炉外精炼(炼钢工艺)

第八章炉外精炼8.1炉外精炼手段及分类8.2炉外精炼方法及冶金效果8.3炉外精炼技术发展趋势8.1炉外精炼手段及分类炉外精炼是将转炉、电炉初炼过的钢液转移到另一容器中进行精炼的炼钢过程，称“二次炼钢”（SecondarySteelmakingProcess），又称“二次精炼”（SecondaryRefining）为生产超纯铁素体不锈钢、无间隙原子深冲钢（IF钢）、超低碳贝氏体钢等需要，促使炉外精炼的发展。初炼：熔化、脱磷、脱碳和主合金化精炼：脱气、脱氧、脱硫、深脱碳、去除夹杂及成分微调1.炉外精炼的手段1）钢液搅拌气体搅拌（吹氩搅拌方式）吸吐搅拌（RH和DH搅拌方式）感应搅拌（ASEA-SKF搅拌方式）8.1炉外精炼手段及分类246.1188lgK][][2N22TpKNNNNN2）真空脱气脱氢脱氮脱氧2][][22HHpKHHH003.21160][1][][][TKPffcKocooccocoocco3）合成渣洗4）喷粉精炼5）钢水加热电弧加热化学加热（铝热法、硅热发、CO燃烧法）钢包加热系统工艺示意图合金的喂入与喷粉工艺示意图常用钢包搅拌系统示意图8.1炉外精炼手段及分类精炼方法真空精炼法惰性气体稀释法渣洗精炼法从有无补偿加热装置方面又分为钢包处理型(RH、TN、SL、WF、Gazid）钢包精炼型（VAD、VOD、AOD、SKF、LF）2.炉外精炼分类8.2炉外精炼方法及冶金效果一、钢包吹氩技术带保护罩加合成渣吹氩SAB法（SealedArgonBubbling）CAB法（CappedArgonBubbling）20:40:40:::322OAlSiOCaO合成渣成分为8.2炉外精炼方法及冶金效果封闭式吹氩成分微调法CAS法CAS-OB法8.2炉外精炼方法及冶金效果带电弧加热的钢包吹氩LF炉具有4个功能：a.还原气氛(石墨电极反应)b.氩气搅拌c.埋弧加热d.白渣精炼LF炉与超高功率电弧炉配合，除提高钢质量外，可提高生产率15-20%。8.2炉外精炼方法及冶金效果二、钢包喷射冶金喷射冶金的基本特征是利用氩气作载体，将粉料喷射到钢液深部，气动连续输送，显著改善了钢液内冶金反应的热力学和动力学条件。冶金特点如下：a.扩大了反应表面积b.连续供料与控制供料c.解决了活性元素加入问题d.反应在熔池被强烈搅动下进行8.2炉外精炼方法及冶金效果CAB/TN法和SL法CAB/TN法SL法可以喷吹合金粉末8.2炉外精炼方法及冶金效果RH-IJ法喷射冶金不具备真空去气、脱碳功能，也无法形成还原气氛，是其局限性。目前正在探索LF、VOD、RH等精炼工艺和喷吹冶金合理结合，如RH-IJ法用于精炼硅钢。8.2炉外精炼方法及冶金效果三、喂线技术80年代出现的喂线技术，逐步代替了喷枪喷吹技术，以每分钟80-300m的速度喂入熔池深处。因不存在气相载体，喂入的金属向上移动时间延长，有足够的时间与钢液发生反应。综合对比各种炉外精炼技术，喂线技术有以下优越性：1）合金收得率高。2）合金微调接近目标值。3）铝的收得率提高，收得率可达94-98%。8.2炉外精炼方法及冶金效果四、循环真空脱气法RH-OBRH-KTBRH8.2炉外精炼方法及冶金效果五、真空钢包处理吹氩和真空脱气结合-芬克法真空下减压吹氩精炼-Gazad法电磁搅拌真空去气法8.2炉外精炼方法及冶金效果六、电弧加热的真空精炼炉ASEA-SKF炉具有真空脱气、电弧加热、电磁搅拌功能8.2炉外精炼方法及冶金效果VAD炉具有电弧加热、吹氩搅拌、真空脱气、包内造渣、合金化等多种精炼手段。VAD可实现以下功能：（1）有效杜绝炉渣回磷；（2）脱硫率高；（3）脱氧良好；（4）脱氢良好；（5）去氮率高；（6）有效去除夹杂物；8.2炉外精炼方法及冶金效果不锈钢生产技术发展方向：1）发展不锈钢冶炼工艺如右图的冶炼方法。2）采用廉价原料3）开发新产品如高纯铁素体不锈钢马氏体不锈钢4）完善配套技术如不锈钢带钢连铸VODK-VOD/VADSS-VODVODCRH-OBAODCLU七、不锈钢炉外精炼8.2炉外精炼方法及冶金效果AOD-VCRAODVCR利用真空和吹氩，进一步脱碳8.3炉外精炼技术发展趋势1.钢水百分之百地进行处理；2.促使钢铁工业有粗放型向集约型发展；3.向组合、多功能化方向发展；4.对不同规模、不同产品配备不同精炼技术：1）生产板带钢材企业，应配备CAS-OB和RH精炼站。2）生产棒材的企业，应配备LF炉和喂线手段。3）对电弧炉特殊钢厂生产不锈钢采用EF→AOD→VCR工艺；生产轴承钢采用EF→LF→RH→CC工艺；生产超纯结构钢采用EF→VAR工艺。作业1、炉外精炼方法都采用哪些手段？2、什么是炉外精炼？如何分类？3、简述炉外精炼技术的发展趋势？