第六章 炉外精炼1

《第六章 炉外精炼1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一节概论第六章炉外精炼1一.炉外精炼概念炉外精炼是将常规高炉或炼钢炉内完成的精炼任务部分或全部移到其它容器中进行的二次冶炼方法(SecondaryRefiningorSecondarySteelmaking)。它的范围很广包：钢包冶金（精炼）_LadleMetallurgy;中间包冶金;_TundishMetallurgy;铁水预处理_HotmetalProcessing。其种类有数十种。2主要功能是：①.在常压或真空条件下进一步脱氧及去除氧化夹杂；②.进一步脱硫、脱气、深度脱碳；③.合金化及成分微调；④.加强搅拌;⑤.夹杂物形态控制；⑥.加热钢液。34二.炉外精炼出现的原因及意义：

2、原因：1.市场对钢材品种、质量及性能的严格要求①.纯净度的要求如:汽车用深冲钢板，要求钢中([C]+[O]+[S]+[P]+[N]+[H])<0.01%.传统炼钢炉内的一次精炼的产品杂质含量高出此值几倍，甚至是几十倍，无法实现用户的要求。5概论宝钢铁水预处理后：[S]<0.002%，[P]<0.015%目前大生产过程中经炉外精炼后可使钢水成分达到：[C]<0.001%，[H]<0.0001%，[O]<0.0005%，[S]<0.0003%，[P]<0.0025%；21世纪大生产过程中经炉外精炼后可使钢水成分可达到：[C]<0.0004%，[H]<0.00005%，[O]<0.0002%

3、，[S]<0.00006%，[P]<0.0015%；6②.夹杂物的要求夹杂物的含量及形态直接影响钢的质量和性能。③.品种新一代高附加值钢铁材料的冶炼，其关键技术就在炉前（铁水预处理）和炉后（钢包冶金和中间包冶金），在传统炼钢炉内无法完成。72.钢铁工业自身发展的需要。①.连铸的出现及普及，对钢水成分和温度提出更高的要求；②.提高生产率，降低消耗，必须以优化炼钢工艺流程作保证。意义：1、炉外精炼被称为20世纪炼钢三大技术革新之一（一是纯氧顶吹转炉炼钢法；二是连续铸钢法）；2、使钢实现多品种、高质量、高附加值成为可能；8第二节钢中夹杂物及其危害一、钢中夹杂物的种类钢中非金属夹杂物一般简称为

4、夹杂物,从不同的角度出发可以进行不同的分类。1、按夹杂物的化学成分分类根据夹杂物的化学成分的不同,可以分成:①氧化物系夹杂物A、简单氧化物如FeO、Fe2O3、MnO、SiO2、A12O3、Cr2O3以及TiO2等。在镇静钢中,用硅铁或铝脱氧时则SiO2和Al2O3比较常见。9B、复杂氧化物包括尖晶石类夹杂物和各种钙的铝酸盐等.尖晶石类氧化物常用化学式AO-B2O3表示。A为二价金属如Mg、Mn、Fe等;B为三价金属如Fe、Cr、Al等。属于这类的夹杂物有:FeO-Fe2O3、FeO-Al203、MnO-Al2O3、MgO-Al2O3、FeO-Cr2O3、MnO-Cr2O3等.10这类

5、夹杂物因具有尖晶石(MgO-Al2O3)结构而得名。尖晶石熔点较钢的冶炼温度高，在炼钢温度下呈固态形式存在，并具有形成外形良好的坚硬八面体晶体的强烈倾向。在热轧时不变形；冷轧时，特别当轧制规格较薄的成品时会造成表面损伤。11尖晶石在低熔点硅酸盐内由于表面张力作用可凝结成大块。钙、钡虽属二价金属元素,但因其离子半径太大,所以它们的氧化物不生成尖晶石,而生成各种钙铝酸盐。C、硅酸盐及硅酸盐玻璃其通用化学式可写成lFe0.mMn0.nAl203.pSi02。它们的成分很复杂，而且常常是多相的。在钢的凝固过程中，由于冷却速度较快，某些液态的硅酸盐来不及结晶，其全部或部分以过冷液体，即以玻璃态的

6、形式保存于钢中。12②.硫化物系夹杂物钢中硫化物主要是FeS（熔点1190℃）、MnS、(Mn、Fe)S和CaS等。一般钢中硫化物的成分取决于钢中含锰量和含硫量的比值。锰比铁对硫有较大的亲合力，钢中加入锰时将优先形成MnS。当形成纯MnS（熔点1620℃）。“热脆”为钢中硫化物最大危害。钢中Mn／S≥7时，可避免“热脆”。13铸态钢中硫化物的形态通常分为三类:第Ⅰ类形状为球形：其尺寸随铸件截面的大小可在相当大的范围内变动,在钢的截面上任意分布。可以是单纯的硫化物；也可以是硫化物(MnS）与氧化物(FeO、MnO、SiO2）处于同一颗粒中；也可能形成硫氧化物。这类夹杂物通常出现在只用硅脱

7、氧的铸钢中，或用铝、钛、钙脱氧但脱氧不完全的钢中。14钢中不同类型MnS夹杂物的金相照片15第Ⅱ类在金相磨片下表现为排成链状的极细的球状夹杂或者是在三个晶粒交界处形成的共晶式的薄膜。不论哪种形态第Ⅱ类硫化物夹杂都能勾画出初生晶粒的晶界。第Ⅲ类这类夹杂物呈块状、外形不规则，多少呈任意状态分布，并常在用过量铝脱氧的钢中发现。Ⅱ类硫化物夹杂“热脆”倾向最为严重，Ⅲ类次之，Ⅰ类最小。这三种类型MnS夹杂的形态如图所示。16钢中不同类型MnS夹杂物的扫描