炉外精炼工艺技术课件.ppt

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； 提高生产率的需要； 提高钢质量的需要； 满足不同钢种的特殊要求。 炉外精炼发展历程 20世纪30－40年代，合成渣洗、真空模铸 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) 60－70年代，高质量钢种的要求，产生了各种精炼方法 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 21世纪，更高节奏及超级钢的生产。 炉外精炼的内容 脱氧、脱硫 去气、去除夹杂 调整钢液成分及温度 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。 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；C10ppm,H1ppm,O5ppm 中国真空技术，真空度到1 torr；C20ppm,H1ppm，O15ppm。 新开发了脱硫功能：KTB 代表性装置：RH、VD、VOD。 喷吹技术 喷吹实现脱碳、脱硫、脱氧、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； 升温装置： LF加热 CAS化学加热。 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 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 常规 LF炉工艺操作 电炉EBT出钢，出钢过程加合金、加渣料(石灰、萤石等2%)，底吹氩、通电升温、化渣，10分钟取样分析，加渣料(1％)，测温取样，加合金看脱氧，准备出钢。 一般30－50分钟，电耗50－80kwh/t； 现代转炉、电炉与连铸联系的纽带。 3.2 AOD 炉 目的： 主要是冶炼高质量的不锈钢(C20ppm,S,P50ppm) 使用更廉价的原料(采用高碳铬代低碳铬)； 使用情况：60－70％的不锈钢产量； 我国太钢有国内第一台AOD; 不锈钢的冶炼方法 电炉；电炉或转炉＋AOD；电炉或转炉＋VOD. AOD工艺过程 炉料：废钢、不锈钢返回料、高碳铬铁、高碳镍铁 吹炼过程温度及氩氧比的控制 分不同温度及碳含量控制吹炼氩氧比: O2：Ar=4:1(3:1)，C下降为0.2%、T＝1680℃； O2：Ar=2:1， C下降为0.1%、T＝1700℃； O2：Ar=1:2， C下降为0.02%、T＝1730℃； O2：Ar=1:3， C下降为0.01%、T＝1750℃； 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 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。 最好水平[O] ＝3－5ppm。国内10ppm左右。 控制钢中非金属夹杂物和碳化物级别。 GCr15是最常用轴承钢： %C：0.95-1.05 %Mn: 0.9-1.20 %Si:0.40-0.65 %Cr: 1.30-1.65 S,P0.020 VD工艺 冶炼工艺：UHP＋LF+VD（或RH）+CC： LF出钢后，扒渣（倒渣）2/3，渣层厚度应保持40－70mm，扒渣时间3min。 扒渣完毕LF钢包入VD处理工位，接通氩气，调节流量50－80NL/min，同时测温、取样，加入硅石2 kg/mm，调整炉渣碱度R=1 .2－1 .5