炉外精炼--钢包炉精炼法课件.ppt

6. 钢包炉精炼法 采用多种精炼手段，因而功能比较齐全的炉外精炼方法和设备，通常称之为钢包精炼炉。 钢包炉精炼法的一个突出特点是具有加热手段，可以在钢包内对钢液进行加热。所以为完成精炼任务的吸热以及在精炼过程中的散热损失，均可通过加热而得到补偿，使钢包炉在钢液温度和精炼时间长短方面不再依赖于初炼炉的出钢温度。 钢包炉通常都具有搅拌、加热、造渣等三种以上（如真空）的精炼手段。并且这些手段都是可以独立控制的。 钢包炉精炼功能特点： ①具有良好的脱气条件。一般都具有真空或搅拌条件，钢包底吹氩气搅拌或电磁搅拌。真空和钢液内上浮的氩气泡为脱气提供了良好的热力学条件；氩气泡上浮过程中对钢液的搅拌（或电磁搅拌）作用和不断地更新气－液相界面又为脱气创造了良好的动力学条件。 ②能够准确地调整钢液温度。加热钢液时，通过调节输入功率来控制钢液的升温速度。此外精炼过程中钢包内衬充分蓄热，这样在浇注过程中钢液降温缓慢，能保持在规定的温度范围内。 ③钢液的成分均匀稳定。因为搅拌贯穿整个精炼过程，所以成分均匀稳定。 ④可以加渣料造还原渣精炼，充分地脱氧，脱硫，精炼低硫钢种。 ⑤优越的合金化条件。由于具有加热手段，精炼过程中的合金加入量原则上不受限制。可以把钢液成分控制在较窄的规格范围内。 钢包炉精炼法在不同程度上都可以完成脱氧，脱气，脱碳，脱硫，提高纯净度，合金化等项任务。 典型的钢包炉精炼法有三种： ASEA-SKF法，VAD法，LF及LF(V)法。 6.1钢包加热电磁搅拌精炼法（ASEA-SKF法） 1965年建成，由瑞典通用电器公司（ASEA）与瑞典滚珠轴承公司（SKF）合作开发。ASEA-SKF钢包精炼炉具有电磁搅拌、真空脱气、电弧加热和渣洗精炼等功能，如图6-1所示。可以进行脱气，脱氧，脱碳，加热，去除夹杂物，调整合金成分等操作。 6.2真空电弧加热脱气法（VAD法） VAD:Vacuum Arc Degassing（真空、电弧加热、脱气）。 VAD精炼法具有真空脱气、真空下电弧加热、吹氩搅拌、造渣精炼多种冶金功能。 VAD与ASEA-SKF法所不同的是：①用氩气搅拌，而不是用电磁搅拌，搅拌更激烈，为了保持真空脱气的沸腾时间，钢包上部留有较大的自由空间；②真空盖上设有可在真空下添加合金及熔剂的双钟式漏斗，以便连续加料时不破坏真空度；③真空盖上还增设了电弧加热装置，设备的关键部位是上下移动的石墨电极与真空盖之间的密封技术，采用了望远镜式的双套筒系统，套筒用抗磁材料制成，并用水冷却。 6.3 钢包炉精炼法（LF(V)法） LF(V)：Ladle Furnace (Vacuum)。 是钢包炉的缩写。无真空工位的叫LF法，带有真空工位的叫LFV法。 LFV法是在ASEA-SKF法和VAD法等方法基础上的改进设备，这三种方法统称为钢包精炼炉。此法是把电弧炉的还原精炼原样移到钢水包中操作。将电弧埋入钢液面以上的熔渣层中加热钢液，吹氩搅拌，在还原气氛下造渣精炼，亦称为埋弧桶炉法。 目前，LF炉是国内普及程度最高的炉外精炼手段。 6.3.1 LF精炼技术的产生与发展 LF(LadleFurnace)精炼技术的研究始于1968年，当时发现用电弧炉预造还原渣、钢渣混出、钢包吹氩处理，还原精炼效果显著，因此进行了以省略电弧炉还原期为目的的有电弧加热功能的钢包精炼技术的开发。 1971年，日本大同特殊钢厂第一台钢包精炼炉(LF)投入使用)。 1973年，新日铁八幡制铁所在转炉厂设置LF。 电炉无渣出钢及转炉挡渣出钢技术的发展，为LF精炼技术的发展与完善起到了巨大的推动作用。但是在实际生产中要实现电弧炉的无渣出钢及转炉的少渣出钢相当困难，因此出现了目前电炉流程及转炉流程普遍采用的出钢后对下渣改性处理工艺，即： 电弧炉或转炉出钢+钢内渣改性 (加铝、加渣料、加Ca-Si或加改渣剂) +LF精炼 6.3 钢包炉精炼法（LF(V)法） 电弧炉发展的第一阶段是包括熔化、氧化、还原的传统型电弧炉。 第二阶段是由于电弧炉炉型(出钢槽式电弧炉)的原因，为避免氧化渣污染钢液及发挥钢渣脱氧、脱硫的作用，在电弧炉内必须造好还原渣，钢渣混出，由LF来完成进一步还原精炼的任务。 第三阶段是由于无渣出钢技术的开发，还原期全部由LF精炼来完成，也即形成了现代电弧炉炼钢流程EAF+LF+CC的形式。 6.3 钢包炉精炼法（LF(V)法） LF用于转炉流程生产特殊钢，淘汰了过去用炼钢方法来区别钢质量的方式，确立了“初炼：电炉或转炉)+LF精炼+连铸”的生产多品种、高质量钢的思想。 LF技术开发成功后，向多功能方向发展， 1981年在日本钢管福山制铁所开发了NK-AP法，即插入式喷枪代替透气砖进行气体搅拌法， 1987年开发了有喷吹设备和真空设备的LF法。