VOD精炼炉功能和用途概述
真空精炼炉工艺技术说明VOD设备
真空精炼炉工艺技术说明(VOD设备)1.1设备的功能、用途和可靠性VOD型真空精炼设备是目前世界上使用最广泛的炉外精炼设备之一。
它具有设备简单、投资少、成本低、精炼钢种多、质量高、操作方便等诸多优点，因此成为特钢厂必备的精炼手段。
VOD-40t钢包精炼炉具有真空脱气、吹氩搅拌、吹氧脱碳、非真空测温取样等多种功能。
可以精炼轴承钢、合金结构钢、弹簧钢、优质碳素钢、超低碳不锈钢等。
由于它具有极强的真空脱气能力，因此可保证钢种的氢、氧、氮含量达到最低水平，并精确调整钢水成分，使夹杂物充分上浮，而有效提高钢的纯洁度，正因为它精炼的钢种多、质量高，可以为用户更灵活的适应市场竞争的需要，及时精炼出市场需要的钢种，从而增加企业的经济效益。
1.2方案布置本套VOD-40t钢包精炼炉总体布置初步采用罐体半高架、固定不动，罐盖移动形式。
1.3 设备先进性VOD-40t钢包精炼炉当不作吹氧操作时，VOD炉可完全实现VD炉操作功能。
冶炼时罐体和真空泵相连，其间通过主截止阀，可实现罐体与真空泵的启闭，并可在钢包吊入罐体之前，先对真空管道进行予抽，这样可以充分利用真空泵，缩短罐体的抽气时间和减少温降，使VOD炉和初炼炉、LF、浇铸相匹配，达到最佳效果。
该设备包括：一个真空罐系统、一个真空罐盖系统，一个罐盖升降及罐盖车系统，吹氧装置，真空加料装置，一套真空泵系统，一套连接罐与真空泵的真空管道系统，液压系统，吹氧系统，吹氩系统，压缩空气系统，冷却水系统，TV摄像装置，一套电气控制及仪表监测设备系统。
在真空泵的造型和设计，罐盖的设计与密封性，吹氧装置的设计与密封以及全套计算机控制系统等方面，皆按目前世界上最先进的结构进行优化设计，以保证本设备的先进性，合理性，通用性。
设备特点:（1）、真空罐接受要处理的钢包，吊车将钢包置于真空罐中后，人工连接上氩气管，罐为焊接结构，并设有钢包导向结构，以方便起吊钢包。
具有耐火材料的内衬以防止热应力。
VOD炉介绍
VOD钢包精炼炉技术介绍VOD型真空精炼设备是目前世界上使用最广泛的炉外精炼设备之一。
它具有设备简单、投资少、成本低、精炼钢种多、质量高、操作方便等诸多优点，因此成为特钢厂必备的精炼手段。
VOD钢包精炼炉具有真空脱气，吹氧脱碳，真空加料、吹氩搅拌、非真空测温取样、喂丝等多种功能。
可以精炼轴承钢、合金结构钢、弹簧钢、优质碳素钢及超低碳不锈钢等。
由于它具有极强的真空脱气能力，因此可保证钢中的氢、氧、氮、碳含量达到最低水平，并精确调整钢水成份，使夹杂物充分上浮、而有效提高钢的洁净度，正因为它精炼的钢种多、质量高，可以为用户更灵活的适应市场竞争的需要，及时精炼出市场需要的钢种，从而增加企业的经济效益。
设备的先进性：VOD钢包精炼炉总体结构采用一罐一盖、罐盖移动方案、罐体为固定地坑式。
当不作吹氧操作时，VOD炉可完全实现VD炉操作功能。
罐体和真空泵相连，其间通过三级除尘器与主截止阀，可实现罐体与真空泵的启闭，并可在钢包吊入罐体之前，先对真空管道进行予抽真空，这样可以充分利用真空泵，缩短罐体的抽气时间和减少温降，使VOD炉和电炉、LF、铸造线相匹配，达到最佳效果。
设备包括一个真空罐、一个真空罐盖及其罐盖升降移动小车，吹氧装置，真空加料装置，一套真空泵系统，一套连接罐与真空泵的真空管道系统，一套控制和监测设备。
设备特点：⑴真空罐接受要处理的钢包，吊车将钢包置于真空罐中后，人工连接上氩气管，罐为焊接结构，并设有钢包导向结构，以方便起吊钢包。
具有耐火材料的内衬以防止热应力。
罐底设有防漏装置。
⑵罐盖行走为电──机械传动，罐盖升降为液压传动。
罐盖为碟形结构并有耐火材料内衬，屏蔽盖设有直线段，以增加自由空间。
⑶罐盖行走车采用变频调速，使盖车起动行走及停止平稳运行。
⑷罐盖采用碟形封头，使罐盖的自重减少，强度增加，同时使罐盖的受力分布更合理。
罐盖具有一定的直立段，以与屏蔽盖结构相适应。
⑸罐盖上装有吹氧装置，真空加料斗，人工观察窗，TV摄像头以及非真空状态下测温、取样装置，可随时观察炉内冶炼状态，实现合金成份调整及非真空状态下的测温取样。
vd、vod炼钢知识简介
• VD精炼 • DH精炼
VD精炼
• VD真空脱气设备 • VD精炼工艺 • VD冶炼效果
VD真空脱气设备
• 主要技术参数 • 真空室 • 水冷系统 • 吹氩搅拌系统 • 蒸汽供应系统 • 真空泵
主要技术参数
• 容量
150t
• 真空室直径
6400mm
• 真空室盖直径
6600mm
• 真空室盖钢板厚度
• 概述 • 精炼原理 • 主要设备 • 脱气效果 • 优点
DH精炼
概述
• 1956年由德国Dortumund Hörder公司开发， 又称真空提升脱气法。
• DH法设备示意图
精炼原理
•
此法是在钢液已基本精炼完毕后，根据压力
平衡原理进行脱气处理。钢液出炉入包后，将真
空室下部的吸管插入钢液内，真空室抽气减压至
14～67Pa，与外界大气间形成压力差，钢液就沿
吸管上升到真空室内进行脱气。当钢包和真空室
的相对位置改变时（钢包下降或真空室提升），
脱气后的钢液就会重新返回到钢包内。这样反复
改变钢包和真空室的相对位置（每升降一次处理
钢液的量约为钢包容量的1/6～1/10），就使钢液
分批进入真空室接受处理，直至处理结束为止。
吹氩搅拌系统
• 钢包底部的三个透气砖，经常使用的是两 个。流量为30～50L/h。表压为1MPa。
蒸汽供t。饱 和蒸汽过热温度20℃。
真空泵
• 4级MESSO蒸汽喷射泵。三个水环泵作为第5级。 抽气能力400kg/h，8min可以达到67Pa。
dh精炼vd精炼vd冶炼效果vd真空脱气设备真空泵主要技术参数容量150t真空室直径6400mm真空室盖直径6600mm真空室盖钢板厚度25mm处理钢水温度16501620工作真空室0625kpa钢包自由空间高度8001000mm真空室高度8000mm真空室盖高度2000mm冷态极限真空度67pa真空室真空室用于放置对钢水进行处理的钢包并对钢水进行真空处理
VOD工艺介绍
2. 脱除钢液中的氢气、氮气、氧气。
范围内。
真空精炼时，氢气、氮气、氧气
的分压都减少，溶解于钢液中的
H、N、O因此而逸出；
3. 改善钢液清洁度。真空精炼法在 减压下进行惰性气体搅拌，钢液 中夹杂物迅速上浮而与钢液分离， 适当延长处理时间，可提高钢液 清洁度；
4. 造高碱度渣以脱硫。脱硫的有利 条件为高温、高碱度、低氧位， VOD具备脱硫的热力学条件，钢
➢ 工艺流程
VOD主要设备参数
名称 VD/VOD型式 VD/VOD公称容量 钢包自由空间 真空槽直径 真空槽高度 真空盖直径 真空盖高度 真空盖车长×宽 盖车车轮数量 驱动轮数量 轨距
单位
t mm mm mm mm mm m ×m 个 个 mm
参数 双罐位高架式 170 1460(170t) 6700 8500 6700 1500 12 ×8.5 4 2 7500
VOD炉的主要功能
1. 在真空下进行脱碳而抑制铬的氧
液经VOD处理后硫可降低至
化损失。真空下，脱碳生成的CO
30×106；
分压相对降低，铬与氧的亲和力 低于碳与氧的亲和力，碳优先氧 化，可轻易地降碳到极低限度而 铬几乎没有损失；
5. 最终成分及温度的调整。在VOD 中加入各种合金料作最终成分调整， 使产品达到品质规格要求，同时也 将钢液温度调整到适合浇注的温度
VOD主要工艺参数
名称
钢包吊到VOD处理工位 接吹氩管及吹氩设定 测温取样（大气下） 真空盖开到处理位置及盖下降 减压到150～200Tor 吹氧脱碳时间 VOD处理及钢水轻搅拌 合金化及加混合还原剂 真空下还原 复压1
准备工位（min） VOD精炼（min）5来自222
2
3
冶金行业VOD精炼法详解
• ②真空度：真空度是影响钢中碳含量的重要因素，真空 •
•
度越高，钢中碳含量可越低。提高开吹真空度，可以改 变钢中碳硅氧次序，使碳优先氧化，从而缩短吹氧脱碳 时间。而停吹氧真空度越高，临界终点碳量越低。 ③其它因素：真空脱碳还与供氧量有关，耗氧量越大， 钢中碳含量将降的越低。但要考虑可能会增加铬的烧损； 提高钢液温度和限制初炼钢液中的含硅量，同样能降低 钢中碳含量；此外，在精炼后期进行造渣、脱氧、调整 成分等操作，都会使碳含量增加，所以这些操作都应在 真空下进行，以防增碳。 总之，真空脱碳时应当把提高真空度放在优先地位，而 供氧量要控制适当，以免增加铬的烧损，有条件时可加 大供氩量，而脱碳后的钢液温度则控制在1700～ 1750℃之间为宜。
5、真空氧气脱碳精炼工艺分析
• A 影响真空脱碳的因素
影响真空脱碳的因素有： • ①临界含碳量：临界含碳量是指在一定温度下，脱碳速 度vc与钢中碳含量无关的高碳区和vc随[％C]降低而减 小的低碳区之间的交界含碳量。临界含碳量越低，脱碳 越容易进行。临界含碳量的值与钢液中含铬量、冶炼真 空度和温度，以及是否吹氩等因素有关，通常冶炼真空 度及温度越高，临界含碳量就越低。对于18－8型不锈 钢而言，VOD法精炼时的临界含碳量波动在0.02％～ 0.06％之间，而电弧炉返回吹氧法的临界含碳量大于 0.15％。例如：国内某厂吹氧平均真空度为6.67～ 13.33KPa，采用水冷拉瓦尔喷枪深坑硬吹，采用氩气搅 拌，其临界含碳量为0.02％～0.03％。可见，在VOD精 炼条件下，冶炼含碳量小于0.03％的超低碳不锈钢是十 分有利的。
钢包
• 罐式VOD炉与桶式VOD炉的钢包是有区别的：前者的钢
包不设密封法兰，其自由空间因钢包容量不同波动于 610～1400mm之间；而后者为了保持密封设有法兰， 且自由空间比前者要加高25％～50％，即要有1500～ 2000mm的自由空间以承受激烈的搅拌和沸腾。VOD炉 的包衬承受温度较高，钢液搅动激烈，它经受的化学侵 蚀和机械冲刷也比其他炉外精炼方法的更为严重，故对 包衬耐火材料的选择应特别严格，多采用镁铬砖式镁白 云石砖，其包衬寿命一般为25～30炉，最高可达100炉。 为了加速脱碳，透气砖装于钢包底部中心部位，以便上 涌的氩气泡将钢水面的炉渣推向包壁，使新鲜钢液暴露 于氧气射流之下。
真空精练炉（VD、VOD）设备真空罐及真空罐车简介
真空精练炉（VD、VOD）设备真空罐及真空罐车简介孙东月【摘要】真空精练炉（VD和VOD）主要用于钢水进一步精炼。
它是将钢包置于真空罐体内，在真空条件下脱碳精炼。
是炉外精炼超低碳不锈钢和各类高级合金钢主要设备。
真空罐及真空罐车为将真空罐安装到可移动的车辆上，车上同时设有配套的冷却系统、吹氩管路和观察系统。
该真空罐及真空罐车为精炼钢包抽真空提供基础承载体。
【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】1页(P37-37)【关键词】真空精炼炉;精炼;真空罐及真空罐车;抽真空【作者】孙东月【作者单位】秦皇岛秦冶重工有限公司，河北秦皇岛 066318【正文语种】中文真空罐及真空罐车是将真空罐、车设计为一体车辆。
车上设有配套的水冷循环管路,吹氩管路,为精炼钢包抽真空提供基础设备。
传统上的真空罐冶炼设备真空罐为地坑固定式结构。
本次设计研制的真空罐及真空罐车为整体车辆,可实现在精炼过程中整体移动,操控方便,更加安全可靠。
以往,VD炉精炼使用的精炼罐体为固定式不可移动,需用钢包车将其精炼钢包运至后用吊车放入精炼罐体内。
随着产品设计的不断发展与完善,对新产品的不断开发与研制,将精炼罐体与运载用钢包车合为一体,实现精炼钢包的一次吊运,精炼罐体可移动,省去运载用的钢包车。
整套设备操控简单,使用安全。
最大总载重-265t;走形速度-2-20m/min(变频调速);传动方式-电动自行式,分散驱动;走行电机功率-18.5×2KW;车轮直径-φ1000;轨道中心距-4800mm;行程-47m;车轮数量-4个;定位方式-行程开关(地面安装);供电方式-滑线小车式(地面安装)。
真空罐及真空罐车主要由钢包座、车架装配、紧急事故口、从动轮组、推渣器、缓冲器、传动装置、罐上体、平台装配、布管配线、滑线供电装置、热电偶装置等部件组成。
主要机构简图如图1。
4.1 钢包座。
钢包座为低碳钢板焊接件,共两件。
VOD精炼法详解
氧枪
• 设在VOD炉的真空盖上，通过活动密封装置插入真空 设在VOD炉的真空盖上，通过活动密封装置插入真空
室内。氧枪有两种类型，一种是在钢管上涂耐火材料 的消耗式氧枪，为ASEA—SKl7精炼炉所用；VOD炉多 的消耗式氧枪，为ASEA—SKl7精炼炉所用；VOD炉多 采用水冷式非消耗氧枪，喷嘴为拉瓦尔式。当氧气压 力为0 49～ 力为0．49～0．59MPa，氧枪设计马赫数为3，扩张半 59MPa，氧枪设计马赫数为3 角为5 角为5。时，吹氧过程是十分平稳的。氧枪距钢水面高 度对13tVOD炉约为1 0m左右，而对50tVOD炉则为 度对13tVOD炉约为1．0m左右，而对50tVOD炉则为 1．4～1．8m。由于这种氧枪喷出的氧气射流速度为 8m。由于这种氧枪喷出的氧气射流速度为 超音速，在入口压强不高的条件下也可以获得较大的 射流全压，因而允许在氧气压强较低和离钢水面较远 的情况下吹氧，这不仅对提高氧枪寿命有益，对不易 获得高压氧气的特殊钢厂，采用它也是极为适宜的。
1一氧枪；2一取样、测温13一热电偶；4一氩气 5一钢包；6一合金料仓}7一罐盖；8一防溅盖 9一废气排出0；10一废气温度测量； ll一真空罐；12一滑动水0； 13一冷却水泵；14一EMK电池； 15一循环泵
罐式)设备概观 （图1） VOD炉(罐式 设备概观 ） 炉 罐式
真空罐
• VOD炉有两种型式：钢包置于真空罐内进行精炼的罐式 VOD炉有两种型式：钢包置于真空罐内进行精炼的罐式
1、真空氧气脱碳（VOD）法 真空氧气脱碳（VOD） decarburization） （ vacuum oxygen decarburization）
• 一种在真空条件下吹氧脱碳并吹氩搅拌生产高铬不锈
钢的炉外精炼技术。是真空吹氧脱碳法的简称，VOD 钢的炉外精炼技术。是真空吹氧脱碳法的简称，VOD 法是在真空减压条件下顶吹氧气脱碳，并通过包底吹 氩促进钢液循环，在冶炼不锈钢时能容易的把钢中碳 降到0.02％～0.08％范围内而几乎不氧化铬。并对钢 降到0.02％～0.08％范围内而几乎不氧化铬。并对钢 液进行真空处理，加上氩气的搅拌作用，反应的动力 学条件很有利，能获得良好的去气、去夹杂物的效果。 • 1965年联邦德国Edelstahlwerk Witten公司于1965年 1965年联邦德国Edelstahlwerk Witten公司于1965年 开发的(50tVOD炉 。世界VOD炉的总数已有50台以上， 开发的(50tVOD炉)。世界VOD炉的总数已有50台以上， 容量在5 150t之间，最大的是日本新日铁八幡制铁 容量在5～150t之间，最大的是日本新日铁八幡制铁 厂的150t VOD炉。中国采用VOD法精炼虽起步较晚 厂的150t VOD炉。中国采用VOD法精炼虽起步较晚 (1978年在大连) (1978年在大连)，但也有了一定的基础和规模，除大 连外，重庆、上海、抚顺、西宁、北京等均先后建有 VOD炉，并各自取得了具有本厂特色的经验。 VOD炉，并各自取得了具有本厂特色的经验。
vd、vod炼钢知识简介
脱氢率63％～82％；钢中w[N]由精炼前的0.0026％～
0.0045％降低到0.0018％～0.0032％，脱氮率22％～45
％；真空结束时，w(T[O])由处理前的0.0035％～0.0047
％降低到0.0012％～0.0025％；VD处理前后相比钢中的
夹杂物数量和大小均显著减小，钢液达到了较好的洁净度。
作业
• VD精炼炉有哪些设备？ • DH炉的精炼原理是什么？
•
VD冶炼效果
• 通过VD精炼，钢中的气体、氧的含量 都降低了很多；夹杂物评级也都明显降低。 这个结果说明，这种精炼方法是有效的。 但是应当指出的是，使用当今系统的炉外 精炼方法得到的钢质量比单独采用VD精炼 要好得多。
上海五钢VD炉处理效果
•
上海五钢1998年建成投产100tVD炉，采用直
流电弧炉—VD真空处理—连铸生产工艺，67Pa
平均达29％，中碳钢的平均真空脱硫率为38％左
右，钢中硫可降到0.010％以下。低碳钢的平均真
空脱硫率为45％左右，钢中硫可降到0.019％以下。
武钢VD炉处理效果
•
武钢一炼钢1998年建成100t双工位的LF和VD各一座。
VD的主要技术参数如下：额定容量100t，真空泵抽气能
力400kg/h；蒸汽压力0.8～0.9MPa；真空罐内径
高真空保持时间18min以上，0.16MPa以上的吹
氩强度，真空温降为2.0℃/min ，精炼渣量在
10kg/t以下，就能使真空脱氢率达70％以上。脱
气后w[H]最低达到0.5×10-4％。GCr15、45、
42MnMo7、20钢的平均脱氮率分别为24.6％、
14.95％、12.15％、9.5％。GCr15的真空脱硫率
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VOD精炼炉功能和用途概述
VOD精炼炉是一种用于精炼钢水的设备，VOD是Vacuum Oxygen Decarburization（真空氧气脱碳）的缩写。
VOD精炼炉主要用于去除钢水中的杂质和碳含量，提高钢水的纯度和质量，以满足不同领域对高品质钢材的需求。
VOD精炼炉的主要功能包括真空处理、脱氧、脱碳和混合炉操作。
首先，在VOD精炼炉中，通过将炉腔的气氛抽空，形成真空环境，可以有效地降低钢水中的气体含量，避免钢水在冷却过程中产生气孔和夹杂等缺陷问题。
同时，真空处理还可以去除一些低沸点元素，如氢气、氮气等，进一步净化钢水。
其次，VOD精炼炉还能通过注入含氧气体，如纯氧或空气，来进行脱氧和脱碳操作。
在炉腔内，含氧气体与钢水中的杂质元素发生化学反应，使其氧化生成气体，在真空的作用下被排出。
通过这种方式，可以有效地去除钢水中的硅、锰、磷等有害元素，提高钢水的纯净度。
同时，氧气的注入还可以通过氧化碳含量达到减少碳含量的目的，使钢水的碳含量符合要求。
最后，VOD精炼炉还具备混合炉操作的功能，即在真空环境中将不同种类的钢水进行熔炼和混合。
这种操作可以实现钢水中不同元素的控制和调整，以满足特定领域对钢材性能的要求。
1.生产高品质钢材：VOD精炼炉能有效去除钢水中的杂质和气体，提高钢水的纯度和质量。
生产的高品质钢材广泛应用于汽车、船舶、航空航天、电力、造船等重要领域，以满足对高强度、耐腐蚀、耐高温等性能要求的需求。
2.节约能源：VOD精炼炉采用真空环境和氧化碳的注入，能够减少燃料的使用量，降低能源消耗和环境污染。
这对于能源短缺和环保意识提高的现今社会来说具有重要意义。
3.废钢资源利用：VOD精炼炉可以较好地适应废钢回收和再利用的需求。
通过在精炼炉中将废钢进行熔化和精炼，不仅可以避免资源浪费，还可以减少环境污染，提高钢材的再生利用率。
4.实现钢水调整和优化：VOD精炼炉的混合炉操作功能可以对不同种类的钢水进行调整和调优。
这一功能对于特殊钢种和特定用途的钢材生产尤为重要，能够满足钢材的特殊性能要求。
综上所述，VOD精炼炉作为一种先进的钢铁冶炼设备，具备去除钢水杂质和碳含量、提高钢水纯度和质量的功能。
其广泛用途涵盖钢材生产、能源节约、废钢回收和钢水调整等方面。
在推动钢铁产业升级、提高钢材质量和保护环境方面具有重要作用。