钢铁冶炼新技术
钢铁冶炼废弃物处理的新技术
钢铁冶炼废弃物处理的新技术钢铁产业是世界工业的重要组成部分，但由于冶炼过程产生的废渣和废气等副产品，给环境带来了严重的污染问题，成为当前环保工作的难点之一。
废渣中最主要的为钢渣和炉渣。
传统的废弃物处理方式只是采用填埋、倾倒等手段，不仅浪费资源而且污染环境。
为了减少废弃物的产生和更有效地处理钢铁冶炼废弃物，人们开发出了新的处理技术，采用高科技手段解决废弃物处理问题。
本文将介绍一些钢铁冶炼废弃物处理的新技术。
1. 钢渣资源化利用技术钢渣是钢铁冶炼过程中产生的主要废弃物，传统处理方式是倾倒或填埋。
但随着资源的日益紧缺，以及环保意识的不断提高，对钢渣的资源化利用提出了新的要求。
现在，钢渣可以被冶金、建筑、水泥、路基等多个领域用作原材料。
其中，冶金行业利用钢渣可以生产钢材、铁合金等。
比如利用电弧炉钢渣熔炼技术可以生产低碳钢、不锈钢等；利用炼钢渣加热技术可以生产钢坯，同样还可以配合其他原料生产铁合金。
此外，热处理钢渣也可以生产泡沫玻璃、砖块、陶瓷等，这些产品在建筑行业中应用广泛。
2. 炉渣综合利用技术炉渣是冶炼过程中铁水脱碳后的副产物，也是一种常见的钢铁冶炼废弃物，传统处理方式同样是倾倒或填埋。
但是，炉渣中含有大量的SiO2、FeO、CaO等物质，因此可以通过特殊的处理手段变废为宝。
炉渣综合利用技术中，最重要的是炉渣水淬技术。
这种技术是将炉渣加快冷却，使其玻璃化，进而制成微粉。
炉渣微粉可以用于耐火材料、水泥、建筑材料等领域。
另外，炉渣中的FeO、CaO等元素也可以用于水泥、钙硅磷肥料、玻璃纤维、陶瓷等行业，甚至还可以用于生产高纯的金属铁和加工炉渣制成道路建设用的环保型材石料。
3. 废气回收技术在钢铁冶炼过程中，除废渣外，还伴随着大量的废气产生，这些废气经常包含有一定量的CO、CO2、SO2、NOx等物质。
这些废气直接排放，会对空气造成严重污染，危害人民的身体健康。
所以，废气回收技术是冶炼工业环保的重要手段之一。
炼钢工艺发展的趋势
炼钢工艺发展的趋势炼钢工艺是钢铁制造过程中最重要的环节之一，它直接关系到钢铁产品的质量和性能。
随着科学技术的不断进步和工业生产的发展，炼钢工艺也在不断创新和改进。
下面将从以下几个方面探讨炼钢工艺的发展趋势。
1. 高炉冶炼技术：高炉是目前主要的炼钢设备，其冶炼技术的发展对整个钢铁行业具有重要影响。
未来的高炉将继续向大容量、高效率和低能耗的方向发展。
一方面，炉容量将逐渐增大，以提高生产效率和降低单位产品能耗。
另一方面，高炉配套设备的自动化程度将进一步提高，以实现全程智能化控制和运行优化。
2. 直接还原炼铁技术：传统的高炉炼铁过程消耗大量的焦炭和煤炭资源，同时产生大量的二氧化碳排放，对环境造成了严重影响。
因此，直接还原炼铁技术成为了发展的方向之一。
直接还原炼铁技术通过利用天然气等清洁能源直接还原铁矿石，减少了对焦炭和煤炭的依赖，大幅降低了能耗和环境污染。
3. 电弧炉炼钢技术：电弧炉炼钢技术是一种能够高温直接融化废钢、废铁和铁合金的炼钢方法。
相比传统的高炉炼钢工艺，电弧炉炼钢具有资源利用率高、环境污染小、生产周期短等优点。
随着废钢资源的日益丰富和回收利用的重视程度不断提高，电弧炉炼钢技术将得到更广泛的应用。
4. 超声波技术在炼钢中的应用：超声波技术在炼钢过程中有着很大的潜力。
超声波可以在金属液体中引起超声波振动，进一步改善炼钢过程中的传质和传热效果，提高钢的纯净度和均匀性。
此外，超声波还可以用于检测和监测钢铁产品中的缺陷和杂质，提高质量控制的准确性和效率。
5. 粉煤气化技术：粉煤气化技术是一种利用煤炭资源进行炼钢的新技术。
通过对煤炭进行气化，产生合成气，再利用合成气进行炼钢，既能够提高煤炭资源的利用率，又能够减少对传统能源的依赖和环境污染。
粉煤气化技术属于绿色环保型炼钢工艺，对于改善钢铁行业的能源结构和减少碳排放具有重要意义。
总体来说，炼钢工艺的发展趋势是朝着高效、环保、智能化和资源综合利用的方向发展。
钢铁冶炼新技术讲座之十一
⑥ ⑤ 第星 总 期 ⑥ 年 期 第日
连铸新技 术 主要体 现在 ： 铸机 的高 生产率 （ 连 作 业率 、 拉速 、 可靠 ） 设备 和连铸 坯 的质量 （ 坯洁净度 、 铸 铸坯 表面缺陷 、 铸坯 内部缺陷 ） 。
体快 速更换 ； 用各种 自动检 测装 置 ， 高 自动化控 采 提
来 降低其粘度 和熔 融温度 ， 否则会 引起尖 晶石等 高熔 点 物质析 出 ， 破坏熔渣 的玻璃性 ， 使润滑条件恶化 。可 适 当加入 Ｌ 、 Ｏ、ａ 、 ２ ｉ Ｍｇ Ｂ Ｏ Ｋ０等助熔剂 ，对 降低保护 Ｏ 渣 粘度 和软化 温度 ， 抑制 晶体 析 出 、 增大 保护 渣 消耗
量具有一定作用 。
了散热能力。结 晶器 的几何形状适 应了其收缩变化过
程 。因此 ， 与坯壳始 终能 和中部坏壳 一样均 匀地 模壁
（） 改变结 晶器冷 却槽 的形 状 和间 隔 ， 板表 面弯 ４ 铜 月面 附近温度可降到 ｌ０℃左右 ， ｏ 寿命大大提高 。 （） 将板坯连铸 结晶器厚度 改为 ３ ｍ～０ｍ ５ ３ｍ ４ ｍ冷 却水缝 宽为 ５ｍ 冷却 水流 速达 ９—ｓ以上 ， ｍ， — １ ／ 防止 粘
振 动就显示 出了优势 。非正弦振 动的最大特点是上升 速度小 ， 而移动时 间长 ， 降速度大而移动时 间短 。 下
（ ） 结 晶器保护渣技术 ４ 高效 连铸结 晶器保护 渣应具有低 粘度 、 低结 晶温
间 １２ｒｎ最快 的仅使钢流断流 ３ｓ ～ ｉ， ａ 。 （） 中间包热态循环使用技术 ， ９ 日本达 ４０次 。 ５ （０ 防止浸入式水 口堵塞 ，塞棒 和浸 入式水 口吹 １） Ａ， ｒ中包 设挡渣墙 和 陶瓷过 滤器 ， 中包 加 ｃ 处 理 等 ， ａ
钢铁行业新技术应用案例
钢铁行业新技术应用案例随着科技的不断进步和创新，钢铁行业也不断引入新技术来提升生产效率、改善产品质量以及减少环境污染。
本文将介绍几个钢铁行业中成功应用新技术的案例。
1. 智能化生产线随着人工智能和自动化技术的发展，智能化生产线在钢铁行业得到了广泛应用。
智能化生产线利用高精度传感器和先进的控制系统，能够实时监测和控制生产过程中的各个环节，提高生产效率和产品质量。
例如，通过智能化生产线，钢铁企业可以自动调节炼钢炉内的温度和氧化还原状态，使钢材的成分更加均匀稳定。
2. 虚拟现实技术在维修保养中的应用钢铁行业的设备需要定期进行维修和保养，以确保其正常运行。
传统的维修保养需要技术人员亲身到现场进行操作，这不仅费时费力，还存在一定的风险。
而虚拟现实技术可以改变这一情况。
虚拟现实技术可以将设备的模型呈现在技术人员的眼前，技术人员可以通过虚拟现实设备进行远程操作和指导，不仅提高了维修保养的效率，还减少了意外事故的发生。
3. 大数据分析在质量控制中的应用钢铁行业对产品的质量控制要求非常高，而大数据分析可以帮助企业从海量的数据中找出有价值的信息，指导质量控制和过程改进。
通过收集和分析各个环节的数据，企业可以实时掌握产品的生产过程和质量特征，及时发现问题并采取措施解决。
例如，钢铁企业可以通过大数据分析，预测和避免炼钢过程中的缺陷，提高产品的一致性和可靠性。
4. 绿色环保技术在钢铁生产中的应用钢铁生产是一种资源消耗和环境污染较为严重的行业，而绿色环保技术的应用可以降低对环境的影响。
例如，通过采用清洁能源替代传统的能源供应方式，如风能和太阳能，可以减少二氧化碳等有害气体的排放。
另外，钢铁企业还可以通过改进工艺流程和使用环保材料，减少废水和废气的排放。
绿色环保技术的应用既符合可持续发展的要求，也提升了企业形象和竞争力。
5. 区块链技术在供应链管理中的应用区块链技术可以实现信息的去中心化控制和不可篡改性，因此在供应链管理中有着广泛的应用前景。
金属冶炼中的新技术与新材料
连铸连轧技术
总结词
高效、节能的金属加工技术
详细描述
连铸连轧技术是一种高效、节能的金属加工技术，将铸造和轧制工艺连续进行 ，实现金属材料的连续加工。该技术具有生产效率高、节能降耗、降低生产成 本等优点，广泛应用于钢铁、有色金属等领域。
CHAPTER
新设备在金属冶炼中的应用
真空冶炼设备
真空感应熔炼炉
利用真空条件下，通过感 应加热原理熔炼金属，具 有熔炼温度高、杂质去除 效果好等优点。
真空电弧熔炼炉
通过电弧在真空条件下加 热和熔炼金属，可实现高 熔速、高纯净度熔炼。
真空电子束熔炼炉
利用电子束在真空条件下 对金属进行加热和熔炼， 具有熔炼温度高、纯净度 高、节能环保等优点。
废水处理技术
01
沉淀法
通过添加沉淀剂使废水中的重金 属离子或悬浮物沉降下来，达到 净水的目的。
生物处理法
02
03
高级氧化技术
利用微生物的代谢作用，将废水 中的有机物转化为无害的物质， 达到净水的目的。
通过强氧化剂将废水中的有机物 氧化成无害的物质，达到净水的 目的。
废渣处理技术
压实法
通过压实机将废渣压缩成块，减少体积，便于运输和 处置。
固化法
通过添加固化剂将废渣中的有害物质固定在固化体中 ，减少对环境的危害。
焚烧法
通过高温焚烧将废渣中的有害物质燃烧成无害的物质 ，达到处置的目的。
04
CHAPTER
新工艺在金属冶炼中的应用
钢铁冶炼中的钼铁合金冶炼技术
钢铁冶炼中的钼铁合金冶炼技术钼铁合金是一种在钢铁冶炼中广泛应用的合金材料，它能够提高钢铁的抗腐蚀性、耐磨性、耐高温性等特点，因此在各种重要的机械制造、建筑、汽车等领域都有着广泛的应用。
在钢铁冶炼中，如何高效地制造出优质的钼铁合金也成为了冶金工业界的重大问题之一。
目前，在钢铁冶炼中，主要采用的是氧化法和还原法两种方式制造钼铁合金。
氧化法是通过将钼矿进行烧结、焙烧等处理，使其转化成为钼酸钠或者钼酸铵等物质，再和铁粉等还原剂混合加热，制造出钼铁合金。
而还原法则是将钼矿石与铁矿石一起放入高温炉中进行还原反应，生成钼铁合金。
在这两种工艺中，氧化法是一种常规的制铁工艺，主要优点是选用的矿石来源广泛、工艺流程相对简单，而且可以控制合金的成分比例。
但缺点也同样显著，该工艺制造钼铁合金的能耗比较高，而且还需要进行后续的还原反应，时间长、产量低。
与之相比，还原法制造钼铁合金的能耗较低，生产效率也比氧化法高，但问题也不少，例如炉膛内温度、氧气流量等参数需要进行精准调控，一旦操作失误就容易出现钼铁分离、炉膛积灰等质量问题。
不过，随着技术的发展和冶炼厂家对钼铁合金质量的要求越来越高，冶炼技术也逐渐得到了完善。
目前，有很多新型的钼铁合金冶炼技术被广泛应用并取得了较好的效果。
例子中的一种新型技术是高铝钙钡石煤化气对钼铁合金冶炼技术的改进。
这种技术是在传统的钼铁合金冶炼工艺基础上，运用高铝钙钡石的还原能力来提高反应速度及每次进炉的重量。
该技术主要含有钼铁矿、焦炭粉末、石灰、草酸钠和高铝钙钡石等，冶炼炉采用电弧炉或中频炉。
通过将钼铁矿、焦炭粉末等混合物，与高铝钙钡石混合后，加入炉中进行加热反应，可以较为有效地降低能耗和生产成本，并且不会出现炉缸结瘤等炉内问题，冶炼后的钼铁合金质量也得到了明显的提高。
除此之外，还有一些类似的新型冶炼技术值得关注。
例如，我们可以利用高效节能技术，优化炉膛内的温度和压力等参数，尤其是通过智能化的控制系统实现钼铁合金冶炼过程的自动化控制，大大提高产品质量和生产效率。
转炉底吹氧底喷粉新技术
转炉底吹氧底喷粉新技术
转炉底吹氧底喷粉新技术是一种新型的钢铁冶炼技术，它采用了底吹氧气和底喷粉末的方式，使钢铁冶炼过程更加高效、环保和节能。
传统的钢铁冶炼技术中，常采用顶吹氧气的方式，但这种方式存在着一些问题，如氧气利用率低、炉温不易控制等。
而底吹氧气和底喷粉末的方式则可以有效地解决这些问题。
底吹氧气可以使炉内氧气浓度均匀分布，从而提高氧气利用率，同时还可以使炉内温度更加均匀，有利于钢铁的冶炼。
底喷粉末则可以使炉内的化学反应更加充分，从而提高钢铁的质量和产量。
底吹氧气和底喷粉末的方式还可以减少炉内的氧化物排放，从而达到环保的目的。
同时，由于底吹氧气和底喷粉末的方式可以提高钢铁冶炼的效率，因此也可以节约能源和降低生产成本。
转炉底吹氧底喷粉新技术是一种高效、环保、节能的钢铁冶炼技术，它的应用将会对钢铁行业的发展产生积极的影响。
钢铁冶炼中的熔铁加热技术
钢铁冶炼中的熔铁加热技术随着工业发展的不断推进，钢铁生产已经成为了世界各国经济的重要支柱之一。
而钢铁的生产最核心的过程就是熔铁加热。
传统的熔铁加热方式是采用煤气或燃油来加热，但是这种方式不仅能源浪费，而且污染环境。
因此，在钢铁生产领域，研究新的熔铁加热技术已经成为了当前的研究热点之一。
目前，基于电加热的熔铁加热技术成为了一种热门的选择。
电加热方式在熔铁加热领域具有很多优势，如高效、经济、环保等等。
下面，本文将从加热原理、设备特点、优点和缺点等方面来对熔铁电加热技术进行详细阐述。
一、熔铁电加热的基本原理熔铁电加热是基于电磁感应原理形成的。
在加热过程中，加热器产生的高频电流通过电极被送到加热盘中，然后在熔铁中产生磁场和涡流，从而使熔铁在加热的同时发生电阻热，达到加热的目的。
整个熔铁加热过程非常快速、高效，而且可以实现连续性生产，因此愈来愈受到制铁业者的青睐。
二、熔铁电加热的设备特点熔铁电加热由加热器和加热盘两部分构成。
其中加热器可以采用普通的晶闸管流控模块进行控制、调节，速度快、效率高、使用寿命长。
加热盘一般采用硅钢材料制成，优点是不锈钢强度高、耐腐蚀、具备良好的导电性和耐高温性。
另外，由于熔铁电加热具有高效、节能、环保等特点，自然成为更多钢铁厂家致力于探索的新型设备。
三、熔铁电加热的优点1.高效：相比于传统加热方式来说，电加热所需要的能量和时间都比较短，能够快速加热，寿命长。
2.经济：熔铁电加热不需要任何燃料进行加热，只需空气冷却即可，因此运行成本低。
3.环保：由于熔铁电加热不需要任何燃料进行加热，不会产生污染。
另外，这种加热方式的损耗量也更小，使其成为一个环保和高效的新型技术。
4.质量控制简单：采用熔铁电加热技术，生产企业可以对每一个计量的炉进一步管理和控制，大大提高生产的质量、稳定性和一致性。
四、熔铁电加热技术的缺点1.资金富有：相比于传统的熔铁加热方式，电加热所需要的加热设备投资较大，需要企业进行更多的投资，这就要求企业有较为雄厚的资金基础。
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需要真空处理, 可进一步划分为LF 炉精炼和真空喷
粉精炼两种工艺, 具体生产流程和操作指标详见下图:
(1) 提高钢水纯净度, 降低钢中S、O 含量, 因表面活性元 素S、O 的存在会明显降低脱N 效率。 (2) 改善RH 真空密封结构, 防止大气中N2 向钢中渗透、扩 散。 (3) 喷吹还原气体如H2, 有利于提高脱N 速度。 (4) 喷吹细小Fe2O3 粉末, 有利于真空脱N。
由于真空脱N 的效率不高, 因此超低N 钢的冶炼
(3) 白渣精炼后, 喂入Si- Ca 线。
(4) 冶炼轴承钢等超低氧钢( T[O]<10×10-6) 时, LF 炉白
渣精炼后应采用VD炉真空脱气, 脱硫之后加Al 深脱氧,
喂Si-Ca线变性处理。
(5) 连铸钢水过热度≤20℃, 波动在≤±10℃, 防止中心疏
松和成分偏析。 (6) 连铸全程保护浇注, 使用低粘度保温性能好的速溶保护 渣, 控制液面高度, 防止卷渣。
废钢预热，平均预热温度≥600℃。连续加料，缩短加
料时间。提高炉龄，缩短补炉时间。Fra bibliotek炉 外
精 炼
炉外精炼
概述
炉外精炼是指在电弧炉、转炉之外的钢包内完成对
钢水的精炼提纯任务(AOD 炉不是在钢包内进行) ,故又 可将电弧炉、转炉成为初炼炉。精炼炉始于电弧炉外的 钢包精炼炉, 20 世纪90 年代推广于氧气顶吹转炉的钢
（20min左右） ，产量高，即获得了比电炉高的多的生产
率和生产速率( 科技工作者在20 世纪50年代在电弧炉上吹 氧（炉门和炉顶）兑入约30%~50%的铁水（EOF 炉）， 把转炉的工艺优势移植过来，电炉的冶炼周期大大缩短， 目前均在45min 左右( 故电炉顶吹氧、热装铁水、电炉双
炉壳很快得到推广。
如长材年产50-80 万t、板材100-200 万t 、热轧卷年产
200万t以上,因此单一匹配电炉的炉容量和生产率,生产速率 必须与轧机相衔接. 目前, 较多采用公称炉容量80-120万t 左右的电弧炉， 从趋势看炉容量仍在提高。变压器向超高功率发展 （1000KVA/t)。
3 、 电炉转炉化 氧气顶吹转炉依靠铁水为原料，吹氧冶炼故冶炼周期短
3 超低硫钢的冶炼
石油管线钢一般要求600～700 MPa 的强度, 还要求
具有良好的抗HIC( 氢致裂纹) 和抗SSCC( 硫应力致裂 纹) 的能力。为满足石油管线钢的要求, 超低硫钢生产 工艺迅速发展。目前, 大生产中已可以稳定生产 [S]≤10×10- 6 的超低硫钢。
转炉超低硫钢生产工艺: 转炉大量生产超低硫钢, 应包括铁水脱硫, 转炉 精炼和钢水精炼三个基本工序。根据生产钢种是否
炉提供含碳、硫、磷、温度、合金化合格或基本合格的钢水
就算完成任务的炼钢初炼炉。 改变和结束了原电弧炉的熔 时长（三个多小时）、老三期操作（熔化期、氧化期、还原 期）以及产量低、渣量大、炉容小、成本高的状况。
2、炉容大型化 随着电炉—炉外精炼—连铸—直接轧材工艺的发展，这 种短流程（相对于焦化、烧结—高炉—转炉—炉外精炼炉— 连铸—)轧材工艺而言）的轧机产量要求电炉与之相匹配，例
CaO- Al 系或CaO- CaC2- Al 系) 及合成渣洗。可使钢
水[S]%控制在10×10- 6 以下。 (2) 真空精炼, 在真空条件下实现钢水的提纯精炼。
通常工作压力≥50 Pa, 适用于对钢液脱气、脱碳和 用碳脱氧等反应过程。 (3) 喷射冶金, 通过载气将固体颗粒反应物喷入熔池深
处, 造成熔池的强烈搅拌并增大反应面积。固体颗粒
(2) 严格控制夹杂物形态, 避免出现脆性Al2O3 夹杂物。如,
硬线钢要求控制钢中Al2O3≤25%, 为此需控制钢水含Al 量 ≤4×10- 6, 即采用无铝脱氧工艺。 (3) 严格控制夹杂物的粒度, 避免大型夹杂物出现。
1.2 低氧钢精炼工艺。 (1) 精确控制炼钢终点, 实现高碳出钢, 防止钢水过氧化。 (2) 严格控制出钢下渣量, 碱度R≥3.5, 渣中Al2O3为 25%～30%, ( FeO+MnO) ≤1.0%( 最好 <0.5%) , 实现炉渣对钢水的扩散脱氧, 同时完成脱 硫任务。
三、洁净钢精炼
1 低氧钢精炼 1.1 硬线钢丝、钢轨、轴承钢、弹簧钢等中、高碳合金钢、优 质钢, 对钢中夹杂物有严格的要求, 为保证钢材质量, 必 须采用低氧钢精炼工艺, 要求; (1) 严格控制钢中总氧含量T[O]≤25×10- 6, 对轴承钢为提 高钢材的疲劳寿命, 要求T[O]≤10×10- 6。
方法, 去除钢中S、P、C、N、H、O 等杂质和夹杂物, 提 高钢水纯净度。 (3) 钢水升温和控温功能, 精确控制钢水温度。
(4) 合金化功能, 对钢水实现窄成分控制。 (5) 生产调节功能, 均衡、衔接炼钢———连铸的节奏。 见表1。
2 、精炼技术 (1) 渣洗精炼: 精确控制炉渣成分, 通过渣—钢反应实现对 钢水的提纯精炼。主要用于钢水脱氧、脱硫和去除钢中 夹杂物。 渣洗精炼可分为炉渣改质( 加入炉渣改质剂, 如
二、电弧炉近期目标及技术措施
1、 目标：生产率达7000 炉次/年，通电时间缩短到20～ 25min,冶炼周期≤45min ,冶炼电耗(全废钢) ≤350KWh/t, 电极消耗≤1Kg/t. 2、措施：超高功率供电，比功率达到1000KVA/t,强化冶炼, 供O2强度达到0.8-1.0Nm3/t.min,提高化学能输入。
包精炼炉。
近20 年工业发达国家要求提高钢材的纯净度改善 钢材的性能, 例如: 为提高轴承钢的疲劳寿命, 要求控制 钢中T[O]≤10×10- 6;为保证深冲钢的深冲性,要求控
制钢中C+N≤50×10- 6; 为提高输油管抗H2S腐蚀能
力, 要求控制钢中[S]≤5×10- 6 等。大量生产这些高 附加值纯净钢仅依靠电弧炉、转炉是非常困难的。因 此, 炉外精炼工艺与装备迅速普及推广。在日本、欧洲 先进的钢铁生产国家, 炉外精炼比超过90%，其中真
4、 电弧炉钢产量大幅增长 在上述三项电炉自身工艺变化的同时，随着社会发电 技术，能力的增长（核电站、水力发电等）及社会废钢量 的增加， 直接还原铁DRI、HBI、Fe3C 技术工艺的发展,
都为电弧炉快速发展提供了条件. 因此,世界各国电弧炉钢
产量由1950 年占世界总产钢量的6.5%增至1990 年的 27.5% , 2003 年的36%.
2
超低氮钢精炼
氮在钢中的作用具有二重性: 做为固溶强化元素提
高钢材的强度; 做为间隙原子显著降低钢的塑性。 对于深冲钢, 一般要求控制[N]≤25×10- 6。冶炼 超低N 钢主要依靠真空脱气, 但真空脱N 效率不高。 对于RH 生产[N]≤30×106
的超低N 钢有很大困难,
采用以下措施有利于提高真空脱N 效率;
钢铁冶炼新技术讲座
-----电弧炉炼钢的时代特点 及炉外精炼
主讲人: 王国宣 2005年7月
一、 电弧炉炼钢的时代特点
1、变为初炼炉
进入20 世纪80年代后，随着炉外精炼技术、工艺、装 备的快速发展，原冶炼工艺中在电弧炉内完成的合金钢、特 殊钢的脱氧、合金化、除气、去夹杂的电炉“重头戏”移到炉 外精炼炉去进行了。 电弧炉及转炉皆变为只须向炉外精炼
95%, 当然应注意钢种适路、生产节奏匹配, 设备维修
和生产成本。
2 炉外精炼设备的配套条件
2.1 出钢挡渣工艺, 要求钢包下渣量<30 mm 厚。
2.2 出钢时钢包渣改质技术, 要求炉渣改质后包渣碱度R≥2.5, ( FeO+MnO) ≤3%, 注意Al2O3 夹杂物的数量、颗粒度。 2.3 钢包全程保护浇注技术, 防止钢水二次氧化、吸N2。 2.4 钢水保温技术, 大包、中包高温烘烤, 加盖加保温剂。 2.5 大包自动开浇, 一次开浇率≥90%, 底吹Ar 开吹率≥95%。 2.6 耐火材料、保护渣配套, 防止钢水吸O2, 吸N2 和增碳。
上浮过程中发生熔化、熔解, 完成固—液反应, 提高 精炼效果。当渣中Fe<0.5%, 炉渣碱度R≥8 时, 钢—渣间硫的分配比可达500, 脱硫率达80%以上, 处理终点硫可<10×10- 6。
二、炉外精炼设备的选型及配置条件
1 选型原则 1.1 以钢种为中心, 正确选择精炼设备 CAS- OB 是最简单的非真空精炼设备, 多适用于 普碳钢、低合金钢等以化学成分交货的钢种。 LF有很强的清洗精炼和加热功能, 适宜冶炼低氧 钢、低硫钢和高合金钢。 VD脱碳能力弱( 受钢包净高度的限制) , 具备一定 的钢渣精炼功能, 适宜生产重轨、轴承、齿轮等气体含 量和夹杂物要求严格的优质钢种。 RH脱碳能力强, 适宜大量生产超低碳钢、IF 钢 ( 低N 无间隙钢) 。 VOD、AOD 等门用于生产不锈钢。 此外, 经常采用不同功能的精炼炉组合使用, 如 CAS- RH LF- RH LF- VD AOD- VOD。
空精炼比超过50%, 有些钢厂已达到100%。近十多
年我国的钢铁企业已基本装备了各种不同类型的精炼 炉。
一、炉外精炼的冶金功能及精炼技术
1 、冶金功能 (1) 熔池搅拌功能, 均匀钢水成分和温度, 保证钢材质量均匀 。可通过惰性气体、电磁、机械等方法搅拌。
(2) 提纯精炼功能, 通过钢渣反应, 真空冶炼以及喷射冶金等
耗从原4-5Kg/t 降至1-2Kg/t、冶炼周期一般在50min 以下. 随着环保治理从控制污染排放总量和末端治理阶段已进入实 施清洁生产阶段，要求电弧炉采取措施使废气、烟尘、燥声 达标之外，还应减少污染源及对CO、NOX、二恶英、SO2的
治理措施( 在采用直流电弧炉和高阻抗低电流的技术后使电弧
炉闪烁、高次谐波的电网污染也大大减少。
非金属夹杂物含量也大幅下降，无疑提高了钢水的质量。 新的电弧炉废钢预热技术（SSF 坚式电炉、con-steel 康钢 电炉、 danieei丹尼利电炉)降低电炉电极消耗的直流炉、高 阻抗交流炉及泡沫渣等技术、氧焰烧嘴技术、超高功率等技