钢液炉外精炼工艺

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； • 使渣和钢充分接触，通过渣-钢之间的反应，有效去除钢
中的硫和氧（夹杂物）； • 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
sealed argon -oxygen blowing process) ； • 喂线 (Insert thread) ； • 钢包吹氩搅拌(Ladle argon stirring)； • 喷粉( powder injection )。
3.1 LF炉
• 最常用的精炼方法 • 取代电炉还原期 • 解决了转炉冶炼优钢问题 • 具有加热及搅拌功能 • 脱氧、脱硫、合金化
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
2 炉外精炼的手段
• 渣洗 最简单的精炼手段； • 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。
• 脱气的主要方法 提高真空度可将钢中C、H、O降低；
真空处理
日本真空技术，真空度到1 torr； C<10ppm,H<1ppm,O<5ppm
中国真空技术，真空度到3 torr； C<20ppm,H<2ppm，O<15ppm。
新开发了脱硫功能：KTB 代表性装置：RH、VD、VOD。
搅拌
目的：
钢液炉外精炼工艺
1 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、降低生产成本；
代替电炉还原期、缓冲、温度调整
• 提高钢质量；
去除钢种的有害元素及气体，S、O、N、H、C 等；成分调整；夹杂物去除 及控制
• 满足不同钢种的特殊要求，扩大品种（转炉）。
炉外精炼发展历程
• 20世纪30－40年代，合成渣洗、真空模铸
加速反应的进行 均匀成分、温度
手段：
电磁搅拌 吹气搅拌
喷吹技术
• 喷吹实现脱碳、脱硫、脱氧Baidu Nhomakorabea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。
升温工艺
• 提高生产率的需要； • 保证连铸的顺利进行； • 加热方法：
– 电加热：电弧加热、感应 加热、等离子加热等
– 化学热
• 升温装置：
– LF加热 – CAS化学加热 – OB
3 主要的精炼工艺
• LF(Ladle Furnace process)； • AOD(Argon-oxygen decaburizition process ); • VOD (Vacuum oxygen decrease process) ; • RH (Ruhrstahl Heraeus process); • CAS-OB( Composition adjustments by
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。
我国90年代炉外处理技术成果
我国90年代四项突出炉外处理技术成果 （1）钢水真空处理综合精炼技术开发与应用 （2）镁质铁水脱硫技术和转炉铁水预处理技术
近几年内炉外处理技术的重 点发展方向
（5）我国中小型钢厂炉外处理技术将会有重大 突破性进展
（6）配套同步发展辅助技术，包括冶炼炉、精 炼炉准确的终点控制技术和工序衔接技术智能 化
炉外精炼的内容
• 脱氧、脱硫、脱H、脱N • 去气、去除夹杂、夹杂物改性 • 调整钢液成分及温度
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；
炉外精炼发展历程
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
开发与应用 （3）适于中小钢包钢水精炼技术的开发与生产
应用的发展 （4）中间包以镁－钙－锆系材料及流场优化为
中心的中间包冶金技术的开发应用 再与钢包精炼炉吹氩、喂丝等基本技术相结合
近几年内炉外处理技术的重 点发展方向
（1）以转炉作为主要手段的全量铁水预处理 不仅会大大提高铁水预处理的生产效率，
还将为现有冶金设备的功能优化重组开辟新的 方向 （2）中间包冶金及钢水凝固过程的精炼技术将 逐渐显示其对最终钢铁产品质量优化的重要意 义 （3）电磁冶金技术对炉外处理技术的发展将起 到积极推动作用 （4）钢铁生产固体原料预处理技术研究
片折损的事故。 – 1954年，钢包真空脱气。 – 1956年，真空循环脱气（DH、RH）。
炉外精炼发展历程
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
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