炉外精炼课程

5炉外精炼方法的选择和发展趋势◆5.1炉外精炼设备的特点◆5.2炉外精炼工艺的几种基本类型◆5.3现代炼钢车间的组成和工艺要求◆5.4炉外精炼的问题和发展趋势

炉外处理设备和精炼方法提供包括脱气、脱氧、脱硫、去除非金属夹杂物与形态控制、合金成份微调和再加热等多种钢液深度精炼的功能；在精炼过程中还提供气体或电磁搅拌促进钢液运动，改善熔池反应动力学条件。因此，现代炼钢车间不仅有作为初炼炉的转炉或电弧炉，还包括有可以提供一种或多种精炼功能的炉外处理设备，组成完善的炼钢生产工艺优化系统。5炉外精炼方法的选择和发展趋势初炼炉和炉外处理设备的选择和组合，应该能够保证对钢液进行最佳的精炼处理，达到最好的经济技术质量指标：最后的产品达到所要求的最大限度的纯净度，符合不同品种的质量要求和提高钢液的可浇性，在生产率、节能和降低原材料消耗等方面得到明显的经济效益，在改善环境、降低劳动强度等方面获得良好的社会效益。5炉外精炼方法的选择和发展趋势5.1.1设备的类型和特点类型特点钢包◆炉外处理中应用广泛的一种设备◆钢包内衬多数采用碱性材料◆通常采用钢包盖及燃烧器加热来提高钢包衬的温度并减小热损失◆在钢包底部安装一块或几块透气砖，◆在处理过程中吹入氩气提高处理效果。采用滑动水口浇注转炉型处理容器◆由顶吹或顶底复吹转炉发展而来，主要用于处理超低碳钢或高铬低碳合金钢。◆单位钢液占有的容积比钢包大的多。◆大量的气体是从安装在炉底或侧墙的喷嘴吹入炉内。a带盖的处理钢包b带盖的吹氩钢包；c带凸缘固定盖的钢包d真空处理钢包

abcd5.1.1设备的类型和特点不同设计的AOD转炉转炉型处理容器

底吹转炉VOD转炉

5.1.2炉外精炼方法的选择综合考虑因素：1)企业产品大纲及其对质量的要求；2)初炼炉的技术参数和冶炼工艺特点，以及与炉外处理设备的联系配合方式。3)企业具体条件，如原材料的特性及来源，能源及其供应方式，运输方法等。4)经济及社会效益，如基建及设备投资，运转费用及生产成本，环境保护和市场需求程度等。5.2炉外精炼工艺的几种基本类型5.2.1真空脱气处理这类工艺用于对钢液进行脱气处理，生产低气体含量钢。真空脱气处理方法的主要设备包括钢包、真空室或安装在钢包车上的真空容器、可升降的真空盖及其执行机构、真空泵及抽气系统、合金材料添加系统和控制操作室。EAFLFRHFTCC电弧炉钢包炉循环真空脱气喂线连铸德国Siegen-Geiswed厂电炉车间的工艺流程

当前炉外处理技术主要发展趋势

◆(1)铁水、钢液全部进行预处理、炉外精炼。炉外处理设备全部在线运行。

◆(2)向组合多功能精炼站的方向发展，并已形成了一些较常用的多功能处理模式：

1)以钢包吹氩为核心，加上与喂线、喷粉、化学加热、合金成分微调等一种或多种技术相结合的精炼站，用于转炉一连铸生产衔接。

2)以真空处理装置为核心，并与上述技术中一种或几种技术复合的精炼站，也主要与转炉一连铸生产相衔接；

3)以钢包炉(LF)为核心，与上述技术及真空处理等一种或几种技术相复合的精炼，主要用于电弧炉一连铸生产衔接。

4)鱼雷罐车或铁水包等铁水运载容器逐渐向转炉型的预炼炉方向发展的铁水预处理（脱硫或三脱——脱硅、脱磷、脱硫)技术。5)以AOD为主体，包括VOD、转炉顶底复吹在内的不锈钢精炼技术。

◆(3)根据产品质量、工艺和市场要求，不同类型的工厂对炉外处理的选择也初步形成了一些模式；

1)生产板带类钢材的大型联合企业，一般有两种类型的精炼站，即以CAS-OB吹氩精炼为核心的复合精炼，或以真空处理为核心的组合精炼。同时也应该配有铁水预处理站。

2)生产棒线材为主的30t及以下的中小转炉厂，通常配有钢包吹氩、喂线、合金成分微调综合精炼站，并注意钢液温度补偿。3)电炉钢厂根据产品选择的炉外处理模式

——生产不锈钢板、带、棒线，通常采用AOD炉，有的还设有LF炉或VOD炉。

——非不锈钢类的合金钢厂，一船设LFV多功能复合精炼装置。

——普碳钢和低合金钢生产厂，多数设LF炉为核心的多功能精炼装置，或吹氩喂线装置。

炉外处理技术对钢铁工业的发展所起的作用越来越大。炉外处理技术本身的发展和相关技术的完善，对于钢铁生产流程的整体优化及钢铁产品质量的影响十分重要。在完善钢铁生产系统工艺和炉外处理技术中，钢液温度补偿技术一加热方法，炉外处理设备所用的耐火材料的质量和使用，防止处理后钢液再氧化，以及小型炼钢车间炉外处理方法的最佳选择等问题还需要进一步研究。5.4.2尚待进一步解决的问题钢液温度补偿电弧加热:电弧对钢包衬的辐射，降低了包衬寿命。小容量钢包(小于30t)直径小，对于三相电极的布置和容纳也有问题。CAS-0B：铝和合金的消耗量增加；可适用的钢种有限。耐火材料相对于转炉和电弧炉炉衬，精炼设备内衬寿命很低；特别在个别部位，如钢包炉的渣线、VOD、AOD的内衬，透气砖和AOD风口周围，以及RH上升管等部位使用寿命特别低。需进一步解决的问题钢液再污染经过精炼处理后的