第7章炉外精炼讲述试卷.ppt

7.3 炉外精炼典型工艺 精炼功能 1）均匀钢水成分、温度； 2）提高合金收得率； 3）净化钢水，去除夹杂物。 7.3 炉外精炼典型工艺 在隔离罩内增设顶吹氧枪，利用罩内加入的铝或硅铁与氧反应所放出的热量直接对钢水加热。 CAS-OB 7.3 炉外精炼典型工艺 CAS-OB法的工艺原理 OB氧枪吹氧，并向罩内投入铝、硅、碳等可燃物质，发生氧化反应产生化学热。燃烧热通过辐射、传导、对流传给钢液，借助氩气搅拌将热传向钢液深部。 燃烧1.0kg铝的理论需氧量为0.62m3，燃烧1.0kg硅的理论需氧量为0.8m3；实际分别为0.74和1.05m3.钢液比热容取0.88kJ/kg·℃，燃烧1.0kg铝和1.0kg硅的吨钢升温值分别为35℃和33℃。 7.3 炉外精炼典型工艺 VOD法是一种在真空条件下吹氧脱碳并吹氩搅拌生产高铬不锈钢的炉外精炼技术，是真空吹氧脱碳法的简称。 7.3.4 VOD法 7.3 炉外精炼典型工艺 工作原理 是在真空减压条件下顶吹氧脱碳，并通过包底吹氩促进钢液循环，在冶炼不锈钢时能容易的把钢中碳降到0.02%~0.08%范围内而几乎不氧化铬。并对钢液进行真空处理，加上氩气的搅拌作用，对反应的动力学条件很有利，能获得良好的去气、去夹杂物的效果。 冶金功能： 1）吹氧升温、脱碳保铬； 2）脱气； 3）造渣、脱氧、脱硫、去夹杂； 4）合金化。 7.3 炉外精炼典型工艺 AOD法也称为氩氧脱碳法，它的外形与转炉近似，在炉子的底侧部装有向熔池水平方向吹入气体的喷枪，喷枪的数量根据炉子的吨位而有所不同，一般为2～3支。喷枪由内管(铜质)及外管(不锈钢)两层组成，内管导入主吹炼气体(由Ar–O2或Ar–N2组成)，内管与外管之间的环形缝隙导入Ar、N2或碳氢化合物起冷却作用以保护喷枪。喷枪是消耗式的，在筑炉时埋入耐火材料层，在冶炼过程中与炉衬同步烧损。 7.3.5 AOD法 7.3 炉外精炼典型工艺 项目 AOD法 比较 VOD法 操 作 条 件 入炉钢液 [C]=0.5~2.0%;[Si]=0.03~0.5% ＞ [C]=0.3~0.5%；[Si]=0.3%; [Cr]规格中上限；[S] ＜0.15% [Cr]规格中上限；[S] ＜0.06% 成分控制 大气中操作，取样调整方便 ＞ 真空下操作，只能间接控制 温度控制 用改变氧氩比和冷却剂控制 ＞ 调温不方便 质量 脱氧 40~80ppm ＝ 40~80ppm 脱硫 脱硫率大于80%~90% ＞ 脱硫率不及AOD 脱氢 [H] ＜4ppm ＜ [H] ＜2ppm 脱氮 [N] ＜200ppm ＜ [N]=50~80ppm 脱碳 脱碳量大，脱碳速率高 ＞ 脱碳量一般不超过0.5% 成本 原材料 可用高碳铬铁部分铬矿等，费用低 ＞ 返回钢和碳素铬铁 操作费 Ar和Si-Fe用量大 ＜ 用量少 铬总回收率 96~98% ＝ 96~98% 设备费 低 ＞ 高 其他 冶炼周期 80~120min ＜ 60~90min 提高电炉生产率 50~100% ＞ 30~50% 适用性 ＜ 较AOD法强 对环境影响 要设除尘系统 ＞ 不需要设除尘系统 不同钢种钢种冶炼工艺方案选择 钢类 质量特点及要求 冶炼方法 碳结钢 保证常规机械性能 转炉（电炉）+吹Ar 电炉/转炉+LF 碳工钢 气体敏感性强﹑钢锭易出现针状气孔中心裂纹；要保证硬度﹑耐腐性及均匀性 电炉（或转炉、平炉）+吹Ar 合金结构钢 淬透性↑气体﹑夹杂物↓机械性能 转炉﹑电炉+钢包吹Ar 电炉/转炉+LF 轴承钢 夹杂物↓﹑碳化物偏析↑ 电炉+LF+VD+MC/CC 电炉+VOD/VAD 电炉+ASEA-SKF 转炉+LF+VD 不锈钢 降碳保铬﹑焊接性﹑耐腐蚀性﹑延展性﹑耐高温﹑表面质量 电炉返回吹氧法 电炉/转炉+AOD或VOD 转炉+RH-OB 电/转+转炉（AOD）+VOD 高速钢 合金工具钢 碳偏析↓硬度﹑热硬性﹑耐腐性 高强度﹑耐磨性和一定的韧性 电炉白渣工艺 电炉+ESR或VAR 感应炉+ESR 电炉+LF 模具钢 耐磨性﹑洁净度﹑组织成分均匀性 电炉+LF（+VD） 电炉+ESR 电工硅钢 碳﹑硫﹑气体﹑夹杂物↓电磁性能 转炉+RH 电炉+真空处理 超级合金 精确控制成分﹑组织高纯度﹑高均匀性 VIM+VAR VIM+ESR 等离子精炼（PMR） 谢谢！ 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有