炉外精炼新技术

炉外精炼新技术、1炉外精炼技术概论2炉外精炼理论基础3炉外精炼技术4炉外精炼用耐火材料5炉外精炼方法的选择与发展趋势、钢铁冶金与耐火材料的关系、钢铁冶金由于火法冶金、工艺温度高，耐火材料的发展与钢铁冶金的技术进步密切相关。 耐火材料在冶金中的应用，对高炉、转炉耐火材料铁水、钢水容器耐火材料炉外精炼的反应器耐火材料、炉外精炼对耐火材料提出了新的挑战，真空高温特殊性能炉渣钢水的洁净度：通过学习对成分和夹杂物的特殊要求、教育目的、本课程，对学生进行炉渣清洗、真空、搅拌、加热、 掌握喷涂等炉外精炼手段的理论基础，了解各种炉外精炼手段，特别是氩、RH、LF炉的设备和技术特点，了解炉外处理对耐材料的要求和材质设计特点，了解炉外精炼的发展方向和新技术，让学生研究和学习适应炉外精炼发展的耐材料新技术、新理论。 参阅文献教材：徐曾启主编、炉外精炼、冶金工业出版社、北京、2002参考书和论文张错误主编、炉外精炼的理论与实践、冶金出版社、1996简介、祝桂华编、电炉炼钢原理与技术、冶金工业出版社、1996刘洵、炉外精炼技术的发展、炼钢、2002、17(4)汪明东、 RH钢水真空处理技术的现状钢铁钒钛，1997，18 (4)， 1炉外精炼技术概论1.1钢铁生产工艺的长工艺1.2炉外精炼的出现和发展原因1.3炉外精炼方法的分类炉渣清洗氩真空脱气吨位钢水的带真空脱气加热装置的炉外精炼方法、低碳合金钢(不锈钢)钢水精炼方法合金或精炼剂(固体材料) 的添加方法1.4炉外精炼的特点和采用的精炼手段的特点精炼手段、1.1钢铁生产工艺、现代炼钢工艺主要有以氧转炉炼钢工艺为主的钢铁联合企业生产工艺和以电炉炼钢工艺为主的钢铁厂生产工艺两种。 一般来说，前者称为长流，后者称为短流。 1.1钢铁生产工艺、加长工艺：从炼铁原料(例如烧结矿、颗粒矿、焦炭等)的准备中，将原料放入高炉中进行还原冶炼，得到液态铁水，经过铁水的预处理(例如脱硫、脱硅、脱磷)，在上底放置氧转炉，进行吹炼，除去杂质，将钢水放入钢包LF、VD等)净化钢水，将钢水凝固成形(连续铸造)制成钢坯，经过轧制工序制成钢材。 由于这种工艺的生产工序(单元)多，生产周期长，规模庞大，所以称为钢铁生产的长工艺。 1.1钢铁生产工艺、短路工艺：将回收再利用的废钢或直接还原铁破碎、分选加工后，预热后放入电弧炉，电弧炉利用电能熔化废钢，除去杂质(例如磷、硫)后出钢，再次精炼(例如LF/VD )得到合格钢水，后续该工艺流程简单、高效、节能、生产环节少、生产周期短，因此被称为钢铁生产短流程。 高炉炼铁、转炉炼钢、连铸、氩站、LF、CAS、AOD、方坯、RH、板坯、铁水预处理、炉外精炼、连轧、电炉炼钢、连铸、炉外精炼、连轧、热轧、大型、轧板、冷轧、硅钢、脱硫、三脱、1.1钢铁制造工艺、龙钢铁制造工艺图德国Georgsmarienhiitee工厂转炉生产工艺，1转炉2钢包炉3真空脱气4喂丝5弱搅拌6流连铸机，EAFLFRHFTCC钢包炉循环真空脱气喂丝连铸，德国Siegen-Geiswed工厂电炉厂工艺流程， 炉外精炼是在传统工艺的常规炼钢炉中完成的精炼任务：去除杂质(包括不需要的元素、气体和夹杂物)、调节和均匀成分和温度等任务，一部分或全部转移到钢包和其他容器中。 因此，炉外精炼又称二次精炼或钢包冶金。炉外精炼是在熔炉(如转炉、电炉)以外进行的，为进一步扩大品种、提高钢的品质、降低钢的成本而采用的冶金工艺总称炉外精炼。 炉外精炼-二次精炼-钢包冶金-二次炼钢-炉外处理，1.2炉外精炼出现和发展的原因，电炉炼钢不足，转炉炼钢不足，炉外精炼的作用和地位1品质提高，品种扩大的主要手段2冶金生产流程优化，生产效率提高，节能降低， 降低成本的主要方法3炼钢-炉外精炼-连铸-热轧工序联络4连铸工艺的快速发展的必要性炉外精炼的经济合理性1提高初炼炉的生产率2缩短生产周期3降低产品成本4提高产品质量的稳定和提高炉外精炼的任务1钢水成分和温度的均匀化2钢水成分、温度3脱氧、脱硫、脱磷、 脱碳4钢中的气体(氢、氮)和夹杂物5的夹杂物形态、成分控制、各种炉外精炼方法和采用的精炼手段、1.3炉外精炼的基本手段1炉渣清洗2真空3搅拌4加热5喷吹、1.3.1炉渣清洗最早出现的炉外精炼方法：用合成炉渣处理钢水的所谓炉渣清洗。 作为提高转炉和电炉钢洁净度的措施，1933年法国人提出了派林法。 此后被其他国家采用，取得了一定的发展。 渣洗除了能快速脱硫外，还能有效去除氧和夹杂，减轻钢中二次氧化的有害作用。 仍在应用的渣洗工艺主要有：1)异渣洗； 2 )同炉渣清洗3 )混合炼钢。 1.3.2吹氩(1)吹钢包吹氩(2)SAB法、CAS法(coppocitiationdjustntscaldedargonbubling ) (3) cab法(CappedArgonBubbling )、(1.3.3真空脱气在钢中之后，有人提出各种钢水真空脱气。 但由于当时机械工业和真空技术的发展水平，钢水真空脱气仍不能用于生产。 二战后，真空技术的发展和大型真空泵的开发成功，才为钢水真空处理工业的应用创造了条件。 真空脱气的方法如下： (1)真空浇注、VC法(VacuumCasting)(2)真空室浇包脱气法(3)浇包法、SLD法(ShiftLadleDegassing )、(4)出钢中的真空脱气、TD法(TapDegassing)(5)连续铸造在线真空脱气法(6) 芬克法在我国一般称为VD法(VacuumDegassing)(7)ISLD法(inductsirestireringladledegaseing ) (8) vsr法(VacuumSlagRefining )，1.3.3真空脱气，1.3.4吨位这种炼钢炉通常吨位多。 对大量钢水采用上述真空脱气方法，除了要按比例增大脱气系统的脱气能力外，在钢水搅拌、脱气效率、设备建设投资、运行费用等方面还存在困难。 特别是在当时(50年代)，要建立排气能力大的真空系统也相当困难。 因此，出现了批处理的设想和相应的真空脱气方法。 这种有、(1)DH法。 是由前西德的多特蒙德和豪特尔公司共同开发的，因此得名。 在我国，又称脱气法或虹吸法。 (2)RH法。 由前西德规则钢铁公司(Ruhrstahl )和赫拉斯公司(Heraeus )共同开发，在中国被称为真空循环脱气法。 (3)PM法(pulsatimingxingprocess )、1.3.5带加热装置的炉外精炼法精炼过程中的钢水降温问题，一般采用浇包预热、减少钢水降温、提高钢水温度等方法来解决。 但是，提高出钢温度会增加初炼炉的负担和耐火材料的消耗。 同时，精炼时间、精炼项目及精炼效果也受到限制。 因此，出现了带加热装置的炉外精炼方法。 作为以下的第1第4方法，采用电孤立加热的化学热法也如第5、6种那样迅速发展。 其中，应用较好的是三相交流电弧加热。带加热装置的炉外精炼法有，(1)LF，带真空手段的lfv (2) graf (gasrefiningarcfurnace ) (3) asea-SKF，瑞典两个研究开发公司名的简称。 (4) VAD (vacuumardegassing ) (5) cas-ob (6)铝氧加热法。 1.3.6低碳合金钢(不锈钢)钢水的精炼方法有低碳钢种，特别是低碳的高铬钢和铬镍钢，不太适用以上列举的各种精炼方法。 出现了一些不锈钢专用炉外精炼方法。 这些方法发展迅速，不到十年就取代了实质性低的电弧炉氧冶炼不锈钢的方法。 例如，1976年日本的不锈钢约4分之3是用初炼炉炉外精炼法生产的。 1977年美国的不锈钢都是用初炼炉炉外精炼法生产的。 这些方法包括：1.3.6低碳合金钢(不锈钢)钢水精炼方法(1) VOD (vacumoxygendecarburization ) (2) ss-VOD (strngstirringvod ) (3) RH-ob (RH-oxygen blood ) aod (argonoxygendecarburization ) (5)由clu :法国Creusot-Loire公司和瑞典Uddeholms公司共同开发。 1.3.7合金或精炼剂(固体物质)的添加方法为完成某些冶金任务，往往需要添加固体反应剂。 主要有两种类型： (1)以块状反应剂为粉剂，通过气体流通向液体熔池喷雾；(2)将具有大反应界面的反应剂固体物质以机械方式迅速通过熔渣层放入液体熔池中，单独或与其他精炼手段组合使用的新炉外精炼方法。 属于这一类的是，(1)IRSID，法国钢铁研究院开发的喷粉方法。 (2)TN法。 德国公司开发的。 (Thyssen-Niederrhein)(3)SL法。 (ScandinavianLancers)(4)ABS法(AluminumBallShoot)(5)WF法(WireFeeding)(6)柱塞式铲斗盖。 炉外精炼法1真空精炼法2非真空精炼法3炉渣清洗精炼法、真空精炼法、非真空精炼