1、第八章第八章 爐外精煉爐外精煉8.1 8.1 爐外精煉手段及分類爐外精煉手段及分類8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果8.3 8.3 爐外精煉技術發(fā)展趨勢爐外精煉技術發(fā)展趨勢8.1 8.1 爐外精煉手段及分類爐外精煉手段及分類u爐外精煉是將轉(zhuǎn)爐、電爐初煉過的鋼液轉(zhuǎn)移到另一容器中進爐外精煉是將轉(zhuǎn)爐、電爐初煉過的鋼液轉(zhuǎn)移到另一容器中進行精煉的煉鋼過程，行精煉的煉鋼過程，稱稱“二次煉鋼二次煉鋼”（Secondary Steelmaking Process），又稱），又稱“二次精煉二次精煉”（Secondary Refining）u為生產(chǎn)超純鐵素體不銹鋼、無間隙原子深沖鋼（為生

2、產(chǎn)超純鐵素體不銹鋼、無間隙原子深沖鋼（IFIF鋼）、超鋼）、超低碳貝氏體鋼等需要，促使爐外精煉的發(fā)展。低碳貝氏體鋼等需要，促使爐外精煉的發(fā)展。 初煉初煉：熔化、脫磷、脫碳和主合金化：熔化、脫磷、脫碳和主合金化 精煉精煉：脫氣、脫氧、脫硫、深脫碳、去除夾雜及成分微調(diào)：脫氣、脫氧、脫硫、深脫碳、去除夾雜及成分微調(diào)1.1.爐外精煉的手段爐外精煉的手段 1 1）鋼液攪拌）鋼液攪拌l氣體攪拌（吹氬攪拌方式）氣體攪拌（吹氬攪拌方式）l吸吐攪拌（吸吐攪拌（RHRH和和DHDH攪拌方式）攪拌方式）l感應攪拌（感應攪拌（ASEA-SKFASEA-SKF攪拌方式）攪拌方式）8.1 8.1 爐外精煉手段及分類爐外精

3、煉手段及分類246.1188lgK 2N22TpKNNNNN2 2）真空脫氣）真空脫氣l脫氫脫氫l脫氮脫氮l脫氧脫氧2 22HHpKHHH003.21160 1 TKPffcKocooccocoocco3 3）合成渣洗）合成渣洗4 4）噴粉精煉）噴粉精煉5 5）鋼水加熱）鋼水加熱l 電弧加熱電弧加熱l 化學加熱（鋁熱法、硅熱發(fā)、化學加熱（鋁熱法、硅熱發(fā)、COCO燃燒法）燃燒法）鋼包加熱系統(tǒng)工藝示意圖鋼包加熱系統(tǒng)工藝示意圖合金的喂入與噴粉工藝示意圖合金的喂入與噴粉工藝示意圖常用鋼包攪拌系統(tǒng)示意圖常用鋼包攪拌系統(tǒng)示意圖8.1 8.1 爐外精煉手段及分類爐外精煉手段及分類精煉方法精煉方法真空精煉法真

4、空精煉法惰性氣體稀釋法惰性氣體稀釋法渣洗精煉法渣洗精煉法從有無補償加熱從有無補償加熱裝置方面又分為裝置方面又分為鋼包處理型鋼包處理型(RH(RH、TNTN、SLSL、WFWF、GazidGazid）鋼包精煉型（鋼包精煉型（VADVAD、VODVOD、AODAOD、SKFSKF、LFLF）2. 2. 爐外精煉分類爐外精煉分類8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果一、鋼包吹氬技術一、鋼包吹氬技術u帶保護罩加合成渣吹氬帶保護罩加合成渣吹氬SAB法（Sealed Argon Bubbling）CAB法（Capped Argon Bubbling）20:40:40:322OAlSi

5、OCaO合成渣成分為8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果u封閉式吹氬成分微調(diào)法封閉式吹氬成分微調(diào)法CAS法CAS-OB法8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果u帶電弧加熱的鋼包吹氬帶電弧加熱的鋼包吹氬 LFLF爐具有爐具有4 4個功能：個功能： a.a.還原氣氛還原氣氛( (石墨電極反應石墨電極反應) ) b. b.氬氣攪拌氬氣攪拌 c.c.埋弧加熱埋弧加熱 d.d.白渣精煉白渣精煉LFLF爐與超高功率電弧爐配合，爐與超高功率電弧爐配合，除提高鋼質(zhì)量外，可提高生產(chǎn)除提高鋼質(zhì)量外，可提高生產(chǎn)率率15-20%15-20%。8.2 8.2 爐外精煉方法及

6、冶金效果爐外精煉方法及冶金效果 二、鋼包噴射冶金二、鋼包噴射冶金 噴射冶金的基本特征是利用噴射冶金的基本特征是利用 氬氣作載體，將粉料噴射到鋼液氬氣作載體，將粉料噴射到鋼液 深部，氣動連續(xù)輸送，顯著改善深部，氣動連續(xù)輸送，顯著改善 了鋼液內(nèi)冶金反應的熱力學和動了鋼液內(nèi)冶金反應的熱力學和動 力學條件。力學條件。 冶金特點如下：冶金特點如下： a.a.擴大了反應表面積擴大了反應表面積 b.b.連續(xù)供料與控制供料連續(xù)供料與控制供料 c.c.解決了活性元素加入問題解決了活性元素加入問題 d.d.反應在熔池被強烈攪動下進行反應在熔池被強烈攪動下進行 8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶

7、金效果uCAB/TNCAB/TN法和法和SLSL法法CAB/TN法SL法可以噴吹合金粉末8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果u RH-IJRH-IJ法法 噴射冶金不具備真空去氣、噴射冶金不具備真空去氣、脫碳功能，也無法形成還原脫碳功能，也無法形成還原氣氛，是其局限性。氣氛，是其局限性。 目前正在探索目前正在探索LFLF、VODVOD、RHRH 等精煉工藝和噴吹冶金合理等精煉工藝和噴吹冶金合理 結(jié)合，如結(jié)合，如RH-IJRH-IJ法用于精煉硅法用于精煉硅鋼。鋼。8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果三、喂線技術三、喂線技術 8080年代出現(xiàn)的喂線技術

8、，逐年代出現(xiàn)的喂線技術，逐步步 代替了噴槍噴吹技術，以每代替了噴槍噴吹技術，以每分鐘分鐘 80-300m80-300m的速度喂入熔池的速度喂入熔池深處。深處。 因不存在氣相載體，喂入的因不存在氣相載體，喂入的金屬向上移動時間延長，有足金屬向上移動時間延長，有足夠的時間與鋼液發(fā)生反應。夠的時間與鋼液發(fā)生反應。 綜合對比各種爐外精煉技術，綜合對比各種爐外精煉技術，喂線技術有以下優(yōu)越性：喂線技術有以下優(yōu)越性： 1 1）合金收得率高。）合金收得率高。 2 2）合金微調(diào)接近目標值。）合金微調(diào)接近目標值。 3 3）鋁的收得率提高，收得率）鋁的收得率提高，收得率 可達可達94-98%94-98%。8.2 8

9、.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果四、循環(huán)真空脫氣法四、循環(huán)真空脫氣法RH-OBRH-KTBRH8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果五、真空鋼包處理五、真空鋼包處理吹氬和真空脫氣結(jié)合吹氬和真空脫氣結(jié)合-芬克法芬克法真空下減壓吹氬精真空下減壓吹氬精煉煉-Gazad法法電磁攪拌真空電磁攪拌真空去氣法去氣法8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果六、電弧加熱的真空精煉爐六、電弧加熱的真空精煉爐uASEA-SKFASEA-SKF爐爐具有真空脫氣、電弧加熱、電磁攪拌功能8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果uVADVAD爐

10、爐 具有電弧加熱、吹氬攪拌、具有電弧加熱、吹氬攪拌、 真空脫氣、包內(nèi)造渣、合金真空脫氣、包內(nèi)造渣、合金 化等多種精煉手段。化等多種精煉手段。 VADVAD可實現(xiàn)以下功能：可實現(xiàn)以下功能： （1 1）有效杜絕爐渣回磷；）有效杜絕爐渣回磷； （2 2）脫硫率高；）脫硫率高； （3 3）脫氧良好；）脫氧良好； （4 4）脫氫良好；）脫氫良好； （5 5）去氮率高；）去氮率高； （6 6）有效去除夾雜物；）有效去除夾雜物；8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果 不銹鋼生產(chǎn)技術發(fā)展不銹鋼生產(chǎn)技術發(fā)展方向：方向： 1 1）發(fā)展不銹鋼冶煉工藝）發(fā)展不銹鋼冶煉工藝 如右圖的冶煉方法。如右

11、圖的冶煉方法。 2 2）采用廉價原料）采用廉價原料 3 3）開發(fā)新產(chǎn)品）開發(fā)新產(chǎn)品 如高純鐵素體不銹鋼如高純鐵素體不銹鋼 馬氏體不銹鋼馬氏體不銹鋼 4 4）完善配套技術）完善配套技術 如不銹鋼帶鋼連鑄如不銹鋼帶鋼連鑄VODK-VOD/VADSS-VODVODCRH-OBAODCLU七、不銹鋼爐外精煉七、不銹鋼爐外精煉8.2 8.2 爐外精煉方法及冶金效果爐外精煉方法及冶金效果AOD-VCRAODVCR利用真空和吹利用真空和吹氬，進一步脫氬，進一步脫碳碳8.3 8.3 爐外精煉技術發(fā)展趨勢爐外精煉技術發(fā)展趨勢 1.1.鋼水百分之百地進行處理；鋼水百分之百地進行處理； 2.2.促使鋼鐵工業(yè)有粗放型向集約型發(fā)展；促使鋼鐵工業(yè)有粗放型向集約型發(fā)展； 3.3.向組合、多功能化方向發(fā)展；向組合、多功能化方向發(fā)展； 4.4.對不同規(guī)模、不同產(chǎn)品配備不同精煉技術：對不同規(guī)模、不同產(chǎn)品配備不同精煉技術： 1 1）生產(chǎn)板帶鋼材企業(yè)，應配備）生產(chǎn)板帶鋼材企業(yè)，應配備CAS-OBCAS-OB和和RHRH精煉站。精煉站。 2 2）生產(chǎn)棒材的企業(yè)，應配備）生產(chǎn)棒材的企業(yè)，應配備LFLF爐和喂線手段。爐和喂線手段。 3 3）對電弧爐特殊鋼廠）對電弧爐特殊鋼廠 生產(chǎn)不銹鋼采用生產(chǎn)不銹鋼采用EFAODV