炉外精炼
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炉外精炼精技术特点介绍炉外精炼是一种常用于金属加工过程中的精细处理技术,通过在金属液体状态下进行加热、冷却和添加剂的处理,实现对金属质量和性能的改善。
相比于传统的炉内精炼,炉外精炼具有以下几个显著的技术特点。
首先,炉外精炼可以有效减少气体和夹杂物的含量。
传统的炉内精炼常因空气中的氧气和氮气等气体的存在,导致金属表面容易氧化,从而污染金属的质量。
而炉外精炼则能通过在真空或者惰性气体环境下进行处理,有效地排除气体和夹杂物。
特别是对于高温金属的处理,炉外精炼可以避免金属与空气接触引发的二次污染和反应,从而提高金属的纯度和质量。
其次,炉外精炼可以实现金属的均质处理。
在炉外精炼中,可以通过对金属进行充分的搅拌和搅动,使其温度和质量更加均匀。
相比之下,传统的炉内精炼通常只能在局部区域进行处理,很难达到全局的均质效果。
而炉外精炼则通过先进的搅拌设备和技术,可以充分混合金属内部的各种元素,实现更均匀的温度和质量分布,从而提高金属的整体性能和稳定性。
再次,炉外精炼可以实现对金属的精确控制。
在炉外精炼中,可以通过控制加热、冷却和添加剂等处理参数,实现对金属液体的精确控制。
相比之下,传统的炉内精炼往往只能通过简单的加热或者冷却处理来改变金属的性质,对金属的控制程度有限。
而炉外精炼则可以通过精确控制温度、时间和添加剂的浓度等参数,对金属的成分和结构进行精确调控,从而实现更精细的处理和优化。
此外,炉外精炼还具有高效节能的特点。
传统的炉内精炼往往需要在高温气氛下进行处理,这不仅需要消耗大量的能源,还容易导致金属表面的氧化和污染。
而炉外精炼则可以通过真空或者惰性气氛下进行处理,消除了气体的干扰和污染,从而实现更高的能源利用效率和环境友好性。
同时,炉外精炼还可以利用先进的加热和冷却技术,对金属的温度进行精确控制,减少了能源的浪费和热量的散失。
综上所述,炉外精炼作为金属加工过程中的一种重要技术手段,具有气体和夹杂物的减少、金属的均质处理、精确控制和高效节能等突出的技术特点。
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(1)1 什么叫钢水炉外精炼?钢水炉外精炼就是将炼钢炉中初炼的钢水移到钢包或其他专用容器中进行精炼,也称为二次精炼。
2 炉外精炼的目的和手段是什么?炉外精炼的目的是:在真空、惰性气氛或可控气氛的条件下进行深脱碳、脱硫、脱氧、除气、调整成分(微合金化)和调整温度并使其均匀化,去除夹杂物,改变夹杂物形态和组成等。
钢水炉外精炼是为适应钢的品种质量的提高,生产新钢种以及生产过程合理化,为连铸对钢水成分、温度、纯净度和时间等衔接的严格要求,不可缺少的工序,成为现代炼钢、连铸生产中的重要环节。
为了创造最佳的冶金反应条件,到目前为止,炉外精炼的基本手段有搅拌、渣洗、加热、真空、喷吹等5种。
实际生产中可根据不同的目的选用一种或几种手段组合的炉外精炼技术来完成所要求的精炼任务。
3 钢水精炼设备选择的依据是什么?钢水精炼设备的选择主要依据如下:(1)钢种的质量要求;(2)连铸机生产对钢水的质量要求;(3)转炉与连铸机生产的作业协调要求。
4 钢包吹氩搅拌的作用是什么?钢包吹氩搅拌是最基本也是最普通的炉外处理工艺。
钢包吹氩搅拌的作用是:(1)均匀钢水温度。
从炼钢炉流到钢包的钢水,在钢包内的温度分布是不均匀的。
由于包衬吸热和钢包表面散热,包衬周围钢水温度较低,中心区域温度较高,钢包上、下部钢水温度较低,而中间温度较高,这种温度差异导致中间包浇注过程钢水温度前后期低,中期高。
钢包吹氩搅拌促使钢包钢水温度均匀,并且能使钢水向包衬的传热进入稳定态,这样连铸过程钢水温度稳定均匀,有利于提高铸坯内部质量,使结晶器内坯壳生长均匀,避免开浇水口冻钢断流。
(2)均匀钢水成分。
出钢时在钢包内加入大量的铁合金,成分不均匀,吹氩搅拌可使钢水成分均匀。
在出钢过程就可开始吹氩搅拌。
在吹氩搅拌过程中可根据快速分析提供的钢水成分而进行成分微调,以使钢的成分控制范围更窄,以确保钢材性能均匀。
(3)促使夹杂物上浮。
搅动的钢水促进了钢中非金属夹杂物碰撞长大,上浮的氩气泡能够吸收钢中的气体,同时粘附悬浮于钢水中的夹杂物并带至钢水表面被渣层所吸收。
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。
炉外精炼的工艺设计炉外精炼是一种对金属合金进行深度精炼的工艺,在金属冶炼过程中起到非常重要的作用。
炉外精炼技术可以通过减小金属杂质含量、提高合金成分均匀性、调整合金中的内应力和改善合金物理性能等多个方面对合金进行改善和调整。
本文将详细介绍炉外精炼的工艺设计。
1.炉外精炼工艺选择-操作方式:炉外精炼可以采用化学或物理方式进行,例如溶剂抽取、真空除气、电渣重熔等。
根据合金材料和工艺要求选择最合适的精炼方式。
-精炼介质:选择合适的精炼介质,例如惰性气体、真空、溶剂等,根据材料特性和成分要求进行选择。
-精炼设备:根据工艺要求选择合适的设备,例如真空炉、溶剂萃取设备、电渣炉等。
2.炉外精炼的关键参数控制-温度:精确控制精炼温度,根据不同的材料和要求进行调整,确保炉外精炼的效果。
-压力:根据材料的气体溶解度和精炼介质的选择,调整精炼过程中的压力,确保溶质向介质中迁移。
-时间:根据精炼过程的要求,确定精炼的时间,在一段时间内实现对杂质去除、合金调整和分相等的目标。
-速度:根据炉外精炼的工艺要求,确定精炼过程中的速度,例如溶质迁移速度、溶剂流动速度等。
3.炉外精炼的工艺步骤-准备工作:包括材料的预处理、精炼设备的准备、精炼介质的选择等。
-进料:将需要精炼的材料进料到精炼设备中,并根据要求确定进料方式和进料量。
-精炼操作:根据工艺要求进行精炼操作,例如加热、真空抽取、溶剂萃取等。
-过程监测:通过监测精炼过程中的温度、压力、溶质浓度等参数,控制精炼过程的效果,并及时调整工艺参数。
-精炼结束:根据工艺要求,判断精炼过程是否达到预期目标,如果达到预期目标,则结束精炼过程。
-产品处理:对精炼后的产品进行处理,例如冷却、干燥、分析检测等。
4.炉外精炼的优点和应用炉外精炼技术具有以下优点:-可以有效地去除金属杂质,改善合金的纯度和均匀性。
-可以调整合金的成分和物理性能,满足不同的应用要求。
-可以减小合金中的内应力,提高材料的延展性和抗拉强度。
炉外精炼炉外精炼是把转炉、电炉中所炼的钢水移到另一个容器中(主要是钢包) 进行精炼的过程。
也叫“二次炼钢”或钢包精炼。
炉外精炼把传统炼钢分为两步:(1)初炼:在氧化性气氛下进行炉料的熔化、脱磷、脱碳和主合金化。
(2)精炼:在真空、惰性气氛或可控气氛下进行脱氧、脱硫、去除夹杂、夹杂物变性、微调成分、控制钢水温度等。
目前,炉外精炼设备已成为连铸过程不可缺少的手段。
在炼钢生产中,采用转炉(电炉)一炉外精炼一连铸已成为目前钢厂通常采用的工艺流程。
;炉外精炼可分为真空、非真空和其他:<;/P>(1)真空精炼法真空吹氩法(Finkl法和Gazid法,美国、法国1958-1963年开发)真空电磁搅拌去气法(ISID法,美国1962年开发)钢包精炼炉法(ASEA-SKF法,瑞典1965年开发)真空电弧加热精炼法(Finkl-VAD法,美国1962年开发)埋弧加热钢包精炼法(L-F法,日本1971年开发)真空吹氧脱碳精炼法(VOD法,西德1965年开发)强搅拌真空吹氧脱碳精炼法(SSVOD法,日本1977年开发)转炉真空吹氧脱碳法(VODK法,西德1976年开发)(2)非真空精炼法氩氧炉脱碳精炼法(AOD法,美国1968年开发)气氧炉脱碳精炼法(CLU法,法国和瑞典1973年开发) 钢包吹氩法(GA IAL法,加拿大1950年开发)密封吹氩法(SAB法,日本1965年开发)带盖钢包吹氩法(CAB法,日本1965年开发)(3)其他精炼法法国钢铁研究法(IRSID法,法国1963年开发)蒂森法(TN法,西德1974年开发)<;o:p>氏兰法(SL喷粉法,瑞典1976年开发)弹丸发射法(ABS法,日本1973年开发)喂丝加添法(WF法,日本1967年开发)合成渣洗法(RERRIN法,法国1933年开发)同炉渣洗法。
所谓炉外精炼,就是把常规炼钢炉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、去除非金属杂物并调整钢液成分及温度,以达到进一步冶炼目的的炼钢工艺。
炉外精炼的任务: 1、降低钢中氧、硫、氢、氮和非金属杂物含量,改变夹杂物形态,以提高钢的纯净度,改善钢的力学性能。
2、深脱碳,满足低碳或超低碳钢的要求。
3、微调合金成分,把合金成分控制在很窄的范围内,并使其分布均匀,尽量降低合金的消耗,提高合金的收得率。
4、调整钢液温度到浇筑所要求的温度范围内,最大限度地减小包内钢液的温度梯度。
5、作为炼钢与连铸的缓冲,提高炼钢车间的整体效率。
炉外精炼设备的功能有:熔池搅拌功能、钢水升温和控温功能、精炼功能、合金化功能、生产调节功能。
炉外精炼法所采用的精炼手段与功能:书上炉外精炼P4 目前合成渣系主要是CaO-Al2O3碱性渣系,化学成分大致为:50%~55%CaO、40%~45% Al2O3、≤5% SiO2、<1% FeO。
(选择题)保护渣的基本成分是由CaO-SiO2-Al2O3系组成的。
要求渣洗完成的精炼任务决定了渣洗所用的熔渣都是高碱度(R>2)、低w(FeO),一般w(FeO)<1%。
搅拌的方法有:气体搅拌、电磁搅拌、机械搅拌和重力引起的搅拌,其中气体搅拌用得最多,电磁搅拌次之。
钢包吹氩的主要作用有:调温、混匀、净化。
炉外精炼过程中,加热的主要方法是电弧加热,以及后来发展起来的化学加热,即所谓的化学热法。
炉外精炼所用的真空只对脱气、碳脱氧、脱碳、去夹杂等反应产生较为明显的影响。
决定脱气效果的是传质系数和比表面积。
13钢液脱氮效果差的原因:1、氮的扩散系数低,而且氮的原子半径较大,所以真空处理时,脱氮速度缓慢。
2、气-钢表面积大部分被钢中表面活性元素硫、氧所吸附,因此氮的扩散速率小,氮在钢中溶解度高。
3、大气含氮78%,钢液易吸氮,钢中氮与合金元素生成氮化物处于溶解状态。
所以钢液脱氮实际效果很差。
钢铁冶金概论炉外精炼炉外精炼是现代钢铁冶金中一个非常重要的工艺阶段,它能够对已经经过高炉冶炼出来的熔融铁液进行进一步的处理和提纯,以得到更高品质的钢材。
本文将详细介绍炉外精炼的过程、方法以及其在钢铁冶金中的重要性。
炉外精炼的过程主要包括除氧、脱硫、还原剂控制等步骤。
首先是除氧过程,其目的是通过添加合适的除氧剂,将铁液中的氧气去除,以减少氧化和损耗。
通常使用的除氧剂有铝、硅及铝硅合金等。
除氧剂能与铁液中的氧气反应生成气体,如气体呈气泡状排出,并生成含铝或含硅的化合物,从而减少氧含量。
接下来是脱硫过程,铁液中的硫是一种有害的杂质,会导致钢材成品的脆化和性能下降。
因此,脱硫是炉外精炼过程中非常重要的一步。
常见的脱硫方法有氧化法和还原法。
氧化法主要是通过向铁液中添加氧化剂,使硫与氧化剂反应生成气体,如硫化氢,从而排出铁液中的硫。
还原法则是通过添加还原剂,通常是含碳的物质,使其与硫反应生成硫化物,再由硫化物降解和沉淀,从而实现脱硫目的。
此外,还需要对还原剂进行控制。
还原剂的控制是为了保持炉外精炼环境的还原性,从而有利于脱硫、除氧等反应的进行。
一般来说,还原剂的添加量应该合理,过多会导致过量还原,出现大量一氧化碳和游离碳的气体产生,而过少则会导致还原不充分,无法完全去除硫。
炉外精炼在钢铁冶金中的重要性不言而喻。
通过炉外精炼,可以进一步提高钢材的质量。
首先,炉外精炼可以去除铁液中的氧和硫等有害元素,减少钢材的夹杂物含量,提高了钢材的纯度和机械性能。
其次,炉外精炼还能调整钢液的成分,包括碳含量、合金元素含量等,使得钢材具有更好的性能和应用范围。
另外,炉外精炼中的控制参数对钢材的性能也有很大影响,合理地控制还原剂的添加量、操作温度、反应时间等,将会进一步提高钢材的质量。
总之,炉外精炼是现代钢铁冶金过程中一项非常重要的工艺阶段。
通过除氧、脱硫和还原剂控制等步骤,可以对铁液进行进一步的处理和提纯,最终得到高品质的钢材。
钢水炉外精炼含义炉外精炼是把转炉、平炉或电炉中所炼的钢水移到另一个容器中(主要是钢包)进行精炼的过程。
也叫“二次炼钢”或钢包精炼。
炉外精炼把传统的炼钢分为两步。
(1)初炼:在氧化性气氛下进行炉料的熔化、脱磷、脱碳和主合金化。
(2)精炼:在真空、惰性气氛或可控气氛下进行脱氧、脱硫、去除夹杂、夹杂物变性、微调成分、控制钢水温度等。
从60年代以来,各种炉外精炼方法相继出现。
目前,全世界已有500多台炉外精炼设备在钢厂投入工业生产。
炉外精炼在现代化的钢铁生产流程中已成为一个不可缺少的环节。
尤其是炉外精炼与连铸相配合,是保证连铸生产顺行、扩大连铸品种、提高铸坯质量的重要手段。
在炼钢生产流程中,采用转炉(电炉)→炉外精炼→连铸已成为钢厂技术改造的普遍模式。
炉外精炼工艺特点和冶金作用各种炉外精炼方法的工艺各异,共同特点是:(1)有一个理想的精炼气氛,如真空、惰性气体或还原性气体。
(2)采用电磁力、吹惰性气体搅拌钢水。
(3)为补偿精炼过程中的钢水温降损失,采用电弧、等离子、化学法等加热方法。
炉外精炼主要是在钢包内完成的。
总的来说,有以下冶金作用:—钢水温度和成分均匀化。
—微调成分使成品钢的化学成分范围非常窄。
—把钢中硫含量降到非常低(如S<0.005%)。
—降低钢中的氢氮含量(如H<2ppm)。
—改变钢中夹杂物形态和组成。
—去除有害元素。
—调整温度。
钢包精炼方法不同,采用的工艺操作也不相同,所达到的冶金效果也不一样。
要结合生产的钢种、产品质量来选择合适的炉外精炼方法。
选择与连铸相匹配的炉外精炼的要求与连铸相匹配的钢包精炼,在于提高铸坯质量和保证连铸工艺的稳定性。
选择合适的炉外精炼方法是连铸钢水准备、提供合格质量钢水的重要手段。
为此结合产品质量要求,选择钢包精炼设备应满足以下基本要求:(1)调节钢水温度,达到连铸所要求的浇注温度。
(2)提高钢水清洁度,特别是减少钢中大型夹杂物的含量。
(3)降低钢中气体(如氢)含量。
炉外精炼主要工艺炉外精炼是一种常用的金属冶炼工艺,主要用于提高金属的纯度和质量。
它通过在金属冶炼中引入气体或液体,将杂质和非金属物质从金属中去除,从而得到纯净的金属产品。
炉外精炼的主要工艺包括氧气吹炼、氩气吹炼、真空精炼等。
其中,氧气吹炼是最常用的一种工艺。
它通过将氧气注入炉内,加热金属熔体,使金属中的杂质氧化并从熔体中脱离出来。
氧气吹炼可以有效地去除金属中的硫、磷等杂质,提高金属的纯度。
氩气吹炼是另一种常用的炉外精炼工艺。
它与氧气吹炼类似,都是通过引入气体来去除金属中的杂质。
不同的是,氩气吹炼主要用于去除金属中的氧、氮等杂质。
在氩气吹炼过程中,金属熔体被加热至高温,然后通过注入氩气,将金属中的氧、氮等杂质吹除。
氩气吹炼可以提高金属的纯度和均匀性。
真空精炼是一种在低压条件下进行的炉外精炼工艺。
它通过将金属熔体置于真空环境中,利用高温下物质的蒸发,将金属中的杂质挥发掉。
真空精炼可以有效地去除金属中的气体、氧化物等杂质,提高金属的纯度和质量。
除了以上主要工艺外,炉外精炼还包括电渣重熔、渣化处理等工艺。
电渣重熔是通过电弧加热金属熔体,利用渣料的溶解和吸附作用,将金属中的杂质去除。
渣化处理是指在金属冶炼过程中,用特定的渣料对金属熔体进行处理,使杂质和非金属物质结合成渣,并将其从金属中分离出来。
炉外精炼工艺的应用范围广泛。
它可以用于钢铁冶炼、铜冶炼、铝冶炼等金属冶炼过程中。
在钢铁冶炼中,炉外精炼可以去除钢中的硫、磷、氧等杂质,提高钢的纯度和质量。
在铜冶炼中,炉外精炼可以去除铜中的氧、硫等杂质,提高铜的纯度和导电性能。
在铝冶炼中,炉外精炼可以去除铝中的气体、氧化物等杂质,提高铝的纯度和塑性。
炉外精炼是一种重要的金属冶炼工艺,可以提高金属的纯度和质量。
它的主要工艺包括氧气吹炼、氩气吹炼、真空精炼等。
这些工艺通过引入气体或液体,将金属中的杂质和非金属物质去除,从而得到纯净的金属产品。
炉外精炼广泛应用于钢铁、铜、铝等金属冶炼过程中,对提高金属的纯度和质量起到重要作用。