炉外精炼
炉外精炼
2) VD生产模拟
工部全景
生产模拟
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3) VD生产工艺
基本原理
真空处理
吹Ar制度
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真空脱气
原 理： 基于H、N在钢液 中溶解服从平方根定 律，当VD抽真空时， 真空室内压力降低， 使[H]、[N]随之降低， 达到去除目的。散而一起去除。
真空度→保持达到VD
处理要求→反抽气破
坏真空。
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吹Ar制度
钢包到工位即吹Ar， 不吹破渣面，防止透气砖 堵塞； 加合金采用大流量吹 Ar，吹开渣面，使合金直 接进入钢液，提高收得率； 高真空处理时小流量 吹Ar，防喷溅； 喂丝时， 小流量吹 Ar ， 防止增[N]和二次氧化。
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1) LF概述
LF是日本大同制钢公司于1971年开发， 特点是将电弧炉炼钢还原期任务移到专用 的钢包内进行。在利用电弧加热钢水的同 时，向钢液内吹入惰性气体（Ar），以实 现在非氧化性气氛下精炼，从而达到钢液 脱硫、脱氧、去气、去夹杂物的效果。经 LF 处 理 的 钢 水 ， 钢 中 [O]10-30ppm 、 [N]20ppm、[H]1.5-2.5ppm。
（MnO）、（Fe2O3）及[O]在钢 渣界面进行反应,使[O]降低，脱氧 产物直接溶于渣中,不污染钢液；
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泡,将造成凝固组织不致密;
②脱
目
硫
的: S在钢中产生”热 脆”并降低钢的抗腐 蚀性、延展性和韧性； 原 理: （FeS）+（CaO）= （FeO）+（CaS） 条 件: 高碱度、还原气氛、 高温、大渣量
4) RH的主要功能
功 能:
① 脱 H: 对 完 全 脱 氧 钢 液 脱 氢 效 率 ≮60%,对未完全脱氧钢液,由于CO 反 应 剧 烈 , ＞ 70%. 脱 气 时 间 15~20min,[H]＜2ppm. ② 脱 N:N 易 形 成 N- 化 物 , 脱 氮 效 率 0~10%; ③脱O:∑[O]0.002~0.005% ④脱碳:对初始[C]有要求,处理15min, 可使[C]＜0.002%; ⑤脱S:效率50~75%; ⑥减少非金属夹杂:改善钢水纯净度; ⑦成分微调:合金元素控制精度为 ±0.003~0.010%
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。
炉外精炼(课件).
一、炉外精炼的发展 二、炉外精炼理论与技术基础 三、CAS工艺 四、CAS系统设备 五、LF炉工艺 六、LF炉系统设备一 Nhomakorabea炉外精炼发展
1、炉外精炼概念 就是把常规炼钢炉（转炉、电炉）初炼
的钢液倒入钢包或专用容器内，进行脱 氧、脱硫、脱碳、去气、去除非金属夹 杂物和调整钢液成分及温度，以达到进 一步冶炼目的的炼钢工艺。也称二次精 炼、二次炼钢、钢包冶金。（炼钢发展史：青铜器
(1)脱硫 脱硫反应式： [S]+（CaO）=[O]+（CaS） 平衡常数 K= [O](CaS)/ [S] (CaO) 由于合成渣中有较高的CaO，出钢过程深度脱氧，挡渣出钢，出钢过 程吹氩充分搅拌，有利于上式反应的进行，因而有较好的脱硫效果， 脱硫率可达20~30%。钢中氧含量低，则能溶解的硫也低，故高碳钢、 低合金锰钢采用合成渣脱硫率高于低碳钢脱硫。
4、炉外精炼的任务和功能 炉外精炼的主要任务：
（1）承担初炼炉原有的部分功能，在最佳的热力学和 动力学条件下完成部分炼钢反应，提高单体设备的 生产能力；
（2）均匀钢水，精确控制钢种成分； （3）精确控制钢水温度，满足连铸生产的要求； （4）进一步提高钢水纯净度，满足成品钢材性能要求
；
（5）作为炼钢与连铸间的缓冲，提高炼钢整体效率。
一般来说低熔点的精炼渣可以从渣的相图获得；在一定范围 内提高渣中SiO2、Al2O3、MgO尤其是CaF2的含量可以有效降低 熔点。此外加入其他成份对渣的熔点也有很大影响，如加入 Li2O、Na2O、K2O、BaO等也能降低渣的熔点。
C
Al2O3-CaO
（3）流动性：在相同的温度和混冲条件下，提高合 成渣的流动性，可以减少乳化渣滴的平均直径， 从而增大渣钢接触界面。在1600℃时，粘度最小 的渣(0.05~0.06Pa·s)的组成为（CaO＋MgO）：63 ～65％，MgO：4％～8％。 随着MgO含量的增加 ，渣的粘度急剧上升，当W(MgO)=25%时,粘度达 到0.7Pa·s。
炉外精炼精技术特点介绍
炉外精炼精技术特点介绍炉外精炼是一种常用于金属加工过程中的精细处理技术，通过在金属液体状态下进行加热、冷却和添加剂的处理，实现对金属质量和性能的改善。
相比于传统的炉内精炼，炉外精炼具有以下几个显著的技术特点。
首先，炉外精炼可以有效减少气体和夹杂物的含量。
传统的炉内精炼常因空气中的氧气和氮气等气体的存在，导致金属表面容易氧化，从而污染金属的质量。
而炉外精炼则能通过在真空或者惰性气体环境下进行处理，有效地排除气体和夹杂物。
特别是对于高温金属的处理，炉外精炼可以避免金属与空气接触引发的二次污染和反应，从而提高金属的纯度和质量。
其次，炉外精炼可以实现金属的均质处理。
在炉外精炼中，可以通过对金属进行充分的搅拌和搅动，使其温度和质量更加均匀。
相比之下，传统的炉内精炼通常只能在局部区域进行处理，很难达到全局的均质效果。
而炉外精炼则通过先进的搅拌设备和技术，可以充分混合金属内部的各种元素，实现更均匀的温度和质量分布，从而提高金属的整体性能和稳定性。
再次，炉外精炼可以实现对金属的精确控制。
在炉外精炼中，可以通过控制加热、冷却和添加剂等处理参数，实现对金属液体的精确控制。
相比之下，传统的炉内精炼往往只能通过简单的加热或者冷却处理来改变金属的性质，对金属的控制程度有限。
而炉外精炼则可以通过精确控制温度、时间和添加剂的浓度等参数，对金属的成分和结构进行精确调控，从而实现更精细的处理和优化。
此外，炉外精炼还具有高效节能的特点。
传统的炉内精炼往往需要在高温气氛下进行处理，这不仅需要消耗大量的能源，还容易导致金属表面的氧化和污染。
而炉外精炼则可以通过真空或者惰性气氛下进行处理，消除了气体的干扰和污染，从而实现更高的能源利用效率和环境友好性。
同时，炉外精炼还可以利用先进的加热和冷却技术，对金属的温度进行精确控制，减少了能源的浪费和热量的散失。
综上所述，炉外精炼作为金属加工过程中的一种重要技术手段，具有气体和夹杂物的减少、金属的均质处理、精确控制和高效节能等突出的技术特点。
炉外精炼工艺技术
炉外精炼工艺技术炉外精炼是一种金属冶炼过程中常用的工艺技术，其目的是提高金属的纯度和质量。
相比于传统的炉内冶炼方法，炉外精炼技术更为高效、环保和灵活。
炉外精炼的基本原理是通过物理、化学和机械作用，将金属中的杂质和其他不纯物质去除，从而使金属变得更加纯净。
这种工艺技术可以应用在各种金属冶炼中，如钢铁冶炼、铝冶炼、铜冶炼等。
常见的炉外精炼方法包括真空处理、气体精炼和湿法精炼等。
真空处理是指在高真空环境中对金属进行处理，通过排除气体和其他杂质，从而提高金属的纯度。
气体精炼则利用特定气体（如氢气）与金属中的杂质发生反应，形成易挥发的化合物，从而将杂质从金属中分离出来。
湿法精炼则是利用溶剂、酸、碱等化学试剂，通过溶解和沉淀的过程，将杂质从金属中去除。
炉外精炼技术的应用使得金属冶炼过程更加灵活。
传统的炉内冶炼方法往往需要针对特定金属和合金开发相应的冶炼设备，而炉外精炼技术则可以适应多种金属的冶炼需求。
此外，炉外精炼还可以对金属进行组分调整，以满足不同规格和要求的产品生产。
与此同时，炉外精炼技术也有助于改善金属产品的质量。
通过去除杂质和其他不纯物质，金属的机械性能、化学性质和物理性能都能得到提高，从而使得金属产品更加耐用和可靠。
除了提高金属产品的质量外，炉外精炼技术还可以减少环境污染。
传统的炉内冶炼方法往往会产生大量的废气、废水和废渣，对环境造成严重的污染。
而炉外精炼技术则通过控制冶炼过程中的气体、液体和固体排放，使得废气减少、废水得到处理和回收、废渣变废为宝，从而实现了资源的循环利用和环境保护。
总之，炉外精炼工艺技术是一种高效、环保和灵活的金属冶炼方法。
它通过利用物理、化学和机械作用，对金属中的杂质和其他不纯物质进行去除，从而提高金属的纯度和质量。
这种技术的应用不仅可以改善金属产品的质量，还可以减少环境污染，实现资源的循环利用。
炉外精炼工艺技术是金属冶炼领域中的一项重要技术手段，它能够在金属冶炼过程中去除杂质和不纯物质，提高金属的纯度和质量。
炉外精炼——精选推荐
炉外精炼（1）1 什么叫钢水炉外精炼?钢水炉外精炼就是将炼钢炉中初炼的钢水移到钢包或其他专用容器中进行精炼，也称为二次精炼。
2 炉外精炼的目的和手段是什么?炉外精炼的目的是：在真空、惰性气氛或可控气氛的条件下进行深脱碳、脱硫、脱氧、除气、调整成分(微合金化)和调整温度并使其均匀化，去除夹杂物，改变夹杂物形态和组成等。
钢水炉外精炼是为适应钢的品种质量的提高，生产新钢种以及生产过程合理化，为连铸对钢水成分、温度、纯净度和时间等衔接的严格要求，不可缺少的工序，成为现代炼钢、连铸生产中的重要环节。
为了创造最佳的冶金反应条件，到目前为止，炉外精炼的基本手段有搅拌、渣洗、加热、真空、喷吹等5种。
实际生产中可根据不同的目的选用一种或几种手段组合的炉外精炼技术来完成所要求的精炼任务。
3 钢水精炼设备选择的依据是什么?钢水精炼设备的选择主要依据如下：(1)钢种的质量要求；(2)连铸机生产对钢水的质量要求；(3)转炉与连铸机生产的作业协调要求。
4 钢包吹氩搅拌的作用是什么?钢包吹氩搅拌是最基本也是最普通的炉外处理工艺。
钢包吹氩搅拌的作用是：(1)均匀钢水温度。
从炼钢炉流到钢包的钢水，在钢包内的温度分布是不均匀的。
由于包衬吸热和钢包表面散热，包衬周围钢水温度较低，中心区域温度较高，钢包上、下部钢水温度较低，而中间温度较高，这种温度差异导致中间包浇注过程钢水温度前后期低，中期高。
钢包吹氩搅拌促使钢包钢水温度均匀，并且能使钢水向包衬的传热进入稳定态，这样连铸过程钢水温度稳定均匀，有利于提高铸坯内部质量，使结晶器内坯壳生长均匀，避免开浇水口冻钢断流。
(2)均匀钢水成分。
出钢时在钢包内加入大量的铁合金，成分不均匀，吹氩搅拌可使钢水成分均匀。
在出钢过程就可开始吹氩搅拌。
在吹氩搅拌过程中可根据快速分析提供的钢水成分而进行成分微调，以使钢的成分控制范围更窄，以确保钢材性能均匀。
(3)促使夹杂物上浮。
搅动的钢水促进了钢中非金属夹杂物碰撞长大，上浮的氩气泡能够吸收钢中的气体，同时粘附悬浮于钢水中的夹杂物并带至钢水表面被渣层所吸收。
炉外精炼
炉外精炼？炉外精炼是把转炉中初炼的钢水移到钢包中进行精炼过程，也称二次精炼，为了均匀成分和温度，出现了钢包内气体搅拌工艺。
最引人注目的是二次精炼的采用，大大提高了钢的产量和质量。
二次精炼的主要任务和目的是什么呢？在出钢和连铸时分离钢水和炉渣、钢水脱氧、根据终点目标进行合金化、调整注温、改进钢水的洁净度•夹杂物变性•去除钢水中溶解的[H]和[N]、脱碳、脱硫、均匀钢水成分和温度。
1.2 炉外精炼的一些方法：方法1 、CAS 一钢包封闭式吹Ar 成分微调法，将钢包的渣面吹开，插入隔离罩，吹入Ar 搅拌，进行成分微调。
吹Ar 处理后，钢中[O]含量降低20％以上，[H] 含量降低20% , 非金属夹杂物降低30 一40 ％。
方法2 、电弧加热的钢包吹Ar 炉（LF ) , Ar 气搅拌。
加速钢一渣之间的反应，有利于脱[O]、[S]及夹杂物反上浮。
LF 炉三根电极插入渣层中进行加热，浸入渣中石墨与渣中氧化物反应：C + FeO →Fe + CO ↑: C + Mn 一Mne + CO↑等反应。
一般处理时间为45 分钟。
但对超低［C ］、[ N 」钢效果不理想。
但投资少、设备简单、操作灵活，因而得到广泛应用。
方法3 、RH 真空循环脱气：RH真空循环脱气法是德国蒂森的鲁尔公司（Ru h rstahl ）和海尔斯（Heraeus ）联合研制成功的。
它将真空炼钢与钢水循环流动结合起来，具有处理周期短，生产能力大和精炼效果好的优点，非常适合与大的转炉炼钢炉相配合。
世界上现有RH 处理设备150 多套，最大处理能量为360 吨。
RH工艺是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺。
整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。
真空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管，上部装有热弯管，气体由热弯管、水冷弯头经气体冷却器至真空泵系统。
炉外精炼的发展趋势钢水将百分之百进行炉外精炼。
向组合化、多功能精炼方向发展。
1 , 以钢包吹Ar 为核心，加上喷粉、合金成分微调等技术相结合，主要与转炉一连铸生产相衔接。
炉外精炼的工艺设计
炉外精炼的工艺设计炉外精炼是一种对金属合金进行深度精炼的工艺，在金属冶炼过程中起到非常重要的作用。
炉外精炼技术可以通过减小金属杂质含量、提高合金成分均匀性、调整合金中的内应力和改善合金物理性能等多个方面对合金进行改善和调整。
本文将详细介绍炉外精炼的工艺设计。
1.炉外精炼工艺选择-操作方式：炉外精炼可以采用化学或物理方式进行，例如溶剂抽取、真空除气、电渣重熔等。
根据合金材料和工艺要求选择最合适的精炼方式。
-精炼介质：选择合适的精炼介质，例如惰性气体、真空、溶剂等，根据材料特性和成分要求进行选择。
-精炼设备：根据工艺要求选择合适的设备，例如真空炉、溶剂萃取设备、电渣炉等。
2.炉外精炼的关键参数控制-温度：精确控制精炼温度，根据不同的材料和要求进行调整，确保炉外精炼的效果。
-压力：根据材料的气体溶解度和精炼介质的选择，调整精炼过程中的压力，确保溶质向介质中迁移。
-时间：根据精炼过程的要求，确定精炼的时间，在一段时间内实现对杂质去除、合金调整和分相等的目标。
-速度：根据炉外精炼的工艺要求，确定精炼过程中的速度，例如溶质迁移速度、溶剂流动速度等。
3.炉外精炼的工艺步骤-准备工作：包括材料的预处理、精炼设备的准备、精炼介质的选择等。
-进料：将需要精炼的材料进料到精炼设备中，并根据要求确定进料方式和进料量。
-精炼操作：根据工艺要求进行精炼操作，例如加热、真空抽取、溶剂萃取等。
-过程监测：通过监测精炼过程中的温度、压力、溶质浓度等参数，控制精炼过程的效果，并及时调整工艺参数。
-精炼结束：根据工艺要求，判断精炼过程是否达到预期目标，如果达到预期目标，则结束精炼过程。
-产品处理：对精炼后的产品进行处理，例如冷却、干燥、分析检测等。
4.炉外精炼的优点和应用炉外精炼技术具有以下优点：-可以有效地去除金属杂质，改善合金的纯度和均匀性。
-可以调整合金的成分和物理性能，满足不同的应用要求。
-可以减小合金中的内应力，提高材料的延展性和抗拉强度。
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1炉外精炼的主要目的和任务?①降低钢中O.S.H.N.和非金属夹杂物的含量，改变夹杂物的形态，以提高钢的纯净度，改善钢的机械性能②脱C满足低C钢的要求③微调合金成分把合金成分控制在很窄的范围内并使其分布均匀尽量降低合金的消耗以提高合金收得率④调整钢液温度到浇注所要求的温度范围内最大限度的减小包内的温度梯度2炉外精炼的技术特点⑴二次精炼⑵创造良好的冶金动力条件⑶二次精炼容器具有浇注功能3炉外精炼的手段：渣洗真空搅拌加热喷吹4 C O反应的步骤⑴溶解在钢液内的C和O通过扩散边界层迁移到钢液和气相得相界面⑵在气液相界面上进行化学反应生成CO气体⑶反应产物CO脱离相界面进入气相⑷CO气泡长大和上浮并通过钢液排除5脱气反应的步骤⑴通过扩散或对流钢液中的溶解气体原子迁移到气液相界面⑵气体原子由溶解状态变为表面吸附状态⑶表面吸附的气体原子彼此相互作用生成气体分子⑷气体分子从钢液表面脱离⑸气体分子扩散进入气相并被真空泵抽出6脱N效果不好的原因N的扩散系数比H小扩散速度慢氮化物分解压极低7钢液滴流脱气法的原理及问题原理：是钢液以流束状注入置于真空室内的容器中由于真空室压力急剧降低使流股松散膨胀并散开成一定角度以滴状降落脱气表面积增大有利于气体的溢出问题：钢液温降较大小容量钢包尤为突出为保证充分脱气和合格的浇注温度钢液过热100℃左右8 DH法脱气工作原理⑴吸嘴插入钢液内⑵启动真空泵钢液上升到真空室内的压差高度⑶钢包下降或是真空室提升⑷处理后钢液密度大，沉降到钢包底部⑸当钢包提升或真空室下降时又有一批钢液进入真空室脱气，直至处理结束为止。
9 DH法的主要优缺点优点：进入真空室内的钢液由于气相压力的降低激烈的沸腾，脱气表面积增大，脱气效果好，适用于大量钢液的脱气处理，可用较小的真空室处理大吨位的钢液，对真空室进行烧烤加热，因此处理过程中滤降小。
由于激烈沸腾还具有较大的脱C能力，合金通过真空室加入，提高合金收得率。
缺点：设备比较复杂，成本高10钢液真空循环原理（RH）(1)将真空室下部的两根浸管插入钢液内100-150mm的深度启动真空泵抽真空钢液使从两根浸管中上升到压差相等的高度(2)从上升管吹入驱动气体，产生小气泡核形成循环(3)气泡进入真空室后炸裂成无数小液滴，是脱气面积大大增加，加速了脱气过程（4）脱气后的钢液汇集到真空室的底部，经下降管返回到钢包内。
未经脱气的钢液有不断从上升管进入真空室脱气，周而复始，形成连续过程。
11处理容量V：是指被处理的钢液量12处理时间于哪些因素有关?处理时间决定于脱气时的平均降温速度而平均速度主要与处理容量钢包（800摄氏度）和真空室（1400摄氏度）的预热温度处理时加入添加剂的种类和数量以及渣层厚度包衬材料的导热率的因素13循环因数U：是指处理过程中循环钢液的当量次数即通过真空室的钢液总量与处理容量之比U=wt/v11真空冶金的一般规律--压力对化学平衡的影响?当反应生成物为气相时，减少系统的压力可以使化学平衡向着增加气体物质的方向移动，也就是说真空可以使已经达到平衡的脱气，脱C和脱O反应继续进行，从而提高钢液的质量。
在冶金过程中，应用真空技术时，只有当反应过程中有气相参加并且反应且生成物的气体摩尔数大于反应物中的气体摩尔数时才有可能引起平衡的移动。
12真空下碳还原固体金属氧化物能力的提高：真空状态下碳和氧的亲和力随气相压力的降低而增加，使碳的还原还能力大大提高，因此可以得到含碳很低的金属和铁合金13真空下脱C和O的热力学：[c]+[o]=CO(g) lgk=lgPco/a(c)a(o) a(c)a(o)=Pco/k 即[%C][%O]=Pco/K 所以Pco=[%c][%o]k 熔池中C.O关系14为什么在气液相界面上面有效?因为在气液相界面上脱O产物CO能从液面上去除到气相中，此时反应邀平衡受气相中Pco的影响15钢中气体：指溶解在钢中的H和N KH=0.0027 KN=0.040 [%H]=KH(PH2)1/2 [%N]=KN(PN2)1/2 16真空度：是指RH处理的真空室内可以达到并且保持的最小的压力17本处理：本是指在高真空（气压不大于0.27KPa）下，以去除钢液中H.O（脱氧产物）为目的真空脱气处理，一般本处理的脱率在50%左右最大可达70%18 RH轻处理：利用RH的搅拌，脱C功能在低真空条件下，对未脱氧钢液进行短时间处理，同时使钢液温度、成分调节到适于连续铸钢的工艺要求产品：准沸腾钢对应浇注方式19 RH的发展：RH→RH-O→RH-OB→RH-KTB(RH-FMB)等20（1）RH-O真空吹氧技术。
功能强制脱碳用于冶炼低碳不锈钢（2）RH-OB真空吹氧技术。
冶炼超低碳钢、不锈钢。
弱点：喷嘴寿命低，降低了设备的作业率，喷溅严重结瘤(3)RH-IJ RH喷粉技术脱S脱H脱C 减少非金属夹杂物和调整成分(4)RH-PB喷粉技术(5)RH-KTB真空喷粉技术（6）真空顶喷粉技术（7）RH-MFB 多功能喷粉技术21钢包吹氩的作用：（1）驱动钢液自下而上运动，均匀钢液的成分和温度（2）脱气：氩气泡上升过程中吸附钢液中溶解的气体H和N（3）粘附非金属夹杂物并排出22吹氩压力：理想的吹氩压力应该使氩气泡能遍布整个钢包，氩气泡在钢液内存均匀分布23吹氩方式（1）顶吹方式：在线吹氩，缩短时间效果不如底吹（2）底吹方式：吹的过程中不能中止，一直贯穿整个过程24 VD真空吹氩脱气。
手段：真空搅拌。
完成的功能任务：吹氩搅拌增大钢与真空的接触面积，很强的脱H、N能力，同时上浮的氩气泡还能粘附非金属夹杂物，促使夹杂物从钢液内排除，使钢的纯净度提高，消除钢的白点和发纹缺陷缺点：缺少加热手段，不能造新渣脱硫造新渣25 CAS密封吹氩微调合金成分基本功能：）均匀和调整钢液成分和温度）提高合金收得率）净化钢液、去除夹杂物精炼工艺过程）大量底吹氩）降下隔离罩，罩住该无渣区域）罩内呈密封状态、惰性气氛26 CAS-OB为了快速补偿CAS法处理过理过程中的温降，在隔离罩内增设了一支吹氧枪对钢液进行吹氧，同时向钢液内加入铝或硅铁，利用加入的铝或硅铁与氧反应所放出的热量直接加热钢液目的：是对转炉钢液进行快速升温，补偿法工序的温降，为中间包内的钢液提供准确的目标温度，使转炉和连铸协调配合27隔离罩的作用：）隔开浮渣在钢液表面造成的无渣亮面并提供加入微调合金空间，形成保护区和为加热钢液提供货学反应空间）也是有一般烟罩的作用，借以收集和排出烟气特点：1）为锥形体）材质三氧化二铝2）寿命一百次左右3）罩住气泡区28 CAS-OB的特点：在吹氧的同时，不断通过隔离罩向钢液内加入铝或硅铁，利用铝或硅铁氧化的化学热对钢液加热，吹氧时有少量的Mn C Fe元素被氧化，升温速度为5--10摄氏度/s，当出钢温度低时或浇注时，经吹氧处理，可以不回炉再冶炼29 CAS-OB法钢液的热调温目的：为了转炉与连铸更好地协调配合，钢包处理暂起缓冲作用，为连铸中间包内的钢液提供准确的目标温度而创造条件，由于表现了过程中加热，有助于降低转炉的出钢温度，提高炉龄和钢液质量，并且可以协调转炉与连铸的生产，提高生产率。
利用加入的铝或硅铁与氧的反应所放出的热量直接加热钢液操作方便，且成本低，效率高30IR-UT带有增加温度能力的喷吹精炼31钢包冶金站采用上部敞口式隔离罩，它与采用的上部封闭的隔离罩相比的优点：1）可使整个设备的高度降低2）喂线可在隔离罩内进行，免除与表面渣的反应3）在钢液处理过程中容易观察和调整各项操作如吹氧搅拌合金化及隔离罩内耐火材料的侵蚀等32 IR-UT的特点法取消了包底的多孔透气砖，改底吹氩为顶吹氩，可以有力的搅拌钢液，促使钢液温度和成分均匀14钢包炉通常都具有真空搅拌加热等三种以上的精炼手段15钢包炉在精炼功能方面的特点⑴有良好的脱气条件真空搅拌⑵能够准确的调整钢液温度⑶钢液的成分均匀稳定⑷可以加渣料造还原渣精炼充分的脱氧脱硫精炼低硫钢种⑸优越的合金化条件16钢包炉精炼法的任务脱碳脱氧脱气脱硫提高纯净度合金化17典型的三种ASEA-SKF V AD LF(v)手段都是真空加热搅拌18 ASEA-SKF钢包加热电磁搅拌精炼法⑴功能电磁搅拌真空脱气和电弧加热⑵任务可以进行脱气脱氧脱碳脱硫加热去除夹杂物调整合金成分等操作⑶实现方式①真空密封炉盖和抽真空系统②加热电弧加热系统③搅拌水冷电磁感应搅拌器即变频器⑷ASEA-SKF 钢包同时兼有钢包真空脱气设备和精炼炉的作用与普通钢包相似钢包外壳形状为无锥度的柱形为采用圆锥形钢包势必将搅拌器也要制成圆锥形结果使制造困难以及带来其他不利之处⑸优点①提高钢的质量②提高产量③扩大品种④降低成本⑤可以根据精炼的目的不同而选择不同的操作工艺缺点①采用电磁搅拌搅拌器设计复杂价格昂贵②应用起来比吹Ar费用高③工艺处理周期长19 V AD真空电弧加热脱气法⑴功能真空脱气真空下电弧加热吹Ar搅拌多种冶金功能⑵任务造渣脱硫脱氧去夹杂脱H脱N 合金化⒀实现方式①真空真空系统②加热电弧加热③搅拌吹Ar⑷与ASEA-SKF法不同的是①用Ar气搅拌更激烈②真空盖上设有可在真空下添加合金即溶剂的双钟式漏斗以便连续加料时不破坏真空度20 LF（v）钢包炉精炼法⑴功能LF炉内还原性气氛低吹Ar气搅拌石墨电极埋弧加热在高碱度和成渣精炼微调合金成分⑵任务脱气脱硫脱氧去夹杂加热钢液微调成分等⑶实现方式①真空脱气系统②加热电弧加热③搅拌吹Ar⑷如何实现还原性气氛①水冷炉盖与密封橡胶圈的作用可以起到隔离空气的密封作用②还原性渣以及加热时石墨电极与渣中的氧化铁氧化锰三氧化二铬等氧化物作用生成一氧化碳气体增加炉气的还原性③石墨电极与包中的氧气反应生成一氧化碳阻止炉气种的氧向金属传递保证了精炼时炉内的还原气氛⑸LF炉盖得作用钢包口密封保持炉内强还原性气氛防止钢包散热提高加热效率⑹埋弧加热的作用散热少减少电弧光对炉衬热辐射和侵蚀并可稳定电流⑺高碱度合成渣精炼的作用降低钢中氧硫和非金属夹杂物的含量⑻LF应用广泛的原因①Ar气搅拌成本低效果好②设备简单可以满足精炼的需要⑼LFV通常由座包工位加热工位真空工位组成⑽LFV的精炼工艺①基本精炼工艺纯净刚生产不造渣②特殊精炼工艺超纯净刚造渣③普通精炼工艺一般要求的低合金钢无真空不造渣④真空吹氧脱碳工艺低碳和超低碳不锈钢21电弧炉返回吹氧法的特点以不锈钢为原料高温吹氧碳氧化铬不氧化22脱碳保铬对铬含量的要求理论要求在12%以上常见在13%以上23脱碳保铬的途径⑴提高温度提高熔池温度使K增加即可使平衡的C含量降低⑵降低Pco在一定铬含量下降低Pco使平衡的C含量降低所达到的脱碳保铬效果比升温更好24降低Pco的方法⑴真空法利用真空使Pco大大降低进行脱C保铬⑵稀释法吹入Ar气N气和水蒸气等稀释气体来降低Pco 进行脱碳保铬如AOD CLU法选择性氧化确切的说是氧化程度的选择高铬钢液脱碳时一氧化碳的生成部位熔池内部熔池表面和悬空液滴熔池理想状态熔池内部脱碳的比例越小表面和悬空液滴所脱碳的比例越大钢液最终含碳量越低7影响脱碳速度的限制环节：（1）高碳区供氧量（2）低碳区碳在钢内的扩散8 VOD方法的特点真空吹氧脱碳向处于真空室内的不锈钢进行顶吹氧和底吹氩气搅拌精炼，达到脱碳保铬的目的9 VOD的设备构成：钢包、真空罐、抽真空系统、吹氧系统、吹氩系统、自动加料系统、测温取样装置、过程控制装置等10 VOD基本功能具有吹O脱C升温氩气搅拌真空脱气造渣合金化等冶金功能适用于不锈钢工业纯铁精密合金高温合金结构钢的冶炼尤其是超低C 不锈钢和合金结构钢的冶炼尤其是超低C不锈钢和合金的冶炼11 AOD ：氩氧精炼法（1）设备：由炉体，倾动机构，氩氧枪，测温装置，气体混合调节装置，除尘设备，加料设备等组成，⑵功能，精炼效果脱硫，由于加入石灰石硅铁可造高碱度渣，又有强力的氩气搅拌，可深脱硫，能力超过电炉白渣法冶炼，脱氢，吹入氩气搅拌也有明显的脱氢效果，脱氮，比电炉钢低，脱氧搅拌时促使氧化物分离上浮，去夹杂物，刚中氧化物夹杂易于分离上浮，纯净度高，⑶优缺点，优点：1可大量使用廉价的高碳铬铁及碳素废钢来配料，降低了原料成本，2采用电炉和AOD炉双联生产不锈钢，生产能力提高，3AOD设备简单投资低，4过程控制比较简单，工艺容易掌握5刚的质量高，缺点：1由于氩气消耗量大，因而操作费用高，2炉龄比较低，耐火材料消耗高，生产成本高，⑷AOD比VOD发展快的原因：1AOD 在原料选择生产成本和生产率方面都比VOD优越，2AOD能快速处理高碳钢液，3AOD的铬收得率高，锤炼过程比较容易实现计算机的自动控制12喷射冶金：根据流化态和气力输送原理用氩气或其他的气体做载体，将不同类型的粉剂（多为含钙物质）吹入钢液或铁水中进行精炼的一种冶金方法，13喷射冶金可完成的任务：钢液的脱S脱O脱P去除夹杂，改变夹杂物形态，调温，控制微量元素和合金化等，铁水脱S，脱SI脱P预处理14喷射冶金的系统设备的组成：储料仓，喷粉罐，输送管道，流量监测和控制系统，喷枪及其操作系统组成，核心设备：喷粉灌15喷粉灌的结构形式：气压式流态化式振动式16典型的喷粉灌有如下三种基本形式：1平床式喷粉灌{平床流化下出料}2平床式喷粉灌{平床流化上出料}3锥体流化段喷粉灌17 典型的喷粉系统：TN法SL法系统18 TN法的特点：1设备简单分配容器较小2分配器上设上下两个出料口根据粉剂特性不同采用不同的出料方式3备用包盖以防止喷溅和减少散热损失4喷枪用砖衬保护喷吹时喷枪插入钢液深部用N气做载流气体19SL的特点：分配器内采用微孔尼龙套或其他弥散孔透气材料组成流态化段流化床的面积较小主要集中左下段锥口接近出口部位局部流态化得效果较好利用分配系和孰料管道内的压差将粉料从分配器内喷出喷枪由特殊钢管外套高铝质耐火材料组成20 与TN相比喷粉系统中设有回收站其作用是冷态调试以预选各种喷吹参数时可回收粉料当跟换粉料时可用次罐回收分配器中的剩余粉料21喷射冶金的应用：1铁水的脱S P Si 等预处理2电炉炼钢过程中炉内喷吹氧化期强化脱P 还原期加速脱S 缩短冶炼时间减低电耗3将易氧化元素粉剂用Ar气做载体喷入钢液内可提高合金元素的利用率减少烧损稳定钢液成分4高Cr钢液的脱P5夹杂物形态的控制6喷粉增C22流态化：向固体微粒床层中通入气体或是液体是床层具有类似流体的某些特性的过程固定床：颗粒固定不动临界流化态床：颗粒刚刚可以自由移动散失流态化床层：流速稍大于流态化速度或颗粒较细时聚式流化床层：床层中的空隙度随着位置和时间变化颗粒分为群体而湍动气力输送：使粉剂悬浮于气流中通过管道输送粉剂出喷粉罐到钢液之间的运动。