【文章內(nèi)容簡介】 水預處理 ORP 1986 日 帶浸漬罩的鐵水包為反應器的預處理 H爐 日 鐵水預處理專用的復吹轉(zhuǎn)爐 ?二次精煉發(fā)展歷程 31 0204060801001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1319902022年精煉、連鑄和喂線比/%精煉比連鑄比喂線比 國內(nèi)爐外精煉比 (不包括吹氬、喂線工藝 )、連鑄比和吹氬喂線比增長趨勢圖 32 ?鋼包精煉的分類和發(fā)展 1）不含真空設施的簡易鋼包精煉技術(shù)（ SAB、CAB、 CASOB） 特點： ①均勻溫度； ②成分均勻； ③促進夾雜物排除。 33 ?鋼包精煉的分類和發(fā)展 DH過程原理 RH過程原理 2）真空脫氣技術(shù)（ DH、 RH） 34 2）真空脫氣技術(shù)（ DH、 RH） ① DH法特點：提升式真空脫氣處理 ， 缺點是處理速率低 。 ② RH法特點：循環(huán)式真空脫氣 ， 鋼水以 “ 穩(wěn)定 ”速度不斷流進真空室 ， 處理速率高 。 因此 ， 在 1970年以后 ， RH發(fā)展顯著超過 DH。 35 ?鋼包精煉的分類和發(fā)展 3）鋼包爐 （ VAD/VHD ASEASKF LF） ?微調(diào)成分 ?氬氣攪拌 ?泡沫渣埋弧加熱 ?白渣精煉 ?去除有害元素 ?去除夾雜 ?穩(wěn)定生產(chǎn) 36 ?鋼包精煉的分類和發(fā)展 4） VOD和 AOD（去碳保鉻） ①脫碳； ②脫碳對運行成本的影響； ③脫氮和去氫； ④脫氧及非金屬夾雜物； ⑤脫硫。 37 ?鋼包精煉的分類和發(fā)展 ? 鋼包噴粉和喂絲（線） 1） 噴粉特點： ① 噴渣粉強化脫硫 、 脫磷； ② 吹 Ar或噴渣粉清除非金屬夾雜物； ③ 噴CaSi粉控制夾雜物類型； ④噴合金粉提高金屬收得率 ，并進行鋼水成分微調(diào)或脫氧 。 2） 喂絲：發(fā)展較噴粉晚 ， 基本上包括了所有噴粉的優(yōu)點 ，得到了廣泛應用 。 38 噴粉與喂線技術(shù)比較 項目 噴粉 喂線 投資 10～ 20倍 基準 可加粉劑 渣粉、合金粉 合金粉 元素收得率 Ca： 6～ 20% Ca:30%， Al:40～ 90%,取決于 [%O] 成本 噴 Al粉，較高 喂 Al線，較低 噴 CaSi粉，較低 喂包芯線，較高 鋼水攪動 較強，液面有裸露眼 較弱，液面不裸露 溫降 大（ 10℃ 以上） 小 突出作用 強化脫硫、脫磷，控制夾雜物類型 夾雜變性處理，成分微調(diào) 適用領(lǐng)域 鐵水預處理，鋼包精煉 鋼包精煉，中間包冶金 操作技術(shù) 較難掌握，需要較高自動化 易控制，所需自動化程度低 39 ?中間包冶金 ? 中間包的新作用 鋼水凈化器 調(diào)溫容器 ? 中間包內(nèi)安裝合理的控流裝置的必要性 促進夾雜物上浮、分離 均勻鋼水溫度 40 01230 1 2無因次 時間無因次濃度近流 中間流 遠流01230 1 2無因次時間無因次濃度近流 中間流 遠流停留時間分布（ RTD）曲線 無控流裝臵 有控流裝臵 41 位臵 LD終點 吹 Ar后 LF后 RH后 中間包 結(jié)晶器 鑄坯 平均 673 380 86 65 12 14 15 范圍 550～920 200～ 560 37～ 130 35～ 96 10～ 14 11～ 16 14～16 重軌鋼生產(chǎn)過程鋼水及鑄坯 T[O]含量變化， PPm 六流大方坯連鑄機 42 爐號 4 5 6 4和 5溫差 5和 6溫差 平均溫差 306150 1495 1492 1492 3 0 306151 1492 1492 1489 0 3 206293 1482 1484 1480 2 4 206294 1486 1490 1493 4 3 六流大方坯中間包內(nèi)各爐溫度測試結(jié)果 /℃ 43 ?鐵水預處理 [%Si] [%P] [%S] 一般要求 ＜ ～ ～ 特殊要求 ＜ ＜ ＜ 鐵水三脫目標 44 ? 第一階段（ 1980年前）： – 脫硫。 ? 第二階段（’ 80～’ 95）： – 脫硫； – 脫硅； – 脫磷。 ? 第三階段（’ 95～現(xiàn)在）： – 脫硫； – 氧氣轉(zhuǎn)爐脫磷處理。 ? 減輕煉鋼負荷，縮短轉(zhuǎn)爐冶煉周期； ? 將 “ 相互矛盾 ” 的冶金反應分別處理，提高反應效率； ? 減少渣量。 鐵水預處理發(fā)展 目的： 45 ? 脫硫劑： – CaOCaC2； – Mg。 ? [S]可以脫除至 30 ppm； ? 鐵水脫硫比率： 100％； ? 問題：脫硫渣殘留 。 鐵水脫硫預處理 KR法 噴粉法 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 四、 鋼中夾雜物控制原理 鋼中夾雜物評價： 評價鋼中夾雜物方法： ? 金相法； ? 電解法； ? 低倍和硫印法； ? 總氧 T[O]法 。 T[O]=[O]夾 +[O]溶 轉(zhuǎn)爐吹煉終點： [O]夾 → 0， T[O] → [O]溶 =700900ppm [O]溶 決定于： ? 鋼中 [C]， 轉(zhuǎn)爐吹煉終點鋼中 [C]與 a[O] 關(guān)系； ? 渣中 （ FeO） ； ? 鋼水溫度 。 67 鋼中夾雜物評價： 鋼包脫氧合金化 +精練后： [O]溶 =0 T[O]= [O]夾 對于 Al— K鋼： [Al]S=% ， [O] 溶 =48ppm ， 如 在 連 鑄 坯 中 測 定T[O]=20ppm ， 則說明除 [O]溶 外 ， 氧化物夾雜 [O]夾 為 1218ppm，這說明鋼中很干凈了 。 對于 Si— K鋼： 用 Si、 Mn脫氧平衡 [O]溶 含量較高 。 僅用 Si、 Mn 脫氧鋼中 [O]溶 為4060ppm。 在結(jié)晶器內(nèi)凝固時鑄坯易產(chǎn)生皮下氣孔 。 68 鋼中夾雜物評價： 人們預測 2022年后生產(chǎn)超潔凈鋼 ， 鋼中 [O]要達到 5ppm水平 ， T[O]= [O]溶 + [O]夾 解決途徑： ? 生產(chǎn) “ 零夾雜物 ” 鋼； [O]夾 → 0， 即鋼中夾雜物完全去除； ? 進一步降低 [O]溶 對于 Al— K鋼 ， 爐外精煉改變 Al— O 熱力學平衡 ， Al2O3溶于渣中可使熔渣中 Al2O3活度達到 ， 與 [Al]S相平衡得 [O]溶 小于1ppm。 對于 Si— K鋼 ， 爐外精煉控制爐渣組成 ， 使 SiO2溶于鋁酸鈣渣中 ， 降低 aSiO2， 可使鋼中 [O]溶 降到與 Al— K鋼水平 。 69 鋼中夾雜物控制原理 由以上分析可知 ， 要降低鋼中 T[O]， 就是要減少鋼中夾雜物 ， 降低 [O]夾 ， 降低 [O]夾 其方法是： （ 1） 去除脫氧產(chǎn)物 。 它決定于： ? 夾雜物形成； ? 夾雜物傳輸?shù)戒?/渣界面； ? 渣相吸附夾雜物； 方法：控制脫氧產(chǎn)物 +爐