炉外精炼概述
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一、理论基础所谓炉外精炼,就是将在转炉或电炉内初炼的钢液倒入钢包或专用容器内进行脱氧、脱硫、脱碳、去气、去除非金属夹杂物和调整钢液成分及温度以达到进一步冶炼目的的炼钢工艺,即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)、调整和均匀成分和温度的任务,部分或全部地移到钢包或其他容器中进行,变一步炼钢法为二步炼钢,即把传统的炼钢过程分为初炼和精炼两步进行。
国外也称之为二次精炼(Secondary Refining)、二次炼钢(Secondary steelmaking)、钢包冶金(Ladle Metallurgy)。
炉外精炼可以完成下列任务:①降低钢中氧、硫、氢、氮和非金属夹杂物含量,改变夹杂物形态,以提高钢的纯净度,改善钢的性能。
②深脱碳,满足低碳或超低碳钢的要求。
③微调合金成分,使其分布均匀,降低合金的消耗,以提高合金收得率。
④调整钢水温度到浇注所要求的范围内,减小包内钢水的温度梯度。
①渣洗:将事先配好(在专门炼渣炉中熔炼)的合成渣倒入钢包内,借出钢时钢流的冲击作用,使钢液与合成渣充分混合,从而完成脱氧、脱硫和去除夹杂等精炼任务。
合成渣洗的主要目的是降低钢中的氧、硫和非金属夹杂物含量,可以把W[O]降到0.002%、W[S]降至0.005%。
1.工艺流程:渣料加入钢包底→挡渣出钢→吹氩、喂线→浇铸2.加入量:控制在0.3~0.5%即可保证一定的脱硫率且不会因合成渣的大量加入而使出钢温降增大,确保浇铸顺利。
3.操作要求:(1)合成渣应预热以充分去除渣中水分;(2)采用挡渣出钢技术,做到少下渣或不下渣;(3)做到红包出钢且钢包干净,无残钢残渣;(4)出钢后进行吹氩处理。
4.合成渣冶金效果:(1)脱硫脱硫反应式:[S]+(CaO)=[O]+(CaS)平衡常数K= [O](CaS)/ [S] (CaO)由于合成渣中有较高的CaO,出钢过程深度脱氧,挡渣出钢,出钢过程吹氩充分搅拌,有利于上式反应的进行,因而有较好的脱硫效果,脱硫率可达20~30%。
炉外精炼工艺技术炉外精炼是一种金属冶炼过程中常用的工艺技术,其目的是提高金属的纯度和质量。
相比于传统的炉内冶炼方法,炉外精炼技术更为高效、环保和灵活。
炉外精炼的基本原理是通过物理、化学和机械作用,将金属中的杂质和其他不纯物质去除,从而使金属变得更加纯净。
这种工艺技术可以应用在各种金属冶炼中,如钢铁冶炼、铝冶炼、铜冶炼等。
常见的炉外精炼方法包括真空处理、气体精炼和湿法精炼等。
真空处理是指在高真空环境中对金属进行处理,通过排除气体和其他杂质,从而提高金属的纯度。
气体精炼则利用特定气体(如氢气)与金属中的杂质发生反应,形成易挥发的化合物,从而将杂质从金属中分离出来。
湿法精炼则是利用溶剂、酸、碱等化学试剂,通过溶解和沉淀的过程,将杂质从金属中去除。
炉外精炼技术的应用使得金属冶炼过程更加灵活。
传统的炉内冶炼方法往往需要针对特定金属和合金开发相应的冶炼设备,而炉外精炼技术则可以适应多种金属的冶炼需求。
此外,炉外精炼还可以对金属进行组分调整,以满足不同规格和要求的产品生产。
与此同时,炉外精炼技术也有助于改善金属产品的质量。
通过去除杂质和其他不纯物质,金属的机械性能、化学性质和物理性能都能得到提高,从而使得金属产品更加耐用和可靠。
除了提高金属产品的质量外,炉外精炼技术还可以减少环境污染。
传统的炉内冶炼方法往往会产生大量的废气、废水和废渣,对环境造成严重的污染。
而炉外精炼技术则通过控制冶炼过程中的气体、液体和固体排放,使得废气减少、废水得到处理和回收、废渣变废为宝,从而实现了资源的循环利用和环境保护。
总之,炉外精炼工艺技术是一种高效、环保和灵活的金属冶炼方法。
它通过利用物理、化学和机械作用,对金属中的杂质和其他不纯物质进行去除,从而提高金属的纯度和质量。
这种技术的应用不仅可以改善金属产品的质量,还可以减少环境污染,实现资源的循环利用。
炉外精炼工艺技术是金属冶炼领域中的一项重要技术手段,它能够在金属冶炼过程中去除杂质和不纯物质,提高金属的纯度和质量。
炉外精炼?炉外精炼是把转炉中初炼的钢水移到钢包中进行精炼过程,也称二次精炼,为了均匀成分和温度,出现了钢包内气体搅拌工艺。
最引人注目的是二次精炼的采用,大大提高了钢的产量和质量。
二次精炼的主要任务和目的是什么呢?在出钢和连铸时分离钢水和炉渣、钢水脱氧、根据终点目标进行合金化、调整注温、改进钢水的洁净度•夹杂物变性•去除钢水中溶解的[H]和[N]、脱碳、脱硫、均匀钢水成分和温度。
1.2 炉外精炼的一些方法:方法1 、CAS 一钢包封闭式吹Ar 成分微调法,将钢包的渣面吹开,插入隔离罩,吹入Ar 搅拌,进行成分微调。
吹Ar 处理后,钢中[O]含量降低20%以上,[H] 含量降低20% , 非金属夹杂物降低30 一40 %。
方法2 、电弧加热的钢包吹Ar 炉(LF ) , Ar 气搅拌。
加速钢一渣之间的反应,有利于脱[O]、[S]及夹杂物反上浮。
LF 炉三根电极插入渣层中进行加热,浸入渣中石墨与渣中氧化物反应:C + FeO →Fe + CO ↑: C + Mn 一Mne + CO↑等反应。
一般处理时间为45 分钟。
但对超低[C ]、[ N 」钢效果不理想。
但投资少、设备简单、操作灵活,因而得到广泛应用。
方法3 、RH 真空循环脱气:RH真空循环脱气法是德国蒂森的鲁尔公司(Ru h rstahl )和海尔斯(Heraeus )联合研制成功的。
它将真空炼钢与钢水循环流动结合起来,具有处理周期短,生产能力大和精炼效果好的优点,非常适合与大的转炉炼钢炉相配合。
世界上现有RH 处理设备150 多套,最大处理能量为360 吨。
RH工艺是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺。
整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。
真空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管,上部装有热弯管,气体由热弯管、水冷弯头经气体冷却器至真空泵系统。
炉外精炼的发展趋势钢水将百分之百进行炉外精炼。
向组合化、多功能精炼方向发展。
1 , 以钢包吹Ar 为核心,加上喷粉、合金成分微调等技术相结合,主要与转炉一连铸生产相衔接。