术。
通过使用高温加热和物理、化学等方法,将金属原料中的杂质和不纯物质去除,从而使金属的质量和纯度得到提高。
这种技术可以有效地提高金属材料的性能和品质,满足不同需求下金属材料的要求。
炉外精练技术的功能主要包括提高金属的纯度、改善金属的微观组织结构、调整金属的化学成分以及控制金属的晶粒粒度。
通过这些技术手段,金属材料的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等方面都可以得到显著提升。
炉外精练技术在金属制造和加工领域中具有重要的应用价值,可以广泛应用于钢铁、有色金属等材料的生产过程中。
这项技术的发展,对我国的工业生产、科研以及经济建设都具有重要意义,有助于提高我国金属材料生产的质量和技术水平,推动相关产业的升级和发展。
1.2 炉外精练技术的重要性炉外精练技术是钢铁生产中至关重要的一环,其重要性主要体现在以下几个方面:1. 提高钢铁质量:炉外精练技术能够有效降低钢水中的杂质含量,使钢水质量更加纯净,从而提高最终产出的钢铁质量。
优质的钢铁产品更受市场青睐,能够提升企业的竞争力。
2. 提高生产效率:通过炉外精练技术的应用,可以实现钢水的快速净化和调控,提高炉台利用率,减少生产过程中的能耗和时间浪费,进而提高生产效率和降低生产成本。
3. 保护环境:炉外精练技术可以有效控制和减少废气废渣的排放,从而减少对环境的污染,符合环境保护和可持续发展的要求。
4. 提升技术水平:研究和应用炉外精练技术可以促进钢铁生产技术的创新和提高,推动整个行业向更加先进、高效的方向发展,并增强我国在钢铁生产领域的国际竞争力。
炉外精练技术的重要性不可忽视,它不仅关乎钢铁企业的发展和竞争力,还对环境保护和钢铁行业的可持续发展具有重要意义。
进一步推动炉外精练技术的研究和应用具有重要意义。
1.3 研究炉外精练技术的意义研究炉外精练技术的意义在于探索先进的金属材料加工技术,提高金属材料的品质和性能。
浅谈炉外精炼技术的应用和发展
浅谈炉外精炼技术的应用和发展摘要:随着科学技术的不断进步,各行各业对于钢材的质量,也提出了更加高的要求。
因此,为了能够使自身的钢材能够满足市场的要求,所以需要企业采取最新的炼钢工艺流程,从而提高钢材的纯净度,通过对炉外精炼工艺技术的深入研究与开发,不仅可以降低生产钢材的成本,还能促进精炼工艺技术以及设备的进步,使这项炼钢工艺能够发挥更大的作用。
本文对于炉外精炼技术存在的问题及发展方向进行探讨。
关键词:炉外精炼;应用;发展引言随着社会发展建设对钢材产品质量以及规格、种类等方面要求的不断提高,世界各国普遍加强了对炼钢工艺的研究,由此而促进了炉外精炼工艺技术的快速发展。
我国也努力研发了各种性质、各种型号的炉外精炼设备,使炉外精炼技术得到了很大程度的发展完善,出现许多先进而成熟的精炼工艺技术,如真空循环脱气法.(RH)、钢包精炼炉法(LF)、VOD精炼法等。
这些炉外精炼工艺极大地提高了炼钢精炼工艺技术水平,有效地控制了生产成本,提高了产品质量。
1炉外精炼的基本工艺炉外精炼的工艺有着许多的方法,并且可以根据不同的形式进行组合,从而满足当前的生产要求。
在根据设备的目的以及功能的情况之下,还可以将炉外精炼工艺进行更加细致的划分。
常压下的炉外精炼工艺。
此类工艺在经验的过程之中,不会使用到升温装置,而采用吹氛搅拌的方法,将物料添加到钢液之中,这一种精炼设备具有操作简单设备、投资成本低的优点,并且特别适合扩大钢材品种、提高钢材质量的需求。
不锈钢精炼工艺。
不锈钢精炼法在整个炼钢行业之中都具有非常重要的意义,通过使用这种炼钢方法不仅可以提高生产时的质量,还能控制成本,并且目前市场上对于不锈钢的需求十分巨大,其应用前景非常广泛。
2 发展炉外精炼技术需解决的问题炉外精炼技术已经应用 40 年,对提高钢的纯净度、精确控制成分含量及细化组织结构等方面都起了重要作用,使冶炼成本大幅降低,同时提高了钢的品质和性能。
但在发展的过程中也出现了一些问题,有待于解决,使这项技术更加完美。
我国炉外精炼技术现状及对发展炉外精炼技术的研究
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald107DOI:10.16660/ki.1674-098X.2020.15.107我国炉外精炼技术现状及对发展炉外精炼技术的研究①赵龙飞(舞阳钢铁有限责任公司第二炼钢厂炼钢车间 河南平顶山 462500)摘 要:对于炼钢企业而言,研发炉外精炼技术有助实现钢材产能提升以及钢材品质优化的目标,因而具有明显的重要性。
因此对于现阶段的炉外精炼工艺来讲,作为炼钢企业需要明确炉外精炼技术的基本特征及技术内容,结合现阶段的炼钢技术现状予以全面的改进。
在这种情况下,积极加强对我国炉外精炼技术现状及对发展炉外精炼技术的研究具有重要意义。
关键词:炉外精炼技术 现状 发展趋势中图分类号:TF769 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2020)05(c)-0107-02①作者简介:赵龙飞(1985—),男,汉族,河南舞钢人,本科,技师,研究方向:炉外精炼如何提高探伤合格率。
近些年以来,炉外精炼技术正在日益受到很多的生产企业重视。
具体在进行炼钢生产的领域内,企业对于炉外精炼技术需要做到正确予以利用,从而体现了钢铁产能提升的效果[1]。
通常情况下,企业如果需要冶炼纯净的钢制品或者超纯精钢,那么可以选择炉外精炼技术作为必要的技术手段支撑。
企业通过引进全新的炉外精炼技术,应当能够保证实现良好的炼钢工艺效果,加快炼钢处理的速度并且保障了企业自身的经济效益。
1 炉外精炼技术的基本特性从基本技术内涵的角度讲,炉外精炼技术的本质在于实现钢铁冶炼操作中的化学热力条件改善,进而达到钢铁冶炼效率与冶炼速度明显提升的效果。
钢铁企业对于炉外精炼工艺如果能够正确加以利用,那么将会达到铁水反应进程加快以及传质效果优化的目的。
并且,钢铁冶炼企业也能做到随时控制现有的精炼反应进程,确保将智能化手段贯穿于冶炼反应的全过程中[2]。
具体而言,炉外精炼技术主要体现为如下的技术特性:首先是促进了钢渣面积的增大。
钢铁冶金概论炉外精炼
钢铁冶金概论炉外精炼炉外精炼是现代钢铁冶金中一个非常重要的工艺阶段,它能够对已经经过高炉冶炼出来的熔融铁液进行进一步的处理和提纯,以得到更高品质的钢材。
本文将详细介绍炉外精炼的过程、方法以及其在钢铁冶金中的重要性。
炉外精炼的过程主要包括除氧、脱硫、还原剂控制等步骤。
首先是除氧过程,其目的是通过添加合适的除氧剂,将铁液中的氧气去除,以减少氧化和损耗。
通常使用的除氧剂有铝、硅及铝硅合金等。
除氧剂能与铁液中的氧气反应生成气体,如气体呈气泡状排出,并生成含铝或含硅的化合物,从而减少氧含量。
接下来是脱硫过程,铁液中的硫是一种有害的杂质,会导致钢材成品的脆化和性能下降。
因此,脱硫是炉外精炼过程中非常重要的一步。
常见的脱硫方法有氧化法和还原法。
氧化法主要是通过向铁液中添加氧化剂,使硫与氧化剂反应生成气体,如硫化氢,从而排出铁液中的硫。
还原法则是通过添加还原剂,通常是含碳的物质,使其与硫反应生成硫化物,再由硫化物降解和沉淀,从而实现脱硫目的。
此外,还需要对还原剂进行控制。
还原剂的控制是为了保持炉外精炼环境的还原性,从而有利于脱硫、除氧等反应的进行。
一般来说,还原剂的添加量应该合理,过多会导致过量还原,出现大量一氧化碳和游离碳的气体产生,而过少则会导致还原不充分,无法完全去除硫。
炉外精炼在钢铁冶金中的重要性不言而喻。
通过炉外精炼,可以进一步提高钢材的质量。
首先,炉外精炼可以去除铁液中的氧和硫等有害元素,减少钢材的夹杂物含量,提高了钢材的纯度和机械性能。
其次,炉外精炼还能调整钢液的成分,包括碳含量、合金元素含量等,使得钢材具有更好的性能和应用范围。
另外,炉外精炼中的控制参数对钢材的性能也有很大影响,合理地控制还原剂的添加量、操作温度、反应时间等,将会进一步提高钢材的质量。
总之,炉外精炼是现代钢铁冶金过程中一项非常重要的工艺阶段。
通过除氧、脱硫和还原剂控制等步骤,可以对铁液进行进一步的处理和提纯,最终得到高品质的钢材。
炉外精炼工艺流程探讨炉外精炼工艺技术的发展
炉外精炼工艺流程探讨炉外精炼工艺技术的发展自炉外精炼技术提出并使用以来,已经可以实现20余种应用方法。
炉外精炼又可以称作钢铁的二次冶炼,以此提升钢液的纯度,对钢锭结晶有所改善。
因此,当前炉外精炼技术已经得到世界各国的关注,我国也位于其中,努力研发了各种型号、各种性质的炉外精炼设备,但是与国外先进水平相比,我国技术仍有待进一步发展、完善。
钢水炉外精炼作为国内外先进的炼钢技术之一,随着低碳经济的提出,纯净钢生产工艺、连铸技术被重视起来,而炉外精炼工艺也凭借其优势迅速普及。
在日本及欧美等钢铁生产大国,几乎超过90%的炼钢采用炉外精炼工艺,这也将成为我国今后努力发展的重大趋势。
1 炉外精炼工艺技术及其应用1.1 真空循环脱气法(RH)真空循环脱气法的技术原理为:通过气泡将钢水上升到真空室内,完成脱碳、脱气等反应过程,然后再回流至钢包中。
通过该种方法处理,对钢包的净空高度没有特殊要求,且钢包的净空高度也不会对反应速度产生影响。
与其他真空处理技术相比较,真空循环脱气法主要具备如下优势:①反应速度较快,真空脱气的整个过程约为10 min,只需要5 min就可以实现均匀化的合金与温度,与转炉联合使用,效果更佳;②可以支持二次燃烧的热补偿过程,避免在精炼过程中温度降低过快;③反应效率良好。
钢水可以在真空之内完成反应过程,钢的纯净度较高,符合清洁生产要求。
在真空循环脱气法中,相关工艺参数计算如下:1)循环因数。
循环因数主要指在炉外精炼过程中,真空室内通过的钢水以及处理量的比例,计算公式如下:μ=w*t/v (1)在公式(1)中,μ代表循环因数(次);w与t分别代表循环量(t/min)、循环时间(min);v代表钢包的容量(t)。
2)循环量。
循环量主要指在单位时间范围内,通过上升管或者下降管的钢水量,其计算公式如下:Q=0.002×Du1.5*G0.3 (2)在公式(2)中,Q代表循环流量(t/min);Du代表上升管的直径(cm);G代表上升管中氩气的流量(L/min)。
钢液炉外精炼工艺课件
。
提高质量
通过炉外精炼工艺,可 以提高钢材的质量和稳 定性,降低生产成本。
02
钢液炉外精炼的种类与 原理
钢包精炼法
总结词
通过在钢包内对钢液进行加热、搅拌、合金化等操作,去除杂质和气体,提高钢 液质量。
详细描述
钢包精炼法是在钢包内通过加热、搅拌、真空脱气、合金化等手段对钢液进行精 炼的过程。通过去除钢液中的杂质和气体,可以提高钢液的纯净度和均匀性,从 而改善钢材的性能。
真空吹氧脱碳法
总结词
在真空条件下向钢液中吹入氧气,通过氧化反应将钢液中的碳含量降低至规定范围。
详细描述
真空吹氧脱碳法是一种通过向钢液中吹入氧气来降低碳含量的精炼工艺。在真空条件下,向钢液中吹 入氧气可以促进氧化反应,使钢液中的碳与氧气结合生成二氧化碳气体,从而达到降低碳含量的目的 。这种方法常用于生产高纯净度低碳钢材。
未来发展趋势
高效化
绿色化
随着能源和环保要求的提高,钢液炉 外精炼技术将向高效化发展,提高生 产效率和能源利用率。
环保要求将推动钢液炉外精炼技术向 绿色化发展,减少废弃物排放和能源 消耗,降低对环境的影响。
智能化
智能化技术将在钢液炉外精炼中得到 广泛应用,实现工艺参数的实时监测 和自动控制,提高产品质量和稳定性 。
应用案例二:建筑用钢的精炼
案例概述
通过钢液炉外精炼工艺,提高建 筑用钢的强度和延展性,满足高 层建筑、大跨度桥梁等建筑的建
造需求。
工艺流程
钢液→精炼处理→连铸→轧制→ 钢材产品。
技术特点
采用夹杂物去除、合金元素调整 等精炼技术,优化钢材的显微组 织和相组成,提高钢材的综合性
炉外精炼工艺技术
炉外精炼工艺技术在电炉一炉外精炼一浇铸流程中,炉外精炼不仅为了提高产品质量。
而且是电炉与浇铸之间平衡生产节奏,起缓冲器作用。
炉外精炼由LF炉、VD炉和软吹处理三部分组成。
其中LF炉是重点,问题多、难度大、任务重。
炉外精炼质量,主要由精炼工艺和技术操作两方面决定。
精炼工艺应具有科学性、先进性、和可行性的基本特点。
是保证质量,提高质量的关键。
精炼工艺的科学性是指工艺的正确性、合理性,才能保证质量。
但工艺具有科学性并不一定具有先进性,只有先进的工艺,才能提高质量。
如老式普通电炉老三段工艺也是科学的、合理的,但同炉外精炼工艺比较,老式电炉工艺是落后的。
精炼工艺的可行性,是指科学的、先进的工艺能变为现实性。
具有可操作性,否则只能是纸上谈兵。
举一个老鼠防止猫袭击的故事。
怎样防止猫的袭击?一个聪明的老鼠提出一个办法,给猫的脖子上挂一个铃铛。
猫一来,铃一响,就可以躲开,这个办法很好,但哪个老鼠去给猫的脖子上挂铃铛呢?办法虽好,但不可行,也就成为一句空话。
所以炉外精炼工艺也必须具有这三性的基本特点,实现工艺标准化。
其次是技术操作,工艺是操作的根据,按工艺要求操作,这是技术操作基本原则。
炉外精炼技术操作,要精,要细,要严,要可靠和稳定。
要有过硬的基本功,才能做到精工细作、精雕细刻、精益求精、这是精炼操作的基本特点,实现操作标准化。
只有坚持精炼工艺和技术操作这两个基本特点,实现工艺操作标准化,才能生产出高技术含量,高附加值,高档次精品,真正落实“品种、质量、效益” 方针。
这个任务是艰巨而复杂的。
既要认真学习精炼工艺技术,又要提高技术操作水平,不断积累实际经验,练好技术操作基本功,现在炉外精炼技术问题较多,有的比较严重。
1、精炼工艺变革频繁。
有效的、无效的,做废的工艺版本并存,必然造成工艺操作的混乱,工艺标准化无从说起,有些工艺要求不明确,标准不具体,工艺参数不科学,更严重的是技术操作混乱,有章不循。
2、A r气搅拌压力过大,钢水裸露,甚至喷溅无专人负责。
浅析炉外精炼技术的应用和发展
李福 明 ( 庆特钢设计院 公司) 重 有限
摘 要 : 外精 炼 法 能 否 成功 地 达 到 提 高钢 质 量 , 加 产 量 的 目的 , 先 要 析 现 象 , 液 中气 体 、 杂 物 控 制 较 高 , 学 性 能优 良 , 件 废 品 率 大 炉 增 首 钢 夹 力 铸 看 所 选 用 的炉 外精 炼 设 备是 否 能 满 足钢 种 要 求 , 次 是 考 虑 其 技术 经 济 效 果 大 降低 。 正 基 于 上 述 原 因 , 液 成本 总体 上 基 本 持 平 。 其 钢 是 否 合 理 , 后再 根 据 各 厂具 体 情 况 因地 制 宜地 作 出 判 断。 此 , 确 定 上 炉 最 为 在 3发展炉外精炼技术需解决的 问题及发展方 向
低 , 时提 高 了钢 的品 质 和 性 能 。 在 发 展 的 过 程 中 也 出现 了一 些 问 同 但
题 , 待于解决 , 这项技术更加完美。 有 使 0 引言 31 实 现炉 外精 炼 工 艺 的 智 能 化控 制 ,根 据 来 料 钢 水 的 各 种 技 . 钢 的炉 外 精 炼 技 术 由本 世 纪 5 O年代 初 问 世至 今 , 已创 造 有 2 0 术 参 数 , 用 信 息 技 术 , 定 最 佳 的 精 炼 工 艺 方 案 , 通 过 计 算 机 控 利 制 并 多 种 方 法。 的炉 外 精 炼 又 Ⅱ 钢 的二 次 冶 炼 , 目的是 提 高 钢 液 纯 度 钢 U 其 制 各 精 炼 工 序 。 精 炼 工 位 配 备 快 速 分析 设 备 , 实现 数 据 网络 化 , 少 减 及 改 善钢 锭 结 晶 。因此 , 到 世 界 各 国 有 关 厂 家 的 重视 。我 国钢 的炉 得 热停等待时间。 外 精 炼 技术 已 有 很 大地 发 展 ,现在 已 能开 发 研 制 各 种 型 式 的炉 外 精 32 炉 外 处 理 设 备 将 实 现 “ 功 能化 ” 在 水 钢 精 炼 设 备 中 将 渣 . 多 。 炼 成套 设备 , 与 国外 相 比 , 术水 平 仍 有一 定 差 距 。 但 技 洗 精 炼 、 空 冶 金 、 拌 工 艺 以及 加 热 控 温 功 能 全 部 组 合 起 来 , 现 真 搅 实 钢 水 炉 外精 炼 是 当 前 国 内 外炼 钢工 业 的 前 沿 新技 术 。 随 着 纯 净 精 炼 , 满 足 超 纯 净钢 生 产 的社 会 需 求。 以 钢 生 产 技 术 的进 步和 连 铸 技 术 的 发展 , 以及 降 低 生 产 成 本 的 要 求 , 炉 33 开 发 高 纯 度 、 密 度 、 强 度 的优 质 碱 性 耐 火 材 料 , 适 应 . 高 高 以 外精 炼 工 艺 与 设 备迅 速 普 及 。 日本 、 美 等 先 进 的 钢 铁 生 产 国 家 , 欧 炉 不 同精 炼 炉 的 需要 , 重 产 品质 量 的 稳定 性 。 火 材 料 的使 用 条 件 应 注 耐 外 精炼 比超 过 9 % , 中真 空精 炼 比超 过 5 % , 些 钢 厂 已经 达 到 O 其 O 有 尽 可 能 与炉 渣相 适 应 , 大 限 度 地 降低 侵 蚀 速 度 。 根 据 精 炼 设备 的 最 要 10 O %。 目前 , 钢 的 生 产 中 , 了提 高钢 的质 量 和 产 量 , 遍 采 用 各 在 为 普 实 际情 况形 成 不 同层 次 的 配套 材 料 , 究 开 发 保 温 和修 补 技 术 , 高 研 提 种 新 工 艺和 设 备 。炉 外 精 炼 就 是 这 种 措 施 之 一 。 炉 衬 的使 用 寿 命 。 1 炉 外 精 炼 技 术 简 介 34 减 少 精 炼 过 程 的污 染 排 放 , 炼 过 程 会 产 生 大 量废 气 , 中 . 精 其 2 0世 纪 炼 钢 技 术 中的 革 新 , 要 是 纯 氧 顶 吹 转 炉 炼 钢 法和 连 续 含 S P 、 属 氧 化 物 、 浮 颗 粒 等 , 真 空 脱 气 冷 却 水 中含 有 固 主 O 、 b金 悬 在 铸 钢 法 。由 于 这 些 实 用 技 术 的 采 用 , 钢 生 产 率 飞 速 提 高 。 外 精炼 炼 炉 态悬浮物、 bZ P 、 n等 , 些 污 染 物 须 经 企 业 内部 的相 关 处 理 , 污 染 这 把 技 术 是 设 置 在 转 炉 和 连 续 铸 钢 问 的连 接 工 序 , 这一 技 术 的实 用 化 , 大 程 度 降低 到 符 合排 放 标 准 后再 排 放 , 强 环 境 保 护 意 识 . 加 大 提 高 并 完 善 亨 利 贝塞 麦 发 明的 液 态 炼 钢 法 。 要 提 高 铸 钢 生 产 的质 4 我 对 现 实 中 炉 外 精 炼设 备 的 认 识 和看 法 量和产量 , 同样 离 不开 冶 金冶 炼 技 术 的发 展 。 外 精炼 技 术 就 是 铸 件 炉 41 F精 炼炉 的 设 备形 式 : 为钢 包 小 车 移 动 式 和 炉 盖 旋 开 式 。 . L 分 生产中的适用技术之一。 机 械 设 备 包 括 : 压 短 网 、 合 横 臂 、 墨 电极 、 架 、 动 小 车 、 低 组 石 桥 移 钢 1 . 外精 炼技术的功能。① 脱氢、 1炉 ②脱氧 、 脱碳、 脱硫、 ③ ④ ⑤ 包 、 液压 缸升 降、 黄 夹 紧 、 压 站 、 碟 液 冷却 水 系统 和 Ar 气搅 拌 系统 。控 非金属夹 杂物 的形态控制、 成分调整( ⑥ 添加合金)( 、 钢液成 分及温 制 系 统 都 是 采 用 P C 控 制 、 个 设备 为 全 液 压 控 制 , 括 液 压 升 降 L 整 包 度的微调及均 匀化、 脱氮、 ⑧ ⑨脱磷 。针对上述功 能, 衍生 出 L F法 、 缸 、 盖 提 升 缸和 电极 夹 紧 缸 。辅 助 设 备 有 双 线 喂丝 机 和 测 温 取 样 装 炉 V 法 、 OD 法 、 H法 、 K ’ 等 炉 外 精 炼 设 备 。 对 于 各 生 产 厂 家 置 。 该 设 备 在 国 内 运 用 时 分 成 熟 , 过 在 使 用 过 程 中 A 气 搅 拌 时 有 D V R S F法 但 不 r 具 体 使 用 哪种 精 炼 设 备 , 们 会 综 合 考 虑 冶 炼 的 钢 种 、 产 量 、 / 吹 不 通 的 情 况 , 要 是 透 气 砖 被 钢 渣 堵 塞 了 , 场 通 常 采 用 二 块 透 气 他 生 粗 主 现 精 炼 的组 合 等 , 择 最 适 合 的炉 外精 练 法 。 选 砖 同 时 吹 Ar , 少 堵 塞 机 率 , 一种 办 法是 采 用顶 吹 Ar但 效 果 不 气 减 另 , 12 电炉 加 钢 包 精 炼 炉 双 联 工 艺 法 简 介 。目前 , _ 电弧 炉 炼 钢 是 铸 如 底 吹 Ar 拌 好 。我 希 望 在 今 后 Ar 拌 方 面 会 有 新 的技 术 突 破 。 搅 搅 钢 件 生 产 中最 广泛 的炼 钢 方 法 之 一。 这种 方法 是 利 用 电弧 产 生 的高 42 V V . D、 OD精 炼 炉 的 设备 形 式 : 为 罐 盖 车 移 动 式 和 罐 盖 旋 分 温 和 热 能熔 化 固体 炉 料 , 现 冶 炼 的 目的 。 电弧 炉 炼 钢 中 为 了清 除 开 式 机 械 设 备 包 括 : 空 罐 、 空 罐 盖 、 盖 车 及 罐 盖 提 升 机 构 、 实 在 真 真 罐 真 钢 液 中 的气 体 和 夹 杂物 , 常 通 过 脱 碳 反 应 形 成 钢 液 沸 腾 , 通 对钢 液 激 空 管 道 系 统 、 空 泵 系 统 、 却 水 系 统 、 真 冷 吹氩 系统 、 缩 空 气 系 统 。 D 压 V 烈氧 化 。在 下 一 步 为 了 去 除 钢液 中残 余 的 氧 ,又 需 要 对钢 液 进 行 脱 与 V OD 的 区 别 :OD 多 1项 吹 氧升 温 , 求 真 空 泵 的抽 气 能 力 要 足 V 要 氧 , 此产 生 大 量 的夹 杂 物 , 是 电弧炉 炼 钢 难 以解 决 的 矛盾 。 为 了 够 大 , 般 都 采 用 蒸 汽 喷 射 泵 形 式 , 仅 战 地 面 积 大 , 且 必 须 配 蒸 因 这 一 不 而
浅析炉外精炼技术的应用和发展
浅析炉外精炼技术的应用和发展作者:李福明来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2012年第01期摘要:炉外精炼法能否成功地达到提高钢质量,增加产量的目的,首先要看所选用的炉外精炼设备是否能满足钢种要求,其次是考虑其技术经济效果是否合理,最后再根据各厂具体情况因地制宜地作出判断。
为此,在确定上炉外精炼之后,先对炉外精炼设备进行选择,炉外精炼技术已成为当今世界钢铁冶金发展的方向,在此对于炉外精炼技术存在的问题及发展方向有必要进行探讨。
关键词:炉外精炼应用发展0 引言钢的炉外精炼技术由本世纪50年代初问世至今,已创造有20多种方法。
钢的炉外精炼又叫钢的二次冶炼,其目的是提高钢液纯度及改善钢锭结晶。
因此,得到世界各国有关厂家的重视。
我国钢的炉外精炼技术已有很大地发展,现在已能开发研制各种型式的炉外精炼成套设备,但与国外相比,技术水平仍有一定差距。
钢水炉外精炼是当前国内外炼钢工业的前沿新技术。
随着纯净钢生产技术的进步和连铸技术的发展,以及降低生产成本的要求,炉外精炼工艺与设备迅速普及。
日本、欧美等先进的钢铁生产国家,炉外精炼比超过90%,其中真空精炼比超过50%,有些钢厂已经达到100%。
目前,在钢的生产中,为了提高钢的质量和产量,普遍采用各种新工艺和设备。
炉外精炼就是这种措施之一。
1 炉外精炼技术简介20世纪炼钢技术中的革新,主要是纯氧顶吹转炉炼钢法和连续铸钢法。
由于这些实用技术的采用,炼钢生产率飞速提高。
炉外精炼技术是设置在转炉和连续铸钢间的连接工序,这一技术的实用化,大大提高并完善亨利贝塞麦发明的液态炼钢法。
要提高铸钢生产的质量和产量,同样离不开冶金冶炼技术的发展。
炉外精炼技术就是铸件生产中的适用技术之一。
1.1 炉外精炼技术的功能。
①脱氢、②脱氧、③脱碳、④脱硫、⑤非金属夹杂物的形态控制、⑥成分调整(添加合金)、⑦钢液成分及温度的微调及均匀化、⑧脱氮、⑨脱磷。
针对上述功能,衍生出LF法、VD法、VOD法、RH法、SKF’法等炉外精炼设备。
我国炉外精练技术的发展前景和趋势分析
我国炉外精练技术的发展前景和趋势分析摘要:炉外精炼技术是我国当前炼钢流程中较为重要的环节,使用此项技术可以有效提升钢材质量和产量,在炼钢企业当中发挥着重要的作用。
本文将针对炉外精炼技术特点、发展过程,未来的前景和趋势进行分析。
关键词:炉外精炼;炼钢技术;质量提升;发展趋势我厂主要产品包括为SPHC系列,MRT马口铁系列,高端点的有700MPa汽车板,家电板,烘烤硬化钢,焊丝钢等。
主要设备包括2 座100 t 和1座80t转炉,3座100t LF精炼炉、1座110t RH精炼炉,3台直弧形1机1流板坯连铸机。
年产量可以达到300万t以上。
在工艺技术方面已经较为成熟,通过对炉外精炼技术进行研究和应用,可以进一步提升产品质量和总产量,为企业发展提供推进力量。
1 炉外精炼技术特点分析炉外精炼技术比较适合超纯精钢和类纯净刚的冶炼,可以有效提升冶炼精度和效率,同时可以改善化学热力反应条件,提升熔传质速度,精确反应条件和增加渣钢的反应面积等优势。
结合智能化控制,可以更好的提升设备运行状况。
炉外精炼技术具有以下几个特点:1.1 改变冶金反应条件炼钢脱氧、脱碳后,反应产物为气体,在化学平衡方面分析,生物平衡系数要超过反应物系数,所以能够利用降级反应环境气象气压来保证平衡反应进行。
结合这一原理,可以将精炼环境设置为真空状态,从而促进平衡反应的生成物产生。
通常情况下应保证气压高于50Pa,有利于钢液的脱气反应发生。
1.2 增大渣钢反应面积精炼设备当中包含搅拌装置,搅拌可促进钢渣乳化,在气泡带动下发生融化于聚合反应。
正常情况,每吨钢液渣钢反应面积约在0.85-1.3m2之间,当渣钢原渣量剩余6%以后,钢渣经乳化后会产生半径0.3mm的渣滴,所以反应截面将增加到原来的一千倍。
1.3 加快熔池传质速度熔池传质速度回直接影响钢材冶炼速度,精炼通过使用不同的搅拌方式来加快系统当中熔体的流动速度,促进溶体内传热性能和传质速度,从而达到充分搅拌的目的。
炉外精炼工艺技术的发展
术 ,可 减 轻 电 弧 的 幅 射 热 损 失 , 提 高 加 热 效 率 10 %~15 % 。 LF 炉采用计算机动态控制终点温 度 ,可保证终点温度的控制精度 ≤± 5 ℃。 ( 2) 白渣精炼工艺 :LF 炉利用白渣进行钢水 精炼 , 实现钢水脱硫 、 脱氧 , 生产超低硫钢和低氧 钢 。因此 ,白渣精炼是 LF 炉工艺操作的核心 , 也 是提高钢水纯净度的重要保证 。白渣精炼的工艺 要点是 : — — — 出钢挡渣 ,控制下渣量 ≤ 5 kgΠ t; — — — 钢包渣改质 , 控制包渣 R ≥2. 5 , 渣中 w ( TFe + MnO) ≤ 3. 0 % ; — — — 白渣精炼 , 一般采用 Al2 O3 - 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 ; — — — 控制 LF 炉内气氛为弱氧化性 ,避免炉渣 再氧化 ; — — — 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 。
生产调节 ▲ □ △ □ ▲ △ △
非真空处理
CAB LF AOD RH
真空处理
VD VOD
▲ 强 △ 一般 □ 较弱 - 不具备
3 炉外精炼设备与精炼工艺 3. 1 LF
LF 炉是 70 年代初由日本开发成功 , 并大量
推广 ,成为当代最主要的炉外精炼设备 。LF 炉的 工艺优点包括 : 精炼功能强 , 适宜生产超低硫 、 超 低氧钢 ; 具有电弧加热功能 , 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 ,精炼成本低 ; 设备简单 ,投资较少 。 LF 炉的精炼工艺主要包括三项内容 : ( 1) 加热与温度控制 :LF 炉采用电弧加热 , 对 钢水加热效率一般 ≥60 % , 高于电炉升温热效 率 。吨钢水平均升温 1 ℃ 耗电 0. 5~0. 8 kWh 。 LF 炉的升温速度决定于供电的比功率 ( kVAΠ t ) , 而供 电比功率的大小又决定于钢包耐火材料的熔损指 数 。通常 ,LF 炉的供电比功率为 150~200 kVAΠ t, 升温速度可达到 3 ~ 5 ℃ Π min , 采用埋弧泡沫技
炼钢生产中的炉外精炼技术
炼钢生产中的炉外精炼技术【摘要】随着冶金产业的不断发展,在炼钢环节中炉外精炼技术得到飞速的发展,不管是工艺水平还是生产设备都有了明显的提升。
目前在我国的所有冶金生产企业当中,炉外精炼设备已经超过的1000家,随着RH、RH-0B、RH-PB 等各种精炼设备的引进,现代化转炉炼钢法又要一次大的飞跃。
本文针对目前冶金企业普遍采用的炉外精炼做以简单介绍和技术探讨,希望对所有从事该技术研究的人员有所帮助。
【关键词】炉外精炼技术;提升;发展美国和日本是最早开始研究炉外精炼技术的国家。
在这个领域的发展水平也一直处在世界的前列。
炉外精炼技术发展很快,在整个技术的改进和提升过程中,对钢水清洁程度的要求一直是主要的因素之一。
由于美国的连铸生产能力较低,所以在很多炼钢企业中都采用炉外精炼这一操作模式进行生产,同时,成本投入较小的LF炉也有相当的生产比例。
根据生产实际和资料统计,不同的炉外精炼设备的发展水平是不同的。
早在上世纪八十年代,我国上海的宝钢率先引进RH、CAS、KIP并且投入使用,对整个炼钢产业都起到了很好的示范作用,同时,与之相对应的很多炼钢排渣工艺都得到很大的发展。
1精炼技术的发展钢水真空处理技术在我国于1957年开始研究,由于各方面原因,这项技术没有得到很大程度的推广。
较世界水平而言,我国这项技术还很落后。
而真空处理钢比例约占2%,为日本的1/25。
2004年,我国的钢产量预计达到27500×104t,生产效益在提高,钢材品种在扩大,成绩是巨大的。
目前,我国已有VD、RH、ASEA-SKF、VODAOD、LFCAS(CAS-OB),钢包喷粉和喂线等多种炉外精炼装置。
但利用率很低。
钢的质量水平,与发达国家相比,差距是巨大的。
我国炉外精炼技术的发展已有了相当的基础。
据不完全统计到1990末,我国已有不包括吹氩装置在内的各种炉外处理的设施132台,其中冶金系统115台,机电系统17台。
冶金系统中,各类具有真空能力的装置28台,喷射冶金设备53台。
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炉外精炼的工艺技术发展终稿(总28页)本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March炉外精炼的工艺技术发展摘要随着科学技术的迅速发展,钢材性能和质量越来越被重视,钢材质量主要包括钢材的洁净度、均匀性能和高的精度。
而各种炉外精炼方式恰是获得高纯度、高均匀性和高精度钢材的重要措施。
本文首先论述了炉外精炼技术现状及发展趋势;其次,论述了炉外精炼工艺参数的优化;第三论述了低硫钢炉外精炼生产工艺,最后论述了在炉外精炼喂丝吹氩操作实践。
关键词:洁净度;均匀性;高精度;工艺参数优化;低硫钢;喂丝吹氩;目录摘要 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
前言 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 炉外精炼技术发展现状及发展趋势 .................................................... 错误!未定义书签。
炉外精炼发展现状 ............................................................................ 错误!未定义书签。
炉外精炼发展趋势 ............................................................................ 错误!未定义书签。
2 炉外精炼工艺参数优化 ........................................................................ 错误!未定义书签。
AHF精炼设备组成............................................................................ 错误!未定义书签。
AHF精炼装置的主要设备组成................................................ 错误!未定义书签。
AHF精炼化学升温装置的主要设备........................................ 错误!未定义书签。
AHF精炼工艺参数优化.................................................................... 错误!未定义书签。
钢包顶渣的最佳渣量及排渣工艺 ........................................ 错误!未定义书签。
AHF浸渍罩尺寸及插入深度控制 ........................................ 错误!未定义书签。
AHF升温设备及工艺参数 .................................................... 错误!未定义书签。
AHF钢水降温处理和成分调整 ............................................ 错误!未定义书签。
AHF精炼结果 ................................................................................. 错误!未定义书签。
3 脱硫工艺技术发展 ................................................................................ 错误!未定义书签。
吹氩对脱硫的影响 ............................................................................ 错误!未定义书签。
钢包渣的组成控制 ............................................................................ 错误!未定义书签。
精炼渣的渣系 .................................................................................... 错误!未定义书签。
精炼渣化学成分对脱硫的影响 ........................................................ 错误!未定义书签。
4 炉外精炼的喂线、吹氩操作 ................................................................. 错误!未定义书签。
喂线-吹氩工艺参数的确定............................................................... 错误!未定义书签。
试验对比 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
小结 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
结论 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
致谢 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
前言最近,随着时代的不断进步,炼钢炉容量不断扩大,超高功率电炉的普遍应用,直流电弧炉的出现,连续铸钢技术的迅速发展以及生产多种特殊钢和合金(超低碳不锈钢,超纯铁素体钢等)的需要,炼钢方法发生了巨大变化,由一步炼钢发展为两步炼钢,即炉内初炼和炉外精炼。
炉外精炼技术之所以有了较为迅猛的发展,是由于其能够提高钢质量和产量,降低成本,改善劳动条件等优点。
目前,全世界已有炉外精炼设备30余种,1100余台,我国拥有不同精炼设备40~50台。
为了增强在国内和国外市场上的竞争力,发展新的工艺是有必要的。
这些工艺必须是经济的。
目前,典型的炼钢炉是一个废钢熔化装置,在炼低合金钢的情况下,在炉中脱碳和脱磷以及升温到符合出钢要求,其全部精炼过程都是在钢包中进行的,进而提高了炼钢设备的生产能力。
通过炉外精炼技术可冶炼出具有高质量特性的钢种满足实际需要,具体要求如下:①精确控制成分以保证力学性能的稳定。
②减少钢中硫、磷含量以改善冲击性能、抗层状拉裂性能、热脆性,并能减少中心偏析和防止连铸坯的表面缺陷。
③减少钢中氧、氢、氮含量以减少超声波探伤缺陷、条状裂纹等,并且能改善钢材的制管性能。
④使用先进技术精炼钢液以满足对钢质量的各种特殊需要。
例如,控制硫化物夹杂形态以防止轻质裂纹。
⑤控制夹杂物的形状以改善钢的深冲性能和钢的加工性能。
⑥脱碳到极低程度,以提高钢的深冲性能、电磁性能和耐腐蚀性能。
⑦防止钢水的二次氧化和重新吸气,以免炉外精炼的效果前功尽弃。
炉外精炼的产生和发展与国民经济的需要和科学技术的发展水平是分不开的。
在很早以前,人们就产生了利用真空去除钢中气体的想法,如1860年英国贝赛迈尔就曾有过罐内钢桶去气的设想,1884年英国艾特肯也曾提出过提升法(类似DH法);1932年捷克人科贝尔曾提出并实现了带盖钢桶去气法。
但由于当时真空技术的发展水平低下,还制造不出抽气能力很大的真空泵,以上方法因规模太小并未很快地应用于生产。
二次世界大战后,随着真空技术的发展和大型蒸汽喷射泵的研制成功,为钢液的大规模真空处理提供了条件。
此后,大型生产性真空脱气设备相继被研究成功,并在发展中不断完善,增加了搅拌、加热、吹氧等装置,从而单纯的真空脱气设备转变成为成为灵活多样的各种炉外真空精炼设备。
在炉外精炼发展过程中,人们发现不仅靠真空可以降低钢中的气体,采用惰性气体降低有害气体的分压,也可以达到同样目的,由此发展了不同形式的非真空精炼法。
各种炉外精炼方法的工艺各异,其共同特点:有一个理想的精炼气氛条件,通常用真空、惰性气体和还原性气氛;搅动钢水,可采用电磁力搅拌,惰性气体搅拌或机械搅拌的方法;为补偿精炼过程的钢水温度损失,而采用加热设施,有电弧加热、等离子加热或增加钢水化学热等。
1 炉外精炼技术发展现状及发展趋势炉外精炼发展现状近年来,国外炉外精炼设备发展很快,主要为炉外精炼设备逐年增长。
目前,国外炉外精炼设备的总数已超过1000座.随着对超低碳钢和超低硫磷钢的需要量越来越大,RH、 RH-0B 、RH-PB真空精炼设备将继续增加,现代化的转炉炼钢车间都采用这种精炼方法。
AOD、VOD等主要用于精炼不锈钢的炉外精炼设备,其生产能力已完全可以满足生产不锈钢的需要。
从美国和加拿大发展情况来看,一是LF炉发展很快,在具有三种电弧加热功能的精炼炉中占有绝对优势;另一个是钢包精炼站发展很快。
在炉外精炼设备发展中,连铸发展和要求钢水清洁度起了决定作用。
由于美国和加拿大连铸比仍较低,其炉外精炼设备发展就占很大比重,而投资较少的LF炉相应也占了较大比重。
从有关数据表明,不同种类的炉外精炼设备的发展是不同的,其中,发展速度最快的是LF、RH。
1985年宝钢投产后,引进的RH、CAS、KIP正常投入生产,在线作业对提高产品质量,开发高水平的品种等方面起到了良好的示范作用。
80年代后期,国产喂线机与包芯线喂线技术已在许多钢厂广泛使用。