【2017年整理】炉外精炼(广东工业大学).ppt

第五章 炉外精炼(Secondary Refining);炉外精炼的定义及特点;日本轴承钢质量好的根本原因就是在炉外精炼上大下功夫。日本山阳钢厂对不同氧含量的轴承钢进行疲劳试验证明，当钢中[0]由30ppm降到15ppm时，疲劳寿命增加5倍；降到10PPm，则提高15倍；降到5PPm，可提高30倍。由此可以看出，保证钢材有高的纯净度是提高内在质量的重要环节。而炉外精炼就是为了解决科学技术发展对钢材质量的要求不断提高而提出来的。;炉外精炼的特点;手段： 工艺操作主要包括真空处理，吹氬气，吹氧，电磁搅拌，加入渣料、脱氧剂和合金元素，电弧加热等。 实际操作时主要采用其中一种和几种组合操作制度。;精炼的作用及方法;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;;（1） 渣洗; 对反应容器中的钢液进行搅拌，是炉外精炼的最基本、最重要的手段。它采取某种措施给钢液提供动能，促使钢液在精炼反应器中对流运动。 钢液搅拌可改善冶金反应动力学条件，强化反应体系的传质和传热，加速冶金反应，均匀钢液成分和温度，有利于夹杂物聚合长大和上浮排除。;a 气体搅拌 气体搅拌主要用氩气，故又称氩气搅拌。向钢液吹入氩气可以用顶枪插入法，也可以用底部透气砖法。 实践证明，从底部通过透气砖吹入氩气，可充分发挥其搅拌作用，氩气利用率高 目前，大多数的吹氩搅拌均采用透气砖底吹法。;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;b 电磁搅拌 对钢水施加一个交变磁场，当磁场以一定速度切割钢液时，会产生感应电势，这个电势可在钢液中产生感应电流，载流钢液与磁场的相互作用产生电磁力，从而驱动钢液运动，达到搅拌钢液的目的。 ;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.; c 循环搅拌 典型的循环搅拌是钢液在循环流动的过程中实现搅拌，如RH（真空循环脱气法 ）与DH（真空提升脱气法 ）的搅拌方式，也有人称吸吐搅拌。 在精炼中，钢包内的搅拌是由真空室内钢液注流进入钢包中引起的。 ;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;(3) 真空;向钢液中吹入氩气，从钢液中上浮的每个小气泡都相当于一个“小真空室”，气泡内的H2，N2及CO等分压接近于零，钢中的[H]、[N]以及碳氧反应产物CO将向小气泡中扩散并随之上浮排除。吹氩对钢液具有“气洗”作用。 ;例如，电弧炉冶炼不锈钢的返回吹氧法，在1873K下很难使[C]降至很低的数值。而在AOD（氩氧精炼法 ）法中，向钢液中吹入不断变换Ar/O2比例的气体，可以降低碳氧反应中产生的CO分压，从而使钢液的[C]含量达到超低碳水平。 ;（4） 喷吹;;喂丝法是将易氧化，密度小的合金元素置于低碳钢包裹线中，通过喂丝机将其送入钢液内部。 喂丝法的优点： a 可防止易氧化的元素被空气和钢液面上的顶渣氧化，准确控制合金元素添加数量，提高和稳定合金元素的利用率；;;;喷吹工艺;（6） 加热;;常用的加热方法有电加热和化学加热。 电加热方式主要有电弧加热和感应加热。 电弧加热原理与电弧炉相似，采用石墨电极，通电后，在电极与钢液间产生电弧，依靠电弧的高温加热钢液。 由于电弧温度高，在加热过程中，需控制电弧长度及造好发泡渣进行埋弧加热，以防止电弧对耐火材料产生高温侵蚀。 ;;LF炉（具有加热和搅拌功能的钢包精炼法 ）; 典型炉外精炼方法（ RH 法）