铁水炉外脱磷 - 新钢网

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1、洁净钢炉外精炼技术中国金属学会炼钢分会2006年12月,深圳洁净钢生产技术高级研讨会主要内容一前言二洁净钢冶炼技术概述三铁水预处理、转炉冶炼与洁净钢的关系四LF精炼技术的发展五脱氧与非金属夹杂物控制六RH精炼技术的发展一前言炉外精炼的作用和地位钢铁冶炼工艺路线大型联合企业冶炼工艺流程特殊钢厂冶炼工艺路线短流程钢厂冶炼工艺路线(1)改善冶金化学反应的热力学条件;(2)加速熔池传质速度;(3)增大渣钢反应面积;(4)精确控制反应条件，均匀钢水成分、温度;(5)健全在线检测设施，对精炼过程实现计算机智能化控制。炉外精炼的冶金特点炉外精炼的手段(1)渣洗精炼(2)气氛

2、控制（真空、惰性气体保护、还原、氧化气氛）(3)熔池搅拌(4)喷射冶金(5)加热与控温(6)容器材料（耐火材料、）(7)添加精炼剂(脱氧剂、变性剂….)(8)外场作用(电磁、电场、超声、机械力……)各种炉外精炼设备的冶金功能比较不同冶炼方法可达到的钢的洁净度钢中杂质元素单体控制水平的发展趋势（极限值）向组合、多功能化炉外精炼方向发展对不同规模、不同的产品配备不同精炼技术钢水全量进行处理去除废钢中有害元素，如Cu、Sn、Pb、As、Sb、Ni、Mo、Co和Bi等；外场作用的引入(电磁、电场、超声、机械力……)；钢水、耐火材料与熔渣之间反应定量化，夹杂物的定性定量

3、预报技术；炉渣分离技术和炉渣成分精确控制技术；避免钢水与空气接触的钢水密封技术；钢包内壁上钢、渣附着物的防止和简便清除技术。炉外精炼的发展趋势精炼设备的选择问题钢种成分与质量钢水处理的目的，要求精炼方法应具有的功能，是选择时首先应考虑的基本因素。如欲降低钢水中的气体夹杂，则应考虑该精炼法需具有良好的脱气功能；要解决钢水处理过程中的温降问题，则应考虑采用具有热补偿——加热功能的精炼方法等。流程匹配初炼炉——精炼炉——连铸机的匹配与衔接是一个非常重要的问题。后加的炉外精炼系统应通过温度、流量、时间节奏、钢水成分和纯净度的衔接与匹配来促进连铸连浇、促进连铸机和轧机的

4、衔接和匹配。成本在保证质量的前提下，尽量简化精炼环节。VD与RH精炼效果的比较无论是精炼效率和钢水质量RH比VD更具有优越性——杂质元素及夹杂物控制技术二洁净钢冶炼技术概述钢水深脱碳技术（1）深脱碳用精炼设备AODVOD，SS-VOD，VOD-PB、VDVCR（VacccumConverterRefiner）RH,RH-OB,RH-KTB2.1脱碳技术碳含量：<20~30ppm提高RH脱碳速度的措施：增大环流量：增大吸嘴内径，改圆形吸嘴为椭圆形增大驱动氩气流量增大泵的抽气能力，其中采用水环泵和蒸气泵联用可提高泵的抽气能力，降低RH能耗和水耗向驱动氩气中掺入氢气

5、，在碳含量小于20×10-6时可使脱碳速率增加一倍在真空侧墙安装氩气喷嘴，在增大反应面积减少真空室的法兰盘数可提高真空度，减少漏气真空吹氧(RH-KTB/OB)喷吹铁矿粉(RH-PB)钢水深脱碳技术（2）a-RH-OB法；b-RH-PB法RH-PB法脱碳机理由于氧化铁颗粒在钢水中分解出O2，成为脱碳反应的氧气来源浸入钢液中均匀分布的细小的铁矿粉颗粒成为形成CO气泡的核心排出钢液面的气泡直径：吹氧时30-50mm，喷粉时10-15mm。气液界面比吹氧时大2~5倍，其脱氮速度是普通RH的2倍防止钢水增碳技术：无碳钢包覆盖渣和保温剂无碳中包覆盖渣和保温剂无碳结晶器保

6、护渣降低连铸耐火材料的含碳量钢水深脱碳技术（3）低氮钢冶炼技术铁水脱氮技术复吹转炉脱氮技术不脱氧出钢，控制出钢口形状不散流适宜的钢包顶渣改质与控制真空脱氮技术l控制低硫、低氧钢水l适宜的炉渣成分l合理的底吹搅拌工艺全程保护浇注2.2氮氮在气-液两相中的平衡，，氮在铁液中的溶解反应可表示为：脱氮的热力学lgfN=∑[%j]lgfN，T=∑[%j]1600℃时合金元素对氮在液态铁中活度系数的影响elementAlAsBCCoCrCuMoMnNNbNiZr0.0100.0180.0940.1300.011-0.0470.009-0.009-0.0200-0.0670

7、.011-0.631.715.214.997.902.61-9.542.22-4.25-4.460-26.32.69-124.1600℃铁液中元素对氮的相互作用系数elementOPSSbSeSiSnTaTeTiVW-0.120.0460.0070.00880.0060.0610.007-0.0340.071-0.85-0.10-0.003-7.26.311.373.241.637.802.29-27.635.6-167.5-21.2-4.63目前冶金界比较一致的看法是，大多数情况下，钢液吸氮和脱氮的速率受液相传质和界面反应混合控制。在高氧位、高硫位条件下，主

8、要受界面反应的控制，这是因为钢液中氧、