炉外精炼参考资料.doc

炉外精炼：所谓炉外精炼就是按传统工艺，将在常规炼钢炉中完成的精炼任务，如去除杂质（包括不需要的元素、气体和夹杂），成分和温度的调整和均匀化等任务，部分或全部地移到钢包或其他容器中进行 铁水预处理：铁水在进入炼钢炉进行冶炼前，为除去某种有害成分或回收某种有益成分的处理过程 示 1炉外精炼的主要目的和任务是什么？ 承担精炼原有的部分精炼功能，在最佳的热力学和动力学条件下完成部分炼钢反应，提高单体设备的生产能力 均匀钢水，控制钢种成分 精确控制钢水温度，适应连珠生产的要求 进一步提高钢水的纯净度，适应连铸生产的要求 作为炼钢与连铸间的缓冲，提高炼钢车间整体效果 2炉外精炼技术具有哪些特点？ 二次精炼钢液，在不同程度上完成脱碳、脱磷、脱氧、脱硫、去除气体、去除夹杂、调整温度和成分等冶金任务 创造良好的冶金反应的动力学条件，如真空、吹氩、脱气、喷粉，增大反应界面面积，应用各种搅拌方式增大传质系数，扩大反应界面等 二次精炼设备具有教主功能 3炉外精炼对精炼手段有哪些？对精炼手段有哪些要求？ 基本手段有：渣洗、真空、搅拌、加热、喷吹等五种 要求：（1）独立性（2）作用施加可以控制（3）作用能力可以控制（4）精炼手段的作用能力再现性要强（5）便于与其他精炼手段组合（6）操作方便、设备简单、基建投资和运行费用低 4合成渣的考虑指标？ （1）成分 （2）熔点 （3）流动性 （4）表面张力 （5）还原性 5渣洗有哪些精炼作用？ 合成渣的乳化和上浮 合成渣中元素脱氧能力的影响 扩散脱氧 夹杂的去除 脱硫 6合成渣对钢中脱氧元素有何影响？ 在渣洗过程中，随着钢液温度的下降，脱氧反应的平衡向脱氧方向移动，同时出港过程中钢液的二次氧化使溶解在钢液中的氧量增加，所以钢中的合金元素与钢中的氧继续反应，进行脱氧 7简述渣洗夹杂去除原理？ 渣洗过程中夹杂的去除，主要靠两方面作用： 钢中原有的夹杂与乳化液滴碰撞，被渣滴吸附、同化而随渣滴上浮而去除 足进了二次反应产物的排出，从而使成品钢中夹杂数量减少 8渣洗脱硫影响因素？ 渣的成分 炉渣的流动性 9真空脱气时为了降低钢中气体可采取哪些措施？ 使用干燥的原材料和耐火材料 降低与钢液接触的气相中气体的分压 在脱气过程中增加钢液的比表面积 提高传质系数 适当地延长脱气时间 利用生成的氮化物被去除以脱氧 10从热力学分析脱碳保铬？ 铬不锈钢的炉外精炼过程中铬氧化产物为Cr2O3，对应的脱氧保铬反应可用以下式表达： 3[C]+（Cr2O3）=3[Cr]+3﹛CO﹜ ΔrGθT=934706---617.22T J/mol 反应的平衡常数Kθ=α3Cr*P3co/α3c*αCr2O3 由于Cr2O3在渣中接近于饱和，所以可取αCr2O3=1，得：上式表明，只要熔池温度升高，Kθ值增大，就可使平衡碳的活度降低。同理，降低PCO也可获得较低的碳活度。 途径：（1）提高温度 （2）降低Pco。具体方法包括：①真空法 ②稀释法 ③真空法与稀释法两者组合 11常用渣洗工艺流程？ 是在专门的炸炉中冶炼合成渣，按要求的成分、温度、渣量先倒入浇注扎包中，然后吊到电弧炉出钢（炼钢炉渣不随钢液流出），靠出钢钢流的冲击使合成渣乳化，渣和钢充分混合，接着镇静，乳化的渣滴上浮 12合成渣碱度如何表示？（500问92页） 13真空处理对冶金反应有哪些反面会产生影响？ 气体在钢液中的溶解和析出；用碳脱氧；脱碳反应；钢液或溶解在钢液中的碳与炉衬的作用；合金元素的挥发；金属夹杂及非金属夹杂的挥发去除。 14影响脱氢效果的因素？ 钢水初始氢含量 原材料、气候 钢包、真空室、中间包、耐材的影响 钢水的脱氧程度 真空度及有效脱氢时间 定氢方法的影响 15钢液脱气有哪些步骤组成？哪一步为速率限制环节？ 通过对流或扩散（或两者的综合）。溶解在钢液中的气体原子迁移到钢液-——气相界面 气体原子由溶解状态转变为表面吸附状态 表面吸附的气体原子彼此相互作用生成气体分子 气体分子从钢液表面脱附 气体分子扩散浸入气相并被真空泵抽出 限制环节：一般在炼钢 的高温下上述（2）（3）（4）等步骤速率是相当快的。气体分子在气相时特别是气相压力远小于0.1MPa的真空中，它的扩散速率也是相当迅速的，因此步骤5也不会成为真空脱气速率的限制性环节，所以真空脱气的速率必然取决于（1）的速率，即溶解在钢中的气体原子向钢——气相界面的迁移的速率。 16在真空精炼实际操作中碳的脱氧能力为什么没有热力学计算中那么强？ 17为有效进行碳的真空脱氧采取什么措施？ 进行真空碳脱氧前尽可能使钢中氧处于容易与碳结合的状态 为了加速碳脱氧过程，可适当加大吹氩量 与真空碳脱氧的后期向钢液中加入适量的铝和硅以控制晶粒