1、1,2,第一節(jié) 概 述,1.爐外精煉的概念和目的 2.爐外精煉的發(fā)展 3.爐外精煉的分類 4.爐外精煉的共同特點,3,1.爐外精煉的概念及目的,概念： 爐外精煉就是將轉爐（或電爐）中初煉的鋼水移到另一反應器中進行精煉的過程，也稱二次精煉。 目的： 把傳統(tǒng)的煉鋼方法分為兩步，即初煉+精煉。初煉在氧化性氣氛下進行爐料的熔化、脫P、脫C和合金化。精煉在真空、惰性氣體或可控氣氛的條件下進行深脫C、去氣、脫氧、去夾雜物和夾雜物變性處理，調(diào)整成分，控制鋼水溫度等，從而優(yōu)化工藝和產(chǎn)品結構、開發(fā)高附加值產(chǎn)品、節(jié)能降耗、降低成本增加經(jīng)濟效益。,4,2.爐外精煉的發(fā)展,20世紀30年代,20世紀40年代,20世紀

2、50年代,20世紀60,70年代,20世紀80年代,20世紀90年代-今,使用高堿度合成渣進行脫S以提高鋼水質量；,在低真空度下對鋼水進行脫氣處理；,大抽速蒸汽噴射泵問世,DH、RH真空法用于鋼水脫氣,減少了雜質數(shù)量；,在真空脫氣基礎上，VOD、VAD、ASEA、LFV、RH-OB蓬勃發(fā)展;,出現(xiàn)合金包絲線喂絲法,不同功能精煉設備的組合使用;,多種形式發(fā)展，廣泛應用的有循環(huán)真空處理（RH，RH-OB）,提升真空處理（DH）,合金微調(diào)及溫度處理（CAS,CAS-OB）,LF鋼包精煉爐,真空吹氬脫氧（VD）,真空吹氧脫碳（VOD）,鋼包噴粉（KIP、TN、SL）,喂絲法、氬氧精煉（AOD）等.,5

3、,3.爐外精煉的分類,1)按精煉手段分類,常壓下處理法,真空精煉法,真空和加熱法：,渣洗法：合成渣洗、同爐渣洗,合金添加和噴粉法：彈丸發(fā)射法、喂絲法、 噴粉法,Ar精煉法：Gazal、CAB、AOD、CLU,脫氣為主:鋼包除氣法、DH、RH,脫C、O、氣為主:VOD、RH-OB、RH-PI,ASEA-SKF、VAD、LF,6,2)按精煉的主要用途分類,3）DH、RH,不同形式的流滴去氣法和真空吹Ar法,可脫除鋼中氣體、氧和夾雜,但無加熱設備,適應于普通鋼和中低合金鋼的真空脫氣處理;,4）同爐渣洗法主要用于電爐出鋼過程中對鋼水脫S、脫O和去除夾雜。,2）桶爐，VAD（VHD）和LF具備加熱攪拌功

4、能對溫度控制靈活,可去氣、脫氧、去除夾雜和合金化;,1） AOD、CLU、VOD、RHOB和VODC適合冶煉低碳和超低碳鋼;,7,4.爐外精煉方法的共同特點,理想的精煉氣氛條件，通常應用真空、惰性氣氛或還原氣氛； 攪動鋼水，采用電磁力、惰性氣體或機械攪拌的方法； 為補償精煉過程的鋼水溫度損失，采用加熱設施有電弧加熱、等離子加熱或增加鋼水中的化學熱等。,8,第二節(jié)RH法精煉工藝,RH 法,9,1.真空循環(huán)脫氣法（RH法）,1）RH的功能與特點 2）生產(chǎn)過程模擬 3）RH設備簡介 4）RH過程工藝原理 5）RH的主要功能與工藝參數(shù),10,1）RH的功能與特點,以小部分鋼水進入真空環(huán)境，經(jīng)受真空處理

5、，在不同程度上增大了鋼氣接觸面積，提高了精煉脫氣效果。 特 點： 脫氣效果好； 適用于大量的鋼液處理； 處理過程溫降??； 脫C能力強，適用于低碳鋼的生產(chǎn),11,2）生產(chǎn)過程模擬,12,3）RH設備簡介,真空室,鋼包車,13,真 空 室,結 構： 真空室由鋼板焊接的圓柱形容器，內(nèi)砌耐火材料。為直接結合MgO-Cr2O3磚，一部分為MgO-C磚。 功 能： 是脫氣系統(tǒng)的重要組成部分，有足夠的容積，保證鋼水在真空脫氣過程中有較大的脫氣表面，提高脫氣效果，同時在脫氣過程中熱損失小。,14,鋼 包 車,功 能： 用鋼包車將煉鋼車間的鋼水送到澆注工段； 沿鋪設的寬軌鐵路線運行，是自行臺車，有兩套直流電機驅

6、動的運行機構。,15,4）RH過程生產(chǎn)工藝原理,當真空室抽真空后，插入管插入鋼液中，Ar經(jīng)鋼液加熱膨脹，形成向上流動的氣泡，使上升管內(nèi)的鋼液隨之上升進入真空室。氣泡在真空室下突然膨脹，使鋼液濺成極細微粒呈噴泉狀，增加了鋼液與真空接觸面積，使鋼液充分脫氣。 脫氣后的鋼液匯集在真空室底部，在密度差的作用下不斷地從下降管回到鋼包中。如此循環(huán)多次，達到精煉鋼液的目的。,16,5) RH的主要功能與工藝參數(shù),功 能: 脫H:對完全脫氧鋼液脫氫效率60%,對未完全脫氧鋼液,由于C-O反應劇烈,70%.脫氣時間1520min,H2ppm. 脫N:N易形成N-化物,脫氮效率010%; 脫O:O0.0020.0

7、05% 脫碳:對初始C有要求,處理15min,可使C0.002%; 脫S:效率5075%; 減少非金屬夾雜:改善鋼水純凈度; 成分微調(diào):合金元素控制精度為0.0030.010%,17,工藝參數(shù): 處理容量:鋼包鋼水重量,30t; 脫氣時間:鋼水在真空下脫氣的處理時間,2030min; 循環(huán)因數(shù):鋼包內(nèi)的鋼水通過真空室的次數(shù),等于5; 循環(huán)流量:單位時間通過真空室的鋼水量; 真空度:真空室內(nèi)的壓力.RH處理67134Pa,RH-OB處理,2000033000Pa,18,第三節(jié)LF法精煉工藝,1) LF概述 2) LF生產(chǎn)模擬 3) LF工藝原理 4) LF生產(chǎn)工藝 5) LF相關設備,19,1)

8、 LF概述,LF是日本大同制鋼公司于1971年開發(fā)，特點是將電弧爐煉鋼還原期任務移到專用的鋼包內(nèi)進行。在利用電弧加熱鋼水的同時，向鋼液內(nèi)吹入惰性氣體（Ar），以實現(xiàn)在非氧化性氣氛下精煉，從而達到鋼液脫硫、脫氧、去氣、去夾雜物的效果。經(jīng)LF處理的鋼水，鋼中O10-30ppm、S20ppm、H1.5-2.5ppm。,20,2) LF生產(chǎn)模擬,工部全景,生產(chǎn)模擬,21,3) LF工藝原理,脫 氧,脫 硫,去夾雜,22,脫 氧,目 的: 鋼中過剩氧與C反應產(chǎn)生氣泡,將造成凝固組織不致密; 沉淀脫氧: Fe-Si和Al等脫氧劑與鋼中O反應,脫氧產(chǎn)物上浮,達到脫氧的目的.因產(chǎn)物在鋼液內(nèi)部以沉淀形態(tài)產(chǎn)生,故

9、稱沉淀脫氧.優(yōu)點:脫氧速度快,操作簡單,缺點:部分脫氧產(chǎn)物成為非金屬夾雜; 擴散脫氧: C、Si、Mn等脫氧元素以粉末狀加入渣中,與渣中（FeO）、（MnO）、（Fe2O3）及O在鋼渣界面進行反應,使O降低，脫氧產(chǎn)物直接溶于渣中,不污染鋼液；,脫氧劑選擇: 脫氧元素對氧的親和力鐵對氧的親和力；脫氧產(chǎn)物在鋼液中的溶解度盡可能??；殘留鋼中的脫氧元素對鋼性能不產(chǎn)生壞的影響；脫氧元素應在鋼液中溶解快、均勻并經(jīng)濟。,23,脫 硫,目 的: S在鋼中產(chǎn)生”熱脆”并降低鋼的抗腐蝕性、延展性和韌性； 原 理: （FeS）+（CaO）=（FeO）+（CaS） 條 件: 高堿度、還原氣氛、高溫、大渣量,24,去

10、夾 雜,來 源： 脫氧產(chǎn)物、澆注及凝固反應產(chǎn)物，混入熔渣及耐材； 危 害： 破壞鋼的組織連續(xù)性； 措 施： 減少外部帶入；強化冶煉；提高耐材質量；出鋼過程強化非金屬夾雜排除,25,4) LF生產(chǎn)工藝,供 電 制 度,吹 氬 制 度,造 渣 制 度,成 分 調(diào) 整,26,供電制度,初期低功率供電造渣;泡沫渣造好后高功率埋弧精煉;連續(xù)加熱1015min后,停止加熱25min,使鋼液溫度均勻,加熱時間約30min,升溫速度為2-4 /min,27,吹氬制度,原 則: 鋼包到位后,采用中等吹Ar量,均勻成分和溫度; 化渣時采用大流量吹Ar以盡快化渣; 加合金時,采用大流量吹Ar,加速合金熔化,提高收得

11、率; 通電時,采用小流量吹Ar,均勻溫度又不引起大的液面波動.,28,造渣制度,目 的: 脫S、脫O、去夾雜； 提高爐襯壽命； 防止鋼水二次氧化，提高合金收得率。 基本制度: 渣料加入量8-10Kg/t; 分批加入,出鋼過程加40-50%,其余待化渣后分2-3次加入; 爐渣過稠加CaF2,爐渣過稀加CaO. 常用渣系： CaO-CaF2；CaO-Al2O3； 堿度4-6,29,成分調(diào)整,粗 調(diào)： 根據(jù)電爐鋼水成分分析確定合金加入量； 細 調(diào)： 在白渣后進行，此時鋼液中各元素充分均勻和平衡，合金收得率穩(wěn)定，易于命中目標。,30,5) LF相關設備,供 電 系 統(tǒng),鋼 包 及 臺 車,爐 蓋 提

12、升 裝 置,事 故 攪 拌 裝 置,測 溫 取 樣 裝 置,加 料 系 統(tǒng),喂 絲 裝 置,31,供電系統(tǒng),組 成： 電爐變壓器和導電短網(wǎng)組成，實現(xiàn)低電壓大電流輸入至熔池； 參 數(shù)（150t）： 變壓器功率：22MVA； 二次電壓：335-315V； 三相交流：50Hz； 二次電流：48KA； 電極直徑：457mm； 極心圓直徑：750mm； 升溫速度：2-4/min。,32,鋼包及臺車,爐 體： LF爐體為電弧爐出鋼用鋼包； 鋼包車： 鋼板焊接結構，由鋼包支架、二臺電動機、電纜線、調(diào)速器、防熱罩構成。,33,爐蓋提升裝置,結 構： 爐蓋主要用于保溫，保持還原氣氛，減少電極氧化。內(nèi)圈為耐材，外

13、圈為水冷管；電極孔周圍為耐材和絕緣材料； 爐蓋提升裝置： 提升液壓缸安裝在立柱下，液壓缸外殼與爐蓋立柱相固定，可實現(xiàn)爐蓋升降。,34,事故攪拌裝置,作 用： 在透氣磚不能工作情況下，惰性氣體通過頂槍吹入鋼包，進行事故攪拌； 結 構： 頂槍安裝在支撐框架上，支撐框架安裝在爐蓋側面，頂槍通過電動機和卷筒實現(xiàn)上下； 參 數(shù)： 頂槍壓力：0.6-1.6MPa； 流量（max）：600NL/min,35,測溫取樣裝置,取樣裝置由固定鋼結構支撐，取樣槍插入鋼包預定深度，停留數(shù)秒后抽出。取樣槍可使用鋼水取樣探頭和測溫熱電偶，也可使用測溫和測氧含量的混合型探頭。,36,加料系統(tǒng),組 成： 高位料倉皮帶、儲料斗

14、、溜槽和固定料槽； 動 作： 造渣材料和合金由上位料倉經(jīng)溜槽和固定料槽進入鋼包。 料倉共16個，分別為鐵合金、脫氧劑、造渣料和增碳劑。,37,喂絲裝置,目 的： 借助喂絲機將易氧化、易揮發(fā)合金制成包芯線輸入鋼液，達到脫氧、脫S等目的； 喂絲設備： 松卷裝置、喂絲器、導向系統(tǒng)構成； 喂絲操作： Al絲在成分調(diào)整時喂入，Si、Ca-Si絲在LF處理后喂入。喂絲時弱吹Ar攪拌，可自動設定也可手動。,38,第四節(jié)VD法精煉工藝,1) VD概述 2) VD生產(chǎn)模擬 3) VD生產(chǎn)工藝 4) VD相關設備,39,1) VD概述,20世紀50年代由德國首先應用，用于生產(chǎn)低碳鋼，可嚴格控制成分和溫度。 具有以

15、下功能： 有效的脫氣，減少H、N； 脫氧，通過C+O=CO去除O； 通過堿性頂渣去S； 通過合金微調(diào)及吹Ar控制化學成分和溫度； 通過吹Ar使夾雜無聚集上浮。 VD主要與電弧爐和LF配合，用于生產(chǎn)管線鋼，S10ppm；H 1.5-2ppm；N 40ppm；O 20ppm。,40,2) VD生產(chǎn)模擬,工部全景,生產(chǎn)模擬,41,3) VD生產(chǎn)工藝,基本原理,真空處理,吹Ar制度,42,基本原理,真空脫氣,吹Ar精煉,43,真空脫氣,原 理： 基于H、N在鋼液中溶解服從平方根定律，當VD抽真空時，真空室內(nèi)壓力降低，使H、N隨之降低，達到去除目的。 脫氣產(chǎn)物為氣體，向溶液中析出的脫氧產(chǎn)物CO和吹Ar氣

16、泡內(nèi)擴散而一起去除。,44,吹Ar精煉,通過鋼包底部的多孔塞將Ar吹入鋼液， Ar在上升中形成小氣泡，對H、N而言為真空室，因此向其中擴散并帶走。此外，吹Ar利于去除夾雜、均勻成分和溫度，避免鋼液二次氧化。,45,真空處理,工作順序： 排氣連續(xù)壓縮（6min后）達設計真空度保持達到VD處理要求反抽氣破壞真空。,46,吹Ar制度,鋼包到工位即吹Ar，不吹破渣面，防止透氣磚堵塞； 加合金采用大流量吹Ar，吹開渣面，使合金直接進入鋼液，提高收得率； 高真空處理時小流量吹Ar，防噴濺； 喂絲時，小流量吹Ar，防止增N和二次氧化。,47,4) VD相關設備,加 料 系 統(tǒng),自 動 測 溫 裝 置,喂 絲

17、 設 備,真 空 罐 蓋 臺 車,真 空 罐,48,真空罐,組 成： 鋼板制成的圓桶、法蘭、密封座和平板； 典型參數(shù)： 直徑 6000-7000mm 高度 6000-7000mm 鋼板壁厚 20-40mm 鋼包距罐頂距離 200-300mm。,49,真空罐蓋臺車,罐 蓋： 鋼結構加工件，上設觀察孔、工業(yè)電視孔、合金投料斗、托架、防熱罩吊掛裝置； 臺 車： 由型鋼焊接的結構架和4個車輪組成，由電極驅動。,50,加料系統(tǒng),帶真空閥門的真空料倉接受高位料倉輔助料，再把輔助料加入真空料倉，料倉布置在真空罐蓋的上面并一起運動。閥門的開閉由汽缸操作。,51,自動測溫裝置,其固定在真空罐臺車上。取樣槍插入預

18、定深度，停留數(shù)秒，然后抽出，槍頭使用探頭及熱電偶。,52,喂絲設備,組 成： 松卷裝置、喂絲機和導向裝置構成； 絲線直徑：5-18mm 喂絲速度：3-300m/min,53,第七章 特種冶煉,第一節(jié)感應爐冶煉 第二節(jié)電渣重熔冶煉,54,55,感應電爐的基本電路,56,感應爐的加熱過程,交變頻率的電流通過坩堝外側的螺旋形水冷線圈時，在線圈所包圍的空間和四周產(chǎn)生了磁 場。該磁場極性和強度隨交變電流的頻率而變化，因此是一個交變磁場。交變磁場的磁力 線一部分穿透金屬爐料，還有一部分穿透坩堝材料。該交變磁場的極性、強度、磁通量變 化率程度等決定于通過水冷線圈的電流強度、頻率和線圈的匝數(shù)和幾何尺寸。,57

19、,交變磁場產(chǎn)生感應電流,磁場的一部分磁力線穿透坩堝內(nèi)的金屬爐料，當 磁力線的極性和強度產(chǎn)生周期性的交替變化時，磁力 線被金屬爐料所切割，相當于導體做切割磁力線的運 動。在坩堝內(nèi)的金屬爐料之間所構成的閉合回路內(nèi)就 產(chǎn)生了感應電動勢E，其大小可用下式表示： E=4.44f(伏) F交變磁場的磁通量，奧斯特/cm2 交變電流的頻率，赫茲 在感應電動勢的作用下金屬爐料中產(chǎn)生感應電流。感 應電流I的大小服從歐姆定律。 I=4.44f/R（安培） R金屬爐料的有效電阻，歐姆。,58,感應電流轉化為熱能,金屬爐料內(nèi)產(chǎn)生的感應電流在流動中要克服一定的電阻，從而由電能轉化為熱能。利用這種熱能使金屬爐料加熱并熔化

20、。,59,感應電流的集膚效應,交變頻率的電流通過導體，電流沿導體的橫斷面分布是不均勻的。電流密度由表面向中心依次減弱，即是電流有趨于導體表面的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為電流的集膚效應。 感應電流是交變頻率的電流，它在爐料中的分布符合集膚效應。由于電流聚集在表面層，對感應電爐爐料熔化、頻率選擇以及鋼液的運動等一系列問題均產(chǎn)生重要的影響。,60,爐料和鋼液中的感應電流服從集膚效應由表面向中心依次減弱的。其分布的規(guī)律可用下面的公式表示。 Ix =IAe-x/（安培） Ix距離導體表面x厘米處的電流強度，安培； IA 導體表面的電流強度，安培； x-表面到測量處的距離，厘米； 電流透入深度，厘米；動畫制作要求

21、： 1曲線由上到下漸漸呈現(xiàn)。 e-數(shù)學常數(shù)，e=2.718。當x=時 Ix =IAe-1 將e值代入上式后得 Ix =0.368IA（安培） 由此可知：電流透入深度就是從電流強度降低到表面電流強度的36.8%的那一點到導體表面的距離。從圖中可以看出沿導體橫斷面上距表面5倍透入深度處的電流強度接近于零。 電流透入深度可用下式計算： f-電流的頻率，赫茲。,=5030（厘米）這里導體的電阻率，歐姆厘米； 導體的導磁率，亨利厘米；,61,爐料的最佳尺寸范圍和電流透入深度的關系,當圓柱形的直徑d和透入深度的比值為3.5時總效 率最高。產(chǎn)中所用爐料尺寸形狀是復雜的，即d與 ，的比值變化范圍較大。但是，當

22、該比值在36 之間時，所選擇的電源頻率可以認為是合理的。根 據(jù)這一實驗基礎可以近似地計算出不同電源頻率時 圓柱形爐料的最佳尺寸范圍，計算公式如下： d=nt（cm） n實驗常數(shù)，取n=36; t爐料在居里點以上時的透入深度，cm； d-圓柱爐料的最佳尺寸。 由此最佳爐料尺寸與電流頻率的關系：當爐料直徑為電流透 入深度的36倍時可得到較好的總效率。,62,坩堝容量和電源頻率的關系,電源頻率影響電流透入深度，而后者又決定 最佳爐料尺寸?？梢钥闯?，隨電源頻率的增 加，最佳爐料直徑相應地變小。也就是說頻 率高的電源應選用小尺寸的爐料、頻率低的 電源選用大尺寸的爐料為宜。因此，在感應 電爐的設計時，大中

23、容量的電爐多選用較低 頻率的電源，以便利用大塊爐料。,63,電磁力的產(chǎn)生和對鋼液的作用,處在強磁場中的鋼液受到電磁力 的作用產(chǎn)生強烈的運動。磁場對 鋼液的這種作用稱為電磁攪拌作 用。鋼液在電磁力的作用下產(chǎn)生 運動，而鋼液的運動又帶來了一 系列包括有益的和有害的結果。,64,坩堝的分類及質量要求,坩堝的分類 (l)按材質分類。 A 堿性坩堝：B酸性坩堝： C中性坩堝： （2)按制作方法分類。 A爐外成型預制坩堝 B爐內(nèi)成型坩堝 C砌筑式坩堝 2）坩堝的質量要求 （l)坩堝應具有高的耐火度。煉鋼用坩堝為1700 （2) 制作坩堝的耐火材料必須有良好的物化穩(wěn)定性。 （3）抗鋼液的化學浸蝕性。 （4)

24、耐急冷急熱性。 （5)高溫強度。 （6)一定的絕緣性能，以免被擊穿。 （7)無污染、無害和成本低廉。,65,電渣重熔法,電渣重熔法(Electroslag Remelting)，簡稱ESR，是利用水 冷銅模和自耗電極在熔渣中熔化精 煉，快速凝固得到高質量鋼錠的方法。 該設備以熔渣的電阻做發(fā)熱源，以爐 渣和鋼液物化反應清洗鋼中夾雜物生 產(chǎn)特殊鋼和合金。,66,電渣重熔基本原理,在熔鑄的過程中，自耗電 極的熔化、鋼水的凈化和 填充以及順序凝固終不斷 地進行，直到結晶器被全部充滿，完成全部熔鑄過程。,67,第八章 鋼的澆鑄,第一節(jié) 鋼的凝固理論 第二節(jié) 模鑄 第三節(jié) 連鑄（PPT） 第四節(jié) 實驗 鎮(zhèn)

25、靜鋼凝固模擬,68,第一節(jié)鋼的凝固理論,鋼的凝固理論 鋼的結晶條件 鋼液結晶的一般規(guī)律 晶核的形成與長大 鋼液結晶時產(chǎn)生的物理化學現(xiàn)象,69,第一節(jié)鋼的凝固理論,鋼的凝固理論 澆注是煉鋼的重要組成部分，基本任務就是將溫度合適的優(yōu)質鋼液澆注成形狀良好的鋼錠、連鑄坯。 鋼由液態(tài)轉變?yōu)楣虘B(tài)的過程稱為鋼的凝固。鋼的凝固過程也是結晶過程。從微觀上來看，它是鋼液中無規(guī)則的原子集團轉變?yōu)樵硬匆欢ㄒ?guī)則排列的結晶體；從宏觀上來看，就是鋼液中貯藏的顯熱和凝固潛熱（結晶潛熱）傳輸?shù)酵饨?，使鋼液變?yōu)楣虘B(tài)。,70,第一節(jié)鋼的凝固理論,鋼的結晶條件 當溫度高于T。時，鋼液的自由能低于 固體鋼的自由能，這時固體鋼轉變?yōu)?/p>

26、 鋼液。當溫度為T。時，鋼液的自由能 與固體鋼的自由能相等，兩種狀態(tài)共 存。當溫度低于T。時，固體鋼的自由 能低于鋼液的自由能，這時結晶過程 才能自發(fā)地進行。T。稱為理論結晶溫 度，而把鋼液開始結晶的溫度稱為實 際結晶溫度Tn，鋼液的理論結晶溫度 與實際結晶溫度之差叫做過冷度。即 T= T。-Tn，鋼液的結晶總是在 過冷的條件下進行，而且過冷度越 大，結晶的自發(fā)趨勢也越大，因此過 冷是鋼液結晶的必要條件。,71,第一節(jié)鋼的凝固理論,鋼液結晶的一般規(guī)律 在液態(tài)金屬中產(chǎn)生極小的晶體作為結晶中心，這極小的晶體稱為晶核； 晶核逐漸長大成較大的晶體。 形核率：一定的過冷度下，單位時間內(nèi)，單位體積的液態(tài)金

27、屬中所形成的晶核數(shù)目。單位為晶核數(shù)目(S.-mm3)。 在一定的過冷度下進行結晶時，液態(tài)金屬中以一定的形核率產(chǎn)生晶核，過冷度越大，形核率越大，晶核的數(shù)目越多，與此同時，已經(jīng)產(chǎn)生的晶核按一定的長大線速度(mm/s)長大，這樣結晶到所有的液態(tài)金屬耗盡為止。,72,第一節(jié)鋼的凝固理論,晶核的形成與長大 晶核的形成 均質形核：均質形核是以鋼液內(nèi)的近程有序排列的原子集團為核心直接產(chǎn)生，這樣的核心稱為晶胚。 非均質形核：非均質形核是在鋼液內(nèi)晶核依附于某些未熔的外來微?；螂s質的表面而形成。實際上，鋼液的結晶主要是非均質形核。 晶核的長大 晶核一旦形成且能穩(wěn)定存在后就將迅速長大。晶核長大的實質就是原子由液態(tài)向

28、固態(tài)的轉移。 在實際生產(chǎn)中，鋼液在錠模（或鑄型）中結晶時，熱量通過模壁向外散失。,73,第一節(jié)鋼的凝固理論,鋼液結晶時產(chǎn)生的物理化學現(xiàn)象 選分結晶和液析 氣體析出 體積收縮 樹枝狀晶體的形成,74,第二節(jié) 模鑄,鑄錠設備 澆注工藝,75,鑄錠設備,鋼包 澆注控制系統(tǒng) 鋼錠模 中注管 底盤 保溫帽,76,鋼包,近年來，各種爐外精煉的迅猛發(fā)展，鋼包已肩負著精煉的作用，鋼包即為精煉包，是精煉的重要設備,77,澆注控制系統(tǒng),滑動水口澆注控制系統(tǒng)是由上水口、上滑板、下水口、下滑板等組成。上水口與上滑板固定在鋼包的底部，但上滑板滑動面露于包底，外邊并與滑動導軌平行。下水口和下滑板裝在滑動機構的滑盒中。在出

29、鋼時，上下水口眼處于關閉狀態(tài)。澆注時，通過外力作用，使滑盒滑動，下水口和下滑板也跟著滑動，從而使上下滑板孔錯位，以達到控制開閉和調(diào)節(jié)鋼流的大小，使?jié)沧⑺俣葷M足要求,78,鋼錠模,鎮(zhèn)靜鋼鋼錠從外形上看，為上大下小、封底、帶保溫帽。 斷面形狀有正方、長方、圓形和多角形多種。正方形的錠模使用最廣，既適宜軋制，又適宜鍛造。錠模的內(nèi)表面往往做成凸面，即邊形凹邊，而斷面的角部又都做成圓形，以減少柱狀晶形成的脆弱面，防止產(chǎn)生角裂。,79,鋼錠模,鋼錠的高寬比 錠身高度與鋼錠斷面的平均直徑之比， 常用符號H/D表示。增加高寬比，可以 提高開坯機的生產(chǎn)效率，但過大，即細 高，上升困難，易造成翻皮缺陷，過大 的高寬比，由于錠模內(nèi)鋼液靜壓力的增 加，又會惡化鋼中氣體、夾雜物的排 出，增加縮孔、中心疏松的發(fā)展。然而 增加高寬比，可以減輕偏析。但如果高 寬比過?。ù侄?，不僅會使鋼錠 的偏析嚴重，而且也降低開坯機的生產(chǎn) 能力，使保溫帽部分的相對重量損耗也 增加。所以，鋼錠的高寬比要有合理的 比值，合適的高寬比2.54.0(軋制)。 2.03.0（鍛造）。,80,保溫帽,保溫帽是由殼體和耐火材料內(nèi)襯構成。它的