炉外精炼与炼钢、连铸的匹配

4炉外精炼与炼钢、连铸的合理匹配,本次课内容,合理匹配的必要性炉外精炼技术匹配要求匹配的原则匹配模式,合理匹配的必要性,现代化炼钢厂的工艺流程，转炉：（高炉铁水）铁水预处理转炉吹炼炉外精炼连铸（长流程）电弧炉：废钢预热超高功率电弧炉炉外精炼连铸（短流程）上述步骤一环连一环，必须匹配好，才能获得高的生产速率、好的产品质量和经济效益。,短流程钢铁厂基本特点是：(l）工艺紧凑，生产节奏快，效率高，产量大(2）品种较单一，批量大，生产连续性强(3）生产钢种的性能和成分要求比较低，容易生产二次精炼工艺主要为CAS-OB（配转炉）,LF（配电炉）。,合理匹配具体要求如下：(l）在功能上能相互适应，相互补充；能满足产品的质量要求，且经济、实用、可靠。(2）在空间位置上要紧凑，尽量缩短两个环节间衔接的操作时间，且不和其他操作干扰。(3）各环节的设备容量、生产能力要相当；要适当考虑各环节在发挥潜在能力时也能相互适应。(4）在操作周期上要能合理匹配，既不会经常相互等待，又有一些缓冲调节的余地，以方便生产组织和调度。,匹配的原则,目前多采用一对一的单通道设备配置模式：一座冶炼炉+一套精炼设备+一台连铸机专业生产一套产品精炼周期、浇注周期均应略短于冶炼生产周期电炉+VD、VOD（补充电炉脱碳能力不足和去除有害气体）电炉+LF、喷粉、喂线、吹氩（缩短电炉周期）转炉+CAS-OB（采用周期短的、具有吹氩搅拌和保护下合金微调、喂线等设备）,电炉生产周期50-60分钟转炉生产周期30-40分钟，多采用周期短的设备；冶炼时间和钢水温度难控制，操作缺乏柔性；在精炼设备配置上，再生产环节应增加一些缓冲功能多一些柔性设备如配备吹氧升温或电弧加热调温功能的精炼装置。,匹配的原则-成分、温度、时间、数量及时送到连铸机上,冶炼炉和精炼设备匹配原则冶炼炉和连铸机的匹配原则连铸机设计时要尽可能做到：(l）连铸机的浇注时间与冶炼、精炼的冶炼周期保持同步；(2）连铸机的准备时间应小于冶炼、精炼的冶炼周期；(3）当冶炼周期和浇注周期配合有困难时要考虑增加钢包炉（LF）来调节。连铸发展和产品优化的需求是推动炉外精炼技术发展的根本原因,精炼周期冶炼周期,炉外精炼技术的选择依据,选择精炼工艺，应考虑产量（及炉子容量）、钢的质量、钢种的特性以及采用炉外精炼的经济效果，其中尤以适应钢的质量要求为首要目的。,脱气、脱硫、脱碳、去夹杂、控温、好的动力学条件,精炼工艺或手段的功能与效果的比较,(l）几乎任何一种精炼工艺均有钢水的搅拌以促进渣钢反应，均匀化学成分，均匀钢水温度以及加速添加料的熔化与均匀化。,脱气,(2）真空精炼（或称钢水真空处理）对脱除气体最为有利，尤其对脱氢甚为有效。真空处理可以使大部分特殊钢脱氢、脱氧、脱除部分氮和降低夹杂，并且可以在真空下脱碳生产超低碳钢种。真空处理包括RH、DH、VD。DH、RH占有优势。DH设备较复杂，而且是间断性的，20世纪80年代以来采用者减少。而RH设备仍在发展。,脱碳,(3）真空吹氧脱碳VOD，钢水循环真空处理过程吹氧脱碳RH-OB是真空下吹氧脱碳法的一种，适于冶炼超低碳钢种。(4)VOD与AOD是针对熔炼不锈钢发展起来的炉外精炼技术。,控温电弧加热,(5）具有电弧加热功能的精炼设备（精炼炉）。常用者有三种：ASEA一SKF钢包炉，LF型钢包炉，VAD真空电弧加热脱气装置。见表4-3书上181页,控温化学加热,(6）比较几种钢水的再加热方法，钢包中用化学加热方法具有设备简便和热效率高的优点，而且升温较快，CAS一OB是化学法加热成功的技术。,炉外精炼方法的选择(书182页)普钢：一般采用钢包吹氩、喂线、LF炉或CAS-OB等精炼方法配合连铸特殊钢厂生产特点如下：(1）生产品种多、规格多、批量小，生产计划与销售市场密切结合；(2）产品质量要求严格，生产工艺比较复杂；(3）部分钢种的产品性能和加工性能有显著的特点，需要特殊处理。二次精炼工艺主要为LF-VD(RH）。对于生产不锈钢，主要为VOD或AOD。,常用的组合与多功能模式：(l）以钢包吹氩为核心，加上与喂丝、喷粉、化学加热、合金成分微调等一种或多种技术相复合的精炼站，用于转炉-连铸生产衔接。(2）以真空处理装置为核心，与上述技术中之一种或多种技术复合的精炼站，也主要用于转炉一连铸生产衔接。(3）以LF炉为核心并与上述技术及真空处理等一种或几种技术相复合的精炼，主要用于电弧炉-连铸生产衔接。(4）以AOD为主体，包括VOD、转炉顶底复吹生产不锈钢和超低碳钢的精炼技术。,根据产品类型、质量、工艺和市场要求的模式：(l）生产板带类钢材的大型联合企业，采用传统的高炉-转炉流程，生产能力大，追求高的生产效率和低成本。一般配有两种类型的精炼站，即以CAS-OB吹氩精炼和RH/KTB/PB真空处理为主的复合精炼。(2）以生产棒线材为主的中小型转炉钢厂，一般配有钢包吹氩、喂丝、合金成分微调的综合精炼站。(3）电炉钢厂选择精炼方式有以下几种：l）生产不锈钢板、带、棒线的钢厂，一般采用AOD精炼方式，有的附有LF或VOD/VAD。2）非不锈钢类的合金钢厂，则配以LFV为核心的多功能复合精炼装置。3）普碳钢和低合金钢生产厂，则配以LF为核心的多功能复合精炼装置。,大型钢铁联合企业生产特