爐外精煉問答題提綱(劉宇雁)

爐外精煉問答題提綱〔劉宇雁〕冶金2023-3,4,5班 2023.11其他參考思考題和復(fù)習(xí)內(nèi)容1．傳統(tǒng)煉鋼方法有何弊端？進(jìn)展?fàn)t外精煉的意義及目的是什么？答：1〕傳統(tǒng)煉鋼方法弊端：電爐的復(fù)原期鋼液吸氣嚴(yán)峻；出鋼、澆注過程鋼液二次氧化嚴(yán)峻；電爐復(fù)原期的變壓器利用率格外低；電爐煉鋼的品種受限制；轉(zhuǎn)爐煉鋼法去硫困難。2〕正是由于以上諸多緣由，使得傳統(tǒng)的煉鋼法受到挑戰(zhàn)，促使電爐功能分化。尤其是超高功率電爐很“自然地”與爐外精煉相協(xié)作。煉鋼爐〔初煉爐〕配爐外精煉的優(yōu)越性如下〔1〕縮短冶煉時間，提高生產(chǎn)率2〕〕4〕降低生產(chǎn)本錢?；蚱涮攸c與功能如下:123)可以增大渣鋼反響的面積；4)協(xié)調(diào),與連鑄形成更加通暢的生產(chǎn)流程。2．在處理不同噸位、不同質(zhì)量要求的鋼液時，如何經(jīng)濟(jì)合理地利用和開發(fā)RH的裝置和功RH－OBRH－KTB答：1〕在處理不同噸位、不同質(zhì)量要求的鋼液時，如何經(jīng)濟(jì)合理地利用和開發(fā)RH的裝置和功能？d插入管↑擴(kuò)大升降管/、將循環(huán)管由圓形改為橢圓形或t處理↑→處理容量↑；②降低吹入氣體進(jìn)氣管的位置，可RH〔提〔提高真空泵的抽氣力量；均可提高RH的循環(huán)流量〔循環(huán)速度。RHRH具有脫氣、脫氧、脫碳、脫硫、升溫、成分掌握、超低碳鋼精煉、不銹鋼冶煉等多功能精煉設(shè)備。2〕RH－OBRH－KTB(1〕一樣點：吹氧提溫(2〕不同點：①RH－OB：RH-OBRH-0B室底部側(cè)墻上，噴嘴通氬氣保護(hù)。②RH－KTBRH鋼水外表吹氧，掌握鋼水外表的CO的二次燃燒，用燃燒的熱量加熱鋼水，可以獲得較慢的降溫速度而不需要向鋼水中加鋁。RH—KTB①二次燃燒的掌握。②可以降低出鋼溫度。③出鋼碳含量及脫碳速度的掌握。LF爐主要冶金功能及精煉手段有哪些？其變壓器功率水平〔噸鋼功率〕一般是多少？LF答：1〕LF爐主要冶金功能及精煉手段：〔〕〕3〕〔4〕造堿性合成渣。LF〔噸鋼功率〕150～200KV·A/t，300KV·A/tLFLFV精煉法是鋼包爐〔LadleFurnace〕十真空〔Vacuum〕的爐外精煉法。多功能LF爐在增設(shè)真空手段后，被稱為LFV。它是一種集電弧加熱、氣體攪拌、真空脫氣、合成渣精煉、噴吹精煉粉劑及添加合金元素等功能于一體的精煉法，也稱多功能LF法。精煉中鋼液加熱的目的是什么？比較不同加熱類型〔電弧、CAS-OBAOH〕的優(yōu)缺點〔10分〕答：1〕加熱的目的：①補償鋼液從初煉爐到精煉爐過程中的溫度下降；②供給熔化造渣材〔承受真空脫氣法進(jìn)展對鋼液真空處理，鋼液真空脫氣過程的溫度降低值，隨著處理容量和脫氣室的預(yù)熱溫度的提高而削減，隨〕和吹氬攪拌時氬氣吸取的熱量及液面熱輻射損失；④保證足夠充裕的精煉時間和鋼液溫度；⑤保證鋼液具有適宜的澆注溫度。2〕主要方法及優(yōu)缺點比較：工程工程優(yōu)點電弧加熱〔應(yīng)用最多〕①熱效率較高，應(yīng)用廣②鋼水溫度易于掌握使用。局限性化學(xué)加熱〔鋼液鋁氧加熱法〕化學(xué)加熱法的共性:①加熱效率高，升溫速度大；②氧氣利用率高〔用浸入式氧槍；③設(shè)備簡潔、投資和操作費用低、操作便利、本錢低而效率高；④可有效提高連鑄比，降低出鋼溫度，①對電極的性能要求太高；①鋁和合金的消耗率↑；②電弧距鋼包爐內(nèi)村的距 種硅、錳的氧化，使熔渣的堿度下降或氧勢增加，這些都離太近、包村壽命短； 加強攪拌〔要求有肯定強③常壓下電弧加熱時促進(jìn) 攪拌，即存在一個最小的吹氬強度；頂吹氧氣流股對鋼液鋼液吸氣； ④基建設(shè)備投資、操作的適硅和錳的氧化。應(yīng)性、本錢等方面不夠經(jīng) ③可適用的鋼種有限；濟(jì)。 ④加熱速度小〔2～6℃/min，升溫幅度小，不利于提高生產(chǎn)率。4.0℃/min工程 CAS-OB AOH共性 熱〔鋁氧加熱法〕原理：鋁氧化升溫〔鋁與氧的放熱反響〕——即利用氧槍吹入氧鋼中的發(fā)熱劑發(fā)生氧化反響，產(chǎn)生化學(xué)熱。燃燒熱通過輻射、傳導(dǎo)、對流傳給鋼水，借助氬氣攪拌將熱傳向鋼水深部〔溫度均勻。鋼液攪拌是均勻熔池溫度和成分、產(chǎn)物排出的必不行少的措施，而吹入的氧氣缺乏以滿足對熔池攪拌的要求，因此都要承受氬氣攪拌。原理 離罩利用鋁或硅氧化的化學(xué)熱對鋼液加熱。加鋁方式 通過浸入罩上方的加料口參加塊狀鋁

化學(xué)熱，而使鋼液快速升溫。喂絲〔薄鋼皮包裹的鋁絲可以定時、定量地參加所需氧量。吹氧方式及氧吹氧方式及氧槍構(gòu)造材料〔AlO≥90％〕23吹氧。在處理的全程，始終進(jìn)展底吹氬。耐火陶瓷制成的氧槍，插入鋼液熔池中供氧；地推測鋁的氧化量和升溫結(jié)果。攪拌方式〔吹氬〕用吹氬槍插入鋼液吹氬和輔以包底設(shè)置透氣磚吹氬。固體料參加的目的和原則是什么？以鈣合金的參加方法為例，比較金屬液添加物料法如合成渣洗法、噴吹法和喂線法的異同點。答：1〕固體料參加的目的和原則是：目的及原則：為了完成某種冶金任務(wù)，如脫碳、脫硫、脫氧、合金化、掌握夾雜物性態(tài)，以及到達(dá)凈化鋼液、提高合金吸取率；改善鋼水的可澆性，往往需要參加一些固態(tài)反響劑。要求所參加的反響劑的利用率盡可能高。因而在反響劑參加時，①總是設(shè)法使反響劑直接參加反響區(qū)，②并與反響物有可能大的接觸界面，③同時盡量削減反響劑在參與反響前的損失。方法：為達(dá)上述要求，在生產(chǎn)條件下對反響劑的參加方法作了一系列的改進(jìn)，提出了一些行之有效的措施。這些措施根本上可分為二種類型。一種是將塊狀的反響劑變成粉劑，〔用載流氣體將參與精煉反響的熔劑，通過浸入式的噴槍，吹入被精煉的鋼液中，如SL或TN〕另一種是將具有較大反響界面的反響劑用機械的方法，使其快速地穿過渣層而進(jìn)入液態(tài)熔池中〔反響劑以較高的速度直接參加熔體中，如喂絲和噴丸。固體料的這些參加方法，單獨地或與其他精練手段組合成一系列的爐外精煉方法。2〕以鈣合金的參加方法為例，金屬液添加物料法異同點：一樣點：將鈣合金以不同的形式參加鋼液中，均可起到脫硫、脫氧、去除夾雜物、夾雜物變性處理以及合金成分調(diào)整的作用。不同點：合成渣法：水注入鋼包的動能，使鋼與渣形成乳濁液，以大幅度增加鋼渣反響面積。在反響過程中，氧和硫進(jìn)入爐渣，鋼中夾雜物上浮入渣，從而使鋼液干凈。合成渣法處理的主要鋼種有構(gòu)造鋼和軸承鋼。渣洗法是在出鋼時利用鋼流的沖擊作用使鋼包中的合成渣與鋼液混合，精煉鋼液。噴吹法：噴吹法是用載氣〔Ar〕將精煉粉劑流態(tài)化，形成氣固兩相流，經(jīng)過噴槍，直接將精煉劑送入鋼液內(nèi)部。由于精煉粉劑粒度小，進(jìn)入鋼液后，與鋼液的接觸面積大大增加。因此，可以顯著提高精煉效果。噴粉法的實質(zhì)就是用氣體作載體，向鋼液內(nèi)噴吹精煉劑、增碳劑、合成渣或合金。噴粉法不僅有較好的脫硫、脫氧、削減夾雜、改善夾雜形態(tài)等效果。喂絲CaAl于低碳鋼包芯線中，通過喂絲機將其送入鋼液內(nèi)部。優(yōu)點：穩(wěn)定合金元素的利用率；②添加過程無噴濺，避開了鋼液再氧化；③精煉過程溫降?。虎茉O(shè)備投資少；⑤處理本錢低。在AOD操作工藝中，一般分幾個階段把氧與不同比例的氬混合吹入爐中？每個階段的氧［C］及溫度的掌握范圍是多少？答：爐型 階段 目的 O：Ar [C]/％2

T/℃工具，可大量使用廉價的高碳鉻鐵。

＜10.5〔同硅〕

1600～1650定原則

C、Si、Mn素所需的氧量，然后分階段把氧與不同比例的氬混合吹入爐中，一般吹入氬－氧混合氣體的比例分3～4個階段進(jìn)展混合和吹煉，隨著[C]的降低不斷轉(zhuǎn)變氧氬比供氣。關(guān)鍵問題是如何提高脫碳O－Ar〔N〕2 2氧氬比。不銹鋼氮含量要求低的鋼種，應(yīng)使用純氬；對氮含量不會引起鋼質(zhì)量問題的鋼種，可使用粗氬或以氮氣代替氬氣。第一階段吹煉初期，含碳量很高，需快速升溫，3：10.2～0.25±168041進(jìn)展脫碳、脫硅、脫硫和調(diào)整成分。其次階段O/Ar2/12：10.1174020.1％1740℃。11〔1690～1720〕第三階段O/Ar1/21：20.021700～17302Ar2～3min或≯0.03Pco＜10kPaA第四階段吹煉[C]＜0.01％的極低碳鋼種時，可1：3＜0.01≯1750O或〔為保護(hù)爐體耐材，氧化期可D 鐘，使溶解在鋼液中的氧連續(xù)脫碳，同爐 時還可以削減復(fù)原鉻的Fe－Si用量。每個階段都應(yīng)測溫、取樣、分析。

1：4

〕O/Ar1/30.015～0.02％。2操作上，脫碳完畢后，[O]可達(dá)0.14％，并有2％左右的鉻被氧化進(jìn)入渣中，因此精煉階段還需參加硅鐵、鋁等復(fù)原劑以及利用吹入純氬充分?jǐn)嚢瑁M(jìn)展脫氧回收渣中的鉻Cr〔為復(fù)原渣中的鉻和錳，和脫除鋼中的氧，由于猛烈的Ar氣攪拌和高堿度爐渣的作用，AOD法脫硫是格外〕AODVOD掌握、與其雙聯(lián)初煉爐類型、對入爐原料［C］及［Si］的要求、吹氬位置、吹氬作用及氬氣耗量、工藝的敏捷性上、本錢、鋼種應(yīng)用范圍等的特點。答：脫硫單渣法操作，由于猛烈的80％～90％，由于氬氣的強攪拌作用，硫含量很低，可生產(chǎn)[S]≤0.001％～0.005％超低硫不銹鋼。含硫極低的鋼〔S≤10ppm。脫氣脫氣力量好，但出鋼時吸氣脫[H]≈1～4ppm〔3～5ppm〕脫[N]＜200ppm〔300ppm〕

AOD[S]≈0.01％脫[H]＜2ppm〔1～3ppm〕脫[N]＜50～80ppm〔100～150ppm〕

精煉及攪拌

加強攪拌用、耗量Ar，10～16m3/t真空下相當(dāng)于AOD法1/10以下Ar用量復(fù)吹轉(zhuǎn)爐－AOD電爐/轉(zhuǎn)爐－VOD電爐－AOD電爐－復(fù)吹轉(zhuǎn)爐－VOD爐類型生原材料因電爐粗鋼水配碳量可在2％返回鋼和碳素鉻鐵產(chǎn)鐵及局部鉻礦，費用低。成ArSi-Fe〔耗用10～16m3/t10kg/t用量少，真空下相當(dāng)于AOD法1/10以本用的復(fù)原硅〕操作費用高，氬氣費用占AOD法生產(chǎn)不銹20％以上〔AOD11～Ar12m/t，18～23m/t。大大量的氬，并且隨著煉鋼和連鑄技術(shù)的進(jìn)展，用氬之設(shè)備費處多，AOD的進(jìn)展受氬的限制。設(shè)備簡潔、投資省；由于在大氣壓下吹入氣體進(jìn)展精煉，所以設(shè)備投資比VOD法削減一半以上〔少2倍以上98％～99％氣合金化，所以生產(chǎn)本錢低。鋼種碳〔ELC〕級VOD更易于冶煉超低碳、氮及氧不銹鋼。序號 工程

AOD爐精煉條件及到達(dá)的水平

P

VOD～降低，在真空條件下吹及 真空使PCO

降低，而是利用氣體稀釋的方法使PCO

CO

降低，馬上氬氧混合氣體吹入鋼液中，氧首先與生成的CO分壓較高，氬氣進(jìn)入后，分壓較高的從而使鋼中碳含量進(jìn)一步降低，以格外接近C－

的水平。Cr－T－PCO

碳的鋼液。工作氣氛大氣或假真空真空下功能吹氧脫碳、升溫、氬氣攪拌、脫氣、造渣、合金化等冶金功能造渣、合金化等冶金功能爐料條件①因電爐粗鋼水配碳量可在2％以上，可大量使?fàn)t料條件有要求，低碳鉻鐵、鎳板、金用廉價的高碳鉻鐵及局部鉻礦原料，本錢低；屬錳等。②電爐爐料以不銹鋼廢料、碳素廢鋼、車屑和高碳鉻鐵合金為主。爐料成分除了碳、硅、硫外，操可更高些；[Si]＜0.3％～0.5％〔以利于提高爐作襯壽命。③入爐合金所含的碳、硫、氮廉價的鉻條鐵、鎳鐵、氧化鎳、錳鐵和各種受污染的廢鋼均件可使用。鋼水條件[C]≈0.3％～0.5％，[Si]≈0.3％，[Cr]規(guī)格中上限，[S]＜0.15％[Cr]規(guī)格中上限，[S]＜0