炉外精炼(炼钢工艺)24页-BD

1、第八章第八章 炉外精炼炉外精炼8.1 8.1 炉外精炼手段及分类炉外精炼手段及分类8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果8.3 8.3 炉外精炼技术发展趋势炉外精炼技术发展趋势8.1 8.1 炉外精炼手段及分类炉外精炼手段及分类u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，行精炼的炼钢过程，称称“二次炼钢二次炼钢”（Secondary Steelmaking Process），又称），又称“二次精炼二次精炼”（Secondary Refining）u为生产超纯铁素体不锈钢、无间隙原子深冲钢（为生

2、产超纯铁素体不锈钢、无间隙原子深冲钢（IFIF钢）、超钢）、超低碳贝氏体钢等需要，促使炉外精炼的发展。低碳贝氏体钢等需要，促使炉外精炼的发展。 初炼初炼：熔化、脱磷、脱碳和主合金化：熔化、脱磷、脱碳和主合金化 精炼精炼：脱气、脱氧、脱硫、深脱碳、去除夹杂及成分微调：脱气、脱氧、脱硫、深脱碳、去除夹杂及成分微调1.1.炉外精炼的手段炉外精炼的手段 1 1）钢液搅拌）钢液搅拌l气体搅拌（吹氩搅拌方式）气体搅拌（吹氩搅拌方式）l吸吐搅拌（吸吐搅拌（RHRH和和DHDH搅拌方式）搅拌方式）l感应搅拌（感应搅拌（ASEA-SKFASEA-SKF搅拌方式）搅拌方式）8.1 8.1 炉外精炼手段及分类炉外精

3、炼手段及分类246.1188lgK 2N22TpKNNNNN2 2）真空脱气）真空脱气l脱氢脱氢l脱氮脱氮l脱氧脱氧2 22HHpKHHH003.21160 1 TKPffcKocooccocoocco3 3）合成渣洗）合成渣洗4 4）喷粉精炼）喷粉精炼5 5）钢水加热）钢水加热l 电弧加热电弧加热l 化学加热（铝热法、硅热发、化学加热（铝热法、硅热发、COCO燃烧法）燃烧法）钢包加热系统工艺示意图钢包加热系统工艺示意图合金的喂入与喷粉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常用钢包搅拌系统示意图8.1 8.1 炉外精炼手段及分类炉外精炼手段及分类精炼方法精炼方法真空精炼法真

4、空精炼法惰性气体稀释法惰性气体稀释法渣洗精炼法渣洗精炼法从有无补偿加热从有无补偿加热装置方面又分为装置方面又分为钢包处理型钢包处理型(RH(RH、TNTN、SLSL、WFWF、GazidGazid）钢包精炼型（钢包精炼型（VADVAD、VODVOD、AODAOD、SKFSKF、LFLF）2. 2. 炉外精炼分类炉外精炼分类8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果一、钢包吹氩技术一、钢包吹氩技术u带保护罩加合成渣吹氩带保护罩加合成渣吹氩SAB法（Sealed Argon Bubbling）CAB法（Capped Argon Bubbling）20:40:40:322OAlSi

5、OCaO合成渣成分为8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果u封闭式吹氩成分微调法封闭式吹氩成分微调法CAS法CAS-OB法8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果u带电弧加热的钢包吹氩带电弧加热的钢包吹氩 LFLF炉具有炉具有4 4个功能：个功能： a.a.还原气氛还原气氛( (石墨电极反应石墨电极反应) ) b. b.氩气搅拌氩气搅拌 c.c.埋弧加热埋弧加热 d.d.白渣精炼白渣精炼LFLF炉与超高功率电弧炉配合，炉与超高功率电弧炉配合，除提高钢质量外，可提高生产除提高钢质量外，可提高生产率率15-20%15-20%。8.2 8.2 炉外精炼方法及

6、冶金效果炉外精炼方法及冶金效果 二、钢包喷射冶金二、钢包喷射冶金 喷射冶金的基本特征是利用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了钢液内冶金反应的热力学和动 力学条件。力学条件。 冶金特点如下：冶金特点如下： a.a.扩大了反应表面积扩大了反应表面积 b.b.连续供料与控制供料连续供料与控制供料 c.c.解决了活性元素加入问题解决了活性元素加入问题 d.d.反应在熔池被强烈搅动下进行反应在熔池被强烈搅动下进行 8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶

7、金效果uCAB/TNCAB/TN法和法和SLSL法法CAB/TN法SL法可以喷吹合金粉末8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果u RH-IJRH-IJ法法 喷射冶金不具备真空去气、喷射冶金不具备真空去气、脱碳功能，也无法形成还原脱碳功能，也无法形成还原气氛，是其局限性。气氛，是其局限性。 目前正在探索目前正在探索LFLF、VODVOD、RHRH 等精炼工艺和喷吹冶金合理等精炼工艺和喷吹冶金合理 结合，如结合，如RH-IJRH-IJ法用于精炼硅法用于精炼硅钢。钢。8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果三、喂线技术三、喂线技术 8080年代出现的喂线技术

8、，逐年代出现的喂线技术，逐步步 代替了喷枪喷吹技术，以每代替了喷枪喷吹技术，以每分钟分钟 80-300m80-300m的速度喂入熔池的速度喂入熔池深处。深处。 因不存在气相载体，喂入的因不存在气相载体，喂入的金属向上移动时间延长，有足金属向上移动时间延长，有足够的时间与钢液发生反应。够的时间与钢液发生反应。 综合对比各种炉外精炼技术，综合对比各种炉外精炼技术，喂线技术有以下优越性：喂线技术有以下优越性： 1 1）合金收得率高。）合金收得率高。 2 2）合金微调接近目标值。）合金微调接近目标值。 3 3）铝的收得率提高，收得率）铝的收得率提高，收得率 可达可达94-98%94-98%。8.2 8

9、.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果四、循环真空脱气法四、循环真空脱气法RH-OBRH-KTBRH8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果五、真空钢包处理五、真空钢包处理吹氩和真空脱气结合吹氩和真空脱气结合-芬克法芬克法真空下减压吹氩精真空下减压吹氩精炼炼-Gazad法法电磁搅拌真空电磁搅拌真空去气法去气法8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果六、电弧加热的真空精炼炉六、电弧加热的真空精炼炉uASEA-SKFASEA-SKF炉炉具有真空脱气、电弧加热、电磁搅拌功能8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果uVADVAD炉

10、炉 具有电弧加热、吹氩搅拌、具有电弧加热、吹氩搅拌、 真空脱气、包内造渣、合金真空脱气、包内造渣、合金 化等多种精炼手段。化等多种精炼手段。 VADVAD可实现以下功能：可实现以下功能： （1 1）有效杜绝炉渣回磷；）有效杜绝炉渣回磷； （2 2）脱硫率高；）脱硫率高； （3 3）脱氧良好；）脱氧良好； （4 4）脱氢良好；）脱氢良好； （5 5）去氮率高；）去氮率高； （6 6）有效去除夹杂物；）有效去除夹杂物；8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果 不锈钢生产技术发展不锈钢生产技术发展方向：方向： 1 1）发展不锈钢冶炼工艺）发展不锈钢冶炼工艺 如右图的冶炼方法。如右

11、图的冶炼方法。 2 2）采用廉价原料）采用廉价原料 3 3）开发新产品）开发新产品 如高纯铁素体不锈钢如高纯铁素体不锈钢 马氏体不锈钢马氏体不锈钢 4 4）完善配套技术）完善配套技术 如不锈钢带钢连铸如不锈钢带钢连铸VODK-VOD/VADSS-VODVODCRH-OBAODCLU七、不锈钢炉外精炼七、不锈钢炉外精炼8.2 8.2 炉外精炼方法及冶金效果炉外精炼方法及冶金效果AOD-VCRAODVCR利用真空和吹利用真空和吹氩，进一步脱氩，进一步脱碳碳8.3 8.3 炉外精炼技术发展趋势炉外精炼技术发展趋势 1.1.钢水百分之百地进行处理；钢水百分之百地进行处理； 2.2.促使钢铁工业有粗放型向集约型发展；促使钢铁工业有粗放型向集约型发展； 3.3.向组合、多功能化方向发展；向组合、多功能化方向发展； 4.4.对不同规模、不同产品配备不同精炼技术：对不同规模、不同产品配备不同精炼技术： 1 1）生产板带钢材企业，应配备）生产板带钢材企业，应配备CAS-OBCAS-OB和和RHRH精炼站。精炼站。 2 2）生产棒材的企业，应配备）生产棒材的企业，应配备LFLF炉和喂线手段。炉和喂线手段。 3 3）对电弧炉特殊钢厂）对电弧炉特殊钢厂 生产不锈钢采用生产不锈钢采用EFAODV