关于中频炉内吹氩精炼净化的优势

,怎样解决优质铸造的源头 金属液精炼净化,目 录 、精炼炉的发展概况 、我国铸造行业在中频炉、浇包内精炼净化金属液的现状 三、精炼净化金属液的原理和对优质铸造的作用 四、中频炉改造成精炼炉的三个要素 五、铸造行业为什么会缺少精炼净化金属液的技术和工艺 六、中频炉内吹氩与浇包内吹氩的特点 七、部分铸造厂应用中频炉、浇包内精炼净化金属液的 有益效果,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,一、精炼炉的发展概况 过去，将生铁和废钢熔化成金属液即制成型材，到1968年，有发现金属液经吹氩处理，还原精炼效果显著，1971年日本大同特殊钢厂第一台LF精炼炉投入使用，1973年日本新日铁LF/VD精炼炉投入使用，到1996年宝钢集团上海浦钢公司建成了第一台国产100吨LF/VD精炼炉，之后，精炼技术在我国各大钢厂开始普及，通过精炼，金属液的洁净度得到提高、金属制品的品质大幅提升。 目前，世界各国冶金铸造都努力通过“精炼净化技术”，降低金属液中的杂质，我国“精炼净化技术”的发展和推广要晚于欧美日等工业发达国家，近二十多年来，我国冶金行业从学习到掌握，现在已基本与工业发达国家处于同水平，我国铸造行业为了优质化和提高核心竞争力，“精炼净化”也需要早日推广应用。,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,金属液经吹氩精炼能脱硫，硫对金属制品性能产生的有害影响： 1、影响横向及径向的韧性、塑性； 2、FeS、MnS等夹杂是基体点腐蚀的发源地； 3、氢脆现象与硫化物夹杂有着密切关系； 4、易产生“热裂纹”和“热脆”现象； 国内部分钢件的硫含量： 为避免产生内部裂纹和提高表面质量，基础钢要求S0.02%；为减少结构钢的各向异性，结构钢要求S0.01%；高冲击韧性的输油气管用钢、海上采油平台用钢、厚船板钢、航空用钢，及有良好深冲性能的薄板钢，有良好磁性的硅钢，要求S0.005%；高压容器等超低硫钢，要求S控制在0.0005%-0.001%,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,金属液经吹氩精炼能降磷，磷对金属制品性能产生的有害影响： 磷在金属制品中是一种易偏析元素，能显著降低金属制品的低温冲击韧性、损害金属制品的塑性，使金属制品发生冷脆，金属制品中碳含量越高，磷引起的脆性越大； 磷还会恶化金属制品的焊接性能，对于焊接性能要求严格的，需要P0.04%；低温环境用的高等级管线钢，要求P0.015%；对于某些牌号的不锈钢，为防止产生应力腐蚀裂纹，要求P0.005%；,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,金属液经吹氩精炼能脱氢氧，氢对金属制品性能产生的有害影响： 1、降低金属制品的韧性和塑性； 2、使金属制品的气孔率增加； 3、引发金属制品的细小裂纹； 金属制品中的氢，是导致白点和发裂的主要原因，通常洁净钢中要求H0.0002%，国内各大钢厂通过长时间吹氩搅拌精炼，氢含量可控在H0.00015%。,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,以上数据及国内二十多年冶金行业的精炼发展事实，表明生产优特钢，经精炼净化，洁净金属液，金属制品的品质得到提升，比单纯往金属液里大量添加各种贵重合金，如铬、锰、钨、镍、钼、钒、钛等，多了一条具有成本和质量优势的可行之路。,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,二、我国铸造行业在中频炉、浇包内精炼净化金属液的现状 我国冶金行业生产优特钢等钢材，是通过LF、VD、AOD、RH真空炉等精炼炉精炼净化钢液后，钢材品质才会有保障，这也是我国冶金行业把中频炉熔化废钢铁浇注成型，其中因没有精炼净化工艺，而归类成“地条钢”不许生产的原因之一。 铸造行业关系到国家制造的水平，我国部分铸造厂在重视自己的产品外观、光洁度和尺寸精准的同时，忽略了铸件的源头金属液的内在品质，铸造行业中的冲天炉、中频炉、电弧炉，仅起熔化作用，在生产中熔化完生铁、废钢、合金等，即浇注成铸件，熔化浇注，整个工艺流程缺少精炼净化，从而局限了铸件的内在品质。,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,只有一炉一包精炼净化过的金属液，生产出优质铸件才能有保障！该技术的推广应用，是我国铸造行业实现优质优铸的必行之路。 庆幸的是，国内越来越多的铸造厂开始重视铸件的内在质量和自身品牌，以质量求发展，优胜劣汰。,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,三、精炼净化金属液的原理和对优质铸造的作用 精炼是依据冶金热力学、动力学、传输原理去除金属液内部有害元素及夹杂物，从而净化提高金属液质量，向金属液中喷吹惰性气体，已成为现代冶金铸造的重要工艺，其所起的作用是强化冶金过程，促进冶金反应的进行，缩短冶炼时间，均匀金属液温度和成分，减少金属液中非金属夹杂，洁净金属液和提高质量，其发展趋势是应用到现代冶金铸造的全部工艺过程。 在中频炉、浇包内吹氩精炼，是通过在炉内、浇包內吹入无数微小氩气泡，氩气泡上浮过程中通过表面张力和体积膨胀，维持负压“真空室”，吸附分散在金属液中的氢氧氮硫磷和SiO2、AL2O3、MgO、MnS、FeS等诸多有害杂质到金属液表面，挥发或通过精炼剂造渣去除；,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,中频炉内、浇包内吹氩能加速金属液与合金等反应，有助金属液整体温度均衡，缩短合金化的熔炼时间，更益于金属液的均化结晶； 氩气比重比空气大，在吹氩过程中，炉内加入精炼剂，金属液表面会覆盖有氩气和精炼剂，使金属液与空气几乎隔绝，避免金属液受污染，且精炼剂吸附反应金属液中的硫化物、磷化物和氧化物，成渣去除，洁净金属液，基本达到LF、VD 、AOD、真空炉的精炼效果。,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,四、中频炉改造成精炼炉的三个要素： LF等精炼炉，是通过专业控制，在炉底长时间吹氩驱动有害元素和气体上浮、在金属液表面覆盖埋弧渣吸附夹杂和隔离空气、并插入电极加热防止吹氩冷钢，达到精炼净化。 精炼炉的三个要素：大于40分钟的长时间吹氩、加热搅拌、精炼剂覆盖，在中频炉内是能实现的。 中频炉可以改造成类似精炼炉： 1、通过智能控制吹氩设备，智能管控中频炉底长时间吹氩，驱动夹杂和氢氧气体上浮； 2、通过在金属液表面覆盖精炼剂，吸附、同化上浮来的夹杂物，达到脱硫降磷除杂目的，并且覆盖金属液隔离空气； 3、通过中频炉的电磁搅拌和加热功能，促使金属液与精炼剂反应完全，控制温度。,中频炉内吹氩，金属液表面覆盖精炼剂：,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,国外金属液覆盖“某精炼剂” 国内金属液覆盖“和鑫盛精炼剂” 吸附浮上来的夹杂、隔离空气 吸附浮上来的夹杂、隔离空气,五、铸造行业为什么会缺少精炼净化的技术和工艺 原因1、精炼炉投资大、运行成本高：过去投资一套LF、 VD、 AOD、真空炉等精炼设备，动辄需要百万元以上的资金，且启炉、停炉及吨钢成本的生产费用高，中小铸造企业难以承受。 原因2、缺少相关技术和工艺：过去铸造行业缺少小精炼炉的相关技术和工艺， 冶金行业大钢厂的精炼净化工艺与中小铸造企业的应用不相匹配。,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,原因3、有的不说、没有的不知：国内少数铸造厂有中频炉内精炼净化金属液的生产工艺，通过精炼净化提升了铸件的质量和优品率，在同行业中拥有竞争优势，所以，他们就把此工艺作为自己的生产技术保密，故很多铸造厂不了解、不熟悉相关技术和工艺。 现在，中频炉内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统，有LF、 VD、 AOD、真空炉等精炼炉效果，是铸造行业精炼净化的卓越解决方案，此系统资金投入少仅需几万元/套，运行成本低仅需几十元/吨钢，是为铸造行业量身定制的精炼炉，大幅提高金属制品的内在品质和优品率。,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,中频炉内、浇包内精炼净化金属液示意图：,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,六、中频炉内吹氩与浇包内吹氩的特点： 1、中频炉内吹氩，特点是长时间、小流量吹；浇包内吹氩，特点是短时间、大流量吹。 2、中频炉有电磁加热，长时间炉内吹氩金属液不会产生温降；浇包内吹氩仅能维持几分钟，时间稍长，易产生冷钢冻钢现象。 3、金属液在中频炉内受电磁力搅拌运动，炉内吹氩更助于加速搅拌，能精炼炉内的全部金属液；浇包内金属液是静态的，包内吹氩气泡基本上呈直线上浮状态，周边的静态金属液没有氩气泡作用。 以上特点，中频炉内吹氩比浇包内吹氩精炼效果更完全、更彻底，但中频炉倾倒金属液到浇包内的过程，金属液会受到微程度的污染，所以浇包内短时间吹氩，能均衡包内金属液的温度和少许的精炼，也是有意义的。,模拟浇包内吹氩显示 精炼净化效果不完全,中频炉内吹氩随时间延长，金属在显微镜下的结果不同：,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,夹杂较多 夹杂较少 夹杂极少,七、部分铸造厂应用中频炉内、浇包内精炼净化的有益效果： 吹氩智能控制设备 中频炉内吹氩的工况 浇包内吹氩的工况,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,中频炉内吹氩精炼净化效果的检测数据 (1)能够降低金属液中的氢氧含量 不同金属液吹氩去氢的效果数据表：,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,(2)能够去除钢液中的杂质元素 不同钢种覆盖精炼剂后吹氩除杂质的效果数据表。,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,谢 谢！,和我们同行与世界同步,中频炉内、浇包内吹氩气体保护和精炼净化金属液系统 湘潭和鑫盛新材料有限公司,结论: 中频炉内、浇包内吹氩精炼净化工艺，能气体保护金属液，能去氢氧、脱硫磷、除杂质，能提高熔炼速度、铸件各元素反应更充分、金相结构更均匀，能大幅提高铸件的优品率和机械性能。 作者：袁鸿 电话：18173231009（微信同号）,