炼钢培训材料课件

1、碳钢薄板厂炼钢生产、工艺培训内容2012年5月 参考书目：钢铁冶金学（陈家祥）转炉炼钢学（徐文派）氧气转炉炼钢工艺与设备 (王雅贞)铁水预处理与钢水炉外精炼（冯聚和 等）我厂基本工艺装备及流程介绍铁水预处理工艺转炉炼钢工艺钢水炉外精炼工艺连铸工艺我厂基本工艺装备2*1300吨混铁炉三工位双系统复合喷吹脱硫铁水预处理工艺装备转炉工艺装备3*120吨顶底复吹转炉原料（散料、合金）、公辅及烟气处理系统我厂基本工艺装备3*120吨LF炉双工位单系统RH炉钢水炉外精炼工艺装备连铸工艺装备一机一流常规板坯铸机一机六流方坯铸机两机两流薄板坯铸机（CSP）铁水预处理概述基本概念：铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉之

2、前进行的各种处理，高炉铁沟脱硫、混铁炉、混铁车等也应归属预处理，我厂具体为混铁炉混匀储存+复合喷吹脱硫。 可分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理两大类。 普通铁水预处理包括：铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱磷。 特殊铁水预处理一般是针对铁水中含有的特殊元素进行提纯精炼或资源综合利用，如铁水提钒、提铌、脱铬等预处理工艺。铁水预处理容器的选择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 铁水罐法（炼轧厂） 铁水包法（碳钢薄板厂） 发展趋势： 采用铁水包作为铁水脱硫预处理的容器铁水预处理的化学冶金学意义化学冶金学意义：创造最佳的冶金反应环境 钢铁冶金工艺优化：高炉 分离脉石、还原铁矿石铁水预处理

3、 脱硅、脱磷、脱硫转炉 脱碳、升温 钢水炉外精炼 去夹杂、合金化铁水脱硫工艺方法 投掷法，将脱硫剂投入铁水中脱硫 喷吹法，将脱硫剂喷入铁水中脱硫搅拌法（KR法），通过机械搅拌器向铁水内加入脱硫剂，搅拌脱硫四种主要脱硫剂及其脱硫原理苏打 (Na2CO3)系：(配合氧化剂，同时脱磷脱硫)Na2CO3(l) = Na2O(l) + CO2Na2O(l) + S + C = (Na2S) + CO特点：价格贵，挥发损失严重，环境污染大，侵蚀包衬 目前只作号外铁补救脱硫之用！碳化钙 (CaC2，电石)系CaC2(+CaO+CaCO3+CaF2)、(CaC2+CaCO3) CaC2(S) + S = (C

4、aS) + 2C相对较便宜，高温、细磨、深喷，脱硫效率较高 脱硫效率受温度和粒度影响较大，安全性不高！镁脱硫的动力学主要受镁蒸汽的溶解速度影响。措施： 铁水温度低些有利 加入惰性物质减缓镁的气化速度 喷枪插入铁水液面以下23m处 镁的脱硫效率和消耗量： S为0.06%脱到0.01%，脱硫效率达63%，当S降至0.005%时，每吨铁水耗镁300500g。镁脱硫剂的优缺点 镁和硫的亲和力极高，对低温铁水，镁脱硫最好,用量少，对高炉渣不敏感；铁损少，无环境问题。脱硫处理用的设备投资低。 但镁价格高。关键要保证插枪深度，精心控制，提高镁的收得率。铁水脱硫剂的选择 脱硫剂的脱硫能力由高到低依次为： Ca

5、C2、NaO2、Mg、BaO、CaO、MnO、MgO 工业中常用的脱硫剂有： CaO系、CaO+CaC2系、CaC2、CaO+Mg系、Mg等。铁水脱硫剂性能比较铁水脱Si工艺技术铁水脱Si的意义 是铁水脱磷的必要条件 利于减少石灰加入量和渣量 可在低碱度下实现脱Si，成本低铁水脱Si的工艺方法 铁水沟连续脱硅，分为一段法和 两段法 铁水罐脱硅铁水深度预处理与纯净钢冶炼铁水预处理对品种钢生产的意义铁水含磷、硫可降到低或超低含量水平。提高转炉生产率、降低转炉和精炼脱硫负担。增加极低碳钢的清洁度。钢中TO、N、H含量降低。有利于复吹转炉冶炼中、高碳钢时的“提碳出钢技术”。基于铁水预处理的纯净钢冶炼工

6、艺铁水深脱硫 转炉强化脱磷 钢水喷粉脱磷、脱硫、升温、真空精炼铁水三脱(Si、P、S)处理 复吹转炉少渣吹炼 钢水喷粉脱硫、升温、真空精炼预脱硫 预脱硅 预脱磷(同时脱磷脱硫)铁水预处理的发展趋势未来以喷吹法为主脱硫剂受原料经济和钢材产品要求而波动发展方向：高效、廉价、易得的复合脱硫剂；CaO系、CaC2系、Mg系“并驾齐驱”铁水预脱硫处理愈来愈普遍，各种级别钢种都可处理，特别是优质钢或特殊钢种。 铁水预处理(脱硫)已经成为高级别钢种不可或缺的手段 !碳钢薄板厂铁水预处理简介预处理工艺的基本情况混铁炉（2*1300吨）混匀（存储）铁水+复合喷吹脱硫我厂脱硫复合喷吹法脱硫，脱硫效果较好，可将铁水

7、S降至0.002%以下根据生产钢种不同，铁水脱硫深度不一随着品种钢比例增加，脱硫率和脱硫成本上升铁水脱硫后扒渣铁损是控制重点，但总体反应出质量-成本的矛盾转炉炼钢工艺 转炉炼钢的发展 18551856年英国人亨利.贝塞麦(Henly)开发了酸性底吹空气转炉炼钢法；1878年英国人托马斯(S.G.Thomas)碱性底吹空气转炉炼钢法；1940年廉价获得氧气后，瑞士、奥地利开发了顶吹氧气转炉，1952年在奥地利林茨(Linz)和多纳维茨城(Donawitz)建成第一座30吨碱性顶吹氧气转炉(LD转炉)；或称BOF(Basic Oxygen Furnace)。1970年开发顶底复合吹炼转炉。转炉炼钢

8、方法的发展演变 顶吹氧气转炉炼钢工艺特点完全依靠铁水氧化带来的化学热及物理热（铁耗受限）;生产率高（冶炼时间在20分钟以内）；质量好（*气体含量少：（因为CO的反应搅拌，将N、 H除去）可以生产超纯净钢,有害成份（S、P、N、H、O）80ppm； 冶炼成本低，耐火材料用量比平炉及电炉用量低； 原材料适应性强，高P、低P都可以。 转炉设备转炉炉体及转炉倾动系统铁水、废钢、散状材料设备氧枪提升机构转炉烟气净化与回收设备转炉炉体及转炉倾动系统转炉炉容比（V/T）是指转炉腔内的自由空间的容积V(单位m3)与金属装入量(铁水+废钢+生铁块 单位t)之比。装入量过大，则炉容比相对就小，在吹炼过程中可能导致

9、喷溅增加、金属损耗增加、易烧枪粘钢；装入量过小，则熔池变浅，炉底会因氧气射流对金属液的强烈冲击而过早损坏，甚至造成漏钢，并会降低转炉的金属料种类等因素有关。大型转炉的炉容比一般在0.91.05米3/吨之间，而小型转炉的炉容比在0.8米3 /吨左右。通常当转炉容量小、或铁水含磷高、或供氧化强度大、喷孔数少、用铁矿石或氧化铁皮做冷却剂等情况，则炉容比应选取上限。反之则选取靠下限。氧气射流及熔池搅拌氧枪吹炼参数决定转炉的冶炼过程及冶炼结果氧枪的核心部件是氧枪喷头；有关氧枪及氧枪喷头设计有专门要求 氧气射流属于气体动力学的范畴。氧气射流对熔池的物理作用 转炉实际上是一个黑箱，对炉内的运动状态是冷态实验

10、的分析结果。氧流作用下熔池的循环运动，动量传递，氧压或氧速越高，凹坑越深，搅拌加剧。 氧气射流对熔池的化学作用直接氧化-氧气射流直接与杂质元素产生氧化反应；间接氧化-氧气射流先与Fe反应生成后FeO ，FeO传氧给杂质元素。是直接氧化还是间接氧化为主呢？ 是间接氧化为主，最主要一点是由于氧流是集中于作用区附近（4的面积），而不是高度分散在熔池中。 氧枪喷头的种类 直简型 收缩型 拉瓦尔型 多孔拉瓦尔型。（马赫数控制在1.8-2.1） 多孔拉瓦尔喷嘴转炉的操作过程描述上炉出钢-倒完炉渣(或加添加剂)- 补炉或溅渣-堵出钢口-装废钢-兑铁水-下枪-加渣料（石灰、轻烧白云石）- 点火- 熔池升温-脱

11、P、Si 、Mn-降枪脱碳。看炉口的火，听声音。看火亮度-加第二批（渣料）-提枪化渣，控制“返干”。终点提枪，倒炉取样测温，出钢。技术水平高的炉长，一次命中率高（85%）。根据分析取样结果-决定出钢（或补吹）-合金化。 不需要补吹就是通常说的一次命中。冶炼技巧钢液碳的判断方法 取样分析、磨样、看火花、看钢样。钢液磷的判断方法 取样分析、渣的颜色及气孔；钢液温度判断方法 接触热电偶、看炉口火焰、看钢液颜色、读秒表。 钢液颜色：白亮、青色、浅兰、深兰、红色冶炼过程渣、钢成份变化冶炼过程钢中NO成份变化转炉脱磷P在铁液中的存在形式以Fe2P为主吹炼过程P的氧化容易发生，但反应产物P2O5极不稳定，因

12、此必须加入碱性造渣剂以达到脱P的目的。转炉脱磷的反应式2P+5(FeO)+3(CaO)=(Ca3P2O8)+5Fe炼钢用原辅材料 原材料铁水：(%C=4,%Si=0.1-1.0,%P=0.06-0.15,%S=0.001-0.050)废钢：(厚度小于150mm，清洁)生铁块：调温及配碳其他铁料（矿石、直接还原铁、渣钢等）炼钢用原辅材料辅助材料：石灰：有效CaO成分（活性度），块度，控制石灰吸水萤石：CaF2，能改善炉渣流动性白云石：MgO、CaMg(CO3)2,造渣及护炉铁合金、冷却剂及增碳剂耐火材料分类： 碱性耐火材料(MgO) 酸性耐火材料(SiO2) 中性耐火材料(碳质及铬质)耐火材料的

13、主要性质： 耐火度、荷重软化温度、耐压强度、抗热震性、热膨胀性、导热性、抗渣性、气孔率等。转炉耐火材料及护炉技术炉衬寿命：炉衬寿命影响转炉的工作时间及生产成本。炉龄是钢厂一重要生产技术指标。炉衬损坏的原因： 铁水、废钢及炉渣等的机械碰撞和冲刷 炉渣及钢水的化学侵蚀 炉衬自身矿物组成分解引起的层裂 急冷急热等因素。转炉耐火材料及护炉技术转炉耐火材料及护炉技术提高炉龄的措施：耐材质量；系统优化炼钢工艺； 补炉工艺溅渣护炉工艺：九十年代，美国开发成功转炉溅渣护炉技术并得到广泛应用，炉龄得到大幅提升。转炉耐火材料及护炉技术溅渣护炉的基本原理： 是利用高速氮气把成分调整后的剩余炉渣喷溅在炉衬表面形成溅渣

14、层。 溅渣层固化了镁碳砖表层的脱碳层，抑制了炉衬表层的氧化，并减轻了高温炉渣对砖表面的冲刷侵蚀。转炉冶炼工艺转炉冶炼五大制度 装料制度供氧制度造渣制度温度制度终点控制及合金化制度 装料制度 确定合理的装入量，需考虑的两个参数： 炉容比：(V/T,m3/t),0.8-1.05(30-300t转炉)；我厂为0.96 熔池深度：需大于氧气射流的冲击深度 800-2000mm (30-300t转炉)装料制度：定量装入、定深装入、分阶段定量装入。供氧强度Nm3/t.min氧气流量 Nm3/h操作氧压 Mpa 氧枪枪位 m基本操作参数供氧制度供氧制度供氧强度(Nm3/t.min) 决定冶炼时间，但太大，喷

15、溅可能性增大，一般3.0-4.0。氧气流量大小(Nm3/h)：2500029000装入量，C、Mn、Si的含量，由物料平衡计算得到，50-65Nm3/h。氧气压力(Mpa) 氧枪喷头的特性：喉口及马赫数，马赫数范围：0.81.2Mpa。氧枪枪位，由冲击深度决定，1/3-1/2。两种操作方式：软吹：低压、高枪位，吹入的氧在渣层中，渣中FeO升高、有利于脱磷；硬吹：高压低枪位(与软吹相反)，脱P不好，但脱C好，穿透能力强，脱C反应激烈 。供氧制度氧枪操作方式 氧枪操作就是调节氧压和枪位。 氧枪的操作方式： 衡枪变压 ：压力控制不稳定，阀门控制不好； 恒压变枪：压力不变，枪位变化，目前主要操作方式供

16、氧制度造渣制度炼钢就是炼渣。造渣的目的：通过造渣，脱P、减少喷溅、保护炉衬。造渣制度：确定合适的造渣方式、渣料的加入数量和时间、成渣速度。渣的特点：一定碱度、良好的流动性、合适的FeO及MgO、正常泡沫化的熔渣。造渣方式单渣法：铁水Si、P低，或冶炼要求低。双渣法：铁水Si、P高，或冶炼要求高。留渣法：利用终渣的热及FeO，为下炉准备。石灰加入量确定石灰加入量是根据铁水中Si、P含量及炉渣碱度R确定。 铁水含磷小于0.30%时：石灰加入量(kg/t)=2.14WSiR1000/A A为石灰中的有效氧化钙 A= W（CaO) R W（SiO2) R W（SiO2) W为石灰自身SiO2占用的Ca

17、O。 当Si、P高时，需计算石灰补加量。成渣途径 钙质成渣 低枪位操作，渣中FeO含量下降很快，碳接近终点时，渣中铁才回升。 适用于低磷铁水、对炉衬寿命有好处。 铁质成渣过程 高枪位操作，渣中FeO含量保持较高水平，碳接近终点时，渣中铁才下降。 适用于高磷铁水、对炉衬侵蚀严重；FeO高，炉渣泡沫化严重，易产生喷溅。CaO(+MgO)-FeO(+MnO)-SiO2(+P2O5)相图ABC钙质成渣ADC铁质成渣炉渣造渣制度 “铁质”成渣路线的成渣过程 “钙质”成渣路线的成渣过程 炉渣造渣制度 吹炼过程熔池渣的变化转炉喷溅转炉喷溅分：爆发性喷溅、金属喷溅及泡沫渣喷溅。喷溅的主要原因 低温吹氧，氧位较

18、高，碳氧反应不平衡，吹入的氧成为FeO，脱C反应较慢，当温度升高后 C-O反应激烈； 渣粘稠，金属喷溅。 操作中防止喷溅的措施控制渣量吹氧脱碳的温度控制控制枪位，保证渣中FeO在一定范围(1520)保持合适的炉容比温度制度温度控制就是确定冷却剂加入的数量和时间影响终点温度的因素： 铁水成分:%Si=0.1,升高炉温约30 铁水温度：铁水温度提高10，钢水温度约提高7 铁水装入量：每增加1吨铁水，终点钢水温度约提高15 废钢加入量：每增加1吨废钢，终点钢水温度约下降15 此外，炉龄、终点碳、吹炼时间、喷溅等有影响。终点控制及合金化制度终点控制指终点温度和成分的控制终点标志： 钢中碳含量达到所炼钢

19、种的控制范围 钢中P达到要求 出钢温度达到要求终点控制方法终点碳控制的方法：一次拉碳法、增碳法、高拉补吹法。一次拉碳法：按出钢要求的终点碳和温度进行吹炼，当达到要求时提枪。操作要求较高。优点：终点渣FeO低，钢中有害气体少，不加增碳剂，钢水洁净。氧耗较小，节约增碳剂。终点控制方法增碳法：所有钢种均将碳吹到0.05%左右，按钢种加增碳剂。 优点：操作简单，生产率高，易实现自动控制，废钢比高。 高拉补吹法：当冶炼中，高碳钢种时，终点按钢种规格略高一些进行拉碳，待测温、取样后按分析结果与规格的差值决定补吹时间。 终点温度确定所炼钢种熔点： T1538Tj T: 钢中某元素含量增加1时使铁的熔点降低值

20、， j钢中某元素含量。 考虑到钢包运行、镇静吹氩、连铸等要求精炼工序的工艺要求钢水合金化满足脱氧的要求满足钢种的要求有精炼的转炉，作为预脱氧及初步合金化。合金加入原则：脱氧能力先弱后强。合金加入量(kg) (钢种规格中限终点残余成分)/A A=(铁合金中合金元素含量合金元素收得率)1000转炉炼钢的物料平衡及热平衡 炼钢过程的物料平衡和热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上的。比较整个冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供某些定量依据。 通过物料平衡和热平衡的计算可以全面的掌握转炉的物料和能量的利用情况，了解转炉的工作能力和热效

21、率，从而为改进工艺、实现转炉最佳操作探索途径，并未降低原材料消耗及合理利用能源和节能提供方向。 物料平衡 物料平衡是计算炼钢过程中加入炉内和参与炼钢过程的全部物料（铁水、废钢、氧气、冷却剂、渣料和耐材等）及炼钢过程中产物（钢液、炉渣、炉气及烟尘等）之间的平衡关系。 元素，%CSiMnPS铁水4.280.850.580.1500.037钢水0.1800.170.0150.025氧化量4.100.850.410.1350.012热平衡 热平衡是计算炼钢过程的热量收入（铁水的物理及化学热）及热量支出（钢液、炉渣、炉气、冷却剂、热量损失）之间的平衡关系。 热收入热支出项目热kJ%项目热量，kJ%铁水物

22、理热11455353.12钢水物理热129770.160.17元素放热和成渣热9413543.72炉渣物理热31079.914.41C5455825.34矿石物理热4242.51.97Si2406711.18烟尘物理热2614.71.21Mn2878.21.34炉气物理热17337.38.04P2554.61.19铁珠物理热1602.30.74Fe4145.71.93喷溅物理热1450.10.67SO24355.32.02吹炼物理热10782.95.00P2O51576.30.73废钢物理热16779.17.78烟尘氧化热6304.42.93炉衬C放热332.70.15共计215326100.

23、00共计215326.2100热平衡计算“负能炼钢”转炉炼钢是一个能量有富裕的炼钢方法，衡量转炉炼钢的重要指标之一，转炉工序能耗及炼钢厂能耗。工序能耗当炉气回收的总热量转炉生产消耗的能量时，实现了转炉工序“负能炼钢”；当炉气回收的总热量炼钢厂生产消耗的总能量时，实现了炼钢厂“负能炼钢”。我厂目前只能达到转炉工序的“负能”转炉炼钢工艺的发展趋势在计算机时代，如何提高炼钢效率，降低炼钢成本，使炼钢由经验向科学转化， 是炼钢技术发展的必然。转炉吹炼的技术特点：脱碳速度快，准确控制吹炼终点比较困难：热效率高，升温速度快；容易发生炉渣或金属喷溅；吹炼后期脱碳速度减慢，金属炉渣之间远离平衡，容易造成钢渣过

24、氧化。转炉冶炼实现自动控制的条件1对氧气顶吹转炉控制的要求铁水质量稳定，能准确知道铁水成份和重量；废钢量稳定，有害残余元素含量低；石灰等其他造渣剂的化学成份及块度稳定，能够准确控制加入数量。 2. 控制方案 静态控制模型 动态控制模型 全自动控制模型静态控制模型 静态控制是动态控制的基础，根据物料平衡和热量平衡； 静态控制的原理是：质量守恒；先确定出终点的目标成份和温度及出钢量，并选择适当的操作条件，进行装入量的计算；确定物料收支和热收支的关系输入计算机；铁水、废钢、生铁块、铁皮、铁矿石等；可计算需要的氧气量，在单位时间内的氧气流量，从所需的氧量可计算出所需要的冶炼时间；用热收支方面进行分析定

25、论。 模型基础脱C曲线 第一阶段：脱C速度逐渐增大，Si、Mn的反应控制了脱C反应、先脱Si、Mn，后脱C。 VcdC/dt=K1t第二阶段：脱C速度与C含量基本无关。如Vc 变快，说明脱C速度随氧流量的变化而变化。 Vc= dC/dt=K2k2 QO2 K2=(1.89QO2-0.048h枪位-28.5)10-3(试验数据)3. 第三阶段：碳下降到一定后，碳的传质成了限制环节。 VcdC/dt=K3%C脱碳速度与时间的关系动态控制采用的两种方法副枪动态控制技术 在吹炼接近终点时（供O2量85左右），插入副枪测定熔池C和温度，校正静态模型的计算误差并计算达到终点所需的供O2量或冷却剂加入量。炉

26、气分析动态控制技术 通过连续检测炉口逸出的炉气成分，计算熔池瞬时脱碳速度和Si、Mn、P氧化速度，进行动态连续校正，提高控制精度和命中率。我厂现状与老系统相比，设备自动化程度有所提高，但从吹炼工艺的角度看，仍然属于典型的人工控制金属料结构复杂，铁水成分波动，原辅料质量不稳定，设备精度差距全自动转炉吹炼技术还有很长的路要走顶底复合吹炼技术工艺特点 顶底复吹转炉结合了顶吹、底吹转炉的优点 反应速度快，热效率高，可实现炉内二次燃烧 吹炼后期强化熔池搅拌，使钢渣反应接近平衡 保持顶吹转炉成渣速度快和底吹转炉吹炼平稳的双重优点 进一步提高了熔池脱碳脱磷脱硫的冶金效果 冶炼低碳钢（C=0.020.05%）

27、，避免了钢渣过氧化复吹转炉的关键技术 底吹供气元件 喷嘴型供气元件细金属管多孔塞式供气元件 砖型供气元件（透气砖） 复吹转炉的优点 渣中含铁量降低2.55.0% 金属收得率提高0.51.5% 残锰提高0.020.06% 磷含量降低0.002% 石灰消耗降低310kg/t 氧气消耗减少46Nm3/t 提高炉龄，减少耐火材料消耗转炉的煤气回收及渣处理 转炉吹炼过程中，在炉口排出大量棕红色的浓烟，这就是烟气。烟气的温度很高，含有大量CO和少量CO2及微量其它成分的气体，还夹杂着大量氧化铁、金属铁粒和其它细小颗粒的固体尘埃。 转炉烟气的特点是温度高、气量多、含尘量大，气体具有毒性和爆炸性，直接排放有很

28、大的危害，必须净化、回收。转炉煤气正是烟气中的气体部分，因此要回收煤气必须首先对烟气净化、除尘。烟气的净化 烟气净化系统主要有三种： 采用未燃法回收煤气的文氏管湿法净化系统。 采用燃烧法的文氏管湿法净化系统。 采用静电除尘的干式净化系统。 其中，采用未燃法回收煤气的文氏管湿法净化系统的方法，既可以回收煤气又可以回收余热。 未燃法回收煤气系统煤气的回收利用 煤气回收量通常为60110m3/t钢。热值为140018004.18KJ/m3。CO含量为6090%左右。 转炉煤气可以做燃料或化工原料。 转炉煤气的含氢量少，燃烧时不产生水汽，而且煤气中不含硫，可用于混铁炉加热、钢包及铁合金的烘烤、均热炉的

29、燃料等，同时也可送入厂区煤气管网，作为生活煤气使用。 转炉煤气中可以合成化工原料。制甲酸钠，甲酸钠是染料工业中生产保险粉的一种重要原料，代替了锌粉，节约了金属。 制合成氨。是我国农业普遍需要的化学肥料。转炉煤气中CO含量较高，所含P、S等杂质少，利于生产合成氨。 转炉的污水及污泥处理 在烟气净化过程中，由于使用湿法净化，形成了大量的污水、污泥。污泥的成分主要是氧化铁、氧化钙、二氧化硅和氧化镁等，是转炉造渣的原料，可造球后返回使用。在全湿净化系统中形成的大量污水，污水中的悬浮物经分级、浓缩沉淀、脱水、干燥后将烟尘回收利用。去污处理后的水，还含有细小悬浮物，需处理澄清后再循环使用。新水补充量610

30、 m3/t钢。烟尘污泥量为：1315kg/t钢炉渣的利用钢水的1113%， 120150kg/t钢；可回收利用总渣量的8090，100kg左右； 其中约：30，球团； 30，铺路； 30，水泥； 10，渣钢回用。钢液炉外精炼工艺炉外精炼的产生半世纪以来迅速发展的钢铁冶金重要技术；提高生产率的需要；提高钢质量的需要；满足不同钢种的特殊要求。炉外精炼发展历程20世纪3040年代，合成渣洗、真空模铸50年代，大功率蒸汽喷射泵技术的突破，发明了钢包提升脱气法(DH)及循环脱气法(RH)6070年代，高质量钢种的要求，产生了各种精炼方法8090年代，连铸的发展，连铸坯对质量的要求及炼钢炉与连铸的衔接21

31、世纪，更高节奏及超级钢的生产。炉外精炼的内容脱氧、脱硫去气、去除夹杂调整钢液成分及温度炉外精炼的手段渣洗 最简单的精炼手段；真空 目前应用的高质量钢的精炼手段；搅拌 最基本的精炼手段；喷吹 将反应剂直接加入熔体的手段；调温 加热是调节温度的一项常用手段。合成渣洗根据要求将各种渣料配置成满足某种冶金功能的合成炉渣；出钢时钢液与炉渣混合，实现脱硫及脱氧去夹杂功能；不能去除钢中气体；效果受氧化渣量影响较大；真空处理脱气的主要方法 提高真空度可将钢中C、H、O降低；日本真空技术，真空度到1 torr；C10ppm,H1ppm,O5ppm中国真空技术，真空度到3 torr；C20ppm,H2ppm，O1

32、5ppm。新开发了脱硫功能：KTB 代表性装置：RH、VD、VOD。喷吹技术喷吹实现脱碳、脱硫、脱氧、合金化、控制夹杂物形态；单一气体喷吹 VOD；混合气体喷吹 AOD；粉气流的喷吹 TN；固体物加入 喂线。升温工艺提高生产率的需要；升温装置： LF加热 CAS化学加热RH炉吹氧强制升温主要的精炼工艺LF(Ladle Furnace process)；AOD(Argon-oxygen decaburizition process );VOD (Vacuum oxygen decrease process) ; RH (Ruhrstahl Heraeus process);CAS-OB( Com

33、position adjustments by sealed argon -oxygen blowing process) ；喂线 (Insert thread) ； 钢包吹氩搅拌(Ladle argon stirring)；喷粉( powder injection )。LF炉最常用的精炼方法取代电炉还原期解决了转炉冶炼优钢问题具有加热及搅拌功能脱氧、脱硫、合金化LF炉精炼原理1-电极；2-合金料斗；3-透气砖；4-滑动水口精炼功能强，适宜生产超低硫、超低氧钢；具备电弧加热功能，热效率高，升温幅度大，温度控制精度高； 具备搅拌和合金化功能，易于实现窄成分控制，提高产品的稳定性； 采用渣钢精炼工

34、艺，精炼成本较低；设备简单，投资较少。工艺优点LF炉工艺操作炼钢炉出钢过程加合金、加渣料(以CaO和Al2O3以及Al等为主要成分)，底吹氩、通电升温、化渣，10分钟取样分析，加渣料(1)，测温取样，加合金看脱氧，准备出钢。一般3050分钟，电耗5080kwh/t；现代转炉、电炉与连铸联系的纽带。钢水在LF钢包精炼炉主要进行以下一些处理钢包到达LF钢包精炼炉后测温、定氧、取样(在测温取样前钢水需进行适当搅拌)；渣调整、脱硫；成分粗调整(可能包括脱氧剂的投入，但是这取决于钢种的要求)；通电升温；成分微调；吹氩搅拌（全程）；处理过程中及处理结束前的测温取样(处理过程中有可能要进行几次测温取样)；温

35、度制度根据铸机要求的钢种浇铸温度和处理过程中各种温度损失与补偿的关系所确定的操作制度。钢种要求的浇铸温度可知过程中的各种温降可控（评估、测算）可通过电极精确补偿升温电极升温时空气电离，钢液吸N严重（要求小炉盖微正压操作并限制通电升温次数，对炼钢炉提出温度要求，减轻加热负担）造渣制度渣的结构、组成（最适合吸附夹杂物的还原渣）渣料、渣量以及加入时间的控制其核心是从氧化渣到还原渣的转变以及保持时间造渣工艺水平直接决定钢水纯净度以及钢水的可浇性（配合钙处理），是精炼工艺环节中最重要的一环合金化制度按照钢种要求进行成分微调脱氧程度较深的情况下，合金收得率高、稳定（成本优势）、但添加合金量过大时温降大，影

36、响合金熔化和钢水成分均匀冲击精炼效果（对炼钢炉的初步合金化有适当要求）微合金处理（贵重合金元素的添加）喂入合金线（主要是实现深脱氧、夹杂物变性处理）供气制度底吹氩贯穿整个炉外精炼过程根据工艺要求分阶段控制的思想最重要的精炼手段，几乎所有的精炼方法都必须采取供气搅拌控制不当易导致温度失调和钢水二次氧化VD/VOD炉VD 的功能仅是真空加搅拌，VOD 是Vacuum and stir and injection oxygen；VD主要应用于轴承钢脱氧；VOD 主要用于不锈钢冶炼；RH真空精炼 Ruhrstahl 公司和Heraeus公司1957年开发的。也称钢液循环脱气法，将钢液提升到一容器内处理

37、。主要冶炼高质量产品，如轴承钢、IF钢、硅钢、不锈钢、齿轮钢等。国内RH设备主要依靠进口。RH工艺特点反应速度快，表观脱碳速度常数kC可达到3.5min-1。处理周期短，生产效率高，常与转炉配套使用。反应效率高，钢水直接在真空室内进行反应，可生产H0.510-6，N2510-6，C1010-6的超纯净钢。可进行吹氧脱碳和二次燃烧进行热补偿，减少处理温降；可进行喷粉脱硫，生产S510-6的超低硫钢。RH工艺参数处理容量：大炉子比小炉子好(50t以上)；处理时间：钢包在真空位的停留时间； Tc/Vt Tc允许温降， Vt平均温降/min；循环因数：C(t/min).t(min)/Q (ton) 循环流量、 t脱气时间、 Q处理容量循环流量：主要由上升管与驱动气体流量决定；真空度：60100pa；抽气能力。RH真空工艺过程出钢后，钢包测温取样；下降真空室，插