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钢水精炼的作用
它的作用包括：
1.去除杂质：钢水中可能含有一些有害的杂质，如硫、氧化物、非
金属夹杂物等。
通过精炼，可以有效地去除这些杂质，提高钢的纯净度，减少缺陷。
2.调整成分：精炼过程中可以根据需要调整钢水中的元素含量，如
控制碳含量、添加合适的合金元素等，以满足不同应用领域对钢材性能的要求。
3.改善钢的均匀性：通过精炼操作，可以促使钢水中的温度、成分、
气体分布等更加均匀，避免出现偏析或不均匀的情况，提高钢的均匀性和一致性。
4.调节钢的性能：精炼可以对钢的性能进行调节，如提高强度、韧
性、耐腐蚀性等，使钢材符合特定的使用要求。
5.优化钢的结构：通过精炼处理，可以改变钢的晶粒尺寸、晶体形
貌和组织结构，从而优化钢的力学性能和加工性能。
钢水精炼的作用是提高钢的质量、纯净度和性能，使其更适应不同的工业和应用领域的需求。
这对于生产高品质钢材具有重要意义。
第13卷第2期2001年4月 钢铁研究学报JO U RN A L OF IRO N A ND ST EEL RESEA RCHV ol.13,N o.2 A pr.2001作者简介:何 平(1960-),男,硕士,高级工程师(教授级); 收稿日期:2000-05-12; 修订日期:2000-11-05CAS -OB 钢水在线精炼工艺何 平1, 白瑞国2, 刘 浏1, 翁玉娟2, 布焕存1, 周学禹2(1.钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京100081; 2.承德钢铁集团公司转炉炼钢厂,河北承德067003)摘 要:承钢CA S -O B 精炼炉采用在线布置的方式处理钢水,其特点是处理速度快、钢水精炼比率高,从而对精炼工艺要求严格。
为此,开发了适合CAS-OB 在线精炼要求的合金微调工艺、吹氧燃烧升温工艺和钢水净化工艺。
生产结果表明:开发的CA S-OB 在线精炼工艺完全可以满足转炉-连铸快节奏的生产流程要求,而且冶金效果良好。
关键词:CA S -O B ;钢水;精炼工艺中图分类号:T F 769.2 文献标识码:A 文章编号:1001-0963(2001)02-0018-06CAS -OB Refining TechnologyHE Ping 1, BAI Rui-guo 2, LIU Liu 1, WENG Yu-juan 2,BU Huan-cun 1, ZHOU Xue-y u 2(1.Centr al Iro n &Steel Resear ch Instit ut e,Beijing 100081,China; 2.Chengde Iro n &Steel Co,Cheng de 067003,China)Abstract :T he liquid steel w as r efined in CAS -OB r efining furnace of Cheng de Iro n &Steel Co by o n-line method.T he char acter istics of the on-line r efining t echnolo gy include quick tr eatment and high r efining r atio of liquid st eel.T he composit ion adjusting techno lo gy ,heating liquid steel t ech-nolo gy w it h blo w ing ox yg en and clearing liquid steel technolog y have been dev elo ped so that the re-fining oper atio n attains the demand of o n-line pr oductio n.T he result of the pro ductio n applicatio n sho wed that the on-line refining techno lo gy of CA S-O B is applicable in the pro ductio n o f co nver ter a nd continuous cast,and go od metallur gic r esults ar e achieved.Key words :CA S -O B ;liquid steel ;refining technolog y CAS-OB 是常用的炉外精炼装置之一。
钢水直上冶炼操作要点（改）五矿营口中板有限责任公司炼钢区技术文件钢水直上冶炼操作要点一、准备工作工作1、钢种直上时，调度室提前2炉通知预处理、转炉、精炼、连铸检查确认，做好准备工作。
2、调度室协调生铁块吊运至炉后平台（生铁块准备具体要求由转炉区域自行制定）；通知预处置准备工作直上时所用铁水，铁水烟气。
3、转炉炉长检查确认钢包底吹是否正常，通知合金工准备硅铁、硅锰、脱氧剂等合金。
4、精炼炉长准备钙线、硅钙线、硼铁、覆盖剂等物料，试验喂丝机是否正常，联系安装定氧仪。
5、连铸机长准备硅钙线或纯钙线。
二、预处理1、预处理收到直上时通告时，挑选成分正常的铁水，防止采用低硅铁水，导致炼钢双渣操作方式，影响生产节奏；2、铁水脱硫扒渣，脱硫后s≤0.015%。
三、调度室1、调度室根据生产情况，合理非政府钢水直上时，原则上淋次第三炉起至已经开始精心安排钢水直上时，掌控不好生产节奏；2、钢水直上的炉次，调度室联系提供转炉使用a/b类且透气性良好的周转钢包，不准使用其它类别及包底有冷钢的钢包；四、转炉1、炼钢根据铁水条件合理配料，终点成分温度按直上时钢种炼钢操作规程建议掌控；2、直上炉次出钢温度必须达至直上时钢种炼钢操作规程建议的最低温度；3、转炉出钢前提前至少10秒打开钢包底吹氩气，做到先开氩气后出钢，保证全程吹氩；4、转炉出钢时脱氧剂加入量按直上钢种冶炼操作规定规定的上限执行，脱氧剂加入原则先强后弱；文件编号：sc/wkyg211001版次号:a/81五矿营口中板有限责任公司炼钢区技术文件5、出来钢1/4时已经开始提脱氧剂和合金及石灰，至3/4时加满。
钢水成分按直上时钢种炼钢操作规程内控建议掌控。
6、出钢过程加入200kg石灰或200kg预熔渣；五、炉后控制1、炉后吹起氩东站在重新加入铁块或合金时在确保小氩气烘烤1min后测温、采样，以确保成分和温度具备代表性。
炉后定氧，建议氧含量掌控在15ppm以下，氧含量少于15ppm补回硅钙钡鸟苷，不得重新加入不含铝制品脱氧剂展开鸟苷；2、冶炼直上钢种的转炉，炉后必须保证喂丝机正常，每炉硅钙线或纯钙线喂入量控制在1.5m/t左右；3.当炉后成份高时，炼钢主控室内人员须要立刻通告炉后人员，根据成份对准吹起氩位补回合金或生铁块；（采用生铁块调整钢水c含量）4、当炉后温度高的情况下，可根据钢水温度情况适当加入生铁块降温（一块生铁块单重12.4kg，加入8块生铁块可降低温度及成份增加如下表所示）生铁块加入量对钢水成份影响如下表所示：生铁块重新加入量kg100增碳%0.00375增硅%0.000333减锰%0.00025减磷%0.0001增硫%0.000025降温值℃1.3355、炉后天量吹起时间大于5min，特定情况不高于3min。
钢水精炼处理过程中化学成分的精确控制摘要 LF炉成分的精确控制一直是冶金工业企业冶炼精品钢种的难点，因为各化学成分在钢-渣之间相互反应，相互制约。
本文就主要化学成分的精确控制和影响因素以及北营钢铁厂精炼作业二区的实践经验，阐述自己的观点，以便为以后的品种钢生产的成分精确控制做指导。
关键词：LF炉；精确控制；增碳；回硅；烧硅；回锰；回磷1前言随着高附加值钢种的不断开发以及客户要求的不断提高并确保连铸钢水成分在一个小的范围内波动，保证连铸坯成分的连续性和稳定性，最终实现板材性能的稳定。
在精炼处理过程中化学成分的精确控制显得日益重要。
2控制内容2.1钢中C的控制在精炼过程中，LF电极和钢包砖特别是渣线部位的侵蚀是主要的增碳过程。
LF炉电极增碳主要是由于电极接头脱落、电极掉块以及大电流对电极的冲击造成的剥落、加热过程中大幅度升温飞溅的钢渣粘附电极后造成的电极剥落及摩擦侵蚀、电极质量不佳掉块或操作原因造成电极折断等原因造成的。
因此为了避免以上众多因素造成的碳控制失误，要做到如下控制：2.1.1注意观察冶炼过程，若发现电极高度突然下降或钢液面漂浮有电极头，要将其造成的增碳进行考虑并在调碳过程中适当减少增碳剂使用量；2.1.2若周期允许、温度满足条件，尽量避免在LF炉大幅度升温；2.1.3选用合理的造渣制度，尽早营造还原气氛并使炉渣泡沫化，降低电极与物料之间的摩擦侵蚀以及大块物料的飞溅；2.1.4使用合理的吹氩强度，在达到冶金效果的前提下选择合适大小既保证电极稳弧效果又保证钢水迅速传质、传热；2.1.5保证电极质量，减小处理过程中电极侵蚀；2.1.6加强操作继续贯彻《电极接长制度》以及接缝划线、放电极紧固的认真落实，减少并避免电极误操作。
钢包砖增碳与钢包砖材质、处理时间、搅拌强度、炉渣氧化性、炉渣干稀程度及钢水温度等因素有关因此在生产中应做到如下要求：2.1.6.1尽量减少电极长时间通电，每次通电时间要求不超过10分钟立即停止通电等钢水成分、温度搅拌均匀后再次通电，避免长时间通电引起钢水表面过热高度侵蚀冲刷钢包砖造成增碳；2.1.6.2避免大吹氩对钢包的冲刷；2.1.6.3合理布料减少萤石使用量从而降低萤石对钢包砖的强烈侵蚀。
rh精炼炉的工作原理
RH精炼炉是一种用于钢水精炼的设备，工作原理如下：
1. 初始状态：钢水由脱氧剂（如铝、硅）去氧化剂（如氧、硫）的加入而含氧量较高，同时含有杂质元素（如硫、氮、氢）。
2. 加热：首先将RH炉加热至一定温度，以保持钢水在液态状态，并提供热能用于后续处理。
3. 充氩：通过向炉腔内注入氩气，将气氛改为惰性气体，以防止钢水与空气发生反应，减少含氧量。
4. 抽真空：通过抽取炉腔内部的气体，形成负压，实现去气的目的。
抽真空的同时，还可以去除钢水中的氧化物、氢气等气体。
5. 吹吸：将钢水中加入的精炼剂（如钙、铝、氧化钛）通过吹气混合装置喷射入钢水中。
精炼剂与钢水中的杂质发生反应，生成气体，使杂质浮于钢水表面。
吹吸的过程实际上是通过吹气在钢水内部产生的气泡使钢水得到搅拌和搅动，从而实现对杂质的混合和剥离。
6. 分离：在吹吸的过程中，通过钼室和配套的转子装置，使气泡被上升到炉腔上部，并对气泡进行持续的紊动，从而将气泡中的杂质分离出来。
分离过程主要是基于气泡的上浮和沉降的原理。
7. 钢液进出：在精炼过程中，可根据需要随时向炉腔内添加新的钢水，并从炉腔底部排出已精炼的钢水。
8. 放氩冷却：在精炼过程结束后，向炉腔内注入氩气，使炉腔内的气氛恢复到惰性气体状态，同时进行炉体冷却。
总的来说，RH精炼炉通过充氩、抽真空、吹吸、分离等一系列步骤，通过气泡搅拌和杂质的分离，使钢水中的含气及杂质得到有效去除，从而达到精炼钢水的目的。
LF精炼知识1.炉外精炼开展历程♦20世纪30－40年代，合成渣洗、真空模铸。
1933年，法国佩兰〔R.Perrin)应用高碱度合成渣，对钢液进展“渣洗脱硫〞—现代炉外精练技术的萌芽；♦50年代，大功率蒸汽喷射泵技术的突破，创造了钢包提升脱气法(DH)及循环脱气法(RH)♦1935年H.Schenck 确定大型钢锻件中的白点缺陷是由氢引起的-氢脆。
♦1950年，德国Bochumer Verein (伯施莫尔-威林〕真空铸锭。
♦1953年以来，美国的10万千瓦以上的发电厂中，都发现了电机轴或叶片折损的事故。
1954年，钢包真空脱气。
♦1956年，真空循环脱气〔DH、RH〕。
♦60－70年代，高质量钢种的要求，产生了各种精炼方法♦60、70年代是炉外精炼多种方法清楚的繁荣时期♦与60年代起纯洁钢生产概念的提出、连铸生产工艺稳定和连铸品种扩大的强烈要求密切相关♦此时，炉外精炼正式形成了真空和非真空两大系列不同功能的系统技术，同时铁水预处理技术也得到迅速开展，它和钢水精炼技术前后照应，经济分工，形成系统的炉外处理技术体系，使钢铁生产流程的优化重组根本完成。
♦这个时期，还根本奠定了吹氩技术作为各种炉外精炼技术根底的地位和作用。
♦这一时期开展的技术：VOD－VAD、ASEA－SKF、RH－OB、LF、喷射冶金技术〔SL、TN、KTS、KIP〕、合金包芯线技术、加盖和加浸渍罩的吹氩技术〔SAB、CAB、CAS〕♦80－90年代，连铸的开展，连铸坯对质量的要求及炼钢炉与连铸的衔接，RH－KTB、RH－MFP、RH－OB；RH－IJ〔真空深脱磷〕，RH－PB、WPB〔真空深脱硫〕、V－KIP、SRP脱磷♦21世纪，更高节奏及超级钢的生产。
2.炉外精炼作用和地位♦提高冶金产品质量，扩大钢铁生产品种不可缺少的手段；♦是优化冶金生产工艺流程，进一步提高生产效率、节能强耗、降低生产本钱的有力手段。
♦保证炼钢－连铸－连铸坯热送热装和直接轧制高温连接优化的必要工艺手段♦优化重组的钢铁生产工艺流程中独立的，不可替代的生产工序3.LF精炼工艺优点●精炼功能强，适宜生产超低硫、超低氧钢；●具备电弧加热功能，热效率高，升温幅度大，温度控制精度高；●具备搅拌和合金化功能，易于实现窄成分控制，提高产品的稳定性；●采用渣钢精炼工艺，精炼本钱较低；●设备简单，投资较少。
4.计算合金参加量调整钢液成分4.1 技能实施与操作步骤●根据钢种的特点和工艺要求，首先了解初钢液中合金元素配加情况并预测在加热前期、中途、后期、完毕分别配加合金的种类并作好准备。
●精炼钢包进入LF工位后，按要求取样进展化学元素全分析。
●根据全分析结果，计算出精炼期应配加的各种合金的补加量，并进展称量。
●精炼钢水加热到预定温度后，把上述称量好的合金通过料仓或人工分批参加。
●凡钢水经过造白渣处理后，一般应再取样进展全分析。
图1 取样器示意图● 根据全分析结果及该钢种成分控制要求，计算出需要补加的合金数量，进展称量，并在进入软吹前5分钟参加完毕● 取样操作:取样器(见图1)取样操作过程:A.完好取样器插入取样棒。
B.检查头部保护套是否完好。
C.翻开工作门。
D.快速插入钢水深约300mm 左右，位置靠近吹氩搅拌区。
E.保持3s-5s 左右后迅速提起取样棒，拉出钢液面。
F.拆卸纸管，打破壳取出试样。
4.2 考前须知● 在进展合金补加前，必须掌握准确的钢水量及各种合金的成分液中已经配加的合金量。
● 合金参加量的计算必须要经过复核，以保证准确无误。
● 要能准确识别各类常用合金，防止误用。
● 称量合金要准确，并经过复核才能参加钢包内。
● 合金参加钢包内时，注意勿碰击电极，必要时应停顿加热。
● 精炼钢包内合金熔化的条件较差，因此不宜参加块状较大的合金，一般控制在10mm-30mm 。
● 为了确保合金元素有较稳定的回收率。
加合金前钢包中的渣应脱氧良好，渣应呈白色为好。
● 加合金毕要继续保持炉渣良好的复原性，在渣面要适量补加粉状脱氧剂。
● 全部合金加毕到开场软吹必须有足够的时间使合金充分熔化。
● 参加较多数量的合金必须考虑合金熔化吸热造成的钢液温度下降，及足够的温度弥补。
● 在参加合金时要考虑合金中除主元素外的其它元素对钢液成分的影响。
如参加高碳铬、高碳锰要计算增碳量，喂Ca-Si 丝时考虑增硅量，喂Fe-Ti 丝时要考虑A1、Si 增量喂A1丝时注意有增硅的可能性。
4.3 知识点● 各种合金参加量的计算计算公式铁合金:合金参加量(公斤)＝铁合金中元素含量％回收率％钢水量（公斤）分析成分％）控制成分％⨯⨯-( 喂丝: 喂丝长度＝喂丝总量／单位重量〔Si 含量〕● 各种合金元素的回收率在精炼炉内脱氧条件较好的情况下参加合金的回收率比拟高，在钢包内顶渣氧化铁小于 0.5％的条件下各元素的回收率分别为:(1)100％回收率的元素有Ni 、Mo 、Mn 、Cr 、Si 、C 、V 、Nb 。
(2)S 、A1、Ti 直接加包中回收率30%～50％。
(3)喂丝法参加的回收率，S 、A1、Ti 为70%～80％，B 为40%～50％。
5.成分异常的处理5.1 技能实施与操作步骤● 在精炼过程中通过取样发现钢水成分同预测成分(合金配加成分)比拟有较大差异。
● 重新取样进展验证。
● 对照工艺卡检查执行情况，及时发现问题，寻找原因。
可按以下几个方面检查，以下14项原因是易造成成分异常的主要原因。
(1)钢水量是否有误。
(2)前期合金参加是否有误。
(3)搅拌系统工作是否正常。
(4)是否有设备漏水情况，电极是否有增碳现象。
(5)取样是否有代表性。
(6)炉渣是否复原良好，上工序氧化渣是否带入过多。
(7)温度是否过低。
(8)已参加合金是否熔化均匀。
(9)发送样是否有误。
(10)分析试样是否符合要求。
(11)是否采用全新未烘烤良好的钢包。
(12)合金元素成分是否正确无误。
(13)合金配加量计算是否正确。
(14)料仓及输送系统是否工作正常。
●根据重取样分析结果与工艺执行情况的分析，采取相应措施。
●如合金元素(C、Si、Mn、Cr、Ni等)低于下限要求，补加合金至成分中下限。
●如合金元素(C、Si、Mn、Cr、P、Ni等)确认高于上限，那么回炉重氧化或改钢号、改相应标准。
●如有害元素S不符合进入下一工序要求必须进一步采取脱硫操作。
(1)增加渣量。
(2)加强钢液搅拌。
(3)加强渣脱氧。
5.2考前须知●取样符合操作规X，具有代表性。
要做到:(1)添加合金、复原剂后不能马上取样。
(2)渣况不好出现灰色、褐色、棕黄色，要等渣转白再取样，不然会引起取样无代表性。
(3)温度过低会引起取样无代表性，不宜取样。
●发现钢水成分异常应尽早处理。
●补加合金量应考虑炉渣复原性。
●钢水量必须正确。
●合金成分必须确认无误。
●要杜绝合金元素配加过量。
5.3 知识点●成分异常产生的原因分析(1)取样无代表性A.取样位置、方式不符合要求，如靠近渣面的试样易受炉渣影响造成成分波动B.合金未全部熔化造成成分偏析。
C.搅拌效果差，造成钢水成分不均匀，同时钢渣反响差影响脱硫的正常。
(2)合金料未参加由于合金加料系统故障，应参加合金料局部留在料仓内或撒落在钢包外。
也有人为因素造成漏加、计算错误等。
(3)操作工艺执行不规XA.复原精炼渣未到达脱氧良好的要求，渣量缺乏。
在上工序氧化渣带人过多时尤其要注意。
B.加热过程电极插入钢液增碳。
C.钢水量不准。
秤量系统故障以及对造成损失的钢水估计缺乏。
D.钢液温度不符合要求。
尤其是温度低造成化学成分均匀性差。
●防止措施(1)取样操作熟练工具完好。
(2)保证加料系统正常。
(3)严格执行操作工艺。
●处理方法(1)成分高于上限要求，不能改钢号作回炉或原料钢处理。
应尽量防止出现这类事故。
(2)成分低于下限要求，补加合金至成分要求X围。
6.常见典型成分异常情况炼钢生产过程中，钢液中[C]的异常情况最常见，以此作为典型分析。
(1)造成[C]的异常的原因:A.初钢液出钢过程增碳，因电极粒密度较钢液、炉渣轻，如果操作不当局部电极粒将浮在渣面，而未进入钢液，同时吹氩搅拌不充分，造成[C]偏低。
在增碳量较大的钢种中易发生。
B.电极粒中固定碳含量不稳定，引起增碳量误差。
C.加热电极熔损，引起增碳。
特别是当炉渣较稀薄时，加热操作中电极容易与钢液接触造成增碳。
炉渣结块不导电，电极下降插入钢液造成增碳。
D.炉渣脱氧不良，含碳脱氧剂〔电石〕使用过量造成增碳。
E.取样无代表性。
F.含碳质耐火材料的钢包内衬烘烤不符合要求，造成在精炼过程中剥落进入钢液增碳。
(2)防止措施:A.电极粒参加时要直接与钢液接触，尽量防止通过炉渣再进入钢液。
必要时可用喂丝机喂碳粉包芯线增碳。
B.电极粒中固定碳含量要定期检验，并在实际操作中进展验证。
C.加热操作时做到电极严禁与钢液接触。
D.造好复原精炼渣，保证碳的吸收率。
E.增碳操作完毕要经充分搅拌后取样。
(3)[C]成分异常处理方法:A.[C]成分高于上限要求时，可考虑改钢号。
如45钢改50钢。
B.[C]成分低于上限要求时，可用电极粒或喂碳粉包芯线增碳至要求成分中下限。
7. 钢包精炼炉脱硫操作7.1技能实施①准备好符合工艺要求数量的造渣材料(石灰、萤石、)、脱氧剂(Si—Fe粉、铝粒)及发泡剂等渣料。
②造渣的二种形式(1)在出钢过程参加预制或配比好的造渣材料。
(2)氧化渣出钢在排除氧化渣后参加渣料。
③渣量控制渣量按钢包容量确定:一般控制钢渣比为1.5～2.5％，大容量钢包取下限，小容量钢包取中下限(结合脱硫要求)。
④渣成分控制(1)碱度一般控制2～4，碱度过高造成熔点过高易结壳影响钢渣反响，碱度过低造成对包衬侵蚀，一般可适当提高渣中A12O3含量。
(2)精炼过程包中渣的氧化铁控制≤1.0％，通过渣面参加C、Fe—Si粉、铝粒等脱氧剂控制。
(3)为防止包衬侵蚀可参加发泡剂，发泡剂一般可含碳质或CaCO3质的材料。
⑤钢渣搅拌方式运用钢渣的接触，实现脱硫反响，钢渣搅拌方式共有二种:(1)钢包底吹氩搅拌(较普遍)。
(2)钢包外有电磁搅拌装置(国内较少)。
⑥脱硫量和脱硫率工艺要求(1)了解该钢种初炼钢液的含硫量和精炼过程进入下一工序的含硫量要求。
(2)掌握常规精炼过程的脱硫率。
7.2 操作步骤●参加造渣材料按工艺要求参加准备好配比正确的造渣材料或按工艺要求对精炼钢包中已经参加的渣料作适当补充和调整。
●吹氩搅拌，要求可见渣面有翻滚现象。
●钢包进入加热工位三相电极通电加热。
●分批散加适量(0.2～0.3kg／t)脱氧剂，种类一般为铝粒、Fe-Si粉、碳化硅。
●造白渣后每次翻开工作门〔间隔5～8min〕用铁杆粘渣观察渣况一次。
粘渣均匀且厚度3mm～4mm说明化渣均匀流动性良好，冷却后炉渣颜色呈乳白色说明渣中∑(FeO)在0.5％左右，炉渣脱氧良好。
