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炉外精炼基本方法与工艺分析【摘要】随着科学技术的发展，工农业对于钢材的质量提出了更高的要求。
炉外精炼工艺是钢厂普遍采用的精炼工艺流程。
为了提高钢的纯净度，对于炉外精炼工艺技术的研究不断地研究和开发，以在生产成本降低的条件下，提高炉精炼工艺技术和设备的路基，以推进炉外精炼流程符合实际生产工艺的要求。
本论文针对炉外精炼基本方法与工艺进行分析。
【关键词】炉外精炼；纯净钢；工艺分析在现今的钢铁冶金发展进程中，炉外精炼已经成为了确保钢铁质量和实用性的重要途径。
鉴于炉外精炼是初炼技术的深加工和精加工，因此其是决定成品钢水质量的关键。
从技术的角度而言，炉外精炼质量决定于两个方面，即炉外精炼工艺和炉外技术操作流程，其中确保钢材质量的关键为炉外精炼工艺，只有该工艺具备了先进性、科学性和实践可行性等特点，才能够符合精炼要求。
一、炉外精炼的冶金功能（一）炉外精炼设备的工艺与设计炉外精炼设备的作用在于，可以通过这种高效的工艺技术和设备提炼出纯净钢以及超纯净钢。
那么，炉外精炼设备就需要满足各项条件才能够完成质量要求。
1.炉外精炼设备可以改善热力学条件在进行炉外精炼的过程中，所出现的冶金化学反应需要满足一定的热力学条件。
比如，在冶炼钢铁的过程中，会发生脱碳反应和脱气反应，反应物以气体的形式存在。
为了促进反应物的继续进行，需要采取技术措施将气相压力降低，以促进真空度的提高。
2.炉外精炼设备可以加速冶金化学反应不同的精炼设备，所采用的搅拌方式也会有所不同。
随着熔池传递速度逐渐加快，液相传质的存在在一定程度上限制了冶金反应速度。
在熔池搅拌的过程中强化技术性，以促进混合均匀，从而提高了化学反应速度。
3.炉外精炼设备可以增加渣钢反应面积，实现加速反应炉外精炼设备在技术设计上采用了更为先进的工艺，包括搅拌、喷粉等等工艺，在渣钢反应面积增大的条件下，可以乳化钢渣，所形成的颗粒气泡逐渐上覆，发生相互的碰撞和聚合的反应，从而使反应速度显著提高。
年产500万吨合格铸坯炼钢厂转炉炼钢系统设计冶金工程冶金06-3班邵志华指导老师：张芳摘要本设计的题目:年产500万吨合格铸坯炼钢厂转炉炼钢系统设计。
本说明书在实习和参考文献的基础上，对所学知识进行综合利用。
讲述了设计一转炉车间的方法和步骤，说明书中对车间主要系统例如铁水供应系统，废钢供应系统，散装料供应系统，铁合金供应系统，除尘系统等进行了充分论证和比较确定出一套最佳设计方案。
并确定了车间的工艺布置，对跨数及相对位置进行设计，简述了其工艺流程，并在此基础上进行设备计算，包括转炉炉型计算，转炉炉衬计算及金属构件计算，氧枪设计，净化系统设备计算，然后进行车间计算和所用设备的规格和数量的设计，在此基础上进行车间尺寸计算，确定各层平台标高。
最后对转炉车间设计得环境和安全要求进行说明。
为了更加详细说明转炉车间设计中的一些工艺及设备结构，本设计穿插了图形，为能够明确、直观的介绍了转炉炼钢车间的工艺布置。
关键词: 转炉；500万吨；设计；设备计算；车间计算第一章 文献综述 第二章 生产规模及产品方案2.1 金属平衡计算87%铁水 510.78万吨入炉金属料 587.1万吨13%废钢 76.32万吨 93%转炉钢水 546万吨97%钢包 529.62万吨 LF 精炼 529.62万吨3%损失 16.38万吨2%损耗 10.59万吨98%RH 精炼 519.03万吨0.7%损失 3.63万吨99.3%中间包 515.40万吨0.03%氧化铁皮 0.15万吨97.5%钢坯 502.51万吨1.2%连铸切头 6.18万吨1%中间罐结壳 5.15万吨0.5%连铸废品 2.51万吨99.5%合格坯500万吨图2.1 金属平衡表2.2 生产规模的确定该转炉车间的生产规模是年产合格铸坯500万吨。
2.2.1 转炉座数和大小的确定设计年产500万吨合格铸坯的转炉炼钢系统。
由金属平衡表计算可知，所需的转炉钢水年产量为546万吨。
一、实习背景炉外精炼是炼钢生产过程中非常重要的一环，其主要作用是去除钢水中的非金属夹杂物、气体和有害元素，提高钢水的纯净度，保证钢的质量。
为了更好地了解炉外精炼工艺，提高自己的专业技能，我于2023年6月至8月在某钢铁有限公司进行了为期两个月的炉外精炼生产实习。
二、实习内容1. 实习期间，我主要了解了炉外精炼的生产流程，包括钢水脱硫、脱磷、脱氧、合金化、调整成分等环节。
2. 学习了炉外精炼设备的使用和维护，如LF炉、VOD炉、RH炉等。
3. 参与了炉外精炼生产操作，包括脱硫、脱磷、脱氧等工艺操作。
4. 了解炉外精炼过程中可能出现的故障及处理方法。
5. 收集并整理了炉外精炼生产的各项数据，进行分析和总结。
三、实习过程1. 实习初期，我主要了解了炉外精炼的生产流程和设备，通过阅读相关资料、请教师傅和同事，逐渐掌握了炉外精炼的基本知识。
2. 在师傅的指导下，我参与了LF炉、VOD炉、RH炉等设备的使用和维护，学习了设备的操作规程和注意事项。
3. 在实际操作过程中，我学会了脱硫、脱磷、脱氧等工艺操作，掌握了炉外精炼生产的基本技能。
4. 在实习过程中，我遇到了一些故障，如设备故障、钢水成分不稳定等，通过查阅资料、请教师傅和同事，成功解决了这些问题。
5. 实习期间，我收集并整理了炉外精炼生产的各项数据，包括钢水成分、设备运行状况等，进行了分析和总结，为提高生产效率和质量提供了依据。
四、实习体会1. 通过实习，我对炉外精炼生产有了更深入的了解，掌握了炉外精炼的基本工艺和操作技能。
2. 实习过程中，我学会了如何处理生产过程中遇到的问题，提高了自己的解决问题的能力。
3. 实习让我认识到团队合作的重要性，学会了与同事沟通交流，共同完成生产任务。
4. 实习让我更加坚定了学习炼钢专业的信念，为今后从事相关工作打下了坚实的基础。
五、实习总结1. 炉外精炼是炼钢生产过程中至关重要的一环，对提高钢水纯净度和钢的质量具有重要作用。
内蒙古科技大学硕士学位论文硅系合金生产中SiC的生成及其对炉内反应的影响姓名：张明亮申请学位级别：硕士专业：钢铁冶金指导教师：董方20070615独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
签名：___________ 日期：____________关于论文使用授权的说明本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：___________ 导师签名：___________ 日期：____________摘要硅系合金主要指硅铁、硅钙、工业硅、硅铝等，常用于炼钢的脱氧剂和合金添加剂，也是机械铸造、电子工业和化学工业中的重要原料。
硅系合金主要在还原电炉（矿热炉）中以碳作还原剂，还原硅石生产的。
碳质还原剂还原硅石是一个复杂的还原反应过程，还原反应过程对于硅系合金的工业生产有重要意义。
碳质还原剂还原硅石时有中间产物SiC产生，生产过程中矿热炉内SiC的生成和分解对还原反应起着重要作用，影响硅系合金生产的能量消耗，工艺的稳定顺行和炉子的使用寿命等经济技术指标。
本文根据矿热炉内碳还原硅石的热力学条件，以蓝碳、冶金焦为还原剂，在不同反应气氛和加入少量CaO、Al2O3等杂质的条件下，在实验室还原硅石，对中间产物SiC 的晶型、数量、微观组织形貌等开展研究，分析以上条件对矿热炉内硅系合金生产的中间产物SiC生成的影响。
对现场矿热炉炉内结厚物取样分析以验证实验室研究结果。
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目：年产300万吨钢转炉炼钢<2×150）工程设计学生姓名：学号：专业：冶金工程班级：导师：冀中年<教授）目录摘要1第一章文献综述21.1 转炉的发展历程21.2 我国转炉炼钢发展现状31.2.1 转炉钢产量31.2.2转炉钢的比例组成31.2.3 转炉原材料消耗及能耗41.2.4 转炉炉龄51.3 我国转炉炼钢发展趋势51.3.1转炉条件和机遇51.3.2钢产量的增长方式61.3.3 冶金自动化技术61.3.4小结81.4 转炉炼钢存在的问题81.4.1 强化冶炼水平81.4.2 产业结构分布8第二章炼钢工程设计92.1 主要设计决定和特点92.1.1 概述92.1.2 基本工艺路线102.1.3 炼钢车间系统102.2 生产规模及产品方案122.2.1 生产规模122.2.2 产品大纲122.3 转炉车间产量计算和钢铁料平衡142.3.1 车间转炉作业率及钢产量计算142.3.2 钢铁料平衡计算152.4 生产工艺流程以及生产操作说明272.4.1 工艺流程272.4.2 炼钢车间生产操作282.5 炼钢车间的组成302.6 车间工艺布置说明与计算312.6.2 加料跨312.6.3 转炉跨332.6.4 钢水接受跨372.6.5 其它跨372.6.6 废气处理及回收系统372.7 主要工艺设备选择及其性能参数392.7.1 转炉本体392.7.2 转炉托圈392.7.3 转炉倾动装置392.7.4 氧枪及传动装置402.7.5 废钢料槽主要设备性能及参数432.7.6 脱硫站的喷枪系统432.7.7 钢包性能参数442.8 主要经济指标及原材料动力消耗442.8.1 主原料442.8.2 散状原料452.9 120吨氧气顶底复吹转炉炉型设计462.9.1 炉型设计462.9.2 炉衬材料厚度的选择48第三章专题论述503.1 转炉溅渣护炉技术503.1.1 转炉的溅渣护炉操作原理503.1.2 氧、氮气流量和压力503.1.3 溅渣护炉工艺特点及设备503.1.4 操作顺序513.1.5 溅渣护炉工艺存在的问题及解决办法讨论523.1.6 展望543.2 转炉冶炼纯净钢工艺543.2.1 纯净钢概述543.2.2冶炼时夹杂物产生的过程及去除途径563.2.3 纯净钢生产技术的进步573.2.4小结59参考文献60附录：外文及翻译62致谢81摘要本次设计的是年产300万吨的转炉炼钢车间，主要对转炉炼钢生产的工艺流程、车间组成和工艺布置进行设计，并对转炉炼钢过程的物料平衡和热平衡、氧枪的选择设计、转炉跨、加料跨的厂房高度和跨度以及120吨顶底复吹转炉炉型进行了设计计算。
内蒙古科技大学冶金工程生产实习报告范文炼钢部分碱性氧气炼钢：简介氧气转炉炼钢的目的是将来自高炉的铁水转变成钢水，随后进入二次精炼车间进一步提纯。
转炉炼钢的主要目的是去除铁水中的碳和磷，调整温度以满足进连铸前微调的需要。
氧气转炉炼钢中氧化反应放出大量的热量-远远超过达到目标钢水温度的需要。
额外的热量是用于熔化废钢和铁矿石。
下面是典型的铁水和钢水成分、温度：%C%Mn%Si%P%S%O温度/°C0.050.10.00.01-0.020.01-0.020.061620-1720钢该节的学习结果完成该节后您应该可以:BOS生产过程描述列举并说明BOS生产过程中，特别与脱碳、渣的形成与控制、脱磷相关的主要化学反应控制一虚拟的BOS工厂，并在最低成本下将来自高炉或脱硫车间的铁水转换为可供二次精炼的钢水模拟过程的选项包括：辅助料添加的时间与种类；吹氧及停氧时间的确定；测试时间；测量和监测哪些工艺参数;突发事件的处理;出钢时间转炉炉体及其它辅助设备的描述各种过程控制参数、测试元件及模式说明炼钢热力学铁水中饱和碳含量一般而言，来自高炉铁水中的碳是无法分析出来。
但铁水中碳的饱和值Caturation可通下式计算：%Caturation=1.3+0.00257某THM(°C)–0.27%Si–0.33%P+0.027%Mn–0.36%S普通渣系1600、1650和1700°C下，在CaO-SiO2-FeO-2%P2O5-1.5%Al2O3-3%MnO-5%MgO渣系中温度对液相渣的影响通常认为碱性氧气炼钢炉渣比较接近三元渣系即CaO-SiO2-FeO。
但真正炉渣并不完全是三元的，而是超过三种成分，某些性质的合理估值可使用多元相图来得到。
原料、辅助料和产品装入转炉内的原材料有:来自高炉，经过脱硫或脱磷预处理后的铁水其它含铁的添加物，尤其是废钢和铁矿石，是用来调整热平衡、获得钢水所要求的温度添加物形成适当炉渣成分所需加主要物质有石灰(CaO)和白云石(CaO-MgO)，其块度大小为20到40mm通过氧枪或底吹喷孔喷射的工业纯氧吹炼操作后的产品:钢液；富含CO(大约80-90%)的废气，回收后通常用于烘烤炉衬；出钢后倾倒出来的炉渣；如果正确的回收和贮存，废气和炉渣都是有价值的副产品。
炉外精炼的工艺技术发展摘要随着科学技术的迅速发展，钢材性能和质量越来越被重视，钢材质量主要包括钢材的洁净度、均匀性能和高的精度。
而各种炉外精炼方式恰是获得高纯度、高均匀性和高精度钢材的重要措施。
本文首先论述了炉外精炼技术现状及发展趋势；其次，论述了炉外精炼工艺参数的优化；第三论述了低硫钢炉外精炼生产工艺，最后论述了在炉外精炼喂丝吹氩操作实践。
关键词：洁净度；均匀性；高精度；工艺参数优化；低硫钢；喂丝吹氩；摘要 (1)前言 (3)1 炉外精炼技术发展现状及发展趋势 (5)1.1炉外精炼发展现状 (5)1.2炉外精炼发展趋势 (6)2 炉外精炼工艺参数优化 (8)2.1AHF精炼设备组成 (8)2.1.1 AHF精炼装置的主要设备组成 (8)2.1.2 AHF精炼化学升温装置的主要设备 (9)2.2AHF精炼工艺参数优化 (9)2.2.1钢包顶渣的最佳渣量及排渣工艺 (9)2.2.2AHF浸渍罩尺寸及插入深度控制 (10)2.2.3AHF升温设备及工艺参数 (10)2.2.4AHF钢水降温处理和成分调整 (11)2.3AHF精炼结果 (12)3 脱硫工艺技术发展 (14)3.1吹氩对脱硫的影响 (14)3.2钢包渣的组成控制 (15)3.3精炼渣的渣系 (17)3.4精炼渣化学成分对脱硫的影响 (19)4 炉外精炼的喂线、吹氩操作 (22)4.1喂线-吹氩工艺参数的确定 (22)4.2试验对比 (23)4.3小结 (23)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)最近，随着时代的不断进步，炼钢炉容量不断扩大，超高功率电炉的普遍应用，直流电弧炉的出现，连续铸钢技术的迅速发展以及生产多种特殊钢和合金（超低碳不锈钢，超纯铁素体钢等）的需要，炼钢方法发生了巨大变化，由一步炼钢发展为两步炼钢，即炉内初炼和炉外精炼。
炉外精炼技术之所以有了较为迅猛的发展，是由于其能够提高钢质量和产量，降低成本，改善劳动条件等优点。
炉外精炼结课论文题目：炉外精炼用耐火材料提高寿命的途径及其发展动向姓名：班级：学号：指导教师：炉外精炼用耐火材料提高寿命的途径及其发展动向我国2005年钢产量虽高达3. 49亿吨,但一些高档的钢种却需要大量高价进口;而我国铁矿石短缺,国际上铁矿石随之抬高价格,大大上涨。
显然,这样一种供求、生产方式与结构是十分不合理的,不仅会对环境造成大的破坏,对资源利用也不合适。
其出路就是压缩一般钢产量,扩大炉外精炼,多生产技术含量高、附加值高的高档钢种。
为了有效和经济地炼出各种高质量的特殊钢,氧气转炉与电炉成了初步脱碳、升温与熔化废钢或冶炼一些普通钢的容器;而钢液的精炼过程则转移到了氧气转炉与电炉之外的精炼炉内进行;所以氧气转炉、电炉之外的精炼称之为炉外精炼或二次精炼。
炉外精炼的主要任务是除去钢中杂质与夹杂物、脱气、调整化学成分和均匀化等。
采用的手段有吹氧、吹Ar脱碳,电加热或化学加热,调温,真空脱气,喷入脱硫粉剂,吹Ar或电磁搅拌使夹杂物上浮排除,加合金调整钢液成分与成分均匀化等。
炉外精炼的种类与方法甚多,主要有VODAOD,V AD或VHD,DH,RH,RH-OB,LF,LF-VD,ASEA-SKF,CAS,一种吹Ar、排渣、降下隔离浸渍罩,在封闭条件下吹Ar调整钢液成分的简易钢包精炼法)等。
随着对钢质量、品种与成本的要求,炉外精炼也在不断改进与变化。
例如RH过去只是钢液循环流动真空脱气,减少钢中杂质与夹杂物。
现在RH真空室顶部及下部炉墙装置有氧枪、吹Ar喷嘴等,可以吹O2进行钢液真空脱碳,吹Ar搅拌,喷脱硫粉剂等。
于是有了RH-OB 或RH-TOB,RH-KTB, RH-MFB与RH-PB等。
再如CAS现在又有了在浸渍罩内进行顶吹氧的CAS-OB法等。
20世纪90年代以前发展较多的是AOD、VOD、V AD等,90年代以后发展最快的是能吹O2、吹Ar、喷粉剂的RH以及LF与LF-VD。
由于LF投资少,操作简便;而RH对钢水质量有保证,因此LF与RH发展甚快。
LF炉精炼工艺机理优化研究与生产实践摘要：本文针对昆钢lf炉精炼工艺投入使用初期，出现精炼过程质量控制不理想、精炼效果不佳，限制着精炼冶金功能的发挥，钢水质量受到较大影响的突出问题，通过对lf炉精炼原理及冶金功能进行研究分析，对昆钢lf炉精炼工艺控制过程进行了优化，达到理顺精炼生产工艺，改善了钢水洁净度的冶金功能，实现品种钢铸坯实物质量改善和经济技术指标的提升。
关键词：lf炉精炼工艺优化研究生产实践随着我国钢铁工业的快速发展，要求钢材产品向品质优越、多功能、高技术含量和高附加值方向发展，传统的炼钢设备和工艺难于满足要求，因而以lf炉为代表的钢水炉外精炼处理技术在钢铁行业迅速发展[1，2]，精炼工艺成为优钢冶炼的关键控制过程。
近年来根据市场需求，昆钢为开发生产45～70中高碳硬线、ml35冷镦钢、k510l汽车大梁钢、x46～x65管线钢等附加值较高的钢铁产品（以下简称“品种钢”），相继引入了lf炉精炼设备、工艺，如何发挥lf炉精炼冶金功能，保证品种钢冶炼质量，成为lf炉投入使用后重要的研究课题。
1、现状与问题1.1 现状与问题昆钢在lf精炼炉建成投产后，实现了在炼钢系统转炉冶炼和lf 炉精炼配连铸的工艺流程，为高附加值品种钢研发生产奠定了基础。
但经过对在生产初期在lf炉开发生产的60～70钢、ml35钢铸坯低倍组织抽样检验（见表1所示）与开发生产ml35、60、70、k510l 钢铸坯低倍硫印夹杂物抽样检验情况（见表2所示）综合统计、分析来看，lf精炼炉的冶金功能未得到充分有效的发挥，钢水lf炉精炼效果及各项技术经济指标不理想，直接影响了品种钢铸坯质量，因此，对lf炉精炼开展工艺优化研究，提高铸坯质量成为亟待解决的突出问题。
1.2 lf精炼炉主要技术参数炼钢系统lf精炼炉主要技术参数见表3所示。
2、lf炉精炼原理及冶金功能2.1 精炼原理lf炉具有较好的脱气去夹杂效果，当氩气通过底吹透气砖吹入钢水后，形成很多小气泡，在钢水较大的静压力作用下，气泡在上浮过程中钢水中的气体不断向气泡中扩散，最后排除钢水；此外，气泡在上浮中加速了非金属夹杂颗粒相互碰撞长大的几率，提高了非金属夹杂物的上浮速度。
冶金工业炉外精炼(LF)的应用分析山西通才工贸有限公司山西临汾 043409摘要：钢液精炼是钢铁生产过程中的重要环节，因为它可以降低氧化合金的利用率。
这意味着，通过精炼，可以减少废料的产生，同时提高钢材的质量。
在过去，精炼通常在转炉内进行，但是，这种方法存在一些问题，例如回收率不均衡等。
为了解决这些问题，炉外精炼(LF)技术被广泛采用。
这种技术可以显著改善钢液的纯度，从而提高钢材的质量。
除了提高钢材的质量，炉外精炼(LF)技术还可以减少转炉内渣量到5%，这意味着这种技术可以提高炉渣的浮率。
这对于钢铁生产是非常重要的，因为高浮率可以减少废料的产生。
炉外精炼(LF)技术在保证钢材稳定生产方面起着举足轻重的作用。
这种技术可以确保钢铁生产的过程中不会出现问题，从而保证钢材的质量和数量。
关键词：冶金工业炉；外精炼(LF)；应用1冶金工业中炉外精炼(LF)的应用意义炉外精炼技术在冶金行业中的应用越来越广泛，它在钢铁生产过程中扮演着至关重要的角色。
炉外精炼可以改进热力条件，降低气体压力，改善真空现象。
这样，就可以保证炼钢过程中的温度、压力和气氛等因素的稳定性，从而提高冶金反应速度，保证炼钢过程的均匀性。
此外，炉外精炼可以提高渣钢的反应面积，加快反应速度。
在炉外精炼的过程中，通过对渣钢进行预处理和加入适当的精炼剂，可以提高渣钢的反应活性，使其与精炼剂充分混合，从而促进反应的进行，提高反应效率和产量。
炉外精炼装置具有加热功能，可以精确控制反应条件，满足各阶段的供热要求，实现精细的配方调整。
这样，就可以根据不同的生产需求，对炉外精炼装置进行精细的调节和控制，从而实现最佳的生产效果。
总的来说，炉外精炼技术的应用，不仅可以提高钢铁生产的效率和产品质量，而且可以降低能源消耗和环境污染，具有非常重要的经济和社会效益。
因此，在未来的钢铁生产中，炉外精炼技术将会得到更加广泛的应用和推广。
2炉外精炼(LF)简介钢铁生产是工业生产中非常重要的一环。
内蒙古科技大学本科生毕业设计手册题目：新建2×90吨超高功率直流电弧炉炼钢车间设计学生姓名：赵帅学号：0961102207专业：冶金工程班级：冶金09-2班指导教师：杨吉春教授摘要本次导师所给毕业设计题目新建2×90吨超高功率直流电弧炉炼钢车间设计以废钢和铁水为原料，根据所要求产品方案最终确定炉外精炼设备采用LF炉和VD 炉，选择连铸机为一台板坯连铸机。
文献综述中主要叙述了电弧炉发展的现状和历史以及新技术的发展和应用。
并且在此次设计过程中，严格按照设计任务书的要求，先后进行并完成了物料平衡和热平衡的计算，电弧炉炉型尺寸的计算及确定、相应配备设备的计算及确定。
全面设计了电弧炉车间的干法布袋除尘系统，并且针对设计钢厂的废物排放特点采取了废物综合利用和环保措施，对设计车间主要经济技术指标和投资估算做了较详细的论述。
关键词：电弧炉，精炼设备，连铸机Abstractous casThe tutor the graduation design topic given 2 x 90 tons of new high power dc arc furnace steelmaking workshop design with scrap steel and molten iron as raw material, required product solutions according to the finalized equipment adopts LF furnace refining outside the furnace and the VD furnace, choose continuous caster for a slab continuous casting machine. In the literature review mainly describes the status of development of the electric arc furnace and the history and t520he development of new technologies and applications. And in the design process, strictly according to the requirements of the design specification, has conducted and completed the material balance and heat balance calculations, type size calculation of electric arc furnace and the calculation and determination of determination, equipped with corresponding facilities. Comprehensive design of electric arc furnace plant of dry cloth bag dust removal system, characteristics and design for steel mill waste, waste comprehensive utilization and environmental protection measures were taken to design the workshop main economic and technical indicators and investment estimation were discussed in detail.Key words: electric arc furnace, refining equipment, continuting machine第一章、文献综述1.1前言通过金属电极或非金属电极产生电弧加热的工业炉叫做电弧炉。
钢包精炼炉电极调节系统的优化设计田海;赵芳【摘要】作为钢包精炼炉控制系统的核心,钢包精炼炉的电极控制系统为非线性、多变量、时变系统,传统的PID控制方式很难取得好的控制效果.该文采用了模糊-PI 复合控制器,该控制器通过控制程序进行切换,误差较大时采用模糊控制方法以加快响应速度,误差较小时采用PI控制以消除稳态误差;通过多模型控制方法,用多个线性模型逼近非线性过程.经过Simulink仿真对比,模糊-PI复合控制器在快速性、稳态性方面的控制效果有较大提高,优于经典的PID控制方式.%The electrode control system of ladle refining furnace is the core of the control system of the ladle furnace,which is a nonlinear,multivariable and time varying system.The early PID control method is difficult to obtain good control effect,and the fuzzy-PI composite controller is adopted.The controller is switched by the control program.When the error is large,the fuzzy control method is adopted to speed up the response speed.When the error is small,the PI control is adopted to eliminate the steady state error.The nonlinear process is approximated by multiple linear models via the multiple model control pared with the Simulink simulation,the control effect of the fuzzy-PI composite controller in fast and steady state is greatly improved,which is superior to the classical PID control.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2017(032)009【总页数】4页(P48-51)【关键词】复合控制;模糊-PI控制器;钢包精炼炉;电极控制;非线性过程【作者】田海;赵芳【作者单位】内蒙古科技大学信息工程学院,包头014010;内蒙古科技大学信息工程学院,包头014010【正文语种】中文【中图分类】TP273+.4;TM571近几年来，伴随着经济的快速发展，对钢材的要求越来越高，越来越严格，这样对炼钢的生产率、钢的种类、纯净度、质量以及成本也提出了新的要求，因此冶炼技术的提高尤为重要。
浅谈炉外精炼技术的应用和发展摘要：随着科学技术的不断进步，各行各业对于钢材的质量，也提出了更加高的要求。
因此，为了能够使自身的钢材能够满足市场的要求，所以需要企业采取最新的炼钢工艺流程，从而提高钢材的纯净度，通过对炉外精炼工艺技术的深入研究与开发，不仅可以降低生产钢材的成本，还能促进精炼工艺技术以及设备的进步，使这项炼钢工艺能够发挥更大的作用。
本文对于炉外精炼技术存在的问题及发展方向进行探讨。
关键词：炉外精炼；应用；发展引言随着社会发展建设对钢材产品质量以及规格、种类等方面要求的不断提高，世界各国普遍加强了对炼钢工艺的研究，由此而促进了炉外精炼工艺技术的快速发展。
我国也努力研发了各种性质、各种型号的炉外精炼设备，使炉外精炼技术得到了很大程度的发展完善，出现许多先进而成熟的精炼工艺技术，如真空循环脱气法.（RH）、钢包精炼炉法（LF）、VOD精炼法等。
这些炉外精炼工艺极大地提高了炼钢精炼工艺技术水平，有效地控制了生产成本，提高了产品质量。
1炉外精炼的基本工艺炉外精炼的工艺有着许多的方法，并且可以根据不同的形式进行组合，从而满足当前的生产要求。
在根据设备的目的以及功能的情况之下，还可以将炉外精炼工艺进行更加细致的划分。
常压下的炉外精炼工艺。
此类工艺在经验的过程之中，不会使用到升温装置，而采用吹氛搅拌的方法，将物料添加到钢液之中，这一种精炼设备具有操作简单设备、投资成本低的优点，并且特别适合扩大钢材品种、提高钢材质量的需求。
不锈钢精炼工艺。
不锈钢精炼法在整个炼钢行业之中都具有非常重要的意义，通过使用这种炼钢方法不仅可以提高生产时的质量，还能控制成本，并且目前市场上对于不锈钢的需求十分巨大，其应用前景非常广泛。
2 发展炉外精炼技术需解决的问题炉外精炼技术已经应用 40 年，对提高钢的纯净度、精确控制成分含量及细化组织结构等方面都起了重要作用，使冶炼成本大幅降低，同时提高了钢的品质和性能。
但在发展的过程中也出现了一些问题，有待于解决，使这项技术更加完美。
内蒙古科技大学本科生课程论文题目：连铸技术的发展学生姓名：学号：专业：09成型班级：指导教师：邢淑清连铸技术的发展摘要：介绍了连铸的历史、发展、及其优点，主要阐述了连铸生产的相关技术及设备的应用;同时详细的介绍了高效连铸生产技术和最新连铸技术的发展。
对连铸技术的发展进行了展望。
关键词：连铸技术；连铸设备；高效连铸技术；发展现状Development of Continuous CastingTechnologyAbstract：The history, development, continuous of casting and its advantages isintroduced in this paper. Mainly elaborated the continuous casting production technology and equipment application.Which detailed introduction of the high efficient continuous casting technology and the latest development of continuous casting technology. And On the development of continuous casting technology is discussed.Key words: Continuous casting technology; Continuous casting equipment;High efficient continuous casting technology.引言1858年,在钢铁协会伦敦会议上,首次提出“无锭浇铸”的概念。
然而,直到20世纪40年代,该工艺才开始商业应用。
因为钢的熔点和热传导性高,在此期间,研究者遇到了很多问题。
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：60万吨/年大方坯步进式加热炉设计学生姓名：陈明远学号：1562162220专业：能源与动力工程班级：能源15-2班前言热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。
随着工业自动化技术的不断发展,现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉,其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求,以提高其产品的质量,增强产品的市场竞争力。
我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种,但推钢式炉有长度短、产量低, 烧损大,操作不当时会粘钢造成生产上的问题,难以实现管理自动化。
由于推钢式炉有难以克服的缺点,而步进梁式炉是靠专用的步进机构,在炉内做矩形运动来移送钢管,钢管之间可以留出空隙,钢管和步进梁之间没有摩擦,出炉钢管通过托出装置出炉,完全消除了滑轨擦痕,钢管加热断面温差小、加热均匀,炉长不受限制,产量高,生产操作灵活等特点,其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。
全连续、全自动化步进式加热炉。
这种生产线都具有以下特点:①生产能耗大幅度降低。
②产量大幅度提高。
③生产自动化水平非常高,原加热炉的控制系统大多是单回路仪表和继电逻辑控制系统,传动系统也大多是模拟量控制式的供电装置,现在的加热炉的控制系统都是PLC或DCS系统,而且大多还具有二级过程控制系统和三级生产管理系统。
传动系统都是全数字化的直流或交流供由装置。
本设计涉及的重轨车间加热炉采用步进梁式加热炉。
钢坯轧制前加热采用一座上下两面供热、装料端炉内悬臂辊装钢、推钢机定位、出料端炉内悬臂辊出钢、单排布料、蓄热烧嘴式步进梁加热炉。
步进梁式加热炉生产工艺流程如下：从上料区送来的经炉外装炉辊道测长、称重后的合格坯料（不合格坯料已剔除）送到炉内悬臂辊道上时，借助炉外金属检测器的信号和安装在悬臂辊道上旋转编码器的计数，PLC根据内存的布料图，使钢坯按布料图要求停放在装炉悬臂辊道上的指定位置。
炼钢生产中的炉外精炼技术【摘要】随着冶金产业的不断发展，在炼钢环节中炉外精炼技术得到飞速的发展，不管是工艺水平还是生产设备都有了明显的提升。
目前在我国的所有冶金生产企业当中，炉外精炼设备已经超过的1000家，随着RH、RH-0B、RH-PB 等各种精炼设备的引进，现代化转炉炼钢法又要一次大的飞跃。
本文针对目前冶金企业普遍采用的炉外精炼做以简单介绍和技术探讨，希望对所有从事该技术研究的人员有所帮助。
【关键词】炉外精炼技术；提升；发展美国和日本是最早开始研究炉外精炼技术的国家。
在这个领域的发展水平也一直处在世界的前列。
炉外精炼技术发展很快，在整个技术的改进和提升过程中，对钢水清洁程度的要求一直是主要的因素之一。
由于美国的连铸生产能力较低，所以在很多炼钢企业中都采用炉外精炼这一操作模式进行生产，同时，成本投入较小的LF炉也有相当的生产比例。
根据生产实际和资料统计，不同的炉外精炼设备的发展水平是不同的。
早在上世纪八十年代，我国上海的宝钢率先引进RH、CAS、KIP并且投入使用，对整个炼钢产业都起到了很好的示范作用，同时，与之相对应的很多炼钢排渣工艺都得到很大的发展。
1精炼技术的发展钢水真空处理技术在我国于1957年开始研究，由于各方面原因，这项技术没有得到很大程度的推广。
较世界水平而言，我国这项技术还很落后。
而真空处理钢比例约占2%，为日本的1/25。
2004年，我国的钢产量预计达到27500×104t，生产效益在提高，钢材品种在扩大，成绩是巨大的。
目前，我国已有VD、RH、ASEA-SKF、VODAOD、LFCAS（CAS-OB），钢包喷粉和喂线等多种炉外精炼装置。
但利用率很低。
钢的质量水平，与发达国家相比，差距是巨大的。
我国炉外精炼技术的发展已有了相当的基础。
据不完全统计到1990末，我国已有不包括吹氩装置在内的各种炉外处理的设施132台，其中冶金系统115台，机电系统17台。
冶金系统中，各类具有真空能力的装置28台，喷射冶金设备53台。
炉外精炼论文题目LF精炼过程钢中硫、磷、氮、氧含量控制及非金属夹杂物的行为研究姓名学号班级冶金四班LF精炼过程钢中硫、磷、氮、氧含量控制及非金属夹杂物的行为研究摘要：将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫“二次炼钢”。
炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。
初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。
精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。
这样将炼钢分两步进行，可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本,主要介绍转炉钢水过LF精炼时，钢水中硫、磷、氮、氧含量的控制以及非金属夹杂物的行为研究。
进而通过对工艺的优化和精炼炉的精炼效果，提高钢水纯净度。
完善，在生产中提高LF关键词：LF精炼；脱硫；脱磷；氮、氧含量；非金属夹杂物1引言：钢材的质量及性能是根据需要而确定的，不同的需要，要有不同的元素含量。
硫；是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常叫做热脆性。
磷；能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫做冷脆性。
通常情况下，氮被视为钢中的有害元素，而氧元素主要以氧化物系非金属夹杂物的形式存在于钢中。
减少LF炉精炼工艺过程钢液增氧、去除钢中氢含量是生产优质钢的关键环节。
此外，控制钢中夹杂物是提高钢材使用性能的有效途径。
2转炉LF精炼脱硫与脱磷122.1脱硫2.11脱硫方法硫是钢中的长存元素之一,它会使大多数钢种的加工性能和使用性能变坏,因此除了少数易切削钢种外,它是需要在冶炼中脱除的有害元素。
硫在钢中以[FeS]形式存在,常以[S]表示。
钢中含锰高时,还会有一定的[MnS]存在。
目前炼钢生产中能有效脱除钢中硫的方法有碱性氧化渣脱硫、碱性还原渣脱硫和钢中元素脱硫三种。
2.1.2脱硫影响因素脱硫影响因素与碱性氧化渣脱硫不同,LF 碱性还原渣脱硫反应方程式为:[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)(1)[MnS]+(CaO)=(CaS)+(MnO)(2)由于钢中的[S]大部分以[FeS]形式存在,因此脱硫反应主要以式(1)为主。
从式中可以发现,影响脱硫的主要因数有:①炉渣中(CaO)的含量,即碱度高低的影响;②炉渣中(FeO)含量;③该反应是渣钢界面反应,炉渣流动性影响;④渣量的影响等。
具体如下：①由脱硫的反应式可见,渣中含有(CaO)是脱硫的首要条件,由于酸性渣中的(CaO)全部被(SiO2)所结合而无脱硫能力,所以脱硫要在碱性渣下才能进行。
随着碱度的增大,渣中自由的(CaO)含量增多,炉渣的脱硫能力增大。
但碱度过高会引起炉渣的黏度增大,恶化双相反应的动力学条件而不利于脱硫反应的进行。
生产经验表明,炉渣碱度2.5-3.5时,脱硫效果最好。
炉渣碱度与硫的分配系数Ls 的关系如图1所示。
②渣中(FeO)的含量。
在LF 精炼造渣过程中,随着扩散脱氧的进行,渣中(FeO)的含量逐渐降低。
从脱硫反应式(1)中可以看出,渣中氧化铁(FeO)含量的降低有利于脱硫反应向右进行。
在还原气氛下,只要保持炉渣具有较高的碱度脱硫效果就极为显著,这表明了脱硫与脱氧的一致性。
因此在冶炼过程中,脱氧越完全,对脱硫也越有利。
同时炉渣中(FeO)+(MnO)含量%与硫的分配系数有以下关系,(FeO)+(MnO)含量%越高,硫的分配系数越低(参见图2)。
③由于该反应是渣钢界面反应,只有保持流动性良好的炉渣,保证钢渣界面传递畅通无阻,才能使得反应向脱硫方向进行。
因此在精炼过程中必须保持全程良好的炉渣流动性。
④在保证炉渣碱度的条件下,适当加大渣量可以稀释渣中脱硫产物(CaO)的浓度,对去硫有利;但渣量过大时会使渣层变厚,脱硫反应不活泼,钢液中的硫并不随渣量的增加而按比例下降。
一般渣量控制在3%-5%较为合理。
2.2脱磷2.2.1磷元素转化趋势分析炼钢过程中,钢水中磷进入炉渣有两种方式,即氧化脱磷和还原脱磷,如图1所示.当体系氧势高于某一临界值,磷元素以P5+形式进入炉渣(氧化脱磷),并且氧势越高,进入炉渣的磷元素越多,氧势减小,渣中磷将返回钢中(回磷);当体系氧势等于这一临界值时,氧化脱磷和还原脱磷的趋势相同;当体系氧势低于临界值,磷元素将主要以P3-形式进入炉渣(还原脱磷),并且体系氧势越低该过程越易进行.考虑到碱性渣中主要的阳离子是Ca2+,若发生氧化脱磷,则脱磷产物为3CaO·P2O5或4CaO·P2O5,若发生还原脱磷,则脱磷产物为Ca3P2。
342.2.2LF 精炼过程还原脱硫的可能性分析LF 精炼是对钢水脱氧后开始的.宝钢EAF 出钢过程进行脱氧,BOF 是在RH 内脱氧合金化,所以钢水进入LF 工位时,钢水中的溶解氧含量已经于3·0×10-5,在LF 精炼过程中向渣内加入扩散脱氧剂,使渣中氧和钢中氧迅速下降,致使LF 精炼后期,钢水中溶[w(O)/%]已经小于1·0×0-3,渣中FeO 质量分数为0·1~0·5%,当采用钡系脱氧剂时,钢中氧[w(O)/%]可达到2·0×10-4~3·0×10-4,渣中FeO 质量分数小于0·04%.LF 精炼终点典型炉渣化学成分见表3.经试验研究，在LF 内热力学上具备了还原脱磷的条件。
另外，LF 精炼过程具有较高的温度，采用还原脱磷优于氧化脱磷.在较高温度下，采用铝钙合金，可以避免钙的过分气化损失.LF 炉内衬采用镁质耐火材料，使还原脱磷剂对炉衬的侵蚀减小到最低.所以，在LF 精炼过程中进行还原脱磷是可行的，并可同时降低钢中硫含量。
3LF 精炼过程中氮、氧元素含量的控制研究3.1钢中氮氧含量在各个工序中的变化3.1.1钢中氮含量在各个工序中的变化图1列出各工序钢中氮含量的变化情况，其中20号、45号钢在出钢、LF 炉精炼和浇注过程氮含量有所增加，而普通船板钢氮含量略有增加。
3.1.2钢中氧含量在各个工序中的变化由图3中看出45号、20号、普通船板钢3个钢种经过转炉出钢到形成铸坯的整个过程，钢中全氧含量逐步下降，且LF炉精炼过程对减少钢中全氧含量(即夹杂物含量)的作用十分显著，LF炉精炼成为脱氧控制的关键环节。
上述3个钢种酸溶铝含量均小于0.005%，钢的脱氧由「Si〕控制。
LF炉精炼通过造渣、吹氛制度控制钢的脱氧水平。
在钢水浇注到中间罐、结晶器的过程，钢中「O]呈现出明显的下降趋势，即夹杂物上浮脱离钢水。
从LF炉搬出到浇注到中间罐、结晶器内，随温度下降，钢水中溶解的氧析出，在中间罐、结晶器内与钢中的脱氧元素结合形成夹杂物上浮去除。
在洁净钢的生产中，控制好LF炉搬出钢水温度和中间罐内钢水温度，在中间罐、结晶器内创造有利于夹杂物上浮的条件，提高钢水的洁净度。
3.2LF精炼过程减少钢水增氮、降低钢中全氧含量3.2.1LF精炼过程减少钢水增氮LF炉实施泡沫渣工艺可以减少精炼过程钢水增氮。
在高强船板钢上做了巧炉泡沫渣试验。
每炉试验在电极加热期间加人两批发泡剂，间隔7min。
在钢水搬人LF炉和搬出LF炉时取钢样，分析钢中氮、氧、酸溶铝含量。
钢水增氮量为(1一13)x10-6，平均增氮5.27 x10-6。
未采用泡沫渣工艺时钢水增氮0一20x10-6，平均增氮6.43x10-6。
对严格控制5钢中氮含量的钢种应根据加热和精炼时间的长短加人3--4批发泡剂，精炼中间不加铝。
生产低氮含量钢应在LF精炼后期喂线加铝、钦;需要真空处理的钢种，应在真空下通过合金加人装置在破真空前Smin加人铝、钦。
3.2.2降低钢中全氧含量实施炉外精炼以后，转炉出钢后的钢水罐内脱氧操作对钢水净化作用大大减弱，LF 炉精炼操作显著地改善了钢水的洁净度。
根据钢种的不同，在LF炉内造碱度不同的顶渣，即使碱度在1.0--1.5的情况下，Si含量也提高了脱氧能力，钢水中全氧含量明显降低，见4表4.1实验探究H13钢是热作模具钢中应用最广泛的钢种之一，夹杂物对其性能有严重危害结合某钢厂生产实际情况，以现场取样为基础，用金相显微镜、扫描电镜系统地研究了LF-VD精炼过程中的夹杂物，计算和分析了H13钢冶炼过程中生成AL2O3、Mg0.A1203类夹杂物的热力学条件研究结果表明:钢液经LF精炼,VD处理后，钢中夹杂物的数量和面积明显减少，但随着炉渣中A1203活度的增大，炉渣吸附A1203类夹杂物的能力减弱，去除A120夹杂物的速度减慢;夹杂物在LF精炼前主要以A120-3、FeS、Mg0.A1203类夹杂为主，LF精炼结束后为A1203、-FeS、Ca0.A1203类夹杂，VD处理后为A1203类夹杂。
4.2典型夹杂物形貌65结论5.1通过以下控制,转炉LF精炼可以得到极低硫钢:1)炉渣碱度控制在2.5~3.5;2)炉渣中(FeO)+(MnO)≤0.5%;3)良好的炉渣流动性;4)炉渣渣量控制在80mm内;5)保证充足的通电时间和吹氩时间5.2LF精炼条件下对钢水还原脱磷是可行的.但必须满足下列条件:1）钢种对氮含量没有特殊要求;2)在满足钢种要求的情况下,尽量降低炉内温度;3)须采用沉淀脱氧与扩散脱氧相结合的脱氧方法降低钢中溶解氧[O]和渣中(FeO)活度,降低渣钢界面氧势;4)要求一定的吹氩量,赶净体系内的空气,保证体系氧势足够小;5)还原脱氧剂加入到钢水内部。
5.3确定控制钢中氮、氧含量的关键技术:71)采用LF炉精炼渣洗和明〕炉真空渣洗生产洁净钢，根据钢种的质量要求和液相线温度，选用不同碱度的渣系进行渣洗。
真空渣洗后补加铝、钦等成分应在破真空前实施。
2)生产洁净钢时应严格控制I_F(或VD)搬出钢水温度及中间罐钢水温度。
3)LF炉采用泡沫渣工艺、强化连铸保护浇注等措施，可以有效地减少钢中的氮含量。
连铸长水口采用新型密封垫非常有效，浇注过程钢水增氮量在8X10-6以下。
5.4随着脱氧剂的加入，炉渣成分在LF精炼前、LF精炼结束后,VD处理后发生了变化，渣中A1203的活度分别变为0.01966,0.02299,0.034580随着炉渣中Al_03活度的增大，炉渣吸附Al_03类夹杂物能力减弱，钢中A1203夹杂物的去除速度减慢。
钢液在LF精炼前卞要以Al203,FeS,Mg0.A1203类夹杂为主;LF精炼结束后以A1203和FeS类夹杂为卞，还有少量的Ca0.A1203类复合夹杂物;VD处理后以A1203类夹杂为主。
随着精炼的进行，夹杂物数量和面积逐渐减少，并由不规则形状变为规则形状。
在铝脱氧钢的Ca0-Si0-A1203-Mg0四元渣系中，钢中[A1]含量分别为1.2,5.02,31.9ppm，当[Mg]含量分别在0.6726.05,1.739766.735,5.568232ppm会形成Mg0.Al2O3;当[Mg]含量分别小于0.67,1.7397, 5.568ppm时，Mg0.Al203则会分解形成A12O3。
