转炉钢水的炉外精炼技术
炉外精炼技术的发展趋势 多功能化，高效率、高精炼比、高真空比，生产精品、高附加值产品开发 多适应性，力求最佳经济成本 自动化控制 耐火材料优化 成为构建洁净钢生产平台最重要基础环节转炉钢水的炉外精炼 转炉钢水的特点 炉外精炼用耐火材料 钢包知识 炉外精炼原理与手段 精炼功能：脱氧、脱硫、夹杂物控制等转炉钢水的炉外精炼 钙处理 炉外精炼方法：RH、LF、VD、CAS-OB 不同炉外精炼工艺组合特点 典型钢种冶炼转炉钢水的特点 气体、残余元素含量低 反应快，易过氧化，挡渣不利因此，炉外精炼是转炉高质量钢种开发的必要条件；是连铸顺行的必要保证炉外精炼用耐火材料 耐火材料常识：成分与性能 炉外精炼常用耐火材料及制品 耐火材料对钢水洁净度影响 精炼过程中钢渣对耐火材料的侵蚀 炉外精炼设备内衬耐火材料的选择 炉外精炼用耐火材料的发展、优化钢包知识 钢包的砌筑原则及控制措施 降低消耗、提高使用寿命的途径 钢包的烘烤 钢包的热态变化特点 减少钢包温降措施炉外精炼原理与手段 原理：把炼钢炉炼出的成品钢或半成品钢，在炉外设备中进行脱硫、脱氧、脱碳、去气、去夹杂、调整化学成分和温度等处理，进一步提高钢的质量和品质的工艺方法。 手段：(1)搅拌 (2)加热 (3)渣洗 (4)真空 (5)喷吹 、喂线 搅拌 通过搅拌扩大反应界面，加速反应过程，提高反应速度。 搅拌方法主要有吹氩搅拌、电磁搅拌等。 (2)加热 是调节钢水温度(升温和控温)的一项重要手段，使炼钢与连铸更好地衔接。 加热方法主要有电弧加热，化学热加法等 (3)渣洗 是获得洁净钢并能适当进行脱氧、脱硫的最简便的精炼手段。ü合成渣倒入钢包内，借出钢时钢流的冲击作用，使钢液与合成渣充分混合。üLF造泡沫白渣完成脱氧、脱硫和去夹杂等精炼任务。 (4)真空 将钢水置于真空室内，由于真空作用使反应向生成气相方向移动，达到脱气、脱氧、脱碳等的目的。 (5)喷吹、喂线 是将反应剂加入钢液内的一种手段，喷吹的冶金功能取决于精炼剂的种类，可完成脱碳、脱硫、脱氧、合金化和控制夹杂物形态等精炼任务。 炉外精炼功能(1)精炼功能(2)熔池搅拌功能(3)钢水升温和控温功能(4)合金化功能(5)生产调节功能精炼功能-脱氧1、脱氧原理与脱氧反应2、复合脱氧3、真空脱氧4、提高脱氧效果：高碱度LF渣系（R>3.0）；铝钢采用铝粒脱氧 ；氩气搅拌促进钢渣界面反应精炼功能-脱硫 脱硫反应：Al+FeS+(CaO)=(CaS)+(Al2O3)+Fe 精炼脱硫影响因素分析Ø 渣组成对脱硫的影响：(FeO)1%极低，形成还原渣Ø 脱氧对脱硫的影响：脱氧良好才能深脱硫Ø 温度对脱硫的影响Ø 渣量的控制 各精炼工艺脱硫比较及关键控制环节精炼功能-夹杂物控制 非金属夹杂物：在冶炼和浇注过程中产生或混入钢中，经加工或热处理后仍不能消除而且与钢基体无任何联系而独立存在的氧化物、硫化物、氮化物等非金属相，统称为非金属夹杂物，简称夹杂物。 非金属夹杂物是指其存在状态不受一般热处理的显著影响的非金属化合物。夹杂物分类 按化学成分分类 按夹杂物的来源分类 按夹杂物的颗粒大小分类 按加工时夹杂物的变形性能来分类夹杂物去除机理及途径分析夹杂物控制关键控制夹杂物的原则：首先减少夹杂物产生，然后尽可能将产生的夹杂物去除，最后对无法完全去除的夹杂物进行形态改变，减少对钢质的影响。1、造高碱度还原渣主要是为了充分对钢水脱氧和对夹杂物进行吸附，减少夹杂物的产生，一般碱度超过4.0，夹杂将会减少。2、氩气搅拌主要是促进夹杂物上浮和大型夹杂物的破碎。一般前期由于B和D类夹杂物的大量生成，一般颗粒较大或成链状，大氩气搅拌可以加速夹杂的破碎和上浮，后期采取弱搅拌，减少二次氧化和夹杂的持续上浮。3、喂线主要是喂CaSi线对Al2O3夹杂形态进行改变使不规则的链状夹杂变成球状夹杂从而有利于去除和减少对钢质的影响钙处理技术 钙处理应用背景及效果 钙处理原理 钙处理工艺控制 钙处理操作实例分析炉外精炼方法 吹Ar RH LF VD CAS-OB吹氩冶金功能(l) 利用氩气泡气洗钢水能使钢中的氢、氮含量降低，并能使钢中的氧含量进一步下降。(2) 利用氩气的搅拌作用，清除夹渣和夹杂，均匀温度和成分，减少偏析，提高脱氧剂和金属材料的收得率。(3) 利用氩气的保护作用，可进一步避免或减少钢液的二次氧化。RH精炼技术 RH原理与冶金特点 RH常用参数及操作 RH真空处理冶金功能分析 RH处理模式高效LF精炼操作(1) 加热功能，采用电弧加热，能够熔化大量的合金元素，钢水温度易于控制，能满足连铸工艺要求; (2) LF造泡沫白渣完成脱氧、脱硫和去夹杂等精炼任务。 (3)成分微调保证产品合格的成分及实现最低成本控制;(4) 有气体搅拌、精炼、气氛控制及LFV真空脱气功能. (5)协调初炼炉与连铸机工序，处理时间满足多炉连浇;VD精炼工艺 能够在较短的时间内达到要求的真空度;并保持良好的真空度; 在真空状态下能够良好地搅拌;去气效果好 脱氧与脱碳控制CAS-OB工艺 CAS-OB冶金功能 CAS-OB精炼参数控制：吹氩量、钢包渣、温度、成分 CAS-OB夹杂物控制、钙处理操作 工艺实例效果分析不同炉外精炼工艺组合特点 LD+渣洗+喂线 LD+CAS-OB LD+LF LD+RH LD+CAS-OB+LF LD+LF+RH LD+LF+VD炉外精炼工艺路线优化 普通长材 板带钢Ø热轧Ø冷轧 中厚板 线材、型材典型钢种冶炼 管线钢 IF钢 船板钢 SPHC钢 硬线钢 轴承钢 概念、应用 化学成分与性能、特点 生产工艺路线及优化 工艺要点与质量控制 冶炼实例各钢种
