1. LF鋼包精煉爐是什麼
LF鋼包精煉爐，是用復來對初煉爐制（電弧爐、平爐、轉爐）所熔鋼水進行精煉，並且能調節鋼水溫度，工藝緩沖，滿足連鑄、連軋的重要冶金設備。鋼包爐是爐外精煉的主要設備之一。鋼包精煉爐主要功能：1、使鋼液升溫和保溫功能。鋼液通過電弧加熱獲得新的熱能，這不但能使鋼包精煉時可以補加合金和調整成分，也可以補加渣料，便於鋼液深脫硫和脫氧。而且連鑄要求的鋼液開澆溫度得到保證，有利干鑄坯質量的提高。2、氬氣攪拌功能。氬氣通過裝在鋼包底部的透氣磚向鋼液中吹氛，鋼液獲得一定的攪拌功能。3、真空脫氣功能。通過鋼包吊入真空罐後，採用蒸汽噴射泵進行真空脫氣，同時通過包底吹入氬氣攪動鋼液，可以去除鋼液中的氫含量和氮含量，並進一步降低氧含量和硫含量，最終獲得較高純凈度的鋼液和性能優越的材質。鋼包精煉爐的應用對整個企業來看，至少可增加如下得益：加快生產節奏，提高整個冶金生產效率。應用領域：鋼包精煉爐被廣泛用於工業、鋼鐵、冶金等行業。
2. LF，VD, RH, VC 精煉爐是什麼意思
LF為鋼包精煉爐，主要用於鋼水脫硫和升溫；
VD為真空脫氣，主要用於鋼水脫氫和脫氮；
RH為真空循環脫氣，主要用於鋼水脫氫，通常配有氧槍，用於脫碳和升溫；
VC為真空澆注。
3. VOD與LF精煉爐哪個更好用冶煉鋼材及品種有什麼區別各適用於什麼情況求指教，謝謝！
VOD的話，你可以煉低碳鋼，比如說不銹鋼等，LF你煉特種鋼可以，但低碳鋼的話就局限了。
4. LF鋼包精煉爐的主要冶金功能有哪些
LF說白了就是鋼包爐外精煉。
原理：LF是在ASEA-SKF法和VAD法的基礎上改進而來的，它採用氬氣攪拌，內在大氣下容用石墨電極埋弧加熱，再加上白渣精煉技術，組合而成。
效果：1.精煉功能強，適宜生產超低硫（脫硫效率可達50%~70%，至0.010%以下）、超低氧鋼（全氧可控制在（20~50）X0.0001%）。
2.具備加熱功能，升溫幅度大，溫度控制精確。
3.其具備攪拌、合金化功能，易於實現成分的窄控制。
4.精煉成本低。
5.設備簡單，投資少。爐體和電弧爐差不太多。
除冶煉超低C、S、N的鋼種外，特別適合軸承鋼、合金結構鋼、工具鋼、彈簧鋼等。
精煉原料：
鋼水、氬氣、石墨電極、合金線。渣：石灰、螢石、Ca-Si-C復合脫氧劑、鋁粒等脫氧劑。
5. LF精煉爐的三大危害是粉塵.噪音.輻射.其中產生的輻射對人身體會造成什麼樣的具體危害 謝謝
LF爐主要是電弧輻射，輻射主要產生可見光、紅外線和紫外線三種射線，回而不會產生對人體答危害較大的X射線。其中，波長范圍在180～290納米的紫外線，具有強烈的生物學作用，可以被皮膚深部組織真皮吸收，可以造成嚴重的傷害。紅外線是熱輻射線，眼睛受到輻射，會使眼球晶體變化，常時間照射會導致白內障發生。 中短波紫外線能強烈地刺激和損害眼睛、皮膚。只要受到短時間的輻射，也可以引起眼睛發炎形成電光性眼炎。發病程度要看受紫外線照射的程度如何。一般數小時後即出現症狀。首先是眼睛疼痛，有沙粒感，多淚、畏光，怕風吹；接下來眼睛發炎，結膜受到感染。常常是半夜裡眼睛突然劇痛，不能入睡。
6. 請教鋼廠達人，LF，VD, RH, VC 精煉爐是什麼意思，主要降低鋼水中哪些指標，謝謝
VD 真空脫碳爐
RH 真空循環脫氣精煉爐
VOD 真空吹氧脫碳爐
AOD 氬氧脫碳爐
另。鋼包內爐法（LF）、鋼包精容煉爐（ASEA-SKF）、真空電弧加熱脫氣法（VAD）
統統屬於鋼水的爐外精煉——轉爐出鋼後的提高鋼液品質的精煉方式
7. 求碳化硅.硅鐵粉...等在lf精煉爐中的作用
隨著現代科學技術的發展和工農業對鋼材質量要求的提高,鋼廠普遍採用了爐外精煉工藝流程,它已成為現代煉鋼工藝中不可缺少的重要環節。由於這種技術可以提高煉鋼設備的生產能力,改善鋼材質量,降低能耗,減少耐材、能源和鐵合金消耗,因此,爐外精煉技術已成為當今世界鋼鐵冶金發展的方向。對於爐外精煉技術存在的問題及發展方向有必要進行探討。
1 國內外爐外精煉技術的發展歷程和現狀
隨著煉鋼技術的不斷進步,爐外精煉在現代鋼鐵生產中已經佔有重要地位,傳統的生產流程(高爐→煉鋼爐(電爐或轉爐)→鑄錠),已逐步被新的流程(高爐→鐵水預處理→煉鋼爐→爐外精煉→連鑄)所代替。已成為國內外大型鋼鐵企業生產的主要工藝流程,尤其在特殊鋼領域,精煉和連鑄技術發展得日趨成熟。精煉工序在整個流程中起到至關重要的作用,一方面通過這道工序可以提高鋼的純凈度、去除有害夾雜、進行微合金化和夾雜物變性處理;另一方面,精煉又是一個緩沖環節,有利於連鑄生產均衡地進行。
日本在20世紀70年代為了降低煉鋼成本,提高鋼的純凈度和質量,率先將爐外精煉技術應用於特殊鋼生產中,隨後西歐的鋼鐵企業也加入到推廣和使用這項技術的行列中。據資料報道,日本早在1985年精煉率達到65.9%,1989年上升到73.4%,特殊鋼的精煉率達到94%,新建電爐短流程鋼廠100%採用爐外精煉技術。80年代連鑄技術發展迅速,原有的煉鋼爐難以滿足連鑄的技術要求,更加促進了爐外精煉技術的發展,到1990年為止世界各主要工業國家擁有1000多台(套)爐外精煉設備。
我國早在20世紀50年代末,60年代中期就在煉鋼生產中採用高鹼度合成渣在出鋼過程中脫硫冶煉軸承鋼、鋼包靜態脫氣等初步精煉技術,但沒有精煉的裝備。60年代中期至70年代有些特鋼企業(大冶、武鋼等)引進一批真空精煉設備。80年代我國自行研製開發的精煉設備逐漸投入使用(如LF爐、噴粉、攪拌設備),黑龍江省冶金研究所等單位聯合研製開發了喂線機、包芯線機和合金芯線,完善了爐外精煉技術的輔助技術。現在這項技術已經非常成熟,以爐外精煉技術為核心的「三位一體」短流程工藝廣泛應用於國內各鋼鐵企業,取得了很好的效果。初煉(電爐或轉爐)→精煉→連鑄,成了現代化典型的工藝短流程。
2 爐外精煉技術的特點與功能
爐外精煉是指在鋼包中進行冶煉的過程,是將真空處理、吹氬攪拌、加熱控溫、喂線噴粉、微合金化等技術以不同形式組合起來,出鋼前盡量除去氧化渣,在鋼包內重新造還原渣,保持包內還原性氣氛。爐外精煉的目的是降低鋼中的C、P、S、O、H、N、等元素在鋼中的含量,以免產生偏析、白點、大顆粒夾雜物,降低鋼的抗拉強度、韌性、疲勞強度、抗裂性等性能。這些工作只有在精煉爐上進行,其特點與功能如下:
1)可以改變冶金反應條件。煉鋼中脫氧、脫碳、脫氣的反應產物為氣體,精煉可以在真空條件下進行,有利於反應的正向進行,通常工作壓力≥50Pa,適於對鋼液脫氣。
2)可以加快熔池的傳質速度。液相傳質速度決定冶金反應速度的快慢,精煉過程採用多種攪拌形式(氣體攪拌、電磁攪拌、機械攪拌)使系統內的熔體產生流動,加速熔體內傳熱、傳質的過程,達到混合均勻的目的。
3)可以增大渣鋼反應的面積。各種精煉設備均有攪拌裝置,攪拌過程中可以使鋼渣乳化,合金、鋼渣隨氣泡上浮過程中發生熔化、熔解、聚合反應,通常1噸鋼液的渣鋼反應面積為0.8～1.3mm2,當渣量為原來的6%時,鋼渣乳化後形成半徑為0.3mm的渣滴,反應界面會增大1000倍。微合金化、變性處理就是利用這個原理提高精煉效果。
4)可以在電爐(轉爐)和連鑄之間起到緩沖作用,精煉爐具有靈活性,使作業時間、溫度控制較為協調,與連鑄形成更加通暢的生產流程。
3 爐外精煉技術在生產中的應用目前得到公認並被廣泛應用的爐外精煉方法有:LF法、RH法、VOD法。
3.1 LF法(鋼包精煉爐法)
它是1971年由日本大同鋼公司發明的,用電弧加熱,包底吹氬攪拌。
3.1.1 工藝優點
1)電弧加熱熱效率高,升溫幅度大,控溫准確度可達±5℃;
2)具備攪拌和合金化的功能,吹氬攪拌易於實現窄范圍合金成份控制,提高產品的穩定性;
3)設備投資少,精煉成本低,適合生產超低硫鋼、超低氧鋼。
3.1.2 LF法的生產工藝要點
1)加熱與控溫LF採用電弧加熱,熱效率高,鋼水平均升溫1℃耗電0.5～0.8kW·h,LF升溫速度決定於供電比功率(kVA/t),而供電的比功率又決定於鋼包耐火材料的熔損指數。因採用埋弧泡沫渣技術,可減少電弧的熱輻射損失,提高熱效率10%～15%,終點溫度的精確度≤±5℃。
2)採用白渣精煉工藝。下渣量控制在≤5kg/t,一般採用Al2O3-CaO-SiO2系爐渣,包渣鹼度R≥3,以避免爐渣再氧化。吹氬攪拌時避免鋼液裸露。
3)合金微調與窄成份范圍控制。據試驗報道,使用合金芯線技術可提高金屬回收率,齒輪鋼中鈦的回收率平均達到87.9%,硼的回收率達64.3%,鋼包喂碳線回收率高達90%,ZG30CrMnMoRE喂稀土線稀土回收率達到68%,高的回收率可實現窄成份控制。
3.1.3 LF法在生產實踐中的應用
2000年6月,鞍鋼第一煉鋼廠新建的連鑄車間正式投產,精煉設備由兩座LF鋼包精煉爐,年處理鋼水200萬t;一座VD鋼水真空處理裝置,年處理鋼水80萬t組成。LF爐最大升溫速度為4℃,LF爐平均處理周期≤28min;處理效果:平均[H]≤0.0002%;最低[H]≤0.0001%。
我國現有家重軌生產廠(攀鋼、包鋼、鞍鋼和武鋼)生產典型的工藝路線如下:LD→LF→VD→WF→CC,鋼包吊到LF處理線的鋼包車上後,由人工接通鋼包底吹氬的快速接頭,根據要求的鋼水成分及溫度確定物料的投入量(含喂絲)重軌鋼含碳量較高,因而增碳顯得很重要,轉爐出鋼時鋼水含碳量控制為0.2%～0.3%(wt),爐後增碳至0.60%～0.65%(wt),在LF爐處理時再增0.10%～0.15%(wt)個碳至標准成份的中上限,經VD處理後即可達到鋼種成分要求。
3.2 RH法(真空循環脫氣法)這種方法是1958年西德發明的,其基本原理是利用氣泡將鋼水不斷的提升到真空室內進行脫氣、脫碳,然後迴流到鋼包中。
3.2.1 RH法的優點
1)反應速度快。真空脫氣周期短,一般10分鍾可以完成脫氣操作,5分種能完成合金化及溫度均勻化,可與轉爐配合使用。
2)反應效率高。鋼水直接在真空室內反應,鋼中可達到[H]≤1.0×10-6,[N]≤25×10-6,[C]≤10×10-6,的超純凈鋼。
3)可進行吹氧脫碳和二次燃燒熱補償,減少精煉過程的溫降。
3.2.2 RH法工藝參數
1)RH循環量。循環量是指單位時間內通過上升管或下降管的鋼水量,單位是t/min。有關資料給出的計算公式為: Q=0.002×Du1.5·G0.33,式中:Q———循環流量,t/min;Du———上升管直徑,cm;G———上升管內氬氣流量,L/min。
2)循環因數。他是指在RH處理過程中通過真空室的鋼水與處理量之比,其公式為:μ=w·t/v式中:μ———循環因數,次;w———循環量,t/min;t———循環時間,min;v———鋼包容量,t。
3)供氧強度與含碳量的關系。向RH內吹氧可以提高脫碳速度,即RH-OB法。當[C]/[O]>0.66時鋼包內氧的傳質速度決定脫碳速度,其計算公式為:
QO2=27.3×Q·[C]式中:QO2———氧氣強度,Nm3/min;Q———鋼水循環量,t/min;[C]———含碳量,Nm3/t。
3.2.3 RH法在生產實踐中的應用
日本的山陽鋼廠將LF與RH配合生產軸承鋼形成EF-LF-RH-CC軸承鋼生產線,鋼中總氧量達到5.8×10-6。LF-RH法首先利用LF爐將鋼水升溫,利用LF攪拌和渣精煉功能進行還原精煉,是鋼水脫硫和預脫氧,然後將鋼水送入RH中進行脫氫和二次脫氧。經過這樣處理大大的提高了鋼水的清潔度,同時鋼水的溫度達到連鑄需要的溫度。
寶鋼爐外精煉設備有RH-OB、鋼包噴粉裝置、CAS精煉裝置,RH-OB的冶煉效果較理想,脫氫率為50%～70%,脫氮率為20%～40%,一般情況下,經RH-OB處理後[H]≤2.5×10-6,[C]≤30×10-6,去除鋼中非金屬夾雜物一般能達到70%,鋼中總氧量≤25×10-6,而且在RH中合金處理可以提高合金的收得率和控制的精確度,[C]、[Si]、[Mn]的控制精度能達到±0.01%,鋁的精確度可達到1.5×10-3,取得了較好的爐外精煉效果。
3.3 VOD法(真空罐內鋼包吹氧除氣法)
3.3.1 VOD的特點VOD法是1965年西德首先開發應用的,它是將鋼包放入真空罐內從頂部的氧槍向鋼包內吹氧脫碳,同時從鋼包底部向上吹氬攪拌。此方法適合生產超低碳不銹鋼,達到保鉻去碳的目的,可與轉爐配合使用。他的優點是實現了低碳不銹鋼冶煉的必要的熱力學和動力學的條件-高溫、真空、攪拌。
3.3.2 VOD法在生產實踐中的應用
20世紀90年代初,上海大隆鑄鍛廠從德國萊寶(leybold)公司進口1台15tVODC的關鍵設備和技術軟體。採用電爐初煉鋼水經VODC爐外精煉的工藝方法,精煉了超低碳不銹鋼、中低合金鋼和碳鋼,取得了很好的冶金效果,鋼中非金屬夾雜物減少,氫含量小於3×10-6氧含量小於6.5×10-6,不銹鋼中鉻回收率達98%～99%,精煉後的鋼具有十分優越的性能。VODC精煉工藝成熟,控制容易,適應中小型鋼廠和鑄鋼廠的多鋼種、小噸位精煉生產需要,對發展鑄鋼行業的精煉生產會起到很大積極作用,具有廣闊的發展前景10。
撫順特殊鋼有限公司有30tVOD爐,採用EAF+VOD技術精煉不銹鋼,可使[H]≤2.58×10-6,T[O]≤41.9×10-6,鉻回收率達到99.5%,脫硫率64.2%,精煉高碳鉻軸承鋼T[O]≤12.13×10-6 。
4 發展爐外精煉技術需解決的問題及發展方向爐外精煉技術已經應用40年,對提高鋼的純凈度、精確控製成分含量及細化組織結構等方面都起了重要作用,使冶煉成本大幅降低,同時提高了鋼的品質和性能。但在發展的過程中也出現了一些問題,有待於解決,使這項技術更加完美。
1)實現爐外精煉工藝的智能化控制,根據來料鋼水的各種技術參數,利用信息技術,制定最佳的精煉工藝方案,並通過計算機控制各精煉工序。精煉工位配備快速分析設備,實現數據網路化,減少熱停等待時間。
2)爐外處理設備將實現「多功能化」。在水鋼精煉設備中將渣洗精煉、真空冶金、攪拌工藝以及加熱控溫功能全部組合起來,實現精煉,以滿足超純凈鋼生產的社會需求。
3)開發高純度、高密度、高強度的優質鹼性耐火材料,以適應不同精煉爐的需要,注重產品質量的穩定性。耐火材料的使用條件應盡可能與爐渣相適應,最大限度地降低侵蝕速度。要根據精煉設備的實際情況形成不同層次的配套材料,研究開發保溫和修補技術,提高爐襯的使用壽命。
4)減少精煉過程的污染排放,精煉過程會產生大量廢氣,其中含SO2、Pb、金屬氧化物、懸浮顆粒等,在真空脫氣冷卻水中含有固態懸浮物、Pb、Zn等,這些污染物須經企業內部的相關處理,把污染程度降低到符合排放標准後再排放,加強環境保護意識。
5 結束語
爐外精煉技術是一項提高產品質量,降低生產成本的先進技術,是現代化煉鋼工藝不可缺少的重要環節,具有化學成分及溫度的精確控制、夾雜物排除、頂渣還原脫S、Ca處理、夾雜物形態控制、去除H、O、C、S等雜質、真空脫氣等冶金功能。只有強化每項功能的作用,才能發揮爐外精煉的優勢,生產出高品質純凈鋼種。
8. 請問下，用石英砂打的中頻爐煉60號鋼怎麼樣後面還配精煉爐，工藝是個什麼情況用鎂砂又是怎麼個工藝
石英砂打的中頻爐目前爐齡30次左右，根據鋼種有所變化，採用搗打方式；鎂砂情況類似，使用壽命有所延長，爐齡可達50次左右；更好的搗打料，爐齡能上100次。
9. 滿足lf精煉爐脫硫的具體條件及其原理
引言
隨著現代科學技術的發展和工農業對鋼材質量要求的提高,鋼廠普遍採用了爐外精煉工藝流程,它已成為現代煉鋼工藝中不可缺少的重要環節。由於這種技術可以提高煉鋼設備的生產能力,改善鋼材質量,降低能耗,減少耐材、能源和鐵合金消耗,因此,爐外精煉技術已成為當今世界鋼鐵冶金發展的方向。對於爐外精煉技術存在的問題及發展方向有必要進行探討。
1 國內外爐外精煉技術的發展歷程和現狀
隨著煉鋼技術的不斷進步,爐外精煉在現代鋼鐵生產中已經佔有重要地位,傳統的生產流程(高爐→煉鋼爐(電爐或轉爐)→鑄錠),已逐步被新的流程(高爐→鐵水預處理→煉鋼爐→爐外精煉→連鑄)所代替。已成為國內外大型鋼鐵企業生產的主要工藝流程,尤其在特殊鋼領域,精煉和連鑄技術發展得日趨成熟。精煉工序在整個流程中起到至關重要的作用,一方面通過這道工序可以提高鋼的純凈度、去除有害夾雜、進行微合金化和夾雜物變性處理;另一方面,精煉又是一個緩沖環節,有利於連鑄生產均衡地進行。
日本在20世紀70年代為了降低煉鋼成本,提高鋼的純凈度和質量,率先將爐外精煉技術應用於特殊鋼生產中,隨後西歐的鋼鐵企業也加入到推廣和使用這項技術的行列中。據資料報道,日本早在1985年精煉率達到65.9%,1989年上升到73.4%,特殊鋼的精煉率達到94%,新建電爐短流程鋼廠100%採用爐外精煉技術。80年代連鑄技術發展迅速,原有的煉鋼爐難以滿足連鑄的技術要求,更加促進了爐外精煉技術的發展,到1990年為止世界各主要工業國家擁有1000多台(套)爐外精煉設備。
我國早在20世紀50年代末,60年代中期就在煉鋼生產中採用高鹼度合成渣在出鋼過程中脫硫冶煉軸承鋼、鋼包靜態脫氣等初步精煉技術,但沒有精煉的裝備。60年代中期至70年代有些特鋼企業(大冶、武鋼等)引進一批真空精煉設備。80年代我國自行研製開發的精煉設備逐漸投入使用(如LF爐、噴粉、攪拌設備),黑龍江省冶金研究所等單位聯合研製開發了喂線機、包芯線機和合金芯線,完善了爐外精煉技術的輔助技術。現在這項技術已經非常成熟,以爐外精煉技術為核心的「三位一體」短流程工藝廣泛應用於國內各鋼鐵企業,取得了很好的效果。初煉(電爐或轉爐)→精煉→連鑄,成了現代化典型的工藝短流程。
2 爐外精煉技術的特點與功能
爐外精煉是指在鋼包中進行冶煉的過程,是將真空處理、吹氬攪拌、加熱控溫、喂線噴粉、微合金化等技術以不同形式組合起來,出鋼前盡量除去氧化渣,在鋼包內重新造還原渣,保持包內還原性氣氛。爐外精煉的目的是降低鋼中的C、P、S、O、H、N、等元素在鋼中的含量,以免產生偏析、白點、大顆粒夾雜物,降低鋼的抗拉強度、韌性、疲勞強度、抗裂性等性能。這些工作只有在精煉爐上進行,其特點與功能如下:
1)可以改變冶金反應條件。煉鋼中脫氧、脫碳、脫氣的反應產物為氣體,精煉可以在真空條件下進行,有利於反應的正向進行,通常工作壓力≥50Pa,適於對鋼液脫氣。
2)可以加快熔池的傳質速度。液相傳質速度決定冶金反應速度的快慢,精煉過程採用多種攪拌形式(氣體攪拌、電磁攪拌、機械攪拌)使系統內的熔體產生流動,加速熔體內傳熱、傳質的過程,達到混合均勻的目的。
3)可以增大渣鋼反應的面積。各種精煉設備均有攪拌裝置,攪拌過程中可以使鋼渣乳化,合金、鋼渣隨氣泡上浮過程中發生熔化、熔解、聚合反應,通常1噸鋼液的渣鋼反應面積為0.8～1.3mm2,當渣量為原來的6%時,鋼渣乳化後形成半徑為0.3mm的渣滴,反應界面會增大1000倍。微合金化、變性處理就是利用這個原理提高精煉效果。
4)可以在電爐(轉爐)和連鑄之間起到緩沖作用,精煉爐具有靈活性,使作業時間、溫度控制較為協調,與連鑄形成更加通暢的生產流程。
3 爐外精煉技術在生產中的應用目前得到公認並被廣泛應用的爐外精煉方法有:LF法、RH法、VOD法。
3.1 LF法(鋼包精煉爐法)
它是1971年由日本大同鋼公司發明的,用電弧加熱,包底吹氬攪拌。
3.1.1 工藝優點
1)電弧加熱熱效率高,升溫幅度大,控溫准確度可達±5℃;
2)具備攪拌和合金化的功能,吹氬攪拌易於實現窄范圍合金成份控制,提高產品的穩定性;
3)設備投資少,精煉成本低,適合生產超低硫鋼、超低氧鋼。
3.1.2 LF法的生產工藝要點
1)加熱與控溫LF採用電弧加熱,熱效率高,鋼水平均升溫1℃耗電0.5～0.8kW·h,LF升溫速度決定於供電比功率(kVA/t),而供電的比功率又決定於鋼包耐火材料的熔損指數。因採用埋弧泡沫渣技術,可減少電弧的熱輻射損失,提高熱效率10%～15%,終點溫度的精確度≤±5℃。
2)採用白渣精煉工藝。下渣量控制在≤5kg/t,一般採用Al2O3-CaO-SiO2系爐渣,包渣鹼度R≥3,以避免爐渣再氧化。吹氬攪拌時避免鋼液裸露。
3)合金微調與窄成份范圍控制。據試驗報道,使用合金芯線技術可提高金屬回收率,齒輪鋼中鈦的回收率平均達到87.9%,硼的回收率達64.3%,鋼包喂碳線回收率高達90%,ZG30CrMnMoRE喂稀土線稀土回收率達到68%,高的回收率可實現窄成份控制。
3.1.3 LF法在生產實踐中的應用
2000年6月,鞍鋼第一煉鋼廠新建的連鑄車間正式投產,精煉設備由兩座LF鋼包精煉爐,年處理鋼水200萬t;一座VD鋼水真空處理裝置,年處理鋼水80萬t組成。LF爐最大升溫速度為4℃,LF爐平均處理周期≤28min;處理效果:平均[H]≤0.0002%;最低[H]≤0.0001%。
我國現有家重軌生產廠(攀鋼、包鋼、鞍鋼和武鋼)生產典型的工藝路線如下:LD→LF→VD→WF→CC,鋼包吊到LF處理線的鋼包車上後,由人工接通鋼包底吹氬的快速接頭,根據要求的鋼水成分及溫度確定物料的投入量(含喂絲)重軌鋼含碳量較高,因而增碳顯得很重要,轉爐出鋼時鋼水含碳量控制為0.2%～0.3%(wt),爐後增碳至0.60%～0.65%(wt),在LF爐處理時再增0.10%～0.15%(wt)個碳至標准成份的中上限,經VD處理後即可達到鋼種成分要求。
3.2 RH法(真空循環脫氣法)這種方法是1958年西德發明的,其基本原理是利用氣泡將鋼水不斷的提升到真空室內進行脫氣、脫碳,然後迴流到鋼包中。
3.2.1 RH法的優點
1)反應速度快。真空脫氣周期短,一般10分鍾可以完成脫氣操作,5分種能完成合金化及溫度均勻化,可與轉爐配合使用。
2)反應效率高。鋼水直接在真空室內反應,鋼中可達到[H]≤1.0×10-6,[N]≤25×10-6,[C]≤10×10-6,的超純凈鋼。
3)可進行吹氧脫碳和二次燃燒熱補償,減少精煉過程的溫降。
3.2.2 RH法工藝參數
1)RH循環量。循環量是指單位時間內通過上升管或下降管的鋼水量,單位是t/min。有關資料給出的計算公式為: Q=0.002×Du1.5·G0.33,式中:Q———循環流量,t/min;Du———上升管直徑,cm;G———上升管內氬氣流量,L/min。
2)循環因數。他是指在RH處理過程中通過真空室的鋼水與處理量之比,其公式為:μ=w·t/v式中:μ———循環因數,次;w———循環量,t/min;t———循環時間,min;v———鋼包容量,t。
3)供氧強度與含碳量的關系。向RH內吹氧可以提高脫碳速度,即RH-OB法。當[C]/[O]>0.66時鋼包內氧的傳質速度決定脫碳速度,其計算公式為:
QO2=27.3×Q·[C]式中:QO2———氧氣強度,Nm3/min;Q———鋼水循環量,t/min;[C]———含碳量,Nm3/t。
3.2.3 RH法在生產實踐中的應用
日本的山陽鋼廠將LF與RH配合生產軸承鋼形成EF-LF-RH-CC軸承鋼生產線,鋼中總氧量達到5.8×10-6。LF-RH法首先利用LF爐將鋼水升溫,利用LF攪拌和渣精煉功能進行還原精煉,是鋼水脫硫和預脫氧,然後將鋼水送入RH中進行脫氫和二次脫氧。經過這樣處理大大的提高了鋼水的清潔度,同時鋼水的溫度達到連鑄需要的溫度。
寶鋼爐外精煉設備有RH-OB、鋼包噴粉裝置、CAS精煉裝置,RH-OB的冶煉效果較理想,脫氫率為50%～70%,脫氮率為20%～40%,一般情況下,經RH-OB處理後[H]≤2.5×10-6,[C]≤30×10-6,去除鋼中非金屬夾雜物一般能達到70%,鋼中總氧量≤25×10-6,而且在RH中合金處理可以提高合金的收得率和控制的精確度,[C]、[Si]、[Mn]的控制精度能達到±0.01%,鋁的精確度可達到1.5×10-3,取得了較好的爐外精煉效果。
3.3 VOD法(真空罐內鋼包吹氧除氣法)
3.3.1 VOD的特點VOD法是1965年西德首先開發應用的,它是將鋼包放入真空罐內從頂部的氧槍向鋼包內吹氧脫碳,同時從鋼包底部向上吹氬攪拌。此方法適合生產超低碳不銹鋼,達到保鉻去碳的目的,可與轉爐配合使用。他的優點是實現了低碳不銹鋼冶煉的必要的熱力學和動力學的條件-高溫、真空、攪拌。
3.3.2 VOD法在生產實踐中的應用
20世紀90年代初,上海大隆鑄鍛廠從德國萊寶(leybold)公司進口1台15tVODC的關鍵設備和技術軟體。採用電爐初煉鋼水經VODC爐外精煉的工藝方法,精煉了超低碳不銹鋼、中低合金鋼和碳鋼,取得了很好的冶金效果,鋼中非金屬夾雜物減少,氫含量小於3×10-6氧含量小於6.5×10-6,不銹鋼中鉻回收率達98%～99%,精煉後的鋼具有十分優越的性能。VODC精煉工藝成熟,控制容易,適應中小型鋼廠和鑄鋼廠的多鋼種、小噸位精煉生產需要,對發展鑄鋼行業的精煉生產會起到很大積極作用,具有廣闊的發展前景10。
撫順特殊鋼有限公司有30tVOD爐,採用EAF+VOD技術精煉不銹鋼,可使[H]≤2.58×10-6,T[O]≤41.9×10-6,鉻回收率達到99.5%,脫硫率64.2%,精煉高碳鉻軸承鋼T[O]≤12.13×10-6 。
4 發展爐外精煉技術需解決的問題及發展方向爐外精煉技術已經應用40年,對提高鋼的純凈度、精確控製成分含量及細化組織結構等方面都起了重要作用,使冶煉成本大幅降低,同時提高了鋼的品質和性能。但在發展的過程中也出現了一些問題,有待於解決,使這項技術更加完美。
1)實現爐外精煉工藝的智能化控制,根據來料鋼水的各種技術參數,利用信息技術,制定最佳的精煉工藝方案,並通過計算機控制各精煉工序。精煉工位配備快速分析設備,實現數據網路化,減少熱停等待時間。
2)爐外處理設備將實現「多功能化」。在水鋼精煉設備中將渣洗精煉、真空冶金、攪拌工藝以及加熱控溫功能全部組合起來,實現精煉,以滿足超純凈鋼生產的社會需求。
3)開發高純度、高密度、高強度的優質鹼性耐火材料,以適應不同精煉爐的需要,注重產品質量的穩定性。耐火材料的使用條件應盡可能與爐渣相適應,最大限度地降低侵蝕速度。要根據精煉設備的實際情況形成不同層次的配套材料,研究開發保溫和修補技術,提高爐襯的使用壽命。
4)減少精煉過程的污染排放,精煉過程會產生大量廢氣,其中含SO2、Pb、金屬氧化物、懸浮顆粒等,在真空脫氣冷卻水中含有固態懸浮物、Pb、Zn等,這些污染物須經企業內部的相關處理,把污染程度降低到符合排放標准後再排放,加強環境保護意識。
5 結束語
爐外精煉技術是一項提高產品質量,降低生產成本的先進技術,是現代化煉鋼工藝不可缺少的重要環節,具有化學成分及溫度的精確控制、夾雜物排除、頂渣還原脫S、Ca處理、夾雜物形態控制、去除H、O、C、S等雜質、真空脫氣等冶金功能。只有強化每項功能的作用,才能發揮爐外精煉的優勢,生產出高品質純凈鋼種。
10. 熔煉多晶硅用的石英坩堝的原材料為什麼要用融石英而不是直接用石英砂
石英砂高溫膨脹，融石英是經過高溫煉制的膨脹系數小得多，用來做硅質坩堝最合適！