vd设备及典型钢种的冶炼工艺

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1、VD/VOD设备/工艺概述报告内容VD/VOD简介二期VD/VOD设备概述工艺过程控制及基本操作工装设施VD/VOD简介VD（VacuumDegassing）：真空脱气VOD（VacuumOxygenDecarburization：vacuum+stir+injectionoxygen真空吹氧脱碳：真空+搅拌+吹氧发展历史二十世纪60年代和70年代，炉外精炼技术形成了真空和非真空两大系列。真空处理：1965年西德开发的用于超低碳不锈钢生产的真空吹氧脱碳法（VOD）和1967年美国的真空电弧加热去气法VAD）；1965年瑞典开发用于不锈钢和

2、轴承钢生产的有电弧加热、电磁搅拌和真空脱气的钢包精炼炉法（ASEA-SKF）；1978年日本开发用于提高超低碳钢生产效率的RH吹氧法（RH-OB）。非真空处理：1968年美国开发用于低碳不锈钢生产的氩氧脱碳精炼法（AOD）；1971年日本开发配合超高功率电弧炉，代替电炉还原期对钢水进行精炼的钢包炉（LF）以及后来配套真空脱气（VD）发展起来的LF-VD；喷射冶金技术如1976年瑞典开发的氏兰法（SL法），1974年前西德开发的蒂森法（TN法），日本开发的川崎喷粉法（KIP）；喂合金包芯线技术如1976年日本开发的喂丝法（WF）；加盖或加浸

3、渣罩的吹氩技术如1965年日本开发的密封吹氩法（SAB法）和带盖钢包吹氩法（CAB法），1975年日本开发的成分调整密封吹氩法（CAS法）。真空处理1－滴流钢包脱气法2—真空浇注法3—出钢脱气法4—真空循环脱气法（RH）5—真空提升脱气法（DH）6—真空罐脱气（Finkl法或VD）7—钢包真空脱气（Gazad法）8—真空精炼法（VOD）9—真空精炼法（VODC）10—真空电弧加热（VAD）11—真空电弧加热法（ASEA-SKF）12—槽型真空感应炉VD/VOD精炼炉功能和用途提高了生产效率，缩短了初炼炉的熔炼时间调整钢中的化学成分调整浇注

4、温度吹氧脱碳和升温脱硫控制气体溶解量（氧、氢、氮）控制夹杂（夹杂物的形状和纯净度）提高机械性能（强度、韧性和延展性能）不但可以精炼碳含量较高的钢种，而且可以对钢水进行脱碳处理，生产不锈钢等高附加值产品，使精炼工艺具有极大的灵活性主要精炼工艺描述脱氢：平方根定律[H]=KH（PH）1/2VD炉脱氢处理时间的估算：处理时间：t=V÷(KH×A)×ln[（H0-H∞）÷（Ht-H∞）]式中：V——钢液容积，m3；A——静止渣面面积，m2KH——脱氢平衡常数，0.15m/minH0——起始氢含量，5ppmHt——处理后氢含量，1.5ppmH∞——

5、真空下平衡氢含量，0.2ppm脱氮：平方根定律[H]=KH（PH）1/2与钢水中的合金元素的含量密切相关，脱氮比较困难，所以尽量减少VD处理前钢水中的含氮量，并延长VD的处理时间。[O][S]均为表面活性物质，阻碍氮的表面化学反应，对真空脱氮有重大影响，其中氧溶解度较小，影响不大，主要是[S]的影响较大脱氧：钢中脱氧只是利用溶解氧与钢中存在的碳反映而生成气态的CO[C]+[O]=CO（气）质量定律：[C]·[O]=KCO·PCO影响因素：进真空前温度；破真空温度；真空保持时间；真空处理时间；Ar气流量；吨钢耗Ar量（马鞍山钢厂）脱硫：CO

6、分压降低，O浓度降低，为进一步脱S提供热力学条件夹杂物变性处理：3Ca+Al2O3→3CaO+2AlxCaO+yAl2O3→(CaO)x(Al2O3)y喂钙丝，使滞留在钢水中的固态Al2O3夹杂物变性为液态的铝酸钙，并迅速上浮，减少钢水中的夹杂物和氧含量，纯净钢水。VD/VOD炉真空精炼能力:去氢—一般从5ppm脱至<1.5ppm脱氮—根据不同钢种去除量大于25%脱碳和升温—超低碳钢和加铝升温脱氧—根据碳氧平衡而定脱硫—接近于渣钢的反应平衡值有害元素去除—去除有较高蒸汽压的元素◆VD(VacuumDegassing)法是将转炉、电炉的初炼

7、钢水置于真空室中，同时钢包底部吹氩搅拌的一种真空处理法。可进行脱碳、脱气、脱硫、去除杂质、合金化和均匀钢水温度、成分等处理。其主要设备由真空系统、真空罐系统、真空罐盖车及加料系统组成。适于生产各种合金结构钢、优质碳钢和低合金高强度钢。◆在VD炉上增加顶吹氧系统，构成VOD炉。此法可以完成真空吹氧脱碳的功能，适宜冶炼低碳钢和低碳不锈钢。工艺过程控制及操作VD工艺流程整体工艺流程：电炉LF炉精炼VD真空处理喂丝连铸VD处理前的要求处理前必须测温取样，温度控制要充分考虑整个处理过程的温降；除Ti、B、Al、Ca等元素外，其余合金元素的成分要在L

8、F调整好；在LF完成造渣任务，渣量、还原性及流动性都要满足VD罐的处理要求；钢包自由空间要保持在800-1000mm以上；对于生产低氮钢钢种和低硫的钢种，VD前铝要控制在上限；近VD前，钢种锰