冶金概论5炉外精炼课件.ppt

第五章 炉外精炼(Secondary Refining);主要内容;炉外精炼产生的原因;钢中杂质元素;C虽是一般钢种的有益元素，但在某些特殊钢中可成为有害元素，因此，要求含量很低. N在一般钢种中是有害元素，要求大力降低。 O和S是钢中必须大量除去的主要杂质(少数钢种，如易切削钢等例外:一般低硫钢的S≤0.025％， 有的甚至S0.01％；中硫钢的S=0.04～0.09％；高硫钢的S=0.1～0.3％ )。 钢实际上合金基体与非金属夹杂物组成的复合材料。 生产纯净钢必须进一歩大力降低钢中的w[O]和w[S]，达到5×10-3%以下。;5.1 炉外精炼的定义及特点;现状;炉外精炼的特点;炼钢技术的发展方向;5.2 精炼手段 ;5.2.1对精炼手段的要求;精炼手段： 具有独立性、作用时间可控、作用强度可调的特定方法、措施称为精炼手段。 炉外精炼共有5种精炼手段： 渣洗、真空、搅拌、加热、喷吹。;精炼手段;精炼的作用及方法;5.2.3.1 渣洗; 搅拌：通过搅拌扩大反应界面，加 速反应物质的传递过程，提高反应速度。搅拌方 法：吹气搅拌和电磁搅拌。通常使用的方法有吹 氩搅拌，可以达到脱气（N、H）、去除夹杂和脱 氧脱碳的目的。 对反应容器中的钢液进行搅拌，是炉外精炼的最基本、最重要的手段。它采取某种措施给钢液提供动能，促使钢液在精炼反应器中对流运动。 钢液搅拌可改善冶金反应动力学条件，强化反应体系的传质和传热，加速冶金反应，均匀钢液成分和温度，有利于夹杂物聚合长大和上浮排除。;1 、气体搅拌 气体搅拌主要用氩气，故又称氩气搅拌。向钢液吹入氩气可以用顶枪插入法，也可以用底部透气砖法。 实践证明，从底部通过透气砖吹入氩气，可充分发挥其搅拌作用，氩气利用率高 目前，大多数的吹氩搅拌均采用透气砖底吹法。;2、 电磁搅拌 对钢水施加一个交变磁场，当磁场以一定速度切割钢液时，会产生感应电势，这个电势可在钢液中产生感应电流，载流钢液与磁场的相互作用产生电磁力，从而驱动钢液运动，达到搅拌钢液的目的。 3、 循环搅拌 典型的循环搅拌是钢液在循环流动的过程中实现搅拌，如RH与DH的搅拌方式，也有人称吸吐搅拌。 在RH精炼中，钢包内的搅拌是由真空室内钢液注流进入钢包中引起的。;蓖蹲宙委腹烩书瘴矫馋凄制寒拇织喷殷乍室崇吝殴笛氰症雪凑置溺碱冈伐冶金概论5炉外精炼课件冶金概论5炉外精炼课件;逃殃洋许唤迈碘烘盆国继山灾契腹鹏孟谱隧冤罚许肠鬼弥凰级谈砸液槛洽冶金概论5炉外精炼课件冶金概论5炉外精炼课件;5.2.3.3　真空;挥发性杂质的去除;真空脱气;真空脱气的方法;真空提升脱气法（DH）;真空提升脱气法(DH);真空提升脱气法(DH);真空提升脱气法(DH);真空提升脱气法（DH）;真空循环脱气法（RH）;真空循环脱气法（RH）;真空循环脱气法（RH）;真空循环脱气法（RH）;真空脱碳（脱氧）;真空脱碳（脱氧）;5.2.3.4 喷吹;喂丝法是将易氧化，密度小的合金元素置于低碳钢包裹线中，通过喂丝机将其送入钢液内部。 喂丝法的优点是，可防止易氧化的元素被空气和钢液面上的顶渣氧化，准确控制合金元素添加数量，提高和稳定合金元素的利用率； 添加过程无喷溅，避免了钢液再氧化； 精炼过程温降小； 设备投资少； 处理成本低。;喷吹类型;喷吹工艺;5.2.3.5 加热;常用的加热方法有电加热和化学加热。 电加热方式主要有电弧加热和感应加热。 电弧加热原理与电弧炉相似，采用石墨电极，通电后，在电极与钢液间产生电弧，依靠电弧的高温加热钢液。 由于电弧温度高，在加热过程中，需控制电弧长度及造好发泡渣进行埋弧加热，以防止电弧对耐火材料产生高温侵蚀。 化学加热是利用放热反应产生的化学热来加热钢液的。常用的方法有硅热法，铝热法和CO二次燃烧法。 化学加热需吹入氧气，与硅、铝、CO反应，才能产生热量。 ;5.3 炉外精炼方法5.3.1 RH ;5.3.1.1 RH概述;5.3.1.2 RH工艺流程;绍幌逻暇泽副互桨翁除倡煞袖蓉岿妹扒汪寨嚼情茧实陪合掩拯垦哎随渤喳冶金概论5炉外精炼课件冶金概论5炉外精炼课件;5.3.1.3 RH的发展 ;1 RH-OB;2 RH-KTB;3 RH-IJ、RH-PB ;5.3.1.4 RH精炼效果 ;5.3.2 LF（Ladle Furnace钢包炉）;5.3.2.1 LF精炼手段及功能;炉内还原性气氛;底吹氩气搅拌;底吹氩气搅拌;石墨电极埋弧加热;高碱度合成渣精炼;微调合金成分;LF精炼功能;5.3.2.2 LF工艺设备及布置;监猜胺镁焙便岛藐醛莆吓倍组却翰撅孪簿硒掣迟命哼案搐绘芦给娠静群瘪冶金概论5炉外精炼课件冶金概论5炉外精炼课件;5.3.2.3 生产工艺;在加热初期，采用低功率供电造渣；渣料熔化后，实现埋弧精炼，采用高功率供电。