喷射冶金的生产工艺与除杂特点.PDF

喷射冶金的生产工艺与除杂特点 朱世海 (广西工业建筑设计研究院，广西 南宁 530022) 摘【 要】综述了喷射冶金的生产工艺及其去除各种杂质的特点。 [关键词】喷射冶金；生产工艺；金属；过程；除杂 随着工业技术的发展 ，需要更多超低碳 、超深冲、超低 合理地控制钢液内的反应 ，从而可以改变钢中非金属夹杂物 硫、磷的优质钢材。而传统的冶炼工艺，难以生产出工业发展 的组成和形态；(五)喷吹设备简单，灵活性大 ，能够提高熔炼 需要的优质钢材。为了适应不断提高的钢材质量要求 ，20世 炉的生产能力。 纪8O年代以后，铁水预处理和炉外精炼技术得到了迅速的 二、喷射冶金的除杂 发展 ，将转炉炼钢推进到一个全新的发展时期。其中喷射冶 喷射冶金可以完成的任务为：钢液的脱硫 、脱氧、脱磷、 金作为一项炉外精炼技术 ，它可以在钢包内进行，也可以在 去夹杂物、改变夹杂物形态、调温、控制微量元素和合金化 炉内进行 ，即适用于电炉也适用于转炉，还可以适用高炉和 等，以及铁水脱硫、脱硅、脱磷预处理。 铁水预处理。 (一)脱硫 喷射冶金是在钢的冶炼过程中，采用氩气或其它气体为 硫是由生铁及燃料带人钢中的杂质。硫在通常情况下是 载体 ，通过喷粉装置 ，向钢液或铁水中喷人冶炼所需的特定 有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造 粉剂进行精炼的一种冶金方法。喷射冶金亦称喷粉法或称喷 和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低钢的耐腐蚀 吹。 性。在一般炼钢炉甚至在精炼炉内，要把含硫量降到0．O1％以 为了提高钢的品质，都必须去除一系列的有害物质。喷 下是比较困难的，而喷粉能够明显改进脱硫的效果。 射冶金 目前在钢的冶炼 中已经成为净化钢中夹杂物的主要 硫和氧是表面活性元素。当金属中含氧为0．01％或以上 途径之一，将粉料喷入钢包、转炉、平炉和电弧炉可用于金属 时，氧的吸收比硫高，在这种条件下金属不可能获得低的含 脱磷、脱硫、脱氧以及加速成渣。本文从生产实践出发 ，研究 硫量。生产实践表明，在采用碱性包衬、炉渣和脱氧正常情况 向电炉和钢包喷粉冶炼除杂特点，分析喷射冶金改善金属质 时 ，喷吹钙镁的脱硫率可达 75％一-87％，喷吹CaO和CaF1时 量所具有的现实意义。 可达 40％一80％。 一 、 喷射冶金的生产工艺特点 用氩气流喷石灰粉时硫在金属一粒子界面被脱去。脱硫 喷射冶金改变传统的以 “块状”和 “批料”加入冶金物料 过程包括硫向界面的扩散、硫经界面的传输和反应产物向粒 的方法为以气体为载体将粉剂连续喷人钢液内。喷入粉剂在 子内部的扩散 ，最后一个阶段是最慢的，但它决定了脱硫过 气体动能的作用下，使粉剂与钢液之间产生强烈搅拌 ，为冶 程的速度和完善程度。 炼创造 良好的热力学、动力学条件。冶炼反应主要发生在相 在喷石灰粉时，当粒子尺寸在 1-2ram 的范围时，获得最 界面，其速度取决于反应物相的接触总表面积。喷粉增加了 大的脱硫程度，在 lOT电炉可以获得0．005％的含硫量；当粒 反应物的相接触面，加速金属在炉内的运动 ，使冶金反应过 子尺寸较小时，喷粉的大部分未经作用就被氩气泡带走，当 程速度增加、反应完善。其系统设备由储料仓、喷粉罐、输送 粒子尺寸大于2mm时，反应的总表面积及脱硫程度均减少。 管道、流量检测和控制系统、喷枪及其操作系统组成。 生产实践证明，用复合脱硫剂脱硫具有效率高、成本低 喷粉冶金就是通过载体使粉剂在罐内流