钢液炉外精炼工艺
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炉外精炼的基本原理:(1)吹氩的基本原理:氩气是一种惰性气体,从钢包底部吹入钢液中,形成大量小气泡,其气泡对钢液中的有害气体来说,相当于一个真空室,使钢中[H][N]进入气泡,使其含量降低,并可进一步除去钢中的[O],同时,氩气气泡在钢液中上沲而引起钢液强烈搅拌,提供了气相成核和夹杂物颗粒碰撞的机会,有利于气体和夹杂物的排除,并使钢液的温度和成分均匀。
(2)真空脱气的原理:钢中气体的溶解度与金属液上该气体分压的平方根成正比,只要降低该气体的分压力,则溶解在钢液中气体的含量随着降低。
(3)LF炉脱氧和脱硫的原理:炉外精炼的任务:炉外精炼是把由炼钢炉初炼的钢水倒入钢包或专用容器内进一步精炼的一种方法,即把一步炼钢法变为二步炼钢法。
炉外精炼可以完成下列任务:(1)降低钢中的硫、氧、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,改善钢的机械性能;(2)深脱碳,在特定条件下把碳降到极低含量,满足低碳和超低碳钢的要求;(3)微调合金成分,将成分控制在很窄的范围内,并使其分布均匀,降低合金消耗,提高合金元素收得率;将钢水温度调整到浇铸所需要的范围内,减少包内钢水的温度梯度。
RH真空循环脱气法LF具有加热和搅拌功能的钢包精炼法处理过程:用钢包车将钢包送入处理位,使真空室下降或使钢包提升,以便使吸嘴浸入钢包内的钢液以下500mm。
然后启动真空泵。
由于真空室内压力下降,钢包内钢水被吸入真空室中。
由于吸嘴中的一个喷入氩气,另一个没有,钢水便开始反复循环。
这时就可采取各种处理措施,例如脱气、吹氧、化学成分及温度调整等。
处理结束时使系统破真空。
随后退出吸嘴,将钢包送至后处理位置或交接位置。
冶金效果:在短时间就可达到较低的碳(<15ppm)、氢(<1.5ppm)、氧含量(<40ppm);仅有略微的温度损失;不用采取专门的渣对策;可准确调整化学成分,Al,Si等合金收得率在90~97%。
汽车钢板以及电工钢等是RH钢生产的典型产品。
炉外精炼教程1.五种精炼手段(1)渣洗(2)真空(3)搅拌(4)加热(5)喷吹2.工业生产的挡渣技术(1)挡渣球(2)浮动塞挡渣(3)气动吹气挡渣塞(4)虹吸出钢口挡渣(5)偏心炉底出钢3.顶渣改质目的:(1)适当提高覆盖渣碱度;(2)降低覆盖渣氧化性;(3)改善覆盖渣的流动性;(4)适当提高夹杂物去除率。
方法:在转炉出钢过程中向钢包内加入改质剂,利用钢水的流动冲刷和搅拌作用促进钢—渣反应并快速生成覆盖渣。
4.合成渣有液态渣、固态渣和预熔渣。
根据液态合成渣炼制方式不同,渣洗工艺可分为异炉渣洗和同炉渣洗。
固态合成渣有机械混合体、烧结渣。
5.合成渣的物理化学性能:必须具有较高的碱度、高还原性、低熔点和良好的流动性;此外要具有合适的密度、扩散系数、表面张力和导电性等。
6.搅拌:气体搅拌、电磁搅拌、机械搅拌和重力引起的搅拌(如渣洗)等。
7.钢包吹氩的主要作用是什么?(简答题)(1)调温。
主要是冷却钢液。
对于开浇温度有比较严格要求的钢种或浇注方法,都可以利用吹氩将钢液温度降到规定的要求。
(2)混匀。
在钢包底部适当位置安放透气砖,氩气喷入可使钢包中的钢液产生环流,用控制氩气流量的方法控制钢液的搅拌程度。
(3)净化。
搅拌的钢液增加了钢中非金属夹杂物碰撞长大的机会。
上浮的氩气泡不仅能够吸收钢中的气体,还会黏附悬浮于钢液中的杂质,将黏附的夹杂物带至钢液表面而被渣层所吸收。
8.吹氩方式:顶吹、底吹。
9.影响钢包吹氩效果的主要因素:氩气耗量、吹氩压力、流量与吹氩时间及气泡大小等。
10.能量耗散速率(比搅拌功率):单位时间内,向1t钢液提供的搅拌能量作为描述搅拌特征和质量的指标。
11.常用的加热方法主要是电弧加热,化学加热(化学热法)、燃料燃烧加热、电阻加热等12.燃料燃烧加热存在哪些不足?(1)由于燃烧的火焰是氧化性的,而炉外精炼时总是希望钢液处在还原性气氛下,这样钢液加热时,必然会使钢液和覆盖在钢液面上的精炼渣的氧势提高,不利于脱硫、脱氧这样一些精炼反应的进行。
炉外精炼技术在铸钢生产中的应用炉外精炼技术,是指在钢液从高炉或电炉中流出后,进行一系列的气化、脱氧、除杂和调整合金成分等操作,以获得高品质的钢铁产品的技术。
炉外精炼技术可以优化钢铁生产的过程,提高钢铁的品质,同时减少环境污染,已成为现代钢铁生产中不可或缺的技术手段。
下面,我们就来探讨炉外精炼技术在铸钢生产中的应用。
1. 功能及原理在炉外精炼技术中,常用的设备有吹氧精炼炉、真空精炼炉和氩气保护炉等。
这些设备采用各种物理和化学方法,对钢液进行加热、混合、流动、脱氧、脱硫、脱铍、除杂、调合金等工艺操作,从而实现钢液的精炼。
这些设备在精炼钢液时,可以达到以下目标:(1)去除钢液中的杂质:通常是用各种化学反应或物理吸附技术去除氧化物、硫化物、硅化物、氮化物、碳化物等杂质。
(2)调整钢液中的合金元素含量:通常是添加各种孕育剂、合金元素,供给钢液中缺失的元素,以实现钢液调合金的目标。
(3)改善钢液的流动性和连续性:通常是使用高温气体流动作用、钢液涡流等技术,以优化钢液流动和热传导过程,并实现钢液的均匀和稳定的流动。
2. 应用范围钢铁生产中的铸钢生产是炉外精炼技术的主要应用领域之一。
铸钢生产通常包括炼钢部分和铸造部分。
炼钢部分通常采用冶炼技术生产钢液,其中炉外精炼技术是必不可少的环节。
在钢液流出高炉或电炉后,钢液通常需要进行加热、混合、流动、脱氧、脱硫、脱铍、除杂、调合金等工艺操作,这些工艺操作都需要通过炉外精炼技术来实现。
铸造部分通常是把钢液浇注成各种形状和尺寸的铸件,其中精炼的钢液可以使铸件具有更好的力学性能、抗腐蚀性能和热稳定性。
同时通过炉外精炼技术,可以减少钢铁生产中的环境污染,如脱硫、脱氮等操作可以减少大气污染,这对于保护环境具有重要意义。
3. 应用优点炉外精炼技术在铸钢生产中的应用有以下优点:(1)提高钢铁产品的品质:通过炉外精炼技术,可以获得更加高品质的钢铁产品,如抗腐蚀性能、耐高温性能和力学性能等方面均有显著提高。
lf炉外精炼工艺流程
LF炉外精炼工艺流程是指利用LF炉对钢水进行后续处理,从而得到满足特定要求的钢铁产品的过程。
具体工艺流程如下:
1. 将钢水通过振荡浇口进入LF炉内进行加热;
2. 加入脱氧剂和渣剂进行氧化还原反应(如加入铝、硅等脱氧剂,加入石灰、白云石等渣剂);
3. 运用炉内测温仪器对钢水温度、化学成分等进行实时监测;
4. 通过钢水重量计对钢水的输入输出进行计量,并调节炉内温度、浆料等参数;
5. 在脱除硫、磷、氧化物等杂质的过程中,采用钢中加入硫化钙、磷化合物等精炼剂的方法,达到净化钢水的目的;
6. 完成炼钢过程后,借助LF炉的底吹气体减缓钢液温度下降速度,防止钢水结晶和固化;
7. 最后通过将精炼后的钢水顺利地流出LF炉完成整个精炼过程。
该工艺流程能够有效地提高钢水的纯度,改善物理性能,满足不同应用的要求。
炉外精炼的定义是什么?钢液的炉外精炼是把一般炼钢炉中要完成的精炼任务,如脱硫、脱氧、除气、去除非金属夹杂物、调整钢的成分和钢液温度等,炉外的“钢包”或者专用的容器中进行。
这样就把原来的炼钢工艺分成两步进行:第一,在一般炼钢炉中进行熔化和初炼,称为初炼炉;第二,在钢包或专用的精炼容器中进行精炼。
这些“钢包”或者专用的容器称为精炼炉。
炉外精炼的形式有哪些?炉外精炼按真空、非真空和其他进行分类、概括起来可分为:(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(GAIAL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)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LF炉外精炼法的发展过程有哪些?1971年日本特殊钢(现大同特殊钢)公司开发并实际应用LF炉外精炼法,其后在世界上许多国家和地区的公司得到应用。
LF精炼法的发展,是使其功能能适应电炉生产率飞速提高和用户对高质量、高可靠的要求。
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。
炉外精炼技术在铸钢生产中的应用随着钢铁工业的发展,炉外精炼技术已成为铸钢生产过程中的重要环节,其作用在于进一步净化钢液,提高钢质量。
本文将重点介绍炉外精炼技术的基本原理、实现方法以及在铸钢生产中的应用。
炉外精炼技术基本原理炉外精炼技术是指在铸钢生产过程中,将冶炼炉内生产的钢液输送到精炼设备中进行钢液净化和精炼处理的一系列技术。
其中,炉外精炼技术主要是通过化学反应和物理处理等方式,从钢液中去除非金属夹杂、气体、硫、氧、氮等杂质,从而提高钢液的纯度和质量。
具体来说,炉外精炼技术主要包括以下几个方面的内容:气体精炼技术气体精炼技术是指在炉外精炼设备中,利用气体对钢液进行冶炼炉内的钢液进行进一步的精炼处理过程。
例如,在钢液中加入氧气后,通过反应将非金属夹杂物和其他杂质氧化成氧化物或氧化气体而去除之;又例如,在钢液中加入氮气后,可以有效地去除氢气,并减少氮的气体溶解度,从而提高钢液的纯度和质量。
真空精炼技术真空精炼技术是指在炉外精炼设备中,将钢液进行真空处理,实现去除气体、夹杂和其他杂质的目的。
在真空精炼过程中,通常采用高真空或中真空的方式,在一定的温度下,将钢液中的气体和杂质物质引入真空中,并通过各种化学反应、物理反应和物质传输等过程,实现进一步净化和提纯钢液。
电渣精炼技术电渣精炼技术是指在炉外精炼设备中,利用电弧对钢液进行进一步的加热和冶炼,进一步提高钢液的温度和质量。
在这个过程中,会加入一种叫做“电渣”(也就是一种混合泥浆)的物质,用于吸附和去除钢液中的杂质和金属夹杂物,从而提高钢液的纯度和质量。
炉外精炼技术应用炉外精炼技术由于其高效、环保和节能等特点,已经成为铸钢生产中不可或缺的重要手段。
在铸钢生产过程中,根据不同的工艺需求和钢质要求,可以灵活选用不同的精炼技术进行钢液的进一步加工。
例如,对于高品质的钢材生产,使用真空精炼技术可以实现钢液中氢气、氮气和其他杂质的快速去除,提高钢液的纯度和质量,从而获得更高品质的铸钢材料。
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。
1、炉外精炼的内容脱氧、脱硫;去气、去除夹杂;调整钢液成分及温度。
2、炉外精炼的手段渣洗:最简单的精炼手段;真空:目前应用的高质量钢的精炼手段;搅拌:最基本的精炼手段;喷吹:将反应剂直接加入熔体的手段;调温:加热是调节温度的一项常用手段。
3、主要的精炼工艺LF(Ladle Furnace process);AOD(Argon-oxygen decaburizition process );VOD (Vacuum oxygen decrease process) ;RH (Ruhrstahl Heraeus process);CAS-OB( Composition adjustments by sealed argon -oxygen blowing process) ;喂线(Insert thread) ;钢包吹氩搅拌(Ladle argon stirring);喷粉( powder injection )。
LF炉LF炉指一种利用钢包对钢水进行炉外精炼的设备!!!LF炉(LADLE FURNACE)即钢包精炼炉,是钢铁生产中主要的炉外精炼设备。
它的主要任务是:①脱硫②温度调节③精确的成分微调④改善钢水纯净度⑤造渣在LF炉生产中建立过程控制计算机系统,主要用来解决以下问题:①实时接收生产计划,按照计划动态组织生产。
②按照炉次对LF炉生产进行实时的数据跟踪。
③通过冶金模型的计算,实现作业过程的优化,同时并向操作人员提供操作指导。
④向下工序提供LF炉作业数据。
⑤向工艺人员提供生产数据的历史追溯.LF炉一般指钢铁行业中的精炼炉。
实际就是电弧炉的一种特殊形式。
最常用的精炼方法;取代电炉还原期;解决了转炉冶炼优钢问题;具有加热及搅拌功能;脱氧、脱硫、合金化LF 精炼炉LF钢包精炼炉可供初炼炉(电炉、中频炉、AOD炉、转炉)钢水精炼、保温之用。
是满足优钢、特钢生产和连铸、连轧的重要冶金设备。
具有常压电弧加热、脱氧去气、吹氩搅拌、加料调整成分、测温、取样、脱磷脱硫等功能。