1、,爐外精煉工藝,爐外精煉的產(chǎn)生,半世紀以來迅速發(fā)展的鋼鐵冶金重要技術(shù)； 提高生產(chǎn)率的需要； 提高鋼質(zhì)量的需要； 滿足不同鋼種的特殊要求；,爐外精煉發(fā)展歷程,20世紀3040年代，合成渣洗、真空模鑄； 50年代，大功率蒸汽噴射泵技術(shù)的突破，發(fā)明了鋼包提升脫氣法(DH)及循環(huán)脫氣法(RH)； 6070年代，高質(zhì)量鋼種的要求，產(chǎn)生了各種精煉方法； 8090年代，連鑄的發(fā)展，連鑄坯對質(zhì)量的要求及煉鋼爐與連鑄的銜接； 21世紀，更高節(jié)奏及超級鋼的生產(chǎn)。,爐外精煉的內(nèi)容,脫氧； 脫硫； 去氣； 去除夾雜； 調(diào)整鋼液成分及溫度。,爐外精煉的手段,渣洗 最簡單的精煉手段； 真空 目前應用的高質(zhì)量鋼的精煉手段；

2、 攪拌 最基本的精煉手段； 噴吹 將反應劑直接加入熔體的手段； 調(diào)溫 加熱是調(diào)節(jié)溫度的一項常用手段。,合成渣洗,根據(jù)要求將各種渣料配置成滿足某種冶金功能的合成爐渣； 通過在專門的煉渣爐中熔煉，出鋼時鋼液與爐渣混合，實現(xiàn)脫硫及脫氧去夾雜功能； 不能去除鋼中氣體； 必須將原爐渣去除； 同爐渣洗、異爐渣洗。,真 空 處 理,脫氣的主要方法； 提高真空度可將鋼中C、H、O降低； 日本真空技術(shù)，真空度到1 torr；C10ppm,H1ppm,O5ppm 中國真空技術(shù)，真空度到3 torr；C20ppm,H2ppm，O15ppm。 新開發(fā)了脫硫功能； RH、VD、VOD。,噴吹技術(shù),噴吹實現(xiàn)脫碳、脫硫、脫

3、氧、合金化、控制夾雜物形態(tài)； 單一氣體噴吹 VOD； 混合氣體噴吹 AOD； 粉氣流的噴吹 TN； 固體物加入 喂線。,調(diào)溫,提高生產(chǎn)率的需要； LF加熱； CAS化學加熱。,主要的精煉工藝,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

4、 process) ； 喂線 (Insert thread) ； 鋼包吹氬攪拌(Ladle argon stirring)； 噴粉( powder injection )。,典型精煉設(shè)備的功能,冶金效果,典型精煉方法達到的潔凈度,LF爐,最常用的精煉方法； 取代電爐還原期； 具有加熱及攪拌功能； 脫氧、脫硫、合金化；,LF 工藝操作,電爐EBT出鋼，出鋼過程加合金、加渣料(石灰、螢石等2%)，底吹氬、通電升溫、化渣，10分鐘取樣分析，加渣料(1)，測溫取樣，加合金看脫氧，準備出鋼。 一般3050分鐘，電耗5080kwh/t； 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐、電爐與連鑄聯(lián)系的紐帶。,AOD爐,目的： 主要是冶煉高質(zhì)量

5、的不銹鋼(S，P50ppm)； 使用更廉價的原料(采用高碳鉻代低碳鉻)； 超低碳不銹鋼(C20ppm)。 使用情況：6070的不銹鋼產(chǎn)量； 我國太鋼第一臺AOD。,不銹鋼的冶煉方法,電爐； 電爐或轉(zhuǎn)爐AOD； 電爐或轉(zhuǎn)爐VOD；,AOD工藝過程,爐料：廢鋼、不銹鋼返回料、高碳鉻鐵、高碳鎳鐵； 吹煉過程溫度及氬氧比的控制； 分不同溫度及碳含量控制吹煉氬氧比； O2：Ar=4:1(3:1)，C下降為0.2%、T1680； O2：Ar=2:1， C下降為0.1%、T1700； O2：Ar=1:2， C下降為0.02%、T1730； O2：Ar=1:3， C下降為0.01%、T1750；,VOD爐,V

6、D 的功能僅是真空加攪拌，VOD 是Vacuum and stir and injection oxygen ； VD主要應用于軸承鋼脫氧； VOD 主要用于不銹鋼冶煉；,VOD 工藝,以冶煉超低碳不銹鋼為例； 初煉爐將碳控制在0.20.5，P0.03%以下； 鋼液溫度為1630； 初煉爐除渣后，將VOD鋼包吊入真空室，接底吹氬，開始抽真空，此時溫度1550-1580; 當真空度達到1320kpa時，開始吹氧脫碳； 碳含量降低的同時，提高真空度，保鉻不氧化； 當碳合格時，停止吹氧，加大真空到100Pa以下，并加大攪拌，進一步脫碳，鋼液溫度達到16701750； 加合金、微調(diào)成分、加鋁、吹氬攪拌

7、幾分鐘后，破真空澆鑄。,RH真空精煉,RH真空工藝過程,出鋼后，鋼包測溫取樣； 下降真空室，插入深度為150-200mm； 起動真空泵，一根插入管輸入驅(qū)動氣體； 當真空室的壓力降到2610kpa后，循環(huán)加劇； 鋼水上升速度為5m/s、下降速度為12m/s； 氣泡在鋼液中將氣體及夾雜帶出。,RH工藝參數(shù),處理容量：大爐子比小爐子好(50t以上)； 處理時間：鋼包在真空位的停留時間； Tc/Vt Tc允許溫降， Vt平均溫降/min； 循環(huán)因數(shù)：C(t/min).t(min)/Q (ton) 循環(huán)流量、 t脫氣時間、 Q處理容量 循環(huán)流量：主要由上升管與驅(qū)動氣體流量決定； 真空度：60100pa； 抽氣能力。,RH的冶金效果,脫H： 2ppm以下； 脫O： 10ppm以下； 去N：40ppm以下；真空對脫氮效果一般； 經(jīng)濟效益好，附加值高；,RH的發(fā)展,-OB (Oxygen Blowing)，真空室下部吹氧 -KTB (Kawasaki Top Blowing) 日本川崎，頂吹氧 -PB(Powder Blowing)，真空室下部噴粉脫P、S。,CAS、CASOB精煉工藝,CASOB的冶煉效果,加熱；升溫速度56/min； 鋼液成分：吹氧前后變化不大； 鋼水潔凈度：O基本不變；,噴粉工藝,效果最好投資及使用成本最低也是最不好