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炉外精炼技术炉外精炼技术的选择依据炉外精炼技术的选择依据.pptx

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2024-12-05 17:00

炉外精炼技术;21世纪以来，炉外精炼进入自主创新、系统优化、全面发展阶段。据不完全统计总数已超过1000台。从炉外精炼设备的发展情况来看，具有加热功能、投资较少的LF发展最快，RH循环脱气装置精炼的钢水质量最具保证，近年来由于质量要求和品种开发需要，RH也被广泛采用。;(1)生产的最终产品及其质量要求。 (2)初炼炉的技术参数、冶炼工艺特点与炉外精炼设备的配合方式。旧车间增设炉外精炼设备时，还应考虑诸如车间高度、起重机的能力，原有设备的布置及工艺流程等因素。 (3)当地条件：如原料的特性及来源，能源及其供应方式，运输方式等。 (4)经济与社会效益，如基建及设备投资，运转费用及生产成本，环境保护和产品需求情况等。;精炼工艺的选择应以适应钢的质量要求为首要目的。有的炼钢车间为了适应多种钢的需要甚至设有两种以上的炉钋精炼设备。炉外精炼技术发展迅速，世界主要产钢国家炉外精炼设备类型和数量统计资料表明，LF最多，其次是RH、VD、AOD、VOD等。值得关注的是，近几年国内外高水平转炉钢厂炉外精炼采用LF工艺呈现减少趋势，而RH目前已发展成为大型转炉钢厂应用非常广泛的炉外精炼工艺。;(1) 几乎任何一种精炼工艺均有钢水的搅拌以促进渣钢反应，均匀化学成分，均匀钢水温度以及加速添加料的熔化与均匀化。所以搅拌已成为精炼过程的必备手段。最常用的是真空或非真空下的钢水吹氩搅拌处理，这也是钢水连铸之前必不可少的准备处理。不论是普碳钢类连铸或特殊钢种连铸，也不论钢水量的多少均应进行钢包吹氩。 ;(2)真空精炼(或称钢水真空处理)对脱除气体最为有利，尤其对脱氢甚为有效。真空处理可以使大部分特殊钢脱氢、脱氧、脱除部分氮和降低夹杂，并且可以在真空下脱碳生产超低碳钢种。真空处理(包括DH、RH、VD)中DH、RH占有优势。DH设备较复杂，而且是间断性的，20世纪80年代以来较少采用。RH设备目前得到广泛发展，在日本，一些工厂多采用RH处理，无论电弧炉或转炉钢水大多采用初炼炉(EAF或BOF) →LF→RH→连铸流程。国内许多转炉钢厂为了进一步提高钢的质量，也新建了RH装置。;(3)真空吹氧脱碳，RH-OB是日本开发的钢水循环真空处理过程吹氧脱碳技术，RH-PB法是循环脱气过程中吹入粉剂，RH-KTB是通过真空室上部插入的水冷氧枪向RH真空室内钢水表面吹氧，加速脱碳，提高二次燃烧率，降低温降速度。它们都是RH技术的发展，适于冶炼超低碳钢种，初炼炉可为转炉或电弧炉。;(4) VOD与AOD是冶炼不锈钢的炉外精炼技术。前者又可与VAD设备联合，组成VOD-VAD两用装置，共用一套真空抽气系统和真空室（真空罐），使总体设备简化，既可以减少厂房面积，又可以适应不同钢种的工艺需要。我国特殊钢厂引进和自行设计制作的该种设备多是这种联合式的。以EAF为初炼炉，以VOD或AOD为二次精炼，使熔炼超低碳型不锈钢更易成功。不仅提高Cr回收率，且节约低碳、微碳合金，降低炼钢成本，成为熔炼超低碳型不锈钢工艺的必用设备。;(5)具有电弧加热功能的精炼设备。常用者有三种：ASEA-SKF钢包炉，LF型钢包炉，VAD真空加热脱气装置。由于具有加热调温作用，一则可以减轻初炼炉出钢后钢水提温的负担。使初炼炉发挥高生产率的特点（高功率，超高功率电炉的快速熔化与氧化精炼，转炉缩短吹炼时间），二者使连铸可获得适当的浇注温度，使熔炼与浇注之间得到缓冲调节作用，提高连铸机生产率与钢水收得率。我国已建成40~300t不同容量的LF炉。LF成为高功率EAF与连铸间匹配的主要精炼设备。但转炉-LF的生产流裎亦有它的特点，它可以完成调（升）温，调整成分（如增碳、合金化），脱硫及协调熔炼与连铸工序的衔接等，使转炉也可以生产优质钢类，提高了钢质量，对增加转炉冶炼钢种起了促进作用。还可以降低转炉出钢温度，延长转炉炉衬寿命。因此，目前几乎所有的钢厂都配有LF炉。;(6) 炉外精炼时调整钢水温度（即补偿热损失）的技术。钢水精炼过程中散热量较多，为了适应后期浇注的需要，补偿热量损失十分重要，上述几种带电弧加热的设备是电加热方法的一种，此外还有直流电弧加热与等离子弧加热方法。钢包中用化学热加热方法具有设备简便和热效率高的优点，而且升温较快。CAS-OB是化学热法加热成功的技术，升温速度可达5~10℃/min，还有与之原理基本上相同的ANS-OB、IR-UT方法。比较几种钢水再加热方法，化学热法的优势是显著的。;从适用钢种来看，LF因其很强的渣洗精炼和加热功能，适宜于低氧钢、低硫钢和高合金钢生产；VD因其脱气和去除夹杂物功能，适宜于重轨、齿轮、轴承等气体和夹杂物严格的钢种；RH脱碳、脱气能力强，适宜于大批量精炼处理生产超低碳钢、IF钢；CAS-OB适宜于普碳钢、低合金钢生产；AOD、VOD等专门用于生产不锈钢。实际生产中，经