炉外精炼工艺的研究毕业设计.doc

天津冶金职业技术学院 毕业课题 炉外精炼工艺的研究 系 部：冶金工程 专 业：冶金技术 班 级：冶金07-1 学生姓名：岳 武 鹏 指导教师：李 秀 娟 2011年4月25日 摘要 炉外精炼技术是构成洁净钢平台重要的基础环节。钢水的炉外精炼，也称 为钢的二次冶金，是指“炼钢炉出钢之后，直到钢水凝固为止的整个过程，对钢水进行冶金处理的各类工艺”，旨在“在炼钢炉基础上，进一步改善钢水的物理、化学性能，优化工序衔接匹配”。炉外精炼早在上世纪30、40年代就显示了它在提高质量、扩大品种方面的作用，随着连铸技术的开发应用，炉外精炼技术除了继续满足产品性能优化，钢材质量提高的各种要求以外，更成为炼钢各工序优化衔接匹配特别是连铸生产稳定的必要手段。近几十年来，炉外精炼已成为钢铁生产流程中，特别是洁净钢生产中不可缺少的工艺环节，并以自身的不断完善优化，不断推进钢厂生产的高效化、紧凑化，产品质量与结构的不断优化和连铸生产的发展。在当前建设高效率、低成本洁净钢平台的过程中，更是突显其重要性。 炉外精炼作为现代炼钢流程中的重要生产工序，被世界绝大多数钢铁厂采用，日本、欧美等先进的钢铁生产国家，炉外精炼比超过90%，其中真空精炼比超过50%，有些钢厂已达到100%。 关键词：精炼，炼钢，质量 目录 摘要 I 1 炉外精炼的冶金功能 1 1.1炉外精炼的冶金特点 1 1.2炉外精炼的冶金功能 2 2 国内外炉外精炼技术发展特点 3 3 攀钢炉外精炼技术现状 4 3.1钢包吹氩精炼 4 3.2 LF炉精炼 5 3.3RH精炼 7 4 存在的主要问题 11 4.1炉外精炼功能与产品结构优化的要求尚不协调 11 4.2对精炼的功能解析、理解与合理利用还不够深透 11 4.3对炉外精炼技术的经济性认识不够深入 11 4.4精炼相关技术还有待提高 11 5 改进思路 12 5.1进一步提高钢水真空精炼比 12 5.2进一步提高炉外精炼工艺技术，实现高效化 12 5.3重视具有重要功能的吹氩、喂线、合成渣洗精炼技术规范与优化 12 5.4实现炉外精炼工艺的自动控制 12 5.5重视专线化生产的推广应用 13 5.6重视中间包冶金技术的开发 13 参考文献 14 1 炉外精炼的冶金功能 炉外精炼工艺方法种类繁多，基本上分为真空和非真空精炼两大类，主要包括钢包吹氩精炼工艺（LT、CAS）、LF（钢包炉）精炼工艺、VD真空精炼工艺、RH真空精炼工艺、VOD真空吹氧精炼工艺、AOD氩氧精炼工艺等。表1.1列出了各种炉外精炼设备的冶金功能比较。 表1.1 各种炉外精炼设备的冶金功能比较 精炼工艺 精炼设备 搅拌 升温 合金化 精炼功能 生产调节 脱气 脱碳 渣洗 喷粉 夹杂物处理 非真空处理 CAS ▲ ▲ ▲ - - □ - △ ▲ LF △ ▲ ▲ - - ▲ - ▲ △ 真空处理 AOD ▲ ▲ △ □ △ △ - △ □ RH ▲ △ ▲ ▲ ▲ □ ▲ △ ▲ VD △ - ▲ ▲ □ △ - △ △ VOD △ △ ▲ ▲ ▲ △ ▲ △ △ ▲强　△一般　□较弱　-不具备 1.1炉外精炼的冶金特点 各种炉外精炼设备都具备高效精炼的特点，能满足以下冶金特点： (1)改善冶金反应的热力学条件。如脱碳、脱气反应，反应产物为气体，降低气相压力，提高真空度，有利于反应继续进行。 (2)加快传质速度。对于多数冶金反应，液相传质是反应速度的限制环节，各种精炼设备采用不同的搅拌方式，强化熔池搅拌，加速混匀过程，提高化学反应速度。 (3)增大渣钢反应面积。各种炉外精炼设备均采用各种搅拌或喷粉工艺，造成钢渣乳化，显著增加渣钢反应面积，提高反应速度。 (4)精确控制反应条件，均匀钢水成分、温度。各种炉外精炼设备，配备了不同的加热功能，可以精确控制反应条件，使各种冶金反应更趋近平衡。同时，通过搅拌均匀钢水成分，精确调整成分，实现成分微调。 1.2炉外精炼的冶金功能 炉外精炼设备的冶金功能主要包括： (1)搅拌功能，均匀钢水成分和温度，保证钢材质量均匀。 (2)提纯精炼功能，通过钢渣反应、真空冶炼以及喷射冶金等方法，去除钢中[S]、[P]、[H]、T[O]等杂质和夹杂物，提高钢水纯净度。 (3)钢水升温和控温功能，对钢水实现成分微调。 (4)生产调节功能，均衡炼钢-连铸生产。 为实现上述冶金功能，一般采用以下精炼方法： (1)渣洗精炼：精确控制炉渣成分，通过渣钢反应实现对钢水的提纯精炼，主要用于钢水脱氧、脱硫和去除夹杂物等方面。 (2)真空精炼：在真空条件下实现钢水的提纯精炼，适用于对钢液脱气、脱碳和用碳脱氧等反应过程。 (3)吹氩搅拌：通过吹氩，加速熔体内传热、传质过程，达到混匀的效果。 (4)喷射冶金：通过载气将固体颗