32其他真空设备和工艺-本

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1、2.2其他真空处理设备和工艺战东平东北大学钢铁冶金研究所12.2.1VD法简介VD法——钢包脱气法(VacuumDegassing）VD法是将钢包吹氩与真空脱气相结合，形成一种钢包处理法，在13～266Pa真空下精炼，具有很好的去气和脱氧效果。主要生产低气含量钢，如轴承钢、重轨钢等。234VD法的主要设备有钢包炉体、真空罐、可升降移动的真空盖及执行机构、真空泵及抽气系统、合金加料系统等。为了防止真空处理过程中钢液强烈地沸腾而损坏设备，要求钢包渣面以上至少保留600mm的自由空间。5真空处理时，钢包置于真空罐内，接通氩气，盖上真空盖抽真空。处理钢液的最终真空度为67

2、Pa，处理时间15～25min，可使氢的含量达1.5ppm以下。此外还具有脱硫、成分微调、均匀成分和温度的功能。6项目40tVD60tVD90tVD100tVD钢包容量/t35～4555～6580～10080～120真空室直径/mm4800530058006300真空室高度/mm5000540065007000真空室盖直径/mm4800530058006300吹氩装置压力/Pa6×1056×1056×1056×105流量/L/min0～1600～3000～5000～500抽气能力/kg/h250300300350工作真空度/Pa67676767极限真空度/Pa13.

3、313.3抽空时间/min5555处理周期/min40～6040～6040～6040～60VD真空处理装置主要技术参数7典型钢种100ｔ钢包脱气前后的氢含量VD脱氢效果867Pa高真空时间对钢水真空脱氢率的影响真空吹氩压力对钢水真空脱氢率的影响9VD脱氮效果VD脱氮效果10VD脱氮效果VD脱氮效果11各种元素对氮活度系数的影响12VD脱硫效果VD脱硫效果13真空时间和真空吹氩强度对真空脱硫率的影响VD脱硫效果67Pa时间为11～15min，真空吹氩强度在0.05～0.08MPa时，真空脱硫率达到最高。14VD脱硫效果20～30min内真空处理后的脱硫率占全过程脱硫的

4、31%。15上述情况说明：在真空条件下脱硫效果是良好的。这种良好的脱硫作用基于以下两方面因素:1）精炼过程的热力学条件变化；2）动力学条件的改善。在LF状态下，钢中氧受AlS控制，但在VD状态下，钢中的氧主要受钢中碳控制:(CaO)+[S]=(CaS)+[O][C]+[O]=CO(CaO)+[S]+[C]=(CaS)+CO在真空状态下的CO分压将明显降低，反应向脱硫方向进行，而且CO气体被抽走之后，逆反应将大大减少，其脱硫过程将会加速。VD脱硫效果162.2.2VAD法简介VAD法——钢包电弧加热脱气法（VacuumArcDegassing）开发：美国FINKL-S

5、ONS公司1967年发明这种方法加热在低真空下进行，在钢包底部吹氩搅拌。加热钢包内的压力大约控制在0.2×105Pa左右，因而保持了良好的还原性气氛，使精炼炉在加热过程中可以达到一定的脱气目的。17VAD法的优点1）在真空下加热，形成良好的还原性气氛，防止钢水在加热过程中的氧化，并在加热过程中达到一定的脱气效果。2）精炼炉完全密封，加热过程中噪音较小，加热过程中几乎无烟尘。3）可以在一个工位达到多种精炼目的，如脱氧、脱硫、脱氢。甚至在合理的造渣的条件下，可以达到很好的脱磷目的。184）有良好的搅拌条件，可以进行精炼炉内合金化，可以使炉内的成分很快地均匀。5）可以完成

6、初炼炉的一些精炼任务，协调初炼炉与连铸工序。6）可以在真空条件下进行成分微调。7）可以进行深度精炼，生产纯净钢。但是VAD炉盖的密封很困难，因而从发明以来没得到发展。192.2.3VOD法简介VOD法——真空吹氧脱碳VacuumOxygenDecarburization）开发：西德维腾（Witten）特殊钢厂于1965年发明的。目前其已装备的容量为5t~150t，容量最大的是新日铁八幡制铁厂的150tVOD炉。2021222.2.3.1设备由真空罐、钢包、真空泵、氧枪、加料系统、终点控制仪表和取样测温装置组成。2.2.3.1.1真空罐VOD炉设备结构上有两种形式：1

7、）罐式：设有真空罐，钢包置于真空罐内进行精炼2）桶式：钢包本身加真空盖，并在其中进行精炼23罐式VOD炉罐下设有防漏盘，其容量应能容纳全炉钢水和炉渣，以免损坏炉体。较好的密封方式有两种：1）水冷密封；开罐时，放水入槽，以防法兰被烧坏；盖罐前，将水放掉，以免影响精炼。2）采用充氩双密封以减少漏气和钢水增氮。为了减少钢渣喷溅和防止罐盖过热，在精炼钢包和罐盖之间设有防溅盖。2425罐式VOD炉优点：1）罐盖面积较大，易于布置氧枪、加料系统、取样测温装置、监控系统等；2）罐内可以放置的钢包容量范围较大；3）易与真空泵连接；4）钢包上部不带密封法兰，结构比较简单；5）钢水