冶金概論5爐外精煉

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1、第五章爐外精煉(SecondaryRefining)主要內(nèi)容5.1爐外精煉的特點5.2精煉手段5.3爐外精煉方法5.3.1RH5.3.2LF/23:46:052爐外精煉產(chǎn)生的原因?qū)︿摰馁|(zhì)量要求的提高→用普通煉鋼爐(轉(zhuǎn)爐、電爐和平爐)冶煉出來的鋼液已經(jīng)難以滿足其質(zhì)量的要求。提高生產(chǎn)率，縮短冶煉時間→希望能把煉鋼的一部分任務移到爐外去完成。連鑄技術的發(fā)展→對鋼液的成分、溫度和氣體的含量等也提出了嚴格的要求。/23:46:053鋼中雜質(zhì)元素鋼中雜質(zhì)元素是指O、S、P、H、N等非金屬元素（對某些鋼種也包含C）及有色金屬（Pb、As、Sb、Bi、Cu、Sn等）。這些

2、溶解在鋼中的元素用傳統(tǒng)的煉鋼方法是很難除去的，不能達到純凈鋼要求的標準。由于真空技術的應用，H所引起的白點問題已基本解決。P除利用高磷生鐵或冶煉超低碳鋼種外，多數(shù)鋼種能達到[P]≤0.03%水平。/23:46:054C雖是一般鋼種的有益元素，但在某些特殊鋼中可成為有害元素，因此，要求含量很低.N在一般鋼種中是有害元素，要求大力降低。O和S是鋼中必須大量除去的主要雜質(zhì)(少數(shù)鋼種，如易切削鋼等例外:一般低硫鋼的S≤0.025％，有的甚至S<0.01％；中硫鋼的S=0.04～0.09％；高硫鋼的S=0.1～0.3％)。鋼實際上合金基體與非金屬夾雜物組成的復合材料

3、。生產(chǎn)純凈鋼必須進一歩大力降低鋼中的w[O]和w[S]，達到5×10-3%以下。/23:46:0555.1爐外精煉的定義及特點爐外精煉S.R.(SecondaryRefining)：按傳統(tǒng)工藝，將常規(guī)煉鋼爐（轉(zhuǎn)、電）中完成的精煉任務（四脫（S、P、C、O），二去（氣體、夾雜），兩調(diào)整（溫度、成分）），部分或全部地轉(zhuǎn)移到鋼包或其它容器中進行。/23:46:056現(xiàn)狀到目前為止，還沒有任何一種爐外精煉方法能完成上述所有任務，某一種精煉方法只能完成其中一項或幾項任務。由于各廠條件和冶煉鋼種不同，一般是根據(jù)不同需要配備一兩種爐外精煉設備。/23:46:057爐外精

4、煉的特點任務、要求→常規(guī)煉鋼爐不能滿足→常規(guī)爐缺陷不足→改進辦法→出現(xiàn)S.R特點：二次冶金。創(chuàng)造最佳環(huán)境，提高效率、解決難創(chuàng)造最佳條件和效率低的問題；具備各種類型的攪拌，改善了動力學條件，解決了優(yōu)越性不能發(fā)揮的問題；具備澆注功能（鋼包爐、容器）省略出鋼過程，解決了已精煉鋼水的再污染、工藝安排矛盾的問題。/23:46:058煉鋼技術的發(fā)展方向1）質(zhì)量方面降低鋼中的有害雜質(zhì)和非金屬夾雜物的含量、改善夾雜物的形態(tài)和分布、使鋼的化學成分均勻、精確控制過程溫度、使之能適合后步工序生產(chǎn)要求2）經(jīng)濟方面提高生產(chǎn)率、降低原材料、能源和勞動力消耗/23:46:0595.2精

5、煉手段5.2.1對精煉手段的要求5.2.2精煉手段定義5.2.3精煉手段的作用及代表方法/23:46:05105.2.1對精煉手段的要求主要要求：獨立性－不是伴隨其他冶金過程出現(xiàn)的一種現(xiàn)象作用時間可控作用強度可調(diào)還有：作用的能力重現(xiàn)性好便于與其他精煉手段配合操作方便、設備簡單、基礎投資和運行費用低/23:46:0511精煉手段：具有獨立性、作用時間可控、作用強度可調(diào)的特定方法、措施稱為精煉手段。爐外精煉共有5種精煉手段：渣洗、真空、攪拌、加熱、噴吹。5.2.2精煉手段定義/23:46:0512精煉手段功能代表方法⑴渣洗脫S、脫O、去夾雜同爐、異爐、混合VS

6、R⑵真空脫氣、脫C、脫ORH、DH⑶攪拌凈化、均勻成分，促進其他冶金反應所有精煉方法（除了渣洗）⑷加熱調(diào)溫、保證精煉時間LF、SKF、CAS-OB、AOH⑸噴吹高效加入反應劑5.2.3精煉手段的功能及代表方法/23:46:0513精煉的作用及方法/23:46:05145.2.3.1渣洗渣洗法獲得潔凈鋼液并能適當進行脫氧、脫硫和去夾雜的最簡便的精煉手段。將事先配好(在專門煉渣爐中熔煉)的合成渣倒入鋼包內(nèi)，借出鋼時鋼流的沖擊作用，使鋼液與合成渣充分混合，從而完成脫氧、脫硫和去除夾雜等精煉任務。電弧爐冶煉時的鋼渣混出，稱同爐渣洗，也是利用了渣洗原理。/23:46

7、:0515攪拌：通過攪拌擴大反應界面，加速反應物質(zhì)的傳遞過程，提高反應速度。攪拌方法：吹氣攪拌和電磁攪拌。通常使用的方法有吹氬攪拌，可以達到脫氣（N、H）、去除夾雜和脫氧脫碳的目的。對反應容器中的鋼液進行攪拌，是爐外精煉的最基本、最重要的手段。它采取某種措施給鋼液提供動能，促使鋼液在精煉反應器中對流運動。鋼液攪拌可改善冶金反應動力學條件，強化反應體系的傳質(zhì)和傳熱，加速冶金反應，均勻鋼液成分和溫度，有利于夾雜物聚合長大和上浮排除。5.2.3.2攪拌/23:46:05161、氣體攪拌氣體攪拌主要用氬氣，故又稱氬氣攪拌。向鋼液吹入氬氣可以用頂槍插入法，也可以用底

8、部透氣磚法。實踐證明，從底部通過透氣磚吹入氬氣，可充分發(fā)揮其攪拌作