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什么是爐外精煉
添加日期:2011/10/18 17:19:39   瀏覽次數:8323   文章來源:網絡   加入收藏

     爐外精煉是把轉爐中初煉的鋼水移到鋼包中進行精煉過程,也稱二次精煉,為了均勻成分和溫度,出現了鋼包內氣體攪拌工藝。最引人注目的是二次精煉的采用,大大提高了鋼的產量和質量。二次精煉的主要任務和目的是什么呢?在出鋼和連鑄時分離鋼水和爐渣、鋼水脫氧、 根據終點目標進行合金化、 調整注溫、 改進鋼水的潔凈度• 夾雜物變性• 去除鋼水中溶解的[H]和[N]、 脫碳、 脫硫、均勻鋼水成分和溫度。

1.1 爐外精煉的發展:
  隨著科學技術的發展,對煉鋼的生產率、鋼的成本,鋼的純潔度和使用性能,都提出了愈來愈高的要求。傳統的煉鋼設甚及工藝不能滿足要求。60 年代,在世界范圍內,傳統的煉鋼方法發生了根本的變化,由原來單一設備初煉及精煉的一步煉鋼法,變成有傳統煉鋼設備初煉,然后在爐外精煉的二步煉鋼法。出現了各種爐外精煉法。


1.2 爐外精煉的一些方法:

  方法1 、CAS 一鋼包封閉式吹Ar 成分微調法,將鋼包的渣面吹開,插入隔離罩,吹入Ar 攪拌,進行成分微調。吹Ar 處理后,鋼中[O]含量降低20%以上,[H] 含量降低20% , 非金屬夾雜物降低30 一40 %。

  方法2 、電弧加熱的鋼包吹Ar 爐(LF ) , Ar 氣攪拌。加速鋼一渣之間的反應,有利于脫[O]、[S]及夾雜物反上浮。LF 爐三根電極插入渣層中進行加熱,浸入渣中石墨與渣中氧化物反應:C + FeO →Fe + CO ↑: C + Mn 一Mne + CO↑等反應。一般處理時間為45 分鐘。但對超低[C ]、[ N 」鋼效果不理想。但投資少、設備簡單、操作靈活,因而得到廣泛應用。

  方法3 、RH 真空循環脫氣:RH真空循環脫氣法是德國蒂森的魯爾公司(Ru h rstahl )和海爾斯(Heraeus )聯合研制成功的。它將真空煉鋼與鋼水循環流動結合起來,具有處理周期短,生產能力大和精煉效果好的優點,非常適合與大的轉爐煉鋼爐相配合。世界上現有RH 處理設備150 多套,最大處理能量為360 噸。RH工藝是一種用于生產優質鋼的鋼水二次精煉工藝。整個鋼水冶金反應是在砌有耐火襯的真空槽內進行的。真空槽的下部是兩個帶耐火襯的浸漬管,上部裝有熱彎管,氣體由熱彎管、水冷彎頭經氣體冷卻器至真空泵系統。

 

    RH精煉功能:
  (1) 真空脫[C] 。在25 分鐘處理周期內可生產[C]≤20PPm = [ C ] = 0.002 %的超低碳鋼。C + O2 一CO↑。循環脫氣將持續一定時間以達到脫碳的目標值。在脫碳過程中,鋼水中的碳和氧反應形成一氧化碳并通過真空泵排出。如鋼中氧含量不夠,可通過頂槍吹氧提供氧氣。脫碳結束時,鋼水通過加鋁進行脫氧。
  (2) 脫[S] 。經真空室內頂加脫硫劑,可生產[S]≤02002%的超低硫鋼水.S+ CaO→CaS + O2↑
  (3) 脫[P] 。經真空室內頂加脫磷劑,可生產〔 P ]≤ 0.001% 的超低磷鋼水.P + CaO→CaP + 02↑
  (4) 升溫.RH 處理過程中鋼水會降溫,采用吹[0] 加Al 來升溫.
  (5) 去除夾雜物.Al + 02↑= A1203 (夾雜物)

  鋼水處理前,先將浸漬管浸入待處理的鋼包鋼水中。當真空槽抽真空時,鋼水表面的大氣壓與真空槽內的壓差迫使鋼水朝浸漬管里流動。與真空槽連通的兩個浸漬管,一個為上升管,一個為下降管。由于上升管不斷向鋼液吹入氫氣或氮氣,吹入的氣體受熱膨脹,從而驅動鋼液不斷上升,流經真空槽鋼水中的氫氣、氫氣、一氧化碳等氣體在真空狀態下被抽走。脫氣的鋼水由于重力的關系再經下降管流入鋼包,就此不斷循環反復。

  同時,進入真空槽在低壓環境狀態下的鋼水,還進行一系列的冶金反應,比如碳氧反應。

爐外精煉的發展趨勢
      鋼水將百分之百進行爐外精煉。向組合化、多功能精煉方向發展。

1 , 以鋼包吹Ar 為核心,加上噴粉、合金成分微調等技術相結合,主要與轉爐一連鑄生產相銜接。
2 ,以真空處理為核心,加上噴粉、化學加熱、合金成分微調等技術相結合,主要與轉爐一連鑄生產相銜接。
3 , 以LF 爐為核心,與上述技術相結合的精煉,主要與電爐一連鑄生產相銜接。

  鋼的連續澆鑄:
  連續鑄鋼是用連鑄機澆鑄、冷卻、切割而直接得到鑄坯的工藝,它是連接煉鋼和熱軋的環節。主要設備由鋼包、中間包、結晶器、結晶振動裝置、二次冷卻和鑄坯導向裝置、拉坯矯直裝置、切割、出坯裝置等組成的。

  1 、澆鑄過程:將盛鋼水的鋼包吊到連鑄機上部,鋼水通過鋼包底部的水口流到中間包,鋼水進入結晶器內,鋼水從四周逐步冷卻凝固,溫度下降,當鋼水開始進入結晶器時,在結晶器下段用引錠桿塞住,當出結晶器時,有二次冷卻裝置靠許多噴頭噴出霧壯水進行冷卻。在用夾緊輥拉出,完全凝固后,切割成板坯,送熱軋廠。

  設備:A 、鋼包。是用于盛放鋼水并進行精煉的容器。B 、中間包。位于鋼包與結晶器之間,起到穩流、減壓、儲鋼、分流等作用。它的容量為鋼包的20 一40%。C 、結晶器是連鑄的“心臟”,鋼水在結晶器內冷卻初步凝固成一定厚度的鑄坯外形,并被連續從結晶器下口拉出,進入二冷區。D ,二次冷卻。鑄坯出結晶器到完全凝固的過程稱二次冷卻,通過噴水或噴霧氣冷卻。E ,拉坯矯直裝置。對板坯矯直。F ,切割。把板坯切割成規定的尺寸。

  2 、薄板坯連鑄連軋技術
  薄板坯連鑄連軋是20 世界80 年代末開發成功的技術,特點是:A ,板坯厚度小。厚度在20 一80mm ,冷卻快。B ,拉速快,一般在sm / min 。C ,流程短。傳統的厚板坯一般是熱送或冷卻后送熱軋板坯庫,編組后進加熱爐加熱后再軋制,由于煉鋼和熱軋是二個獨立的部門,生產不連續。而薄板坯連鑄連軋,是將連鑄機與連軋機連成一條線,鋼水由薄板坯連鑄機生產一定規格的板坯,隨即進入在線的加熱爐進行少量的加熱,即可進入連軋機軋制。這樣縮短了生產周期、減少設備投資。但比表面積大,散熱快,• 缺陷的產生幾率高。主要工藝有:德國西馬克(SMS )的CSP (漏斗形結晶器)技術,德國德馬克(MOH )的ISp (平板直弧形結晶器)技術。我國從西馬克引進了CSp 生產線,分別在珠江鋼廠、邯鄲鋼廠、包鋼、唐鋼、本鋼的企業。


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