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1、冶金概论------炉外精炼主讲:冶金工程系孙丽娜(教授)1主要内容一.概述二.RH、LF及VD法简介2一、概述1.炉外精炼的概念和目的2.炉外精炼的发展3.炉外精炼的分类4.炉外精炼的共同特点31.炉外精炼的概念及目的概念：炉外精炼就是将转炉（或电炉）中初炼的钢水移到另一反应器中进行精炼的过程，也称二次精炼。目的：把传统的炼钢方法分为两步，即初炼+精炼。初炼—在氧化性气氛下进行炉料的熔化、脱P、脱C和合金化。精炼—在真空、惰性气体或可控气氛的条件下进行深脱C、去气、脱氧、去夹杂物和夹杂物变性处理，调整成分，控制钢水温度等，从而优化工艺和产品结构、开发高附加值产
2、品、节能降耗、降低成本增加经济效益。42.炉外精炼的发展20世纪30年代20世纪40年代20世纪50年代20世纪60,70年代20世纪80年代20世纪90年代-今使用高碱度合成渣进行脱S以提高钢水质量；在低真空度下对钢水进行脱气处理；大抽速蒸汽喷射泵问世,DH、RH真空法用于钢水脱气,减少了杂质数量；在真空脱气基础上，VOD、VAD、ASEA、LFV、RH-OB蓬勃发展;出现合金包丝线喂丝法,不同功能精炼设备的组合使用;多种形式发展，广泛应用的有循环真空处理（RH，RH-OB）,提升真空处理（DH）,合金微调及温度处理（CAS,CAS-OB）,LF钢包精炼炉,真
3、空吹氩脱氧（VD）,真空吹氧脱碳（VOD）,钢包喷粉（KIP、TN、SL）,喂丝法、氩氧精炼（AOD）等.53.炉外精炼的分类1)按精炼手段分类常压下处理法真空精炼法真空和加热法：渣洗法：合成渣洗、同炉渣洗合金添加和喷粉法：弹丸发射法、喂丝法、喷粉法Ar精炼法：Gazal、CAB、AOD、CLU脱气为主:钢包除气法、DH、RH脱C、O、气为主:VOD、RH-OB、RH-PIASEA-SKF、VAD、LF62)按精炼的主要用途分类3）DH、RH,不同形式的流滴去气法和真空吹Ar法,可脱除钢中气体、氧和夹杂,但无加热设备,适应于普通钢和中低合金钢的真空脱气处理;4）
4、同炉渣洗法主要用于电炉出钢过程中对钢水脱S、脱O和去除夹杂。2）桶炉，VAD（VHD）和LF具备加热搅拌功能对温度控制灵活,可去气、脱氧、去除夹杂和合金化;1）AOD、CLU、VOD、RHOB和VODC适合冶炼低碳和超低碳钢;74.炉外精炼方法的共同特点①理想的精炼气氛条件，通常应用真空、惰性气氛或还原气氛；②搅动钢水，采用电磁力、惰性气体或机械搅拌的方法；③为补偿精炼过程的钢水温度损失，采用加热设施有电弧加热、等离子加热或增加钢水中的化学热等。8二.RH、LF及VD法简介RH法LF法VD法91.真空循环脱气法（RH法）1）RH的功能与特点2）生产过程模拟3）R
5、H设备简介4）RH过程工艺原理5）RH的主要功能与工艺参数101）RH的功能与特点以小部分钢水进入真空环境，经受真空处理，在不同程度上增大了钢—气接触面积，提高了精炼脱气效果。特点：①脱气效果好；②适用于大量的钢液处理；③处理过程温降小；④脱C能力强，适用于低碳钢的生产112）生产过程模拟123）RH设备简介①真空室②钢包车13①真空室结构：真空室由钢板焊接的圆柱形容器，内砌耐火材料。为直接结合MgO-Cr2O3砖，一部分为MgO-C砖。功能：是脱气系统的重要组成部分，有足够的容积，保证钢水在真空脱气过程中有较大的脱气表面，提高脱气效果，同时在脱气过程中热损失小
6、。14②钢包车功能：用钢包车将炼钢车间的钢水送到浇注工段；沿铺设的宽轨铁路线运行，是自行台车，有两套直流电机驱动的运行机构。154）RH过程生产工艺原理当真空室抽真空后，插入管插入钢液中，Ar经钢液加热膨胀，形成向上流动的气泡，使上升管内的钢液随之上升进入真空室。气泡在真空室下突然膨胀，使钢液溅成极细微粒呈喷泉状，增加了钢液与真空接触面积，使钢液充分脱气。脱气后的钢液汇集在真空室底部，在密度差的作用下不断地从下降管回到钢包中。如此循环多次，达到精炼钢液的目的。165)RH的主要功能与工艺参数功能:①脱H:对完全脱氧钢液脱氢效率≮60%,对未完全脱氧钢液,由于C-
7、O反应剧烈,＞70%.脱气时间15~20min,[H]＜2ppm.②脱N:N易形成N-化物,脱氮效率0~10%;③脱O:∑[O]0.002~0.005%④脱碳:对初始[C]有要求,处理15min,可使[C]＜0.002%;⑤脱S:效率50~75%;⑥减少非金属夹杂:改善钢水纯净度;⑦成分微调:合金元素控制精度为±0.003~0.010%17工艺参数:①处理容量:钢包钢水重量,≮30t;②脱气时间:钢水在真空下脱气的处理时间,20~30min;③循环因数:钢包内的钢水通过真空室的次数,等于5;④循环流量:单位时间通过真空室的钢水量;⑤真空度:真空室内的压力.RH处
8、理67~134Pa,RH
