《炉外精炼的工艺技术发展终稿.docVIP

炉外精炼技术的发展 摘要 随着科学技术的迅速发展，钢材性能和质量越来越被重视，钢材质量主要包括钢材的洁净度、、论述了　　、、、、、、、、、、、(高炉-炼钢炉(电炉或转炉)-铸锭)，已逐步被新的流程(高炉-铁水预处理-炼钢炉-炉外精炼-连铸)所代替。已成为国内外大型钢铁企业生产的主要工艺流程，尤其在特殊钢领域，精炼和连铸技术发展得日趋成熟。精炼工序在整个流程中起到至关重要的作用，一方面通过这道工序可以提高钢的纯净度、去除有害夹杂、进行微合金化和夹杂物变性处理；另一方面，精炼又是一个缓冲环节，有利于连铸生产均衡地进行。， 日本在20世纪70年代为了降低炼钢成本，提高钢的纯净度和质量，率先将炉外精炼技术应用于特殊钢生产中，随后西欧的钢铁企业也加入到推广和使用这项技术的行列中。据资料报道，日本早在1985年精炼率达到65．9％，1989年上升到73．4％，特殊钢的精炼率达到94％，新建电炉短流程钢厂100％采用炉外精炼技术。80年代连铸技术发展迅速，原有的炼钢炉难以满足连铸的技术要求，更加促进了炉外精炼技术的发展，到1990年为止世界各主要工业国家拥有1000多台(套)炉外精炼设备。我国早在20世纪50年代末，60年代中期就在炼钢生产中采用高碱度合成渣在出钢过程中脱硫冶炼轴承钢、钢包静态脱气等初步精炼技术，但没有精炼的装备。60年代中期至70年代有些特钢企业(大冶、武钢等)引进一批真空精炼设备。80年代我国自行研制开发的精炼设备逐渐投入使用(如LF炉、喷粉、搅拌设备)，黑龙江省冶金研究所等单位联合研制开发了喂线机、包芯线机和合金芯线，完善炉炉外精炼技术的辅助技术。现在这项技术已经非常成熟，以炉外精炼技术为核心的“二三位一体”短流程工艺广泛应用于国内各钢铁企业，取得了很好的效果。初炼(电炉或转炉)一精炼一连铸，成了现代化典型的工艺短流程。 2. 当前炉外精炼技术存在的问题—连铸生产衔接。 ④以AOD为主体，包括VOD转炉顶底吹生产不锈钢和超低碳钢的精炼技术。 炉外精炼技术本身就是一项系统工程，必须认真分析市场对产品质量的要求，明确基本工艺路线，做到炉外精炼功能对口，在工艺方法生产规模以及工序间的衔接 匹配经济合理。此外，还必须注意相关技术和原料的配套要求，主体设备与辅助设备配套齐全，保证功能与装备水平符合要求等问题。 4.炉外精炼技术在生产中的应用 目前得到公认并被广泛应用的炉外精炼方法有：LF法、RH法、VOD法。 1.LF法(钢包精炼炉法) 它是1971年由日本大同钢公司发明的，用电弧加热，包底吹氩搅拌。 工艺优点: 1)电弧加热热效率高，升温幅度大，控温准确度 可达土5℃； 2)具备搅拌和合金化的功能，吹氩搅拌易于实 现窄范围合金成份控制，提高产品的稳定性； 3)设备投资少，精炼成本低，适合生产超低硫钢、超低氧钢。 LF法的生产工艺要点: 1)加热与控温LF采用电弧加热，热效率高，钢水平均升温1 oC耗电0．5—0．8kW·h，LF升温速度决定于供电比功率(kVA／t)，而供电的比功率又决定于钢包耐火材料的熔损指数。因采用埋弧泡沫渣技术可减少电弧的热辐射损失，提高热效率10％~15％，终点温度的精确度≤±5摄氏度 2)采用白渣精炼工艺。下渣量控制在≤5kg／t，一般采用舢203一CaO—Si02系炉渣，包渣碱度R≥ 3，以避免炉渣再氧化。吹氩搅拌时避免钢液裸露。 3)合金微调与窄成份范围控制。据试验报道，使用合金芯线技术可提高金属回收率，齿轮钢中钛的回收率平均达到87．9％，硼的回收率达64．3％，钢包喂碳线回收率高达90％，ZG30CrMnMoRE喂稀土线稀土回收率达到68％，高的回收率可实现窄成份控制。 LF法在生产实践中的应用 2000年6月，鞍钢第一炼钢厂新建的连铸车问正式投产，精炼设备由两座LF钢包精炼炉，年处理钢水200万t；一座VD钢水真空处理装置，年处理钢水80万t组成。【JF炉最大升温速度为4℃，LF炉平均处理周期≤28min；处理效果：平均[H]≤0．0002％；最低[H]≤0．0001％。我国现有家重轨生产厂(攀钢、包钢、鞍钢和武钢)生产典型的工艺路线如下：LD-LF-VD-WF-CC，钢包吊到LF处理线的钢包车上后，由人工接通钢包底吹氩的快速接头，根据要求的钢水成分及温度确定物料的投入量(含喂丝)重轨钢含碳量较高，因而增碳显得很重要，转炉出钢时钢水含碳量控制为0．2％～0．3％(W．)，炉后增碳至0．60％一0．65％，在LF炉处理时再增0．10％一0．15％(W。)个碳至标准成份的中上限，经VD处理后即可达到钢种成分要求。 2. RH法(真空循环脱气法) 这种方法是1958年西德发明的，其基本原理是利用气泡将钢水不断的提升到真空室内进行脱气、脱碳，然后回流到钢包中。 RH法的优点 1)反应速度快。真空