ASEA-SKF钢包精炼炉脱氧工艺研究
注:表中脱氧剂指钙系脱氧剂
表2 脱氧材料成份(w)
%
3 几种脱氧材料的冶金特性
3.1 铝
铝主要用于钢液脱氧,其脱氧产物为固态的
Al
2O
3
,反应式为:
2［Al］+3［O］=Al
2
O
3
ΔG°=1225000-393.8T (1)
由热力学计算可以看到铝的脱氧基本上在1873K高温下完成,即加铝后的片刻之内,绝大部分氧就由溶解态转变为氧化物而析出。
文献资料［1］表明,含碳0.50%的钢,铝脱氧的二、三次脱氧产物占总量的22.5%～50.4%,这也说明铝脱氧速度很快,脱氧产物主要为一次生成。
由式(1),若设［Al］(w)为0.025%,钢液在1520℃～1600℃变化时,钢中溶解氧可以从3×10-6降至0.5×10-6。
因此,在精炼条件下,脱氧过程是一个夹杂物去除过程,一般可将这样一个脱氧过程看成一个准一级反应,即:
［O］
t =［O］
exp(-S/V。
kt) (2)
式中［O］
t
——精炼后t时间的含氧量/×10-6
V——钢液体积/m3
［O］
o
——精炼初始时刻的含氧量/×10-6
k——钢液脱氧的传质系数/m。
s-1
S——钢渣界面积/m2
t——脱氧时间/s
由(2)可见,精炼时间越长,钢中氧含量越低,即通过有效的搅拌和足
够的精炼时间,可以使Al 2O 3上浮去除,从而降低钢中的氧含量。
3.2 硅铝钡
Si-Al 复合脱氧的产物可能是SiO 2,Al 2O 3,3Al 2O 3。
2SiO 2及FeO 。
Al 2O 3,2FeO 。
SiO 2等,但在一般的炼钢过程中,钢液中［Si ］、［Al ］、［O ］都处于常规范围内,Si-Al 复合脱氧的产物主要为3Al 2O 3。
2SiO 2或Al 2O 3。
在钢液中［O ］含量较高时,脱氧产物主要是3Al 2O 3。
2SiO 2,而随着氧含量的降低,脱氧产物以Al 2O 3为主。
Si-Al 复合脱氧反应式为:
6［Al ］+2［Si ］+13［O ］=3Al 2O 3。
2SiO 2(s)
ΔG°=-4679530.9+1506.14T (3) 1600K 时,K=［O ］13［Si ］2［Al ］6=1.29×10-52
在Si-Al 复合脱氧的基础上引入钡,形成硅铝钡复合脱氧剂,这种脱氧材料近几年在冶金中的应用越来越广。
钡的高沸点是优于钙、镁的重要特性。
钡对夹杂物的变性作用主要表现为降低夹杂物的熔点,改善夹杂物的形状和尺寸以及使杂物分布均匀化。
因此,含钡合金应用于炼钢过程,除能减少铝的消耗外,还能改变钢中夹杂物的形态及结晶组织的弥散度和均匀性,减少钢中夹杂物的含量,净化钢液,从而提高钢材质量,优化使用性能。
3.3 钙
金属钙是很好的钢液净化剂,大多用于钢液的深脱氧和深脱硫。
硅铝
脱氧的钢,钢中［O ］已很低,一般在5×10-6
左右,此时,钙直接脱氧反应不是主要的,但钙可以与大量存在于钢中的Al 2O 3发生反应,其反应式为:
xCa+yAl 2O 3=
｛x(CaO)。
(y-1/3x)Al 2O 3｝+2/3xAl (4)
钙在这些Al 2O 3夹杂颗粒中扩散,使钙连续地进入铝的位置,置换出来的铝进入钢液。
随着钙的扩散,在Al 2O 3夹杂表面CaO 含量升高,当CaO ＞25%时,钙铝酸盐呈液态,这种含CaO 量高的液态钙铝酸盐夹杂物大部分浮出钢液,进入渣层,从而降低钢中的全氧。
钙也是一种很好的深脱硫剂,其反应式为:
Ca (g)+［S ］=CaS (s)
ΔG°=-136380+40.94T (5)
近年来,许多厂家采用了一种新型的钙系脱氧剂,其主要成分为碳化
钙和硅钙。
新型钙系脱氧剂的应用,不仅解决了脱氧问题,而且大大减少
了钢中的Al
2O
3
夹杂含量。
4 试验结果及分析
4.1 脱氧效果及分析
采用3种脱氧工艺方案进行精炼的炉次,在不同阶段的钢中全氧含量见表3。
表3 不同精炼阶段的钢中全氧含量
×10-6
注:括弧中所列为平均值。
由表3可见,3个方案在VD结束后,钢中全氧含量基本相同;而精炼结束后钢中全氧含量相关较大,方案1脱氧效果最好,钢中［O］最低。
方案1的特点是在精炼前期使用强的脱氧剂铝,精炼结束前喂入Ca-Si线,
使Al
2O
3
夹杂变性或生成钙铝酸盐的物质,这些物质在5min的吹氩净化搅
拌情况下上浮并被炉渣所捕获,从而使得钢中全氧含量降低。
方案2、方案3的特点是前期使用钙系脱氧剂及通过加热过程扩散脱氧和真空过程碳脱氧来降低钢中的氧位,最后用喂铝线及加铝的方法来保证Als的稳定性。
在方案2中,钙是在前期加入的,当铝线被喂入钢液时,钢液中残留的钙已很少,无法进行变性处理,其净化搅拌的作用和功能将显著减弱,钢中全氧含量在喂线前后变化无几;方案3在真空结束后向钢液中加入硅铝钒进行综合脱氧和变性处理,以便达到降低钢中全氧的目的,但所得结果并不理想,这可能是因为净化搅拌时间不够,变形过程还没有完全结束,夹杂物没有充分上浮所致。
因此,根据试验结果可以得知,采用精炼前期一次性加铝,真空结束后再利用Ca-Si作深脱氧及变性处理的工艺路线,其脱氧效果较佳,这个结论与脱氧原理也相吻合。
4.2 脱氧对脱氮、脱氢的影响
3种脱氧工艺方案进行试验的炉次,钢中氢含量、氮含量见表4。
表4 不同阶段钢中氢含量、氮含量
×10-6
注:括弧中所列为平均值
由表4结果可以看出,方案1钢中氮含量较高,方案2、方案3钢中氮低些。
说明钢中氮含量与脱氧工艺有关。
方案2、3在出钢、倒包时采用钙质脱氧材料,钢中氧位相对较高,钢中高氧位,使得钢液在出钢及精炼时的吸氮过程受阻。
因为,在一定的条件下,氮在钢渣界面的吸附是氮在钢液中溶解的限制性环节,而钢液中溶解的氧原子是很强的表面活性物质,也能在相界上吸附并与氮原子争夺吸附点,所以,当钢液中氧位较高时将会降低钢液表面吸附氮的速度,从而使得氮的溶解速度减缓,钢液从大气中吸氮量减少,以致使钢液中氮含量下降。
因此,推迟强脱氧剂铝的加入可以减少出钢及精炼过程吸氮［2］。
方案1、2、3真空后钢中氢基本相同,说明脱氧工艺对脱氢的影响不大,钢中氢含量主要与真空处理工艺有关。
4.3 脱氧对脱硫的影响
3种脱氧工艺方案进行实验的炉次,钢中硫含量见表5。
表5 试验炉次不同阶段钢中硫含量(w)
%
注:括弧中所列为平均值。
由表5可见,方案2、3成品硫基本相当,而方案1成品硫明显低于方案2、3,这与表3所列的钢中氧位相对应。
这一点通过熔渣-金属间的脱硫
反应式可以很明显地看出:
［S］+(O-)=(S2-)+［O］(6)
当钢中的［O］降低时,有利于反应向脱硫方向进行。
在本试验中,方案1采用了两次加铝脱氧,使得钢中［O］在进精炼站时就已经降到较低的水平,这样使得精炼全过程都在低氧位下进行,因此,精炼过程脱硫效果很好。
同时,还有不可忽略的钙的深脱硫作用。
图1［3］是钙和铝的加入对［O］含量的影响。
当［Al］=0.020%时,所对应的［O］=0.007%,当Ca加入后,［O］立即降为0.0006%,这样大大有利于脱硫反应。
而且Ca加入后,与S反应生成CaS,CaS在搅拌过程上浮到熔渣中去除,使得脱硫更加彻底。
因此,方案1是冶炼低硫钢较为理想的工艺路线。
图1 钙和铝的加入对［O］含量的影响
5 结论
(1)脱氧材料与脱氧工艺路线对其冶金效果的影响是明显的,可以通过不同的组合获得较为理想的工艺方法,以满足产品的功能要求。
(2)采用精炼早期一次性加铝,真空结束后喂Ca-Si类线剂的方法获得较低的钢中全氧含量,并可以冶炼低硫钢。
(3)在钢包精炼过程中采用前期弱脱氧的工艺有利于避免钢液吸氮,因此,对氮含量要求高的钢种可以采用前期使用钙系脱氧剂,最终加铝合金化的工艺方法。
致谢:参加本研究工作的还有:唐希伦、张建平、龚志翔等。
■
作者单位：范鼎东(马鞍山钢铁股份有限公司)
刘国平(马鞍山钢铁股份有限公司)
参考文献：
［1］蒋国昌编著.纯净钢及二次精炼,上海:上海科学技术出版社,1994:187
［2］邱绍歧,祝桂华.电炉炼钢原理及工艺,北京:冶金工业出版社,1996:70
［3］曲英.炼钢学原理,北京:冶金工业出版社,1980:213。
炉外精炼
ASEA-SKF法的特点： 将炼钢过程分为两步：由初炼炉(如电炉、转炉)熔化钢铁料， 调整含碳量和温度；然后在钢包炉内，在电磁搅拌的条件 下，进行电弧加热、真空脱气、除渣和造新渣、脱硫、真 空脱氧和脱碳、调整成分与温度，最后吊出钢包进行浇注。
ASEA-SKF法的主要设备： ① 钢包由非磁性材料制成，有滑动水口，可直接用于浇注； ② 电磁感应搅拌器使钢水产生搅拌作用； ③ 真空炉顶及电气设备； ④ 电视—摄影及其他辅助设备如钢包移动装置，原料加入装 置和集尘装置等。
形式： ⑴ 底吹。是通过安装在钢包底部一定位置的透气砖(或 其他形式的喷口)，将氩气吹入钢液。 ⑵ 顶吹。吹氩喷枪插入钢包内的钢液中，在接近包低 处将氩气吹入钢液。
最常见的有两种：CAS和CAS—OB。 ⑴ CAS 概念：采用强吹氩工艺将渣液面吹开后，将封闭的浸渍 钟罩内迅速形成氩气保护气氛，避免了钢水氧化的工艺 称为CAS法，又称SAB法。
9.1 炉外精炼概述
概念：凡是在熔炼炉(如转炉、电炉)以外进行的，旨在进一 步扩大品种提高钢的质量，降低钢的成本所采用的冶金过程统 称为炉外精炼，也称为二次精炼。
任务 ⑴ 钢水成分和温度的均匀化； ⑵ 精确控制钢水成分和温度； ⑶ 脱氧脱硫脱磷脱碳； ⑷ 去除钢中气体(氢和氮)； ⑸去除夹杂物及夹杂物形态控制。
基本手段 (1) 渣洗；(合成渣渣洗) (2) 搅拌；(CAS钢包吹氩精炼) (3) 真空；(RH真空循环脱碳法) (4) 加热；(LF) (5) 喷吹。(WF喂丝法)
主要作用 ⑴ 提高质量扩大品种的主要手段； ⑵ 优化冶金生产流程，提高生产效率节能降耗降低成本 主要方法； ⑶ 炼钢—炉外精练—连铸—热装轧制工序衔接。
幻灯片 12
特点： ⑴ 除底部吹氩外，在钢包液面上加一沉入罩，罩内充有从钢 液中排出的或专门导人的氩气。 ⑵ 通过罩上方的加料口，可添加合成渣料和微调钢液成分用 的合金。 优点： ⑴ 均匀钢水成分和温度，且控制快速、准确，操作方便； ⑵ 提高合金收得率，且稳定； ⑶ 净化钢液，去除夹杂物，连铸坯质量提高； ⑷ 基建、设备投资少，操作费用低。
炼钢工艺知识
1、LF炉(LADLE FURNACE)即钢包精炼炉，是钢铁生产中主要的炉外精炼设备。
①脱硫、脱氧-（相当于电炉三阶段中的还原期）②温度调节③精确的成分微调④改善钢水纯净度⑤造渣LF(Ladle Furnac e)炉是70年代初期在日本发展起来的精炼设备。
由于它设备简单，投资费用低，操作灵活和精炼效果好而成为冶金行业的后起之秀，在日本得到了广泛的应用与发展。
LF炉精炼主要靠桶内的白渣，在低氧的气氛中(氧含量为5％)，由桶内吹氩气进行搅拌并由石墨电极对经过初炼炉的钢水加热而精炼。
由于氩气搅拌加速了渣一钢之间的化学反应，用电弧加热进行温度补偿，可以保证较长时间的精炼时间，从而可使钢中的氧、硫含量降低，夹杂物按ASTM评级为O～O．1级。
LF炉可以与电炉配合，以取代电炉的还原期，还可以与氧气转炉配合，生产优质合金钢。
此外，LF炉还是连铸车问，特别是合会钢连铸生产线上不可缺少的控制成分、温度及保存钢水的设备。
因此LF炉的出现形成了LD—LF—RH（真空循环脱气法）—CC(连铸)新的生产优质钢的联合生产线。
在这种联合生产线上钢的还原精炼主要是靠LF炉来完成的。
LF炉所处理得钢种几乎涉及从特钢到普钢的所有钢种，生产中可视质量控制的需要，采用不同的工艺操作制度。
在各种二次精炼设备中，LF炉的综合性价比高。
LF炉本身一般不具有真空设备。
在精炼时，即在不抽真空的大气压下进行精炼时，靠钢桶上的水冷法兰盘、水冷炉盖及密封橡皮圈的作用可以起到隔离空气的密封作用。
再加上还原性渣以及加热时石墨电极与渣中FeO、MnO、C如q等氧化物作用生成CO气体，增加炉气的还原性。
除此之外，石墨电极还与桶内的氧气作用生成碳一氧化物，阻止炉气中的氧向金属传递。
良好的氩气搅拌是LF炉精炼的又一特点。
氩气搅拌有利于钢一渣之间的化学反应，它可以加速钢一渣之间的物质传递。
有利于钢液的脱氧、脱硫反应的进行。
吹氩搅拌还可以去除非金属夹杂物。
吹氩搅拌的另一作用是可以加速钢液中的温度与成分均匀，能精确的调整复杂的化学组成，而这对优质钢又是不可缺少的要求。
提高锅筒吊杆用SA675M Gr70钢的纯净度
提高锅筒吊杆用SA675M Gr70钢的纯净度董景华胡建成王怡群张留元李玉明（中原特钢股份有限公司，济源454685）摘要：通过对细长型的SKF钢包炉改造为矮粗型的VD钢包炉，并采用合理搭配优质钢铁料、降低S含量，真空精炼、提高流钢砖质量等手段，中原特钢生产的SA675M Gr70锅筒吊杆钢A类夹杂物降到1.5级，B类夹杂物降到1.0级，C类夹杂物达到0级，D类夹杂物达到0.5级。
关键词：非金属夹杂物锅筒吊杆优质钢铁料、流钢砖Improvement of Cleanness of SA675M Gr70 Steel for Hanger Rodof DrumWang Yiqun, Hu Jiancheng, Dong Jinghua, Zhang Liuyuan, Li Yuming(Zhongyuan Special Steel Co., Ltd, Jiyuan 454685)Abstract: By measures such as modifying slim shape of SKF furnace to blocky VD furnace, reasonable arrangement of high quality ferrous charge mixture, decreasing sulfur content, vacuum refining, improving the quality of runner brick and etc., the inclusions of type A, type B, type C, and type D decrease to 1.5, 1.0, 0, and 0.5 respectively.Key words: Nonmetallic Inclusions, High Quality Ferrous Charge, Runner Brick1 前言锅筒吊杆钢（SA675M Gr70）用于制造电站锅炉汽包吊杆，对低倍组织、非金属夹杂物、力学性能、晶粒度、超声波探伤等有严格要求。
ASEA-SKF精炼法
ASEA-SKF精炼法班级：10钢4 学号：201001100443 姓名：欧阳春摘要：本文介绍了EA-SKF精炼法的发展概况, 设备和流程以及处理效果与应用。
阐述了ASEA-SKF 精炼炉适用于处理的钢种，和在炼钢工艺过程中具有以下优点。
并进一步介绍了ASEA-SKF精炼炉处理过程钢水的脱氧。
关键词：ASEA-SKF精炼流程优点脱氧正文1、ASEA-SKF精炼法的发展概况EA-SKF精炼法是钢包内对钢液进行电弧加热、电磁搅拌和真空处理的一种炉外精炼技术。
因此种技术所用钢包兼具炼钢炉的加热精炼功能故称其设备为钢包精炼炉。
1965年。
瑞典滚珠轴承(SKF)公司为了改进滚珠轴承钢质量，提出了在钢包中精炼钢液的设想，与瑞典通用电气(ASEA)公司合作建成了第一座30t ASKA-SKF精炼炉。
该技术利用钢包精炼炉将炼钢过程分为两步：由初炼炉(电弧炉、感应炉、平炉或转炉等)熔化钢铁料、脱磷，必要时可以调整合金元素等，在含碳量和温度合适时即可出钢，至钢包(炉)内，然后在钢包炉内对初炼钢液进行电磁感应搅拌下的电弧加热、真空脱气、真空吹氧脱碳、脱硫以及调整成分和温度、脱氧和去除夹杂物等。
精炼后将钢包炉吊出，直接进行浇铸(模铸或连铸)。
2、ASEA-SKF精炼法的备和流程初炼钢液从初炼炉倾入钢包以后，将钢包吊至配备有电磁搅拌器的小车上，除去初炼炉熔渣，然后换造新渣，并经电弧加热至需要温度，钢包车运行至脱气工位，盖上真空盖进行脱气15～20min，同时进行电磁感应搅拌钢液。
脱气后经过斜槽漏斗加入合金，再进行电弧加热以达到合适的温度。
精炼的时间根据炉子的容量、钢种和质量的不同而异，一般在1～2h之间。
该装备上设有供取样和测温用的窗口。
为了使温度和成分均匀，加热的同时进行搅拌。
(见图)当冶炼低碳不锈钢时，可用设在真空盖上的吹氧枪(消耗式或水冷式的)进行真空吹氧脱碳，故此时它兼有VOD炉的精炼作用。
精炼完毕后，即可进行浇注。
炼钢脱氧剂的研究进展
（3）当钢的氧含量和硫含量都很高时，有害作用 尤其严重。 FeO和FeS在钢的凝固过程中以共晶的形 式存在于晶界上，在其后的加热、轧制过程中，将会 导致“热脆”现象。
1 脱氧作用与脱氧剂选择原则
在 实 际 钢 水 中 ，C-O 反 应 没 有 达 到 平 衡 ， 使 钢 水 中的实际氧含量高于与碳平衡时的碳含量，其差值
3 脱氧剂种类及脱氧机理
脱氧剂可分为单元素脱氧剂和复合脱氧剂。 元 素单独脱氧是指在脱氧过程中向钢水中只加单一脱 氧元素， 而复合脱氧剂指向钢水中同时加入两种或 两种以上的脱氧元素。 3.1 锰
锰是最常用的脱氧元素，它的脱氧反应为： [Mn]+［O］=(MnO) ΔG°=-244.53+0.109T 锰的脱氧能力随温度的降低而增大。 而在较低 温度下， 锰的脱氧能力较低， 但几乎所有的钢都用 Mn来脱氧，因其可以增加Si和A1的脱氧作用。 此外 (MnO) 可以与其他的脱氧产物如SiO2等形成低熔点 化合物，有利于从钢液中排出。 冶炼沸腾钢时，只用 锰脱氧。 3.2 硅 硅是一种强脱氧元素， 也是镇静钢必不可少的 脱氧元素。 其脱氧反应为： [Si]+2［O］=[SiO2] ΔG°=-593.84+0.233T 锰的脱氧能力随温度的降低而增强， 与锰不同 的是， 硅的脱氧能力在碱性操作中可以得到充分的 发挥。 因为渣中大量(CaO)可以与SiO2结合成极稳定 的2CaO·SiO2，从而大大地降 低 了SiO2的 活 度 ，促 使 [Si]充分 氧 化 。 所 以 单 独 用 硅 脱 氧 时 ，很 容 易 生 成 固 态SiO2，不利于脱氧产物的去除。 3.3 铝 铝是炼钢技术中常用的极强脱氧元素， 其脱氧 反应为： 2[Al]+3［O］=Al2O3(s) ΔG°=-1 200.82+0.395T
二次精炼-ASEA-SKF法-VAD法-LF及LF(V)法
6.3 钢包炉精炼法（LF(V)法）
LF钢包精炼炉按加热方式可分为交流钢包炉、直 流钢包炉以及等离子枪加热钢包炉。 等离子枪加热钢包炉：
三相交流等离子钢包炉，由于没有电极造成的增碳，
有利于生产高洁净度的极低碳钢。新日铁广烟制铁 所使用的是三相交流等离子的PLF法。
下的LF纷纷被各钢厂使用，但大型LF还是依靠进口，如
1993年天津无缝钢管公司从Danmeg引进的150tLF、1994年 大冶特殊稠股份有限公司第四炼钢厂引进Danieli的60tLF。 当时冶金部组织了由大冶特殊钢股份有限公司。冶金自动 化研究院、北京科技大学、钢铁研究总院等单位组成的攻 关组，进行国家“八五”重点科技(攻关)项目“钢包精炼 技术”(编号6—3)的研究工作，在包括钢液温度控制、成 分控制及洁净度控制方面取得了很好的效果，形成了具有
②能够准确地调整钢液温度。加热钢液时，通过调节输入功率 来控制钢液的升温速度。此外精炼过程中钢包内衬充分蓄热， 这样在浇注过程中钢液降温缓慢，能保持在规定的温度范围 内。
③钢液的成分均匀稳定。因为搅拌贯穿整个精炼过程，所以成 分均匀稳定。
College of Metallurgy & Energy
④可以加渣料造还原渣精炼，充分地脱氧，脱硫，精炼低硫 钢种。 ⑤优越的合金化条件。由于具有加热手段，精炼过程中的合 金加入量原则上不受限制。可以把钢液成分控制在较窄的
求，成为炼钢与连铸间匹配的主要设备。LF法既可以与转炉
或电弧匹配。
College of Metallurgy & Energy
6.3 钢包炉精炼法（LF(V)法）
6.3.1 LF炉的设备组成 LF炉是以电弧加热和造渣精炼为主要技术特征的炉外精炼
钢种夹杂全解析
钢种夹杂全解析[引用2009-06-12 20:45:45]字号：大中小1、钢中夹杂物的长大、上浮与分离钢中尺寸较小的夹杂物颗粒不足以上浮去除，必须通过碰撞聚合成大颗粒，较大的夹杂物陆续上浮到渣层，离开钢液。
在强湍流下，夹杂物碰撞聚合非常迅速，例如在0.1m2/s3的强湍流条件下，夹杂物半径长大到100μm只要2min。
直径为100μm的Al2O3夹杂物从钢液表面下2.5m上浮到钢液表面需要4.8min，直径为20μm的夹杂物，上浮时间增加到119min。
从钢液中分离夹杂物的主要途径包括两种：（1）被表面的渣层吸附；（2）被壁面耐火材料吸附。
2、钢中夹杂物去除技术2.1气体搅拌2.1.1钢包吹氩吹氩搅拌是钢包炉重要的精炼手段之一，钢中夹杂物被气泡俘获去除的效率决定于吹入钢液中气泡数量和气泡尺寸。
钢包底吹氩用透气砖平均孔径一般为2～4mm，在常用的吹氩流量范围产生的气泡直径为10～20mm。
而有效去除夹杂物的最佳气泡直径为2～15mm，并且气泡在上浮过程会迅速膨胀。
因此，底吹氩产生的气泡捕获小颗粒夹杂物概率很小，对细小夹杂物去除效果不理想。
在钢包底吹氩过程中，过强的搅拌功会导致钢水的二次氧化及卷渣。
为了去除钢中的细小夹杂物颗粒，必须钢液中制造直径更小的气泡。
将氩气引入到足够湍流强度的钢液中，依靠湍流波动速度梯度产生的剪切力将气泡击碎，可将大气泡击碎成小气泡。
钢包与中间包之间的长水口具有高的湍流强度，在此区域钢水流速达到1～3m/s。
在长水口吹氩水模型研究表明，可获得0.5～1mm的细小气泡。
细小的气泡捕获夹杂物的概率很高。
这种方法可显著提高氩气泡去除夹杂物的效率。
2.1.2中间包气幕挡墙通过埋设于中间包底部的透气管或透气梁向钢液中吹入的气泡，与流经此处的钢液中的夹杂物颗粒相互碰撞聚合吸附，同时也增加了夹杂物的垂直向上运动，从而达到净化钢液的目的。
德国NMSG公司的应用结果表明，与不吹气相比，50～200μm大尺寸夹杂物全部去除，小尺寸夹杂物的去除效率增加50%。
钢的炉外精炼
但是基本上都是CaO-Al O 渣系，其中CaO含量大 都波动在45％－46％的范围，而Al O 的变动范围 较宽。
2 3 2 3
渣洗合成渣的选择
1）成分。为了取得最佳的精炼效果，要求合成 渣具备相应的物理化学性质，而炉渣成分是 炉渣物理化学性质的决定性因素。
2）熔点。在钢包内用合成渣精炼钢液时，一般 都应用液态渣，因此渣的熔点应当低于被渣 洗钢液的熔点。
●
●
●
●
〇
〇
〇
●
●
主要精炼装置的工艺目标
工艺
LF/VD AOD VOD ASEA-SKF VAD DH RH VD LF WF RH-OB/PB RH-KTB RH-MFB CaO粉 铝氧化 铝氧化 铝氧化 ● ● ● ● ● ● 〇 〇 电热 CaO CaO CaO主要辅助原料CaO升温方法
脱气 电热 吹氧 铝热 电热 电热 ● ● ● ● ● ● ● C 〇 ● ● 〇 〇 〇 P 〇
电磁搅拌——利用电磁感应的原理使钢液产生运动。要使钢
液能够产生电磁感应，靠近电磁感应搅拌线圈的部分钢包壳 应由奥氏体不锈钢制造。 五十年代以来，一些大吨位的电弧炉采用了电磁搅拌，以促 进诸如脱硫、脱氧等精炼反应的进行，保证熔池内温度及成 分的均匀。各种炉外精炼方法中，SKF采用了电磁搅拌，美 国的ISLD也采用了电磁搅拌。 电磁搅拌主要有以下作用： （1）均匀钢包温度和成分； （2）加速金属与熔渣之间的反应； （3）在搅拌处理过程中，Al、C、Mn含量可以调整到规定范围； （4）该工艺成本低，操作简单，处理时间短，热损失小； （5）电磁搅拌可以将非金属夹杂分离，提高钢液洁净度。
3）流动性。用作渣洗的合成渣，要求有较好的流动 性，这样增大渣钢接触界面。
炉外精炼
炉外精炼炉外精炼是把转炉、电炉中所炼的钢水移到另一个容器中(主要是钢包) 进行精炼的过程。
也叫“二次炼钢”或钢包精炼。
炉外精炼把传统炼钢分为两步：(1)初炼：在氧化性气氛下进行炉料的熔化、脱磷、脱碳和主合金化。
(2)精炼：在真空、惰性气氛或可控气氛下进行脱氧、脱硫、去除夹杂、夹杂物变性、微调成分、控制钢水温度等。
目前，炉外精炼设备已成为连铸过程不可缺少的手段。
在炼钢生产中，采用转炉(电炉)一炉外精炼一连铸已成为目前钢厂通常采用的工艺流程。
;炉外精炼可分为真空、非真空和其他：<;/P>(1)真空精炼法真空吹氩法(Finkl法和Gazid法，美国、法国1958-1963年开发)真空电磁搅拌去气法(ISID法，美国1962年开发)钢包精炼炉法(ASEA-SKF法，瑞典1965年开发)真空电弧加热精炼法(Finkl-VAD法，美国1962年开发)埋弧加热钢包精炼法(L-F法，日本1971年开发)真空吹氧脱碳精炼法(VOD法，西德1965年开发)强搅拌真空吹氧脱碳精炼法(SSVOD法，日本1977年开发)转炉真空吹氧脱碳法(VODK法，西德1976年开发)(2)非真空精炼法氩氧炉脱碳精炼法(AOD法，美国1968年开发)气氧炉脱碳精炼法(CLU法，法国和瑞典1973年开发) 钢包吹氩法(GA IAL法，加拿大1950年开发)密封吹氩法(SAB法，日本1965年开发)带盖钢包吹氩法(CAB法，日本1965年开发)(3)其他精炼法法国钢铁研究法(IRSID法，法国1963年开发)蒂森法(TN法，西德1974年开发)<;o:p>氏兰法(SL喷粉法，瑞典1976年开发)弹丸发射法(ABS法，日本1973年开发)喂丝加添法(WF法，日本1967年开发)合成渣洗法(RERRIN法，法国1933年开发)同炉渣洗法。
炉外精炼LF
炼钢工艺过程造渣：调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。
目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。
例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣，以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下，并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。
出渣：电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。
如用单渣法冶炼时，氧化末期须扒氧化渣；用双渣法造还原渣时，原来的氧化渣必须彻底放出，以防回磷等。
熔池搅拌：向金属熔池供应能量，使金属液和熔渣产生运动，以改善冶金反应的动力学条件。
熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。
电炉底吹：通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化，促进冶金反应过程的目的。
采用底吹工艺可缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷、脱硫操作，提高钢中残锰量，提高金属和合金收得率。
并能使钢水成分、温度更均匀，从而改善钢质量，降低成本，提高生产率。
熔化期：炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。
电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。
熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣。
氧化期和脱炭期：普通功率电弧炉炼钢的氧化期，通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。
也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。
氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷；去除气体及夹杂物；使钢液均匀加热升温。
脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。
为了保证钢的纯净度，要求脱碳量大于0.2％左右。
随着炉外精炼技术的发展，电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。
精炼期：炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物，经化学反应选入气相或排、浮入渣中，使之从钢液中排除的工艺操作期。
还原期：普通功率电弧炉炼钢操作中，通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。