精炼复习题

1.钢包精炼炉的主要功能有哪些？

答：钢包精炼炉的主要功能有：

（1）钢液升温和保温功能。钢液经过电弧加热获得新的热能，这不但能使钢包精炼时可补加合金和调整成分，也可补加渣料，便于钢液深脱硫和脱氧。而且连铸要求的钢液开浇温度得到保证，有利于铸坯质量的提高。

（2）氩气搅拌功能。氩气通过装在钢包底部的透气砖向钢液中吹氩，钢液获得一定的搅拌动能，钢液的搅动至少有以下几点好处：

1）钢液温度均匀。

2）钢液与渣层底部有洗刷的作用，迅速脱硫。

3）去除钢液中夹杂物。

4）控制夹杂物形态。

5）便于增探或脱碳。

6）降低氧含量。

（3）真空脱气功能。通过钢包吊入真空罐后，采用蒸汽喷射泵进行真空脱气，同时通过包底吹入氩气搅动钢液，可以去除钢液中的氢含量和氮含量，并进一步降低氧含量和硫含量。最终获得较高纯度的钢液和性能优越的材质。

钢包精炼炉的应用从整个企业来看，至少可以带来以下益处：

（1）加快生产节奏，提高整个冶金效率，据统计，在熔化炉后增加钢包精炼装置后，可使生产量提高25%；

（2）由于提供给连铸机的钢液温度十分适中，可降低连铸机的拉漏率，提高生产作业中的成品率；

（3）提高钢液纯净度，可以熔炼材料性能要求较高的各种冶金产品。

2.钢包精炼炉型式有哪几种

答：除了ASEA-SKF精炼法和LF/VD精炼法外，还有其他各种不同的钢液在钢包中的精炼方法如：（1）CAS(CAB)法：在钢包渣液上加一浸渍式密封罩，罩上部有透气孔，同时钢包底部吹入氩气，当氩气通过钢液溢出渣面后，在罩内先形成保护气氛，便大气下吹氩为氩保护气氛下吹氩，如在加入合成渣，这一工艺可有效降低氧含量，合金收得率明显升高。这一方法适用于大吨位的转炉钢水。

（2）CAS-OB法：在CAS基础上加铝吹氧，使钢水升温，可增加脱碳速度和深度。

（3）IJ喷粉冶金法：通过具有一定压力的惰性气体，将冶金粉料通过插入包中钢液的喷枪，一起吹入钢水进行冶金反应，其优点是喷渣粉可强化脱硫、脱磷。吹氩气可清扫非金属夹杂物，吹CaSi粉可以控制夹杂形态，喷合金粉可以提高收得率或进行成分微调。但是这种装置对钢水温降影响较大，后来逐渐被喂丝工艺取代。

（4）WF喂丝法：可以通过喂线装置直接向钢包的钢水内快速喂入各种粉丝，可达到IJ法同样的效果，但装备简单，收得率高，钢水的温降小。也可以选用二流或四流向包中喂入不同的金属丝。

3.钢包精炼炉吹氩搅拌能起到什么作用？

答：（1）钢包底部吹氩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，使钢液的成分和温度迅速趋于均匀。

（2）搅拌的钢液增加了钢中非金属夹杂碰撞长大的机会。上浮的氩气炮不仅能够吸收钢中的气体，促进了氢和氮的排出，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。

（3）扩大渣、金属反应面，加速反应物质的传递过程，提高反应速率。

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

（5）将渣的过量热转移给钢水。

4如何选择LF炉的二次电压？

答：LF炉为埋弧加热，其渣层厚度一般为80~160mm，电弧长度（电弧电压）的选择是既要短到足

以被渣掩蔽，但又要足够长，以避免由于金属液与电极接触造成的金属增碳。关键一点是所有的三相电弧电压应能控制。国外有关资料表明顶端电极消耗与电弧电压有很大关系，增碳现象与弧长和搅拌特征有关，对短弧测得的增碳素率在0~1.kg/min之内。所以避免短弧可电极消耗和增碳大大减小。并尽可能使弧压大于70V，即170V

5.什么是电极极心圆，为何要追求小的电极极心圆？

答：三根电极端的中心在钢液面上的分布圆叫电极极心圆。

追求小的极心圆其主要目的在于减少耐材时效侵蚀指数R EP，R EP=I*V P2/a2，a为电极侧离开包壁的距离，R EP与此值的平方成反比，故此值的少许变动，对于降低R EP很敏感。特别是小型的钢包炉上，其对钢包寿命影响尤为显著。

6.电极升降自动调节的目的及基本原理是什么？

答：电极调节的作用是在精炼加热过程中，使电弧功率保持在一定的数值范围内，其波动幅度应尽可能小。当由吹氩等因素引起钢液面波动时，会引起电弧电流和电弧电压的变化，故需要调节电极的位置，使电压和电流值保持在一定范围内以调节电弧功率。

电极自动控制是控自电弧电压来达到功率控制。比例或伺服控制系统，是将微弱的偏差电信号，转化较大功率的液压输出，推动电极上下运动，使电极端离开液面间距始终是一个设定值，即始终是一个设定的电弧电压，从而使输入功率保持恒定。

7.钢液脱气处理时其钢液的放气有何规律？

答：（1）放气最大的时刻发生在抽气后3~4min的时刻。

（2）抽气后约5min内钢液的放气量约占总的放气量的70%~80%左右。

8.蒸汽喷射泵对蒸汽介质有何要求？

答：蒸汽喷射的工作蒸汽必须采用干饱和蒸汽或过热蒸汽，在工作真空度高于1mm汞柱时，尤其应考虑蒸汽的过热（过热度宜小于30℃）当工作蒸汽干度低于0.95时，须在工作蒸汽管道上安装汽水分离器或电加热器，而对于过热度高于100℃的蒸汽则必须降温，在管网上设置减温减压装置。

9.蒸汽喷射泵中积灰会产生什么影响，如何避免和清除？

答：在钢液真空处理装置中，炉气的灰尘往往是设备经常的故障源。灰尘在管线的弯头、阀门和喷射器中大量沉积而引起气流阻塞，导致喷射器抽气性能恶化。因而蒸汽喷射泵吸入口的除尘环节必须充分重视，一般都设有粗除尘器和经除尘器，前者采用旋风式或沉降式结构，去除除尘器中的大颗粒，后者采用带振动的多层不锈钢滤网过滤装置，以去除烟尘中的微粒。在VOD装置中一般还设有布袋除尘装置。

然而随着时间的推移，在喷射器中的积尘是不可避免的，而且烟尘微粒富有黏性，牢固的吸附在管壁上，故常配置了高压水清灰装置，清除内壁沉积物。

10.在钢液真空处理后，真空系统破真空时，为何要先充入氮气在充入空气？

答：使用氮气的目的就是消除会形成具有爆炸性能的一氧化碳与氧气的混合气体的可能性。

11.VD炉中的喷渣现象是如何发生的？

答：在真空脱气处理的最初5min的阶段是钢液大量放气的阶段，此时如果氩流量过大、抽气速度太快而马上进入较高真空度下脱气特别是蒸汽喷射泵开始启动的2~3min内，钢液的放气量很大，则渣层会成弱样上溢或喷渣酿成事故。容易产生喷渣的另一个原因是渣的温度较低。而且渣熔点高，流动性差，在渣层上部产生结壳，则在放气过程中受到渣层压抑，上下压差越来越大，最后造成喷渣现象。

12.如何防止喷渣？

答：在开始抽真空时缓慢提高真空度，底吹氩流量有小到大调节，改善渣的流动性，降低渣熔点，使渣层稀薄，容易放气。

13.LF钢包精炼炉脱硫的有利条件是什么？

答：（1）有良好的还原性气氛；（2）能造含氧化铝的高碱度渣；（3）脱硫的动力学条件优越，通过包底吹氩搅拌促进渣钢充分混合接触，加速脱硫反应和硫在渣中的扩散速度。

14.为什么说碳是真空下最理想的脱氧剂？