炉外精炼及新技术课件.ppt

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1、炉外精炼及新技术材料与冶金学院冶金工程系彭其春2006年7月10日武钢炉外精炼概述渣洗LFRH元素含量超低量控制技术炉外精炼及新技术炉外精炼就是按传统工艺，将在常规炼钢炉中完成的精炼任务，如去除杂质（包括不需要的元素、气体和夹杂），成分及温度的调整和均匀化等任务，部分或全部地移到钢包或其他容器中进行。因此，炉外精炼也称为二次精炼或钢包冶金。1炉外精炼技术概论炉外精炼凡是在熔炼炉（如转炉、电炉）以外进行的，旨在进一步扩大品种提高钢的质量、降低钢的成本所采用的冶金过程统称为炉外精炼。炉外精炼－二次精炼－钢

2、包冶金－二次炼钢－炉外处理1炉外精炼技术概论炉外精炼的任务1钢水成分和温度的均匀化2精确控制钢水成分和温度3脱氧脱硫脱磷脱碳4去除钢中气体（氢氮）及夹杂5夹杂物形态控制基本手段1渣洗2真空3搅拌4加热5喷吹1炉外精炼技术概论炉外精炼水平与连铸生产发展概况日本炉外精炼比和连铸比逐年增长的趋势图中国炉外精炼比、连铸比和吹氩喂丝比增长趋势图2渣洗♀渣洗用合成渣考虑指标1）成分：CaO-Al2O3渣系2）熔点：1350～1400℃3）流动性：减小乳化渣滴的平均直径，从而增大渣钢接触界面。4）表面张力：550～

3、580dyn/cm5）还原性：Fe0＜0.3％2渣洗♀渣洗的精炼作用(1)乳化渣的碰撞、合并、长大和上浮(2)合成渣对钢中元素脱氧能力的影响(3)扩散脱氧(4)去除夹杂(5)脱硫铝脱氧在石灰-氧化铝渣中，由于存在反应CaO+Al2O3=CaO•Al2O3使铝的脱氧能力提高2[Al]+3[O]=(Al2O3)[Al%]0.0010.010.020.030.050.10[O]P,ppm36.6588.0925.2374.1053.0822.221与不同铝含量相平衡的氧含量（T=1873K）♀脱硫(CaO)

4、十[FeS]＝(CaS)十(FeO)Ks=(S)(FeO)[S]•(CaO)(S)[S]Ls==Ks•(CaO)(FeO)异炉渣洗用专用炼渣炉炼渣，出钢时钢液冲进事先盛有液渣的钢包内1适用于电炉许多钢种2工艺复杂、调度不便，需一台炭质炼渣炉配合同炉渣洗液渣和钢液同一炉炼制1效果不如异炉渣洗2用于碳钢和一般低合金钢混合炼钢在一座电炉中按普碳钢的工艺冶炼半成品钢液，在另一座电炉中熔化合金和造还原渣，出钢混冲目前个别钢厂冶炼某些钢种固体渣渣洗固体合成渣渣料在出钢前或出钢过程中加入钢包中1简化工艺和操作；2效

5、果不稳定；3温度损失大；预熔渣渣洗预熔渣在出钢前或出钢过程中加入钢包中预熔渣熔化速度比固体渣快，效果好渣洗分类——按合成渣炼制方式2渣洗2渣洗CaO和Al2O3在1600℃可发生以下反应：12CaO+7Al2O3＝12CaO·7Al2O3(S)3CaO+Al2O3=3CaO·Al2O3(S)CaO+Al2O3=CaO·Al2O3(S)CaO+2Al2O3=CaO·2Al2O3(S)CaO+6Al2O3=CaO·6Al2O3(S)CaO-Al2O3系相图2渣洗固体渣的优点：成本相对预熔渣较低；原材料容易

6、获得；操作简单。固体渣的缺点：渣不易完全熔化；易产生偏析，性能不稳定；易水化，影响精炼效果；使钢液[H]增加，引起质量问题。2渣洗预熔渣的优点：成分均匀，性能稳定；储存时不易吸水；成渣均匀，速度快；粉尘少，对环境污染小；有较强的吸附钢中非金属夹杂物的能力；综合脱硫率高。2渣洗固体渣渣洗AlAl2O3SiO2MgOMnO+FeOH2OPS20～2245～558～125～7≤10.5～0.6未做未做电解铝的二次废弃物Al-20成分预熔渣渣洗渣料CaOAl2O3SiO2MgOAl预熔渣45～5241～46≤

7、52～5/预熔渣典型成分目前渣洗的流行模式CaO+12CaO·7Al2O3+Al-Al2O3321.53LFLF精炼渣概述LF精炼渣的物理性能LF精炼渣的发泡性能LF精炼渣的脱硫性能对LF精炼渣的要求高碱度以利于脱硫；低氧化性以利于脱氧；好的流动性以利于渣-钢界面反应。LF精炼渣概述3LFLF精炼渣的作用采用高碱度、高还原性渣进一步脱除钢中硫、氧；保护包衬，提高热效率；吸收钢中夹杂物，净化钢液；隔绝空气，防止钢液吸收气体；对夹杂物进行变性处理。通常精炼渣分为高碱度渣和低碱度渣，一般碱度(CaO/SiO

8、2)大于2为高碱度渣，高碱度渣适用于一般铝镇静钢二次精炼，在钢水脱硫等方面具有较好的效果。对于具有特殊要求的钢种，如帘线钢、钢丝绳钢、轴承钢等，需采用低碱度渣。在这些钢中为了避免在脱氧过程中生成过多氧化铝夹杂，大多采用Si-Mn脱氧，采用中性精炼渣、甚至于酸性渣，精炼后形成较低熔点的圆形或椭圆形复合夹杂物，在加工时可以变形，危害较小。LF精炼渣概述3LFLF精炼渣概述3LF轴承钢中氧化物夹杂物总量随着钢中酸溶铝的增加而增加，其原因如下：钢中酸溶铝增加时，