铁水预处理与炉外精炼培训PPT

1、 铁水预处理与炉外精炼综述铁水预处理与炉外精炼综述铁水预处理与炉外精炼综述铁水预处理与炉外精炼综述铁水预处理与炉外精炼综述铁水预处理与炉外精炼综述 铁水预处理与钢水炉外精炼是铁水预处理与钢水炉外精炼是铁水预处理与钢水炉外精炼是202020世纪世纪世纪505050年代迅速发展起来年代迅速发展起来年代迅速发展起来 的两项重要钢铁冶炼工艺技术，铁水预处理设备包括高炉的两项重要钢铁冶炼工艺技术，铁水预处理设备包括高炉的两项重要钢铁冶炼工艺技术，铁水预处理设备包括高炉 铁水的炉外预脱硫、脱硅、脱磷处理，为转炉提供优质铁铁水的炉外预脱硫、脱硅、脱磷处理，为转炉提供优质铁铁水的炉外预脱硫、脱硅、脱磷处理，为

2、转炉提供优质铁 水；经过转炉初炼的钢液再进入钢包或专用容器内进一步水；经过转炉初炼的钢液再进入钢包或专用容器内进一步水；经过转炉初炼的钢液再进入钢包或专用容器内进一步 精炼（称炉外精炼或二次冶炼），调整和均匀钢液的调质精炼（称炉外精炼或二次冶炼），调整和均匀钢液的调质精炼（称炉外精炼或二次冶炼），调整和均匀钢液的调质 和成分，去除钢中的气体、有害元素和非金属夹杂物等，和成分，去除钢中的气体、有害元素和非金属夹杂物等，和成分，去除钢中的气体、有害元素和非金属夹杂物等， 达到洁净钢液、提高钢水质量的目的。达到洁净钢液、提高钢水质量的目的。达到洁净钢液、提高钢水质量的目的。 铁水预处理是指：铁水预处

3、理是指：铁水预处理是指：在高炉出铁沟槽、铁水输送罐、鱼雷罐车、铁在高炉出铁沟槽、铁水输送罐、鱼雷罐车、铁在高炉出铁沟槽、铁水输送罐、鱼雷罐车、铁 水包甚至预处理用转炉中，预先脱除铁水中的硅、磷、硫，对一水包甚至预处理用转炉中，预先脱除铁水中的硅、磷、硫，对一水包甚至预处理用转炉中，预先脱除铁水中的硅、磷、硫，对一 些特殊成分些特殊成分些特殊成分( ( (如钒、钛、高磷铁水中的磷如钒、钛、高磷铁水中的磷如钒、钛、高磷铁水中的磷) ) )进行富集预处理，并除进行富集预处理，并除进行富集预处理，并除 去这些元素与化合物高含量的炉渣；去这些元素与化合物高含量的炉渣；去这些元素与化合物高含量的炉渣； 炉

4、外精炼是指：炉外精炼是指：炉外精炼是指：在转炉或电炉内初炼的钢液倒入钢包或专用容器在转炉或电炉内初炼的钢液倒入钢包或专用容器在转炉或电炉内初炼的钢液倒入钢包或专用容器 内进行脱氧、脱硫、脱碳、去气、去除非金属夹杂物和调整钢液内进行脱氧、脱硫、脱碳、去气、去除非金属夹杂物和调整钢液内进行脱氧、脱硫、脱碳、去气、去除非金属夹杂物和调整钢液 成分及温度以达到进一步冶炼目的的炼钢工艺。即将在常规炼钢成分及温度以达到进一步冶炼目的的炼钢工艺。即将在常规炼钢成分及温度以达到进一步冶炼目的的炼钢工艺。即将在常规炼钢 炉中完成的精炼任务，如去除杂质炉中完成的精炼任务，如去除杂质炉中完成的精炼任务，如去除杂质(

5、 ( (包括不需要的元素、气体和夹包括不需要的元素、气体和夹包括不需要的元素、气体和夹 杂杂杂) ) )、调整和均匀成分和温度的任务，部分或全部地移到钢包或其、调整和均匀成分和温度的任务，部分或全部地移到钢包或其、调整和均匀成分和温度的任务，部分或全部地移到钢包或其 他容器中进行。把一步炼钢法变为二步炼钢法，国外也称之为二他容器中进行。把一步炼钢法变为二步炼钢法，国外也称之为二他容器中进行。把一步炼钢法变为二步炼钢法，国外也称之为二 次精炼次精炼次精炼(secondary refining)(secondary refining)(secondary refining)、二次炼钢、二次炼钢、二

6、次炼钢( ( (secondary secondary secondary steelmakingsteelmakingsteelmaking) ) )和钢包冶金和钢包冶金和钢包冶金(ladle metallurgy)(ladle metallurgy)(ladle metallurgy)。初炼时炉料在氧。初炼时炉料在氧。初炼时炉料在氧 化性气氛的炉内进行溶化、脱磷、脱碳、去除夹杂物和主合金化，化性气氛的炉内进行溶化、脱磷、脱碳、去除夹杂物和主合金化，化性气氛的炉内进行溶化、脱磷、脱碳、去除夹杂物和主合金化， 获得初炼钢液；精炼则是将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原获得初炼钢液；精炼则是将初炼

7、的钢液在真空、惰性气体或还原获得初炼钢液；精炼则是将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原 性气氛的容器内进行脱气、脱氧、脱硫、去除夹杂物和成分微调性气氛的容器内进行脱气、脱氧、脱硫、去除夹杂物和成分微调性气氛的容器内进行脱气、脱氧、脱硫、去除夹杂物和成分微调 等。可提高钢的质量，缩短冶炼时间、优化工艺过程并降低生产等。可提高钢的质量，缩短冶炼时间、优化工艺过程并降低生产等。可提高钢的质量，缩短冶炼时间、优化工艺过程并降低生产 成本。成本。成本。 铁水预处理与炉外精炼的产生和发展铁水预处理与炉外精炼的产生和发展铁水预处理与炉外精炼的产生和发展 半世纪以来迅速发展的钢铁冶金重要技术半世纪以来迅速发展的

8、钢铁冶金重要技术半世纪以来迅速发展的钢铁冶金重要技术； 洁净钢的生产是现代科学技术的发展和现洁净钢的生产是现代科学技术的发展和现洁净钢的生产是现代科学技术的发展和现 代工业的需要；代工业的需要；代工业的需要； 提高生产率的需要；提高生产率的需要；提高生产率的需要； 满足不同钢种的特殊要求满足不同钢种的特殊要求满足不同钢种的特殊要求。 转炉炼钢、连铸、炉外精炼和超高功率电转炉炼钢、连铸、炉外精炼和超高功率电转炉炼钢、连铸、炉外精炼和超高功率电 弧炉是现代钢铁生产四大关键技术弧炉是现代钢铁生产四大关键技术弧炉是现代钢铁生产四大关键技术 所谓洁净钢所谓洁净钢所谓洁净钢, , ,通常指非金属夹杂物通常

9、指非金属夹杂物通常指非金属夹杂物( ( (主要是各类氧化物和硫化物主要是各类氧化物和硫化物主要是各类氧化物和硫化物) ) ) 含量少含量少含量少 的钢。也有人认为的钢。也有人认为的钢。也有人认为, , ,洁净钢是指钢中洁净钢是指钢中洁净钢是指钢中s , p ,h ,o ,n s , p ,h ,o ,n s , p ,h ,o ,n 含量极低的钢。含量极低的钢。含量极低的钢。 一一一铁水预处理铁水预处理铁水预处理 铁水预处理是指铁水进入转炉之前的进行的脱硫、脱硅、脱磷预处理铁水预处理是指铁水进入转炉之前的进行的脱硫、脱硅、脱磷预处理铁水预处理是指铁水进入转炉之前的进行的脱硫、脱硅、脱磷预处理

10、（简称铁水三脱处理）和特殊铁水的提钒、提铌、提钨预处理（简称铁（简称铁水三脱处理）和特殊铁水的提钒、提铌、提钨预处理（简称铁（简称铁水三脱处理）和特殊铁水的提钒、提铌、提钨预处理（简称铁 水三提处理）图水三提处理）图水三提处理）图p3p3p3 随着炼钢工艺的不断完善和材料工艺对钢铁产品质量的严格要求，随着炼钢工艺的不断完善和材料工艺对钢铁产品质量的严格要求，随着炼钢工艺的不断完善和材料工艺对钢铁产品质量的严格要求， 铁水预处理逐步形成钢铁冶金的重要环节，我国的宝钢、武钢、鞍钢、铁水预处理逐步形成钢铁冶金的重要环节，我国的宝钢、武钢、鞍钢、铁水预处理逐步形成钢铁冶金的重要环节，我国的宝钢、武钢、

11、鞍钢、 攀钢、唐钢、首钢等也都采用了铁水与脱硫处理，宝钢和太钢还采用了攀钢、唐钢、首钢等也都采用了铁水与脱硫处理，宝钢和太钢还采用了攀钢、唐钢、首钢等也都采用了铁水与脱硫处理，宝钢和太钢还采用了 三脱处理。攀钢、包钢、承钢等共生矿资源综合利用，广泛应用了三提三脱处理。攀钢、包钢、承钢等共生矿资源综合利用，广泛应用了三提三脱处理。攀钢、包钢、承钢等共生矿资源综合利用，广泛应用了三提 处理，以提取钒、铌、钨为主要目的。处理，以提取钒、铌、钨为主要目的。处理，以提取钒、铌、钨为主要目的。 传统的转炉生产工艺流程已逐步被现代化钢铁生产工艺流程所替代，既传统的转炉生产工艺流程已逐步被现代化钢铁生产工艺流

12、程所替代，既传统的转炉生产工艺流程已逐步被现代化钢铁生产工艺流程所替代，既 高炉炼铁高炉炼铁高炉炼铁- - -铁水预处理铁水预处理铁水预处理- - -转炉冶炼转炉冶炼转炉冶炼- - -炉外精炼炉外精炼炉外精炼- - -连铸连轧或连铸连铸连轧或连铸连铸连轧或连铸- - -铸坯热送铸坯热送铸坯热送 直接轧制。这已成为国内外大型钢铁企业技术改造后的普遍模式。直接轧制。这已成为国内外大型钢铁企业技术改造后的普遍模式。直接轧制。这已成为国内外大型钢铁企业技术改造后的普遍模式。 铁水预处理目的针对炼钢而言，主要是使其中的硫、磷、硅含量降低到铁水预处理目的针对炼钢而言，主要是使其中的硫、磷、硅含量降低到铁水

13、预处理目的针对炼钢而言，主要是使其中的硫、磷、硅含量降低到 要求范围，以简化炼钢过程提高钢的质量。铁水预处理按需要可以分别要求范围，以简化炼钢过程提高钢的质量。铁水预处理按需要可以分别要求范围，以简化炼钢过程提高钢的质量。铁水预处理按需要可以分别 在炼铁工序和炼钢工序的设备内，如铁水沟、鱼雷罐、铁水包或专用冶在炼铁工序和炼钢工序的设备内，如铁水沟、鱼雷罐、铁水包或专用冶在炼铁工序和炼钢工序的设备内，如铁水沟、鱼雷罐、铁水包或专用冶 金炉内进行。金炉内进行。金炉内进行。 铁水预处理原理与方法铁水预处理原理与方法铁水预处理原理与方法 铁水预处理是在原则不外加热源的情况下，利用处理剂活性物质与铁水中

14、铁水预处理是在原则不外加热源的情况下，利用处理剂活性物质与铁水中铁水预处理是在原则不外加热源的情况下，利用处理剂活性物质与铁水中 待脱除元素进行快速反应，形成稳定的渣相而和铁水分离的过程。待脱除元素进行快速反应，形成稳定的渣相而和铁水分离的过程。待脱除元素进行快速反应，形成稳定的渣相而和铁水分离的过程。 铁水预处理脱硫反应为：铁水预处理脱硫反应为：铁水预处理脱硫反应为： s+m=(ms)s+m=(ms)s+m=(ms)或或或 式中：式中：式中： s+mo=(ms)+o ms+mo=(ms)+o ms+mo=(ms)+o m指金属脱硫剂中金属元素（如指金属脱硫剂中金属元素（如指金属脱硫剂中金属元

15、素（如mgmgmg、 s+mc=(ms)+c cas+mc=(ms)+c cas+mc=(ms)+c ca、ca-sica-sica-si） momomo金属氧化物脱硫剂（如金属氧化物脱硫剂（如金属氧化物脱硫剂（如caocaocao）; ; ; mc mc mc金属碳化物脱硫剂（如金属碳化物脱硫剂（如金属碳化物脱硫剂（如caccaccac 2 2 2 ） 铁水预处理脱硅、脱磷反应为：铁水预处理脱硅、脱磷反应为：铁水预处理脱硅、脱磷反应为： sisisi 2o2o2o（siosiosio 2 2 2 ） 4/5p 4/5p 4/5p 2o2o2o2/52/52/5（p p p 2 2 2o o

16、o5 5 5 ） 铁水预处理工艺方法有：铁水预处理工艺方法有：铁水预处理工艺方法有： 铁水沟连续处理方法；铁水沟连续处理方法；铁水沟连续处理方法； 铁水罐喷吹法；铁水罐喷吹法；铁水罐喷吹法； 机械搅拌法；机械搅拌法；机械搅拌法； 专用炉法。专用炉法。专用炉法。 预脱硫技术的发展和现状预脱硫技术的发展和现状预脱硫技术的发展和现状 早期预处理工艺方法早期预处理工艺方法早期预处理工艺方法机械搅拌法，由于喷射冶金技术的发展（喷粉）广机械搅拌法，由于喷射冶金技术的发展（喷粉）广机械搅拌法，由于喷射冶金技术的发展（喷粉）广 泛用于铁水预处理。预处理脱硫剂，早期使用泛用于铁水预处理。预处理脱硫剂，早期使用泛

17、用于铁水预处理。预处理脱硫剂，早期使用caocaocao为基本原料，但由于为基本原料，但由于为基本原料，但由于caocaocao基基基 脱硫剂产生的脱硫渣流动性差，无法正常使用扒渣设备难以适应（现已能生脱硫剂产生的脱硫渣流动性差，无法正常使用扒渣设备难以适应（现已能生脱硫剂产生的脱硫渣流动性差，无法正常使用扒渣设备难以适应（现已能生 产各种型号的气动和液动扒渣机，预计研制出新设备：真空吸渣及技术与装产各种型号的气动和液动扒渣机，预计研制出新设备：真空吸渣及技术与装产各种型号的气动和液动扒渣机，预计研制出新设备：真空吸渣及技术与装 备）现在预处理脱硫剂广泛采用镁基脱硫剂，备）现在预处理脱硫剂广泛

18、采用镁基脱硫剂，备）现在预处理脱硫剂广泛采用镁基脱硫剂，特点：减少金属损失，冶特点：减少金属损失，冶特点：减少金属损失，冶 金效果好，生产效益高，钢铁厂首选材料。金效果好，生产效益高，钢铁厂首选材料。金效果好，生产效益高，钢铁厂首选材料。 我国铁水预处理技术起步较早，但发展较慢，与主要产钢我国铁水预处理技术起步较早，但发展较慢，与主要产钢我国铁水预处理技术起步较早，但发展较慢，与主要产钢 国家相比，预处理较低，技术不成熟等一系列问题，并在国家相比，预处理较低，技术不成熟等一系列问题，并在国家相比，预处理较低，技术不成熟等一系列问题，并在 一定程度上影响了洁净钢的生产。一定程度上影响了洁净钢的生

19、产。一定程度上影响了洁净钢的生产。 caccaccac2 2 2基脱硫剂由于成本高，运输和使用中需要建设复杂的安基脱硫剂由于成本高，运输和使用中需要建设复杂的安基脱硫剂由于成本高，运输和使用中需要建设复杂的安 全系统，正逐渐失去它的地位，镁基脱硫剂已成为主导产全系统，正逐渐失去它的地位，镁基脱硫剂已成为主导产全系统，正逐渐失去它的地位，镁基脱硫剂已成为主导产 品，另外，大型企业中将逐渐改变在鱼雷罐中进行铁水预品，另外，大型企业中将逐渐改变在鱼雷罐中进行铁水预品，另外，大型企业中将逐渐改变在鱼雷罐中进行铁水预 处理的思路，主要转向铁水包脱硫或专用转炉脱硫。处理的思路，主要转向铁水包脱硫或专用转炉

20、脱硫。处理的思路，主要转向铁水包脱硫或专用转炉脱硫。 铁水预处理在八十年代以前是进行预脱硫处理，八十年代铁水预处理在八十年代以前是进行预脱硫处理，八十年代铁水预处理在八十年代以前是进行预脱硫处理，八十年代 以后开始发展为三脱以后开始发展为三脱以后开始发展为三脱( ( (脱硅、脱磷、脱硫脱硅、脱磷、脱硫脱硅、脱磷、脱硫) ) )处理。我国目前处理。我国目前处理。我国目前 大型钢厂已广泛开展预脱硫处理。大型钢厂已广泛开展预脱硫处理。大型钢厂已广泛开展预脱硫处理。 铁水预处理容器的选择铁水预处理容器的选择铁水预处理容器的选择铁水预处理容器的选择铁水预处理容器的选择铁水预处理容器的选择 根据铁水预处理

21、容器的选择，脱硫工艺可分为：根据铁水预处理容器的选择，脱硫工艺可分为：根据铁水预处理容器的选择，脱硫工艺可分为： 混铁车喷吹法混铁车喷吹法混铁车喷吹法 铁水罐法铁水罐法铁水罐法 铁水包法铁水包法铁水包法 发展趋势：发展趋势：发展趋势： 采用铁水包作为铁水脱硫预处理的容器采用铁水包作为铁水脱硫预处理的容器采用铁水包作为铁水脱硫预处理的容器 铁水预处理与纯净钢生产实践铁水预处理与纯净钢生产实践铁水预处理与纯净钢生产实践 n n n高炉铁水高炉铁水高炉铁水常规常规常规( ( (轻 轻轻) ) )脱硫脱硫脱硫(sss 0.02%) 0.02%) 0.02%)复吹转炉复吹转炉复吹转炉( ( (脱磷、脱磷

22、、脱磷、 脱碳、升温脱碳、升温脱碳、升温) ) )钢水精炼钢水精炼钢水精炼( ( (脱氧、去气体、去夹杂脱氧、去气体、去夹杂脱氧、去气体、去夹杂) ) )普通钢普通钢普通钢 水，此即水，此即水，此即常规流程常规流程常规流程( ( (生产普通钢种生产普通钢种生产普通钢种) ) )。 n n n高炉铁水高炉铁水高炉铁水 深度脱硫深度脱硫深度脱硫(sss 0.005%)0.005%)0.005%)复吹转炉复吹转炉复吹转炉( ( (脱磷、脱磷、脱磷、 脱碳、升温脱碳、升温脱碳、升温) ) )钢水精炼钢水精炼钢水精炼( ( (脱硫、去气体、去夹杂脱硫、去气体、去夹杂脱硫、去气体、去夹杂) ) )低硫钢低

23、硫钢低硫钢 水水水(sss 0.005%)0.005%)0.005%)，此即，此即，此即纯净钢流程纯净钢流程纯净钢流程。 n n n其中生产超低硫钢其中生产超低硫钢其中生产超低硫钢( (sss 0.002%)0.002%)0.002%)，铁水则要深脱硫至，铁水则要深脱硫至，铁水则要深脱硫至 sss 0.002%0.003%0.002%0.003%0.002%0.003%。 铁水预脱硫扒碴设备及工艺流程铁水预脱硫扒碴设备及工艺流程铁水预脱硫扒碴设备及工艺流程 1)1)1)宝钢混铁车顶喷脱硫设备及工艺流程宝钢混铁车顶喷脱硫设备及工艺流程宝钢混铁车顶喷脱硫设备及工艺流程: : :见图见图见图p4p4

24、p4、p5p5p5 宝钢混铁车顶喷脱硫设备宝钢混铁车顶喷脱硫设备宝钢混铁车顶喷脱硫设备(tds)(tds)(tds)自自自198519851985年年年9 9 9月月月202020日投入试生产后，日投入试生产后，日投入试生产后， 实际情况表明，这种预处理方法具有处理能力大，设备利用率高，实际情况表明，这种预处理方法具有处理能力大，设备利用率高，实际情况表明，这种预处理方法具有处理能力大，设备利用率高， 能够生产低硫铁水等优点，其主要设备如图能够生产低硫铁水等优点，其主要设备如图能够生产低硫铁水等优点，其主要设备如图p5p5p5所示。所示。所示。 脱硫作业在鱼雷式铁水罐车内进行，以氮气为载流气体

25、，采用脱硫作业在鱼雷式铁水罐车内进行，以氮气为载流气体，采用脱硫作业在鱼雷式铁水罐车内进行，以氮气为载流气体，采用 顶喷法将脱硫剂顶喷法将脱硫剂顶喷法将脱硫剂( ( (cac2cac2cac2，caocaocao) ) )喷入铁水。脱硫操作室内装有喷入铁水。脱硫操作室内装有喷入铁水。脱硫操作室内装有crtcrtcrt显显显 示装置，能传送及显示有关混铁车铁水脱硫所需的各种信息，例如示装置，能传送及显示有关混铁车铁水脱硫所需的各种信息，例如示装置，能传送及显示有关混铁车铁水脱硫所需的各种信息，例如 混铁车车号，高炉炉号，出铁号，估计出铁量、铁水成分混铁车车号，高炉炉号，出铁号，估计出铁量、铁水成

26、分混铁车车号，高炉炉号，出铁号，估计出铁量、铁水成分( ( (sisisi、mnmnmn， p p p、s)s)s)和铁水温度，以及收集和管理脱硫作业中的有关数据。为了远和铁水温度，以及收集和管理脱硫作业中的有关数据。为了远和铁水温度，以及收集和管理脱硫作业中的有关数据。为了远 距离监视脱硫过程，尚设有工业电视距离监视脱硫过程，尚设有工业电视距离监视脱硫过程，尚设有工业电视 。 2 2 2）首钢混铁车和铁水包脱硫扒渣设备）首钢混铁车和铁水包脱硫扒渣设备）首钢混铁车和铁水包脱硫扒渣设备及工艺流程及工艺流程及工艺流程: : : 首钢第三炼钢厂工艺流程：首钢第三炼钢厂工艺流程：首钢第三炼钢厂工艺流程

27、： 铁水包喷镁脱硫装置铁水包喷镁脱硫装置铁水包喷镁脱硫装置1 1 1座，鱼雷罐铁水喷粉脱硫设备座，鱼雷罐铁水喷粉脱硫设备座，鱼雷罐铁水喷粉脱硫设备1 1 1套套套 主要设备主要设备主要设备 该厂脱硫设备为国产设备，主要包括：供气系统、供料系统、喷枪系统、该厂脱硫设备为国产设备，主要包括：供气系统、供料系统、喷枪系统、该厂脱硫设备为国产设备，主要包括：供气系统、供料系统、喷枪系统、 夹钳装置、喷枪维修设备、电控系统、仪表及检测系统、扒渣机和铁水罐夹钳装置、喷枪维修设备、电控系统、仪表及检测系统、扒渣机和铁水罐夹钳装置、喷枪维修设备、电控系统、仪表及检测系统、扒渣机和铁水罐 倾翻车等。其中，喷枪系

28、统与除尘烟道和防尘罩集结于一体，可以在水平倾翻车等。其中，喷枪系统与除尘烟道和防尘罩集结于一体，可以在水平倾翻车等。其中，喷枪系统与除尘烟道和防尘罩集结于一体，可以在水平 轨道上移动到喷吹工位及待机工位，设计比较灵活。轨道上移动到喷吹工位及待机工位，设计比较灵活。轨道上移动到喷吹工位及待机工位，设计比较灵活。 主要工艺参数主要工艺参数主要工艺参数 铁水包喷镁脱硫设计的主要工艺参数为：铁水包喷镁脱硫设计的主要工艺参数为：铁水包喷镁脱硫设计的主要工艺参数为： (1)(1)(1)储料系统储料系统储料系统 罐体有效容积：罐体有效容积：罐体有效容积：5 5 5 m m m 罐体工作压力：罐体工作压力：罐

29、体工作压力：1 1 1 mpampampa 最大装料量：最大装料量：最大装料量：5 000 5 000 5 000 kgkgkg (2)(2)(2)喷吹系统喷吹系统喷吹系统 喷吹罐有效容积：喷吹罐有效容积：喷吹罐有效容积：0 0 06 6 6 m m m 喷镁速度的调节精度：喷镁速度的调节精度：喷镁速度的调节精度：- - -i-0i-0i-03 kg3 kg3 kgminminmin 喷镁速度喷镁速度喷镁速度( ( (无级可调无级可调无级可调) ) )：1 1 118 18 18 kgkgkgminminmin 喷吹氮气压力：喷吹氮气压力：喷吹氮气压力：0006 6 6 mpampampa 最

30、大装料量：最大装料量：最大装料量：500 500 500 kgkgkg (3)(3)(3)铁水包铁水包铁水包 容量：容量：容量：80 80 80 t t t 净高：净高：净高：400400400600 600 600 mmmmmm (4)(4)(4)喷枪系统喷枪系统喷枪系统 喷枪气化室最大直径：喷枪气化室最大直径：喷枪气化室最大直径：700 700 700 mmmmmm 喷枪长度：喷枪长度：喷枪长度：8985 8985 8985 mmmmmm 喷枪系统采用组装式气化室喷枪，重约喷枪系统采用组装式气化室喷枪，重约喷枪系统采用组装式气化室喷枪，重约1 1 17t7t7t，长约，长约，长约8 8 8

31、9 m9 m9 m，气化室最大，气化室最大，气化室最大 直径直径直径700 mm700 mm700 mm，喷枪升降行程为，喷枪升降行程为，喷枪升降行程为15 m15 m15 mminminmin，升降力为，升降力为，升降力为100 100 100 knknkn，实现了喷枪，实现了喷枪，实现了喷枪 触底的瞬间驱动装置立即停机并自动升高触底的瞬间驱动装置立即停机并自动升高触底的瞬间驱动装置立即停机并自动升高200 mm200 mm200 mm，喷吹自动重新开始。，喷吹自动重新开始。，喷吹自动重新开始。 工艺流程：工艺流程：工艺流程： 装有高炉铁水的装有高炉铁水的装有高炉铁水的260 t260 t2

32、60 t铁水鱼雷罐运至第三炼钢厂一铁水鱼雷罐运至第三炼钢厂一铁水鱼雷罐运至第三炼钢厂一90 t90 t90 t铁包一脱硫间一铁包一脱硫间一铁包一脱硫间一 喷镁脱硫一捞渣喷镁脱硫一捞渣喷镁脱硫一捞渣( ( (原采用气动扒渣机，因铁损大而改为回转式捞渣机原采用气动扒渣机，因铁损大而改为回转式捞渣机原采用气动扒渣机，因铁损大而改为回转式捞渣机) ) )一一一 140 t140 t140 t天车吊一至炉前兑铁。天车吊一至炉前兑铁。天车吊一至炉前兑铁。 脱硫应用条件和技术参数：若铁水初始硫含量不大于脱硫应用条件和技术参数：若铁水初始硫含量不大于脱硫应用条件和技术参数：若铁水初始硫含量不大于0 0 003

33、0030030 ，能满足，能满足，能满足 品种质量需要，就不进行脱硫，必要时只进行捞渣处理；当初始硫含量品种质量需要，就不进行脱硫，必要时只进行捞渣处理；当初始硫含量品种质量需要，就不进行脱硫，必要时只进行捞渣处理；当初始硫含量 不小于不小于不小于0 0 0040040040时，冶炼低硫钢时就必须进行铁水脱硫；当冶炼纯铁、时，冶炼低硫钢时就必须进行铁水脱硫；当冶炼纯铁、时，冶炼低硫钢时就必须进行铁水脱硫；当冶炼纯铁、 钢帘线时，需要入炉铁钢帘线时，需要入炉铁钢帘线时，需要入炉铁 水硫含量不大于水硫含量不大于水硫含量不大于0 0 0005005005 ，则必须进行深脱硫处理。，则必须进行深脱硫处

34、理。，则必须进行深脱硫处理。 首钢第二炼钢厂采用乌克兰单吹颗粒镁脱硫技术，建有首钢第二炼钢厂采用乌克兰单吹颗粒镁脱硫技术，建有首钢第二炼钢厂采用乌克兰单吹颗粒镁脱硫技术，建有2 2 2座铁水脱硫站，其设座铁水脱硫站，其设座铁水脱硫站，其设 计能力为年处理铁水计能力为年处理铁水计能力为年处理铁水330330330万万万t t t，该工艺具有脱硫率高、综合成本低、操作简便和，该工艺具有脱硫率高、综合成本低、操作简便和，该工艺具有脱硫率高、综合成本低、操作简便和 易于过程控制等优点，因此受到越来越多的冶金同行的认可。易于过程控制等优点，因此受到越来越多的冶金同行的认可。易于过程控制等优点，因此受到越

35、来越多的冶金同行的认可。 工艺技术参数工艺技术参数工艺技术参数 第二炼钢厂单吹颗粒镁脱硫工艺技术参数如下：第二炼钢厂单吹颗粒镁脱硫工艺技术参数如下：第二炼钢厂单吹颗粒镁脱硫工艺技术参数如下： ( (1)( (1)( (1)脱硫剂为脱硫剂为脱硫剂为 0 0 05151516 mm6 mm6 mm的球状钝化颗粒镁，其镁含量不小于的球状钝化颗粒镁，其镁含量不小于的球状钝化颗粒镁，其镁含量不小于 929292 ( ( (粒度大于粒度大于粒度大于3 mm3 mm3 mm不规则针状钝化颗粒镁的含量小于不规则针状钝化颗粒镁的含量小于不规则针状钝化颗粒镁的含量小于8 8 8) ) )； (2)(2)(2)喷吹

36、气体为惰性气体喷吹气体为惰性气体喷吹气体为惰性气体n n n ，供氮压力为，供氮压力为，供氮压力为0 0 06161610 0 0 mpampampa，流量，流量，流量120140 120140 120140 m m m h h h；颗粒镁喷吹强度为；颗粒镁喷吹强度为；颗粒镁喷吹强度为614 614 614 kgkgkgminminmin； (3)(3)(3)铁水重量为铁水重量为铁水重量为185215 t185215 t185215 t，温度为，温度为，温度为1 250 1 400 1 250 1 400 1 250 1 400 ocococ； (4)(4)(4)铁水包净空不小于铁水包净空不小

37、于铁水包净空不小于400 400 400 mm mm mm ； (5)(5)(5)喷枪端部距包底高度为喷枪端部距包底高度为喷枪端部距包底高度为200250 200250 200250 mmmmmm。 铁水脱硫预处理效果铁水脱硫预处理效果铁水脱硫预处理效果 首钢首钢首钢 二二二. . .炉外精炼炉外精炼炉外精炼 一一一. . .炉外精炼的主要目的和任务炉外精炼的主要目的和任务炉外精炼的主要目的和任务 1 1 1）降低钢中氧、硫、氢、氮和非金属夹杂物含量，改变夹杂物）降低钢中氧、硫、氢、氮和非金属夹杂物含量，改变夹杂物）降低钢中氧、硫、氢、氮和非金属夹杂物含量，改变夹杂物 形态，以提高钢的纯净度，

38、改善钢的机械性能。形态，以提高钢的纯净度，改善钢的机械性能。形态，以提高钢的纯净度，改善钢的机械性能。 2 2 2）深脱碳，满足低碳或超低碳钢的要求。在特定条件下，把碳）深脱碳，满足低碳或超低碳钢的要求。在特定条件下，把碳）深脱碳，满足低碳或超低碳钢的要求。在特定条件下，把碳 脱到极低的水平。脱到极低的水平。脱到极低的水平。 3 3 3）微调合金成分，把合金成分控制在很窄的范围内，并使其分）微调合金成分，把合金成分控制在很窄的范围内，并使其分）微调合金成分，把合金成分控制在很窄的范围内，并使其分 布均匀，尽量降低合金的消耗，以提高合金收得率。布均匀，尽量降低合金的消耗，以提高合金收得率。布均匀

39、，尽量降低合金的消耗，以提高合金收得率。 4 4 4）调整钢水温度到浇注所要求的范围内，最大限度地减小包内）调整钢水温度到浇注所要求的范围内，最大限度地减小包内）调整钢水温度到浇注所要求的范围内，最大限度地减小包内 钢水的温度梯度。钢水的温度梯度。钢水的温度梯度。 二、炉外精炼的手段二、炉外精炼的手段二、炉外精炼的手段 渣洗：渣洗：渣洗：渣洗：渣洗：渣洗：获得洁净钢并能适当进行脱氧、脱硫的最简便的精炼手段。将事获得洁净钢并能适当进行脱氧、脱硫的最简便的精炼手段。将事获得洁净钢并能适当进行脱氧、脱硫的最简便的精炼手段。将事 先配好先配好先配好( ( (在专门炼渣炉中赔炼在专门炼渣炉中赔炼在专门炼

40、渣炉中赔炼) ) )的合成渣倒入钢包内，借出钢时钢流的冲的合成渣倒入钢包内，借出钢时钢流的冲的合成渣倒入钢包内，借出钢时钢流的冲 击作用，使钢液与合成渣充分混合，从而完成脱氧、脱硫和去除夹杂等击作用，使钢液与合成渣充分混合，从而完成脱氧、脱硫和去除夹杂等击作用，使钢液与合成渣充分混合，从而完成脱氧、脱硫和去除夹杂等 精炼任务。精炼任务。精炼任务。 真空：真空：真空：真空：真空：真空：将钢水置于真空室内，由于真空作用使反应向生成气相方向移动，将钢水置于真空室内，由于真空作用使反应向生成气相方向移动，将钢水置于真空室内，由于真空作用使反应向生成气相方向移动， 达到脱气、脱氧、脱碳等的目的。是炉外精

41、炼中广泛应用的一种方法。达到脱气、脱氧、脱碳等的目的。是炉外精炼中广泛应用的一种方法。达到脱气、脱氧、脱碳等的目的。是炉外精炼中广泛应用的一种方法。 搅拌：搅拌：搅拌：搅拌：搅拌：搅拌：通过搅拌扩大反应界面，加速反应过程，提高反应速度。搅拌方通过搅拌扩大反应界面，加速反应过程，提高反应速度。搅拌方通过搅拌扩大反应界面，加速反应过程，提高反应速度。搅拌方 法：吹氩搅拌，电磁搅拌。法：吹氩搅拌，电磁搅拌。法：吹氩搅拌，电磁搅拌。 加热：加热：加热：加热：加热：加热：调节钢水温度的一项重要手段，使炼钢与连铸更好地衔接。加热调节钢水温度的一项重要手段，使炼钢与连铸更好地衔接。加热调节钢水温度的一项重要

42、手段，使炼钢与连铸更好地衔接。加热 方法：电弧加热，化学热法。方法：电弧加热，化学热法。方法：电弧加热，化学热法。 喷吹：喷吹：喷吹：喷吹：喷吹：喷吹：将反应剂加入钢液内的一种手段，喷吹的冶金功能取决于精炼剂将反应剂加入钢液内的一种手段，喷吹的冶金功能取决于精炼剂将反应剂加入钢液内的一种手段，喷吹的冶金功能取决于精炼剂 的种类。它们完成脱碳、脱硫、脱氧、合金化和控制夹杂物形态等精炼的种类。它们完成脱碳、脱硫、脱氧、合金化和控制夹杂物形态等精炼的种类。它们完成脱碳、脱硫、脱氧、合金化和控制夹杂物形态等精炼 任务。任务。任务。 过滤：过滤：过滤：过滤：过滤：过滤：随着技术的进步出现的一种新的精炼手

43、段，如利用陶瓷过滤器将随着技术的进步出现的一种新的精炼手段，如利用陶瓷过滤器将随着技术的进步出现的一种新的精炼手段，如利用陶瓷过滤器将 钢中的氧化物夹杂等过滤掉。钢中的氧化物夹杂等过滤掉。钢中的氧化物夹杂等过滤掉。 三、炉外精炼方法的分类三、炉外精炼方法的分类三、炉外精炼方法的分类三、炉外精炼方法的分类三、炉外精炼方法的分类三、炉外精炼方法的分类 1 1 1 1 1 1、渣洗法、渣洗法、渣洗法、渣洗法、渣洗法、渣洗法 1)1)1) 合成渣洗法合成渣洗法合成渣洗法(perrin(perrin(perrin法法法 193319331933年法国开发年法国开发年法国开发) ) ) 2)2)2) 同炉

44、渣洗法（电炉上普遍采用）同炉渣洗法（电炉上普遍采用）同炉渣洗法（电炉上普遍采用） 3)3)3) 混合炼钢混合炼钢混合炼钢 2 2 2 2 2 2、吹氩及真空、吹氩及真空、吹氩及真空、吹氩及真空、吹氩及真空、吹氩及真空 1)1)1) 钢包吹氩钢包吹氩钢包吹氩 2)2)2) cas cas cas法（法（法（cas-obcas-obcas-ob法法法） 3)3)3) 真空吹氩（真空吹氩（真空吹氩（vdvdvd） 4)4)4) 真空脱气真空脱气真空脱气 5) dh5) dh5) dh法法法 6)6)6) rhrhrh法法法 3 3 3 3 3 3、低碳钢液的精炼、低碳钢液的精炼、低碳钢液的精炼、低碳

45、钢液的精炼、低碳钢液的精炼、低碳钢液的精炼 1)vod1)vod1)vod法法法 2)aod2)aod2)aod法法法 3 rh-ob3 rh-ob3 rh-ob法法法 ( ( (ob-oxygen blowing)ob-oxygen blowing)ob-oxygen blowing) 4)clu4)clu4)clu法（法国的克勒索法（法国的克勒索法（法国的克勒索- - -卢瓦尔卢瓦尔卢瓦尔( ( (crousol-loirecrousol-loirecrousol-loire) ) )公司与瑞典的乌德霍公司与瑞典的乌德霍公司与瑞典的乌德霍 尔姆尔姆尔姆( ( (uddeholmsuddeh

46、olmsuddeholms) ) )公司联合研制）公司联合研制）公司联合研制） 4 4 4 4 4 4、钢包精炼炉、钢包精炼炉、钢包精炼炉、钢包精炼炉、钢包精炼炉、钢包精炼炉 1) asea-skf1) asea-skf1) asea-skf法（瑞典两家研制公司的缩写）法（瑞典两家研制公司的缩写）法（瑞典两家研制公司的缩写） 2) vad2) vad2) vad法法法 ( ( (vacuum arc degassing)vacuum arc degassing)vacuum arc degassing) 3) 3) 3) lf(v)lf(v)lf(v)法法法 ( ( (ladle furnac

47、e)ladle furnace)ladle furnace) 5 5 5 5 5 5、固定料的添加方法、固定料的添加方法、固定料的添加方法、固定料的添加方法、固定料的添加方法、固定料的添加方法 1) 1) 1) 喷射冶金喷射冶金喷射冶金 (tn(tn(tn、slslsl等等等) ) ) 2) 2) 2) 喂丝法喂丝法喂丝法 ( ( (wire feeding)wire feeding)wire feeding) 炉外精炼法示意图炉外精炼法示意图炉外精炼法示意图 四、炉外精炼主要装置工艺目标和功能四、炉外精炼主要装置工艺目标和功能四、炉外精炼主要装置工艺目标和功能 炉外精炼方法的选择炉外精炼方法

48、的选择炉外精炼方法的选择炉外精炼方法的选择炉外精炼方法的选择炉外精炼方法的选择 炉外精炼方法的选择主要取决于生产的钢种。不同产品对炉外精炼炉外精炼方法的选择主要取决于生产的钢种。不同产品对炉外精炼炉外精炼方法的选择主要取决于生产的钢种。不同产品对炉外精炼 的功能有不同的要求，例如的功能有不同的要求，例如的功能有不同的要求，例如各种产品对精炼功能的一般要求：各种产品对精炼功能的一般要求：各种产品对精炼功能的一般要求： 厚板钢：脱氢、脱硫、减少氧化物夹杂；厚板钢：脱氢、脱硫、减少氧化物夹杂；厚板钢：脱氢、脱硫、减少氧化物夹杂； 钢轨：脱氢；钢轨：脱氢；钢轨：脱氢； 薄板：脱碳、脱氧；薄板：脱碳、脱

49、氧；薄板：脱碳、脱氧； 管材：脱硫、减少夹杂物；管材：脱硫、减少夹杂物；管材：脱硫、减少夹杂物； 弹簧钢：减少氧化物夹杂；弹簧钢：减少氧化物夹杂；弹簧钢：减少氧化物夹杂； 轴承钢：脱氧、减少氧化物夹杂、脱硫、改变硫化物形态；轴承钢：脱氧、减少氧化物夹杂、脱硫、改变硫化物形态；轴承钢：脱氧、减少氧化物夹杂、脱硫、改变硫化物形态； 硅钢：脱碳、脱氢、微调成分；硅钢：脱碳、脱氢、微调成分；硅钢：脱碳、脱氢、微调成分； 不锈钢：脱碳保铬、脱氢、减少夹杂物、降低成本不锈钢：脱碳保铬、脱氢、减少夹杂物、降低成本不锈钢：脱碳保铬、脱氢、减少夹杂物、降低成本 主要的精炼工艺主要的精炼工艺主要的精炼工艺主要的精

50、炼工艺主要的精炼工艺主要的精炼工艺 w w wlf(ladle furnace process)lf(ladle furnace process)lf(ladle furnace process)lf(ladle furnace process)lf(ladle furnace process)lf(ladle furnace process)； w w waod(argon-oxygen decaburizitionaod(argon-oxygen decaburizitionaod(argon-oxygen decaburizitionaod(argon-oxygen decaburizi

51、tionaod(argon-oxygen decaburizitionaod(argon-oxygen decaburizition process ); process ); process ); process ); process ); process ); w w wvod (vacuum oxygen decrease process) ; vod (vacuum oxygen decrease process) ; vod (vacuum oxygen decrease process) ; vod (vacuum oxygen decrease process) ; vod (v

52、acuum oxygen decrease process) ; vod (vacuum oxygen decrease process) ; w w wrh (ruhrstahl heraeusrh (ruhrstahl heraeusrh (ruhrstahl heraeusrh (ruhrstahl heraeusrh (ruhrstahl heraeusrh (ruhrstahl heraeus process); process); process); process); process); process); w w wcas-ob( composition adjustments

53、 by sealed argon -cas-ob( composition adjustments by sealed argon -cas-ob( composition adjustments by sealed argon -cas-ob( composition adjustments by sealed argon -cas-ob( composition adjustments by sealed argon -cas-ob( composition adjustments by sealed argon - oxygen blowing process) oxygen blowi

54、ng process) oxygen blowing process) oxygen blowing process) oxygen blowing process) oxygen blowing process) ； w w w喂线喂线喂线喂线喂线喂线 ( ( ( ( ( (insert thread) insert thread) insert thread) insert thread) insert thread) insert thread) ； w w w钢包吹氩搅拌钢包吹氩搅拌钢包吹氩搅拌钢包吹氩搅拌钢包吹氩搅拌钢包吹氩搅拌( ( ( ( ( (ladle argon stirr

55、ing)ladle argon stirring)ladle argon stirring)ladle argon stirring)ladle argon stirring)ladle argon stirring)； w w w喷粉喷粉喷粉喷粉喷粉喷粉( ( ( ( ( ( powder injection )powder injection )powder injection )powder injection )powder injection )powder injection )。 钢包吹氩钢包吹氩钢包吹氩( ( ( ( ( (ladle argon stirring)ladle

56、argon stirring)ladle argon stirring)ladle argon stirring)ladle argon stirring)ladle argon stirring) 钢包吹氩是目前国内外采用最广泛的一种炉外精炼方法，目前我国的转钢包吹氩是目前国内外采用最广泛的一种炉外精炼方法，目前我国的转钢包吹氩是目前国内外采用最广泛的一种炉外精炼方法，目前我国的转 炉配连铸的车间，一般都配有钢包吹氩设施。钢包吹氩是一种成本较低炉配连铸的车间，一般都配有钢包吹氩设施。钢包吹氩是一种成本较低炉配连铸的车间，一般都配有钢包吹氩设施。钢包吹氩是一种成本较低 而又操作简便的钢水炉外处

57、理措施，通过吹氩搅拌钢液，驱动钢液自下而又操作简便的钢水炉外处理措施，通过吹氩搅拌钢液，驱动钢液自下而又操作简便的钢水炉外处理措施，通过吹氩搅拌钢液，驱动钢液自下 而上运动，均匀钢液的成分和湿度，氩气泡在上升过程中吸附钢液中溶而上运动，均匀钢液的成分和湿度，氩气泡在上升过程中吸附钢液中溶而上运动，均匀钢液的成分和湿度，氩气泡在上升过程中吸附钢液中溶 解的气体和非金属夹杂物并将其排出液面。这对于保证连铸的正常浇注解的气体和非金属夹杂物并将其排出液面。这对于保证连铸的正常浇注解的气体和非金属夹杂物并将其排出液面。这对于保证连铸的正常浇注 非常重要，所以一般钢厂都规定连铸钢水必须经过吹氩处理。非常重

58、要，所以一般钢厂都规定连铸钢水必须经过吹氩处理。非常重要，所以一般钢厂都规定连铸钢水必须经过吹氩处理。 1 1 1）钢包吹氩对去氢的作用：）钢包吹氩对去氢的作用：）钢包吹氩对去氢的作用： 为了达到预定的去氢效果，通常把至少必需的吹氩量称为去氢临界供氩为了达到预定的去氢效果，通常把至少必需的吹氩量称为去氢临界供氩为了达到预定的去氢效果，通常把至少必需的吹氩量称为去氢临界供氩 量，钢液中的氢在高温下扩散很快，钢液沸腾时气泡中氩的分压力与钢量，钢液中的氢在高温下扩散很快，钢液沸腾时气泡中氩的分压力与钢量，钢液中的氢在高温下扩散很快，钢液沸腾时气泡中氩的分压力与钢 液中的氢之间的关系服从西华特定律。液

59、中的氢之间的关系服从西华特定律。液中的氢之间的关系服从西华特定律。 钢包吹氩去氧的作用：钢包吹氩去氧的作用：钢包吹氩去氧的作用： 如果钢液未完全脱氧，钢液中有相当数量的溶解氧时，那么吹氩还可以如果钢液未完全脱氧，钢液中有相当数量的溶解氧时，那么吹氩还可以如果钢液未完全脱氧，钢液中有相当数量的溶解氧时，那么吹氩还可以 脱除部分钢中的溶解氧，起到脱氧和脱碳的作用。脱除部分钢中的溶解氧，起到脱氧和脱碳的作用。脱除部分钢中的溶解氧，起到脱氧和脱碳的作用。 吹氩时间：一般吹氩时间：一般吹氩时间：一般5 5 5151515分钟，与钢包容量和钢种有关，时间不宜太长，分钟，与钢包容量和钢种有关，时间不宜太长，

60、分钟，与钢包容量和钢种有关，时间不宜太长， 否则温降过大，也不宜太短。吹氩时间不够，碳氧反应未能充分进行，否则温降过大，也不宜太短。吹氩时间不够，碳氧反应未能充分进行，否则温降过大，也不宜太短。吹氩时间不够，碳氧反应未能充分进行， 非金属夹杂物和气体不能有效排除，吹氩效果不显著。非金属夹杂物和气体不能有效排除，吹氩效果不显著。非金属夹杂物和气体不能有效排除，吹氩效果不显著。 真空吹氩脱气法真空吹氩脱气法真空吹氩脱气法vd/vodvd/vodvd/vod炉炉炉 这种方法是美国芬克尔（这种方法是美国芬克尔（这种方法是美国芬克尔（finklfinklfinkl）195819581958公司年首先提出