【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)備簡(jiǎn)單, 投資較少。（2） RH爐精煉RH法是將鋼水不斷地提升到真空室內(nèi)進(jìn)行脫氣、脫碳等反應(yīng), 然后回流到鋼包中。RH技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：1） 反應(yīng)速度快, 處理能力大, 處理周期短, 一般一次完整的處理需要15min, 即10min處理時(shí)間, 5min合金化及混勻時(shí)間。對(duì)于深脫碳和脫氫反應(yīng)可以在30min內(nèi)完成。2） 反應(yīng)效率高, 鋼水直接在真空室內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。3） 可進(jìn)行吹氧脫碳和二次燃燒進(jìn)行熱補(bǔ)償, 減少處理溫降。4） 可進(jìn)行噴粉脫硫, 生產(chǎn)超低硫鋼。（3） VOD爐VOD爐主要用于冶煉低碳不銹鋼, 在鋼包爐內(nèi)真空條件下吹氧脫碳(%～%)。采用消耗式噴槍或水冷噴槍吹氧。VOD爐沒有熱源, 一般不用造渣精煉。VD/VOD裝置精煉處理的時(shí)間長(zhǎng)溫降大不合適與大轉(zhuǎn)爐配合。另外DH精煉一根管通過提升鋼液進(jìn)行精煉, 但設(shè)備復(fù)雜、投資和操作費(fèi)都比較高, 現(xiàn)在基本已將淘汰。IF鋼生產(chǎn)中要求極低的w(C)和較低的w(N), 通常均小于0. 003%, 并具有較高的純凈度, 加入合金達(dá)到鋼中無間隙原子, 從而獲得低的屈服強(qiáng)度、高的伸長(zhǎng)率、高的垂直塑性各項(xiàng)異性應(yīng)變比、高的硬化指數(shù)和無時(shí)效性的深沖性能指標(biāo)。鞍鋼采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉→RH真空處理→連鑄→熱軋→冷軋的IF鋼生產(chǎn)工藝, 精煉過程中關(guān)鍵技術(shù)之一就是RH真空脫碳工藝技術(shù)的完善與穩(wěn)定, 同時(shí)也是保證IF鋼生產(chǎn)和質(zhì)量的前提。%以下, 并同時(shí)吹氬攪拌使成分均勻, 然后進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉。要使鋼中的含碳量達(dá)到超低碳的要求, 只有通過RH真空脫氣處理來降低碳含量。 連鑄機(jī)的選擇連續(xù)鑄鋼：將合格鋼水鑄成適合于軋制或鍛壓加工所需要的一定形狀、尺寸和單重的鑄坯（或鑄錠）；也稱連鑄。連鑄的優(yōu)越性：(1)提高綜合成材率(2)降低能耗(3)產(chǎn)品的均一性高、質(zhì)量好(4)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化。分類標(biāo)準(zhǔn)不同, 機(jī)型也不同；按照結(jié)構(gòu)外形分可以分為：立式連鑄機(jī)、立彎式連鑄機(jī)、帶直線段弧形連鑄機(jī)、弧形連鑄機(jī)、多半徑橢圓形連鑄機(jī)和水平連鑄機(jī)等。（1）立式連鑄機(jī)的基本特點(diǎn)：①主要設(shè)備布置在垂直線上；② 有利于鋼水中非金屬夾雜物上??；③ 鑄坯不受任何彎曲、矯直作用；④ 設(shè)備高度大, 25－35m以上, 建設(shè)費(fèi)用大, 設(shè)備維護(hù)及事故處理很困難；⑤ 對(duì)于板坯因鋼水靜壓力大, 鼓肚變形較為突出。（2）立彎式連鑄機(jī)的特點(diǎn)：上半部與立式連鑄機(jī)相同：在垂直方向上進(jìn)行澆鑄及冷卻凝固。不同：鑄坯完全凝固后, 頂彎90186。, 在水平方向上切斷和出坯。進(jìn)步：鑄機(jī)總高度減小了, 鑄坯運(yùn)輸方便, 鑄坯定尺不受限制；適于澆鑄小斷面的鑄坯( 100100mm )。（3）弧形連鑄機(jī)的主要特點(diǎn)：鑄機(jī)高度低；鑄坯在凝固過程中承受的鋼水靜壓力小, 鼓肚變形小, 內(nèi)裂和偏析少；鋼水在凝固過程中, 非金屬夾雜物有向內(nèi)弧聚集的傾向, 鑄坯內(nèi)部夾雜物分布不均。（4）水平連鑄機(jī)的特點(diǎn)：設(shè)備高度最低；鋼水無二次氧化, 鑄坯內(nèi)部質(zhì)量得到改善；鋼水在水平位置凝固成型, 不受彎曲矯直作用, 有利防止產(chǎn)生裂紋；結(jié)晶器與鑄坯間的潤(rùn)滑困難；能夠澆注小斷面鑄坯, 多澆鑄圓坯。（5）多半徑橢圓形連鑄機(jī)的特點(diǎn)：鑄機(jī)高度大大降低, 適宜在老廠房?jī)?nèi)布置；鋼水靜壓力低, 鑄坯鼓肚小, 中心裂紋缺陷得到改善；鋼水中的夾雜物幾乎無上浮機(jī)會(huì)；對(duì)鋼水純凈度的要求很嚴(yán)格。（6）帶直線段弧形連鑄機(jī)的特點(diǎn)：分散應(yīng)變；鑄坯固液界面變形率降低；帶液芯矯直, 不產(chǎn)生內(nèi)部裂紋；有利于提高拉速。立彎式連鑄機(jī)由于具有垂直結(jié)晶器和垂直導(dǎo)向段, 因此有利于使板坯內(nèi)部未凝固鋼液中夾雜物的上浮、分離, 而在弧型連鑄機(jī)中, 夾雜物容易在板坯內(nèi)弧側(cè)14/~1/5厚度處聚集, 影響板坯質(zhì)量；鑄坯在凝固時(shí)散熱均勻, 同一斷面坯殼凝固厚度均勻, 不易產(chǎn)生中心偏析, 在生產(chǎn)特厚板坯和特殊鋼種時(shí)板坯質(zhì)量能夠得到保證；鑄坯完全凝固后再進(jìn)行彎曲和矯直, 減小了鑄坯凝固過程的內(nèi)應(yīng)力, 能夠有效地防止鑄坯產(chǎn)生內(nèi)部裂紋；立彎式連鑄機(jī)通過鑄坯的在線彎曲和矯直, 有利于鑄坯的切割、去毛刺和下線[10]。因此, 本次設(shè)計(jì)最后決定采用立彎式板坯連鑄機(jī)。2 物料平衡和熱平衡計(jì)算鐵水成分及溫度見表21。表21 鐵水成分及溫度成分CSiMnPS鐵水溫度%1330℃原材料成分見表22。表22 原材料成分%CaOSiO2MgOAl2O3SP石灰礦石輕燒鎂球輕燒白云石爐襯%FeOFe2O3燒堿H2OC∑石灰100礦石100輕燒鎂球輕燒白云石100爐襯100冶煉鋼種成分見表23。表23 冶煉鋼種成分%CSiMnPSIF鋼~~~～ ～ 平均熱見表24。表24 平均比熱材料固態(tài)平衡比熱容kJ/kgC熔化潛熱kJ/kgC液態(tài)或氣態(tài)平衡比熱容kJ/kgC生鐵218鋼272爐渣209爐氣煙塵209礦石209（認(rèn)為25℃與煉鐵溫度下兩者數(shù)值近似）表25反應(yīng)熱效率反應(yīng)式kJ/kmolkJ/kg(元素)分子量C +O2=COC C+O2=CO2C Si+O2=SiO2Si 2P+O2=P2O5P Mn+O2=MnOMn Fe+O2=FeOFe 2Fe+O2=Fe2O3Fe 2CaO+SiO2=2CaOSiO24CaO+P2O5=4CaOP2O5（1）渣中鐵珠占渣重的5%；（2）金屬中碳的氧化90%[C] →CO , 10%[C]→CO2；（3）噴濺鐵損占鐵水量的1%；（4）爐氣平均溫度1470℃；%；% 其中有75%FeO和20%Fe2O3；（5）%；（6）%%N2。 物料平衡計(jì)算根據(jù)鐵水成分冶煉鋼種, 可選用單渣的操作法。為簡(jiǎn)化計(jì)算, 物料平衡以100kg鐵水為計(jì)算基礎(chǔ)。爐渣來自元素的氧化, 造渣材料和爐襯侵蝕等。（1）鐵水中各元素的氧化量見表26表26 鐵水中各元素的氧化量%CSiMnPS備注鐵水鐵水溫度1330℃終點(diǎn)鋼水痕跡實(shí)測(cè)氧化量說明：[Si]——在堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法中, 鐵水中的硅幾乎全部被氧化, 隨同加入的其它材料帶入的SiO2一起進(jìn)入爐渣中, 故終點(diǎn)鋼水硅的含量為痕跡；[P]——單渣法, 轉(zhuǎn)爐的去磷率約86—89%, 本次計(jì)算取88%, 12%留在鋼中, 同時(shí)要考慮鋼包中回磷的因素；[Mn]——終點(diǎn)鋼水殘錳量, 一般為鐵水中錳含量的30%～40%, 本設(shè)計(jì)取30%；；[S]——氧氣轉(zhuǎn)爐內(nèi)去硫率不高, 一般在30～50%的范圍, 這里取40%；（%計(jì)算）。（2）鐵水中各元素的氧化量、耗氧量和氧化產(chǎn)物量的計(jì)算, 見表27。表27 鐵水中各元素的氧化量、耗氧量和氧化產(chǎn)物量元素反應(yīng)式元素氧化（kg）耗氧量（kg）氧化產(chǎn)物（kg）備注C[C]+O2=CO C[C]+O2=CO2 Si[Si]+O2=(SiO2) Mn[Mn]+O2=(MnO) P2[P]+O2=(P2O5) Fe[Fe]+O2=(FeO) 見表212Fe2[Fe]+O2=(Fe2O3) 見表212共計(jì) （3） 造渣劑成分及數(shù)量：（選自國(guó)內(nèi)有關(guān)生產(chǎn)爐）1）、爐襯侵蝕成分及重量的計(jì)算（／100kg鐵水）表28爐襯成分重量（kg）爐襯成分重量（kg）CaO1%=Al2O3%=MgO%=C①%=SiO2%=共計(jì)其中①：C90%C→CO 90%=[kg] 10%C→CO2 10%= [kg]消耗O2：= [kg]生成CO2的耗氧[kg]爐襯中C消耗的O2量： += [kg]2）、輕燒白云石成分及重量的計(jì)算（／100kg鐵水）為了提高轉(zhuǎn)爐爐襯壽命, 在加入石灰造渣的同時(shí), 添加一部分白云石作造渣劑, 其目的是提高爐渣中MgO的含量。生產(chǎn)實(shí)踐表明, 渣中（MgO）含量為 8～12%時(shí), 其效果較好。為此, 必須保證渣中（MgO）含量在8～12%之間來計(jì)算白云石加入量。 / / 100公斤鐵水。具體的輕燒白云石成分及重量見表29。表29 輕燒白云石成分及重量的計(jì)算成分重量（kg）成分重量（kg）CaO46%=燒減②8%=MgO30%=Al2O3%=SiO2%=共計(jì)3）、輕燒鎂球成分及重量的計(jì)算（／100kg鐵水）具體的輕燒鎂球成分及重量見表210。表210 輕燒鎂球成分及重量的計(jì)算成分重量（kg）成分重量（kg）CaO5%=燒減②%=MgO70%=Al2O3%=SiO25%=共計(jì)加入輕燒白云石和輕燒鎂球后經(jīng)爐渣成分計(jì)算, 應(yīng)滿足MgO=8~12%范圍, 目的是可以提高爐襯抗熔渣的侵蝕能力, 提高爐齡。②燒減是指輕燒白云石或石灰中未分解的CO2及其重量。4）、礦石加入量及成分。, 其成分及質(zhì)量見表211。表211礦石加入量及其成分成分重量（kg）成分重量（kg）M（Fe2O3）%=M(MgO)1%=M（FeO）%=M(S③)1%=M(SiO2)%=M(H2O)1%=M(Al2O3)%=M(CaO)%=共計(jì)③2/3S以[S]+(CaO)=(CaS)+[O]的形式反應(yīng), 其中生成CaS量為(kg)：2/372/32=(kg)消耗CaO量為2/356/32=(kg), 生成氧量為2/316/32=(kg)。1/3S以[S]+O2=SO2的形式反應(yīng)而進(jìn)入爐氣, 其中生成的SO2量為/kg:1/364/32=(kg), 消耗氧量1/332/32=(kg)。5）、石灰成分及重量的計(jì)算（）見表212表212石灰成分及重量石灰成分重量（kg）石灰成分重量（kg）CaO%=Al2O3%=SiO2%=S1%=MgO%=燒減2%=共計(jì)說明：石灰加入量計(jì)算如下：取終渣堿度R=% CaO/%SiO2= (參煉鋼原理P167圖5—19)式中 Σ(SiO2) = (鐵水+爐襯+輕燒白云石+輕燒鎂球+礦石)中帶入=（++0093++）=(kg)Σ(CaO ) = (輕燒白云石+輕燒鎂球+爐襯+礦石—鐵水中S成渣消耗CaO量礦石中S成渣消耗CaO量）=（+++）=(kg)∴Q=%%= [kg]：2/3S以[S]+(CaO)=(CaS)+[O]的形式反應(yīng), 其中：生成(CaS)重：2/3=[kg]生成[O]量為：2/3=[kg]消耗（CaO）量：2/3= [kg] 1/3S以[S]+O2=SO2的形式反應(yīng)而進(jìn)入爐氣, 其中：生成的SO2量為：1/3=[kg]消耗氧氣量為：1/3=[kg]。6）、.終渣Σ(FeO)的確定取R=(FeO)=15%這里取Σ(FeO)= (%FeO) +（%Fe2O3) =15%（全鐵法）取=。故（Fe2O3）≈5%, (FeO) ≈10%7）、終渣成分及重量的計(jì)算見表213表213終渣成分及重量組成氧化產(chǎn)物量/kg石灰/kg礦石/kg輕燒白云石/kg輕燒鎂球/kg爐襯/kg共計(jì)/kg組成/%m(CaO) m(MgO)m(SiO2) m(P2O5)m(MnO)m(Al2O3) m(CaS) m(FeO)m(Fe2O3)總計(jì)100其中①=石灰中—石灰中S自耗m（CaO）=—≈②、③是元素被氧化成氧化鐵的質(zhì)量, 其質(zhì)量是這樣算出來的：表212中不計(jì)（Fe2O3）及（FeO）在內(nèi)的爐渣質(zhì)量為 m（CaO+MgO+SiO2+P2O5+MnO+Al2O3+CaS）=(++++++)= (kg)因?yàn)? 所以渣中其他成分之和為100%—15%=85%, 故爐渣質(zhì)量為%=（kg）由此可知：m（FeO）=10%= (kg)其中m（Fe）=56/72=（kg）m（Fe2O3）=5%=（kg）其中m（Fe）=112/160=（kg） 礦石及煙塵中的鐵量和氧量的計(jì)算