【鋼鐵冶煉】-特種冶煉方法報告

特種冶煉方法報告特種冶煉方法報告特 種 冶 煉 技 術(shù)班級：姓名：學(xué)號：特種冶煉技術(shù)【摘要】本文介紹了特種冶煉的原理、應(yīng)用等內(nèi)容?！娟P(guān)鍵詞】特種冶煉引言隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是航天、導(dǎo)彈、火箭、原子能以及電子工業(yè)等對各種高級優(yōu)質(zhì)鋼和合金的需要日益增多，對鋼的質(zhì)量要求也越來越高。一、特種冶煉簡介1%，但在高新技術(shù)、國防尖端領(lǐng)Rc)、活潑金屬(Ti,Zr等)、高純金屬(零夾雜鋼)及近終形鑄件的手段。二、特種冶煉方法鋼的特種冶煉，通常是指除用于大量生產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐等常規(guī)煉鋼:適用于熔煉像高級軸承鋼、冷軋輥而另外一種是將母材重新熔(一)真空感應(yīng)冶煉VIM法(VacuumInductionVIM法就是將感應(yīng)1.基本原理及冶煉特點2．真空感應(yīng)冶煉的優(yōu)缺點:在真空下進(jìn)行冶煉，;能精確控3.真空感應(yīng)熔煉的適用產(chǎn)品及實際應(yīng)用1--1.5級，而一般2.5級。結(jié)構(gòu)鋼 結(jié)構(gòu)鋼從橫斷面上力學(xué)性能的均勻性十分重要真空熔煉能提高橫向塑性達(dá)到或接近縱向水平。（3）不銹鋼采用不銹鋼返回料在真空感應(yīng)爐中重熔，可使其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至0.02%以下、由此獲得良好的抗腐蝕性能。同時，由于氧含量低，對鋼的沖擊韌度有很大的影響。（4）變壓器鋼和磁性合金 金屬中硫、碳、氧、氮和非金屬夾雜物對硅鋼的磁性和塑性有很大的影響。真空感應(yīng)熔煉可以得到含雜質(zhì)很少的變壓器鋼。耐熱合金 鐵基鎳基租鉆基耐熱合金均含有大量活性元素鋁鐵硼、銘等在大氣下冶煉的成品中有相當(dāng)多的氧化物和氮化物造成鍛造困難并會引起表面缺陷故成材率低真空感應(yīng)熔煉可克服這些缺點獲得化學(xué)成分準(zhǔn)確而均勻的、性能穩(wěn)定的合金。(二)真空電弧重熔真空電弧重熔法(VacuumArc法。真空電弧爐分為自耗1.基本原理及冶煉特點法是在高真空下，金屬電極在直流電弧的高溫作用下迅速地熔化并在5000K的電弧區(qū)域2.真空電弧重熔的優(yōu)缺點法的缺點是與電渣重熔相比，其鋼錠表面質(zhì)量和致密度及熱加工性能較差，金屬收得率變低，生產(chǎn)成本較高。3.真空電弧重熔的適用產(chǎn)品及實際應(yīng)用真空電弧爐主要用來熔煉鈦、鋯、鎢、鈮、鉬等活潑金屬和難熔金屬以及它們的合金。也用來冶煉不銹鋼、工具鋼、軸承鋼等優(yōu)質(zhì)合金鋼以及鐵、鎳基高溫合金等。真空電弧重熔能顯著地降低金屬中的氧和非金屬夾雜物(特別是氧化物)。同時也能去除大量的氫以及一些氮和硫。其應(yīng)用效果如下：（1）脫氫去雜質(zhì)的效果顯著真空電弧重熔不僅杜絕了外界空氣對合金的沾污，還可以降低鋼和合金中的氣含量和低熔點有害雜質(zhì)，從而提高了鋼的純潔度。（2）減少對活性元素的燒損及控制成分穩(wěn)定真空電弧重熔的鋼或合金，對于活性元素鋁、鈦燒損少，回收率較高且較穩(wěn)定。合金的化學(xué)成分控制較為穩(wěn)定。（3）改善夾雜物類型和分布對于某些鋼種如GCr15,線材中的夾雜物主要是氧化物和硫化物，而真空電弧重熔鋼中則主要是硫化物和它所包裹的氧化物。（4）提高鋼與合金的性能真空電弧重熔高溫合金，能提高其塑性和加工性能。(三)電子束(電子轟擊)熔煉電子束熔煉是用高真空下產(chǎn)生的高壓電子束轟擊固體金屬，將其加熱熔化，并連續(xù)凝固。本法可用于一次熔煉和重熔兩方面，稱為電子束轟擊熔煉法(ElectronBeamhotnhardmentMeltingEBMEBR法(ElectronBeamReriielting)，其電子束重熔精煉應(yīng)用為多。1.基本原理及熔煉特點7-4所示，2.電子束(電子轟擊)熔煉優(yōu)缺點EBRVIM法兩者的優(yōu)點，可重熔特殊的棒料或任何形式的爐料;它既可使液態(tài)金屬在高真空和任意溫度下長時間保持，又排除了耐火材料的影響，這可保證金屬精煉和去氣的有利條件。對于低熔點的有害金屬雜質(zhì)，EBR法可以去除更完全。因此，EBR法是目前提純效果最佳的方法之一。其缺點是:目前電子束控制還不夠穩(wěn)定，鋼錠表面欠佳，設(shè)備較復(fù)雜，生產(chǎn)率低，費用較高。3.電子束熔煉的適用材料及實際應(yīng)用（1）難熔金屬、活潑金屬的熔煉和精煉效果電子束爐是生產(chǎn)難熔和活潑金屬最有效的熔煉設(shè)備。由于其熔煉溫度高達(dá)30000.133---0.0133Pa，有利于真空下碳一氧冶金（2）對鐵、鎳基合金的提純效果EBR法對鎳基高溫合金、不銹鋼中氣體雜質(zhì)的去除同樣是非常有效的，比VAR法更顯著。（3.）EBR法在合金結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用效果EBR法的提純效果較現(xiàn)有的真空熔煉法都優(yōu)越，通過對不同鋼種的測試表明，氫含量大為降低，可能低于現(xiàn)代測定方法的誤差范圍。（4）提高磁性材料的磁性能EBR法生產(chǎn)磁性材料效果顯著，特別是對軟磁極薄帶材最合適。4.真空冶煉技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展.是非常純凈的，成,同時由于能顯著地提高電磁性能，也適于生產(chǎn)磁性材料。（四）電渣重熔remelting)ESR法。其設(shè)備稱為電渣爐。1.電渣重熔基本原理2.電渣重熔優(yōu)缺點3.適用原料及產(chǎn)品0.5-2.0t電渣爐生產(chǎn)高溫合金、航空軸承鋼、高速鋼和不銹鋼等;2.5-5t電渣爐生產(chǎn)合金鋼;1a0—20t電渣爐生產(chǎn)扁錠(板坯)，40t和更大的電渣爐生產(chǎn)一4.電渣重熔的發(fā)展附：等離子冶金等離子弧作為冶金熱源的潛在優(yōu)勢如下。(1)能量集中，溫度高(5000}30000K)，離子流速度快(100一500mss)，可達(dá)到快速升溫、快速反應(yīng)的效果。(2)高溫下，高速等離子流對氣一固一液相反應(yīng)動力學(xué)條件極為有利。(3)氣體處于離子狀態(tài)，反應(yīng)活性強(qiáng)，可根據(jù)需要選擇工作氣體。如用還原性氣體(玩,CO.烴、烷)，可進(jìn)行礦石直接還原，也可以脫氧使鑄錠不殘存脫氧產(chǎn)物。用氮作工作氣體使合金增氮。(4)工作時電弧穩(wěn)定，噪音小，電流及電壓波動小，功率簡便，范圍廣。(5)封閉熔煉室內(nèi)，在惰性氣氛保護(hù)下，合金燒損極小，合金收得率高，適合熔煉活性金屬。(6)在高溫等離子弧作用下，S.P,Pb.Be,Sn,As等雜質(zhì)易揮發(fā)。(7)等離子弧溫度高，適應(yīng)于熔煉W.Mo,Re.Ta,Zr及其合金。(8)等離子弧溫度高，有利于脫碳反應(yīng)，不用石墨電極可防止增碳。(9)用于等離子弧調(diào)整范圍廣，輸人功率與金屬熔化率無直接關(guān)系，重熔可以控制金屬凝固，制取單晶體。(10)等離子槍的工作氣體可兼作噴粉運載氣體進(jìn)行噴粉，兼具噴射冶金功能。Samancor集團(tuán)烙鐵廠等離子如圖：40MV·A等離子爐工藝原理:(1)等離子轉(zhuǎn)移電爐，熔池敞開式，無爐料堆集;(2)電能與爐料(鉻礦粉、還原劑、渣料)由一支空心石墨電極輸入。三、特種冶煉技術(shù)發(fā)展前景以及環(huán)保飛機(jī)、艦艇、高科技機(jī)器部件等要求采用高純鈦合金或其它高級合金制造。多年來,這些材料多采用真空電弧重熔熔煉,生產(chǎn)成本很高,而且有時仍然會殘留一些高密度夾雜物和硬質(zhì) 粒子因此,近年來國外轉(zhuǎn)而采用電子束冷床爐和等離子冷床爐熔煉這些材料,我國也從國外引進(jìn)了此類冷床熔煉爐。1、節(jié)能和控制CO排放采用連鑄連軋，薄帶連鑄等工藝，可以進(jìn)一步減少能耗。2、回收使用爐渣和粉塵3、保護(hù)環(huán)境、保護(hù)空氣、水和土壤4、回收利用廢鋼8t8.4億:，據(jù)世界鋼鐵協(xié)會統(tǒng)計，20003.8t，占煉鋼原料45%，其他材料，如玻璃、鋁、塑料沒有這么高的回收率?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】[1]李正邦,鋼鐵冶金前沿技術(shù)[M],北京:冶金工業(yè)出版社,1997。[2]真空冶金學(xué)[M],勇將譯,上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1982。[3]傅杰,中國現(xiàn)代電弧爐煉鋼技術(shù)進(jìn)展[A]國際學(xué)術(shù)研討會論文集[C],北京:冶金工業(yè)出版社,2004,110-116.[4]李士琦,[A],[C],北京:中國金屬學(xué)會煉鋼分會,2004,796-200.[5]徐國慶,興滯鋼鐵公司100t 流EBT 電弧爐高效生產(chǎn)實踐[J].特殊鋼,2004,25(3):50-51.[6]王成喜,劉曉.電弧爐煉鋼提高生產(chǎn)率的技術(shù)進(jìn)展[J],2005,21(6):48-52.班組、安全管理;1、砌包組抓好砌包修爐眼質(zhì)量,對砌包材料進(jìn)行驗收把關(guān),如出現(xiàn)砌包質(zhì)量問題,砌包組組長罰款50-100元。對修爐眼時間修眼質(zhì)量要經(jīng)車間、技術(shù)部驗收,寫出書面材料,一次不寫罰砌包組長20元。2、正班長組織本班職工開好班前會,認(rèn)真安排好本班內(nèi)人員的責(zé)任分工,落實到個人,利用班前會通報公司,車間的新規(guī)定及工作安排情況,組織班組內(nèi)人員參加公司組織的各種學(xué)習(xí),要傳達(dá)到班內(nèi)的每個人(特別是休班人員)。3、各崗位工應(yīng)熟悉并認(rèn)真執(zhí)行本崗位安全操作規(guī)程,遵守公司及車間制定的各項規(guī)章制度,對本崗位設(shè)備實行隱患排查,發(fā)現(xiàn)問題及時向班長匯報處理,嚴(yán)禁設(shè)備帶病作業(yè),一次不執(zhí)行罰崗位工50元。4、對本班內(nèi)出現(xiàn)三違(除個人罰款外)班長連帶50%,如安全生產(chǎn)部檢查不到讓車間發(fā)現(xiàn)一律按三違規(guī)定進(jìn)行處罰。5、對不積極處理爐況造成刺火厲害或翻渣的班長、工人每人罰50元。6、嚴(yán)格執(zhí)行公司交接班制度(面對面交接班)爐口嚴(yán)禁缺人,缺人時由正班長、副班長補(bǔ)充,一次不執(zhí)行罰款20元。7、對不服從車間管理人員交公司處理。8、勞保用品必須佩戴齊全,如勞保佩戴不齊全一律不準(zhǔn)上崗操作,勞保用品不按規(guī)定佩戴,一律按佩戴不齊全處理。9、班長要正確判斷電極工作端長度,處理好爐況,嚴(yán)禁出鐵跟電極擠鐵,發(fā)現(xiàn)一次對責(zé)任班長建議免職。10、月底26日前將考勤報車間匯總,不準(zhǔn)瞞報漏報,各班每月統(tǒng)計完后要在班前會值班領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)督下向車間人員傳達(dá),并由值班人員簽字確認(rèn)班組無異議時將考勤報車間、綜合辦公室、技術(shù)部、安全生產(chǎn)部(4份),綜合辦公室以考勤形式上報,發(fā)現(xiàn)一次瞞報或不按規(guī)定分配工資的罰班長30元,漏報工資由各班班長負(fù)責(zé)。11、抓好當(dāng)班薄弱人物及薄弱環(huán)節(jié)的排查管理。12、控制好扒渣和澆鑄質(zhì)量,對成品回爐鐵及時回收回爐,一扒二扒分開傾倒二扒直接回爐,避免浪費。如發(fā)現(xiàn)因個人操作原因造成浪費對當(dāng)事人罰款20-100元,副班長連帶50%。13、嚴(yán)格要求對出鐵工具的使用,避免浪費,如出現(xiàn)材料浪費由個人承擔(dān)材料費。氧氣、吹氧管除開新眼用,其它任何時候不準(zhǔn)亂用。如需用氧氣、吹氧管開眼時必須請示車間。14、取合金(渣樣)時要標(biāo)準(zhǔn),使化驗更準(zhǔn)確,給工藝配料提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù),一次取樣不合格罰取樣人員20元,出鐵班長連帶50%。15、保持好出鐵主跨及出鐵區(qū)內(nèi)衛(wèi)生,如交接班時出現(xiàn)衛(wèi)生清理不徹底現(xiàn)象,接班班長可以不接班,罰交班班長20元/次,夜班最后兩天將小車道徹底清理一次,一次不清理罰出鐵班長20元/次。16、加強(qiáng)對爐眼的維護(hù)和使用,開堵眼機(jī)的正常使用,正確配比泥球,深堵爐眼堵眼深度必須在700mm以上,養(yǎng)護(hù)好爐眼流槽,延長爐眼的使用壽命,以上一項不執(zhí)行罰三班副班長20元。17、砂模不準(zhǔn)太深,防止合金太厚造成偏析,影響合金質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)一次罰三班出鐵班長每人30元。每次夾鐵后必須及時填充,新砂舊砂搭配使用,保證砂模干燥平整。18、對爐前工、出鐵工、配電工、行車工每月評選1-2名優(yōu)秀員工進(jìn)行獎勵,由班長副班長投票。崗位工連續(xù)三次最差調(diào)離工作崗位。19、砌包材料及時回收利用,避免浪費。如出現(xiàn)浪費現(xiàn)象,罰砌包組長20元。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化1、嚴(yán)格執(zhí)行公司制定的崗位工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)定,如出現(xiàn)質(zhì)量標(biāo)