[新版]不锈钢精炼.ppt
电炉炼钢工艺培训课件.ppt
9 .1 0
相对成本* （参考值）
3 .7 3 .2 6 .0 1 .8 0 .5 ～ 0 .6 0 .3 ～ 0 .6
化学反应中各发热元素的来源首先是炉料――废钢和生 铁，还有是由碳枪喷入的碳粉或焦粉。对于普通铁水，每吹入 1m 3 的 氧 气 ,所 含 各 元 素 在 1600 ℃ 时 反 应 理 论 发 热 值 约 为 4kw h。
5 m in
16 1 5 /5
1 5 /5
1 8 /6 3 m in
1 5 /5
4 m in 1 8 /6 8 m in
2 m in
2 m in
2 m in
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8
4
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0
5
10
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20
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30
35
40
45
50
(一 次 料 ) (加 铁 水 )
(二 次 料 )
(精 炼 )
供 电 时 间 m in
5.4 电炉氧化期操作
废钢熔化过程：从中心向四周、从热区向冷区、 从下向上。
熔化期操作原则：合理供电、合适吹氧、提前 造渣。
吹氧方式：自耗式：可切割、可吹渣钢界面； 水冷式：只能吹渣钢界面。
优化的供电曲线
电 压 级 /电别 流 级 V别 / A
28
24
2 1 /6
2 1 /6
20
5 m in
5 m in 1 9 /6
1 8 /6
5 电炉冶炼工艺
传统冶炼工艺(三段工艺) 熔化期、氧化期、还原期
现代冶炼工艺(二段工艺) 熔化期、氧化期、加炉外处理； 或称熔氧脱磷期、脱碳升温期
操作步骤：补炉、装料（配料）、熔化期、 氧化期、精炼(或还原期)、出钢
不锈钢精炼注意事项
不锈钢精炼注意事项1、熔炼炉要用成品炉胆。
2、熔炼脱氧不能用锰铁、铝丝。
应该用硅钙合金，总加入用量为0.3%（300KG钢水加入量为0.9KG）分层、分批加入；结合稀土硅，稀土硅的总加入用量（0.05~0.1）%（300KG钢水加入量为0.15~0.3KG）（熔炼炉及浇包内按比例加入，各加50%）
3、熔炼时间：如250KG电炉，控制在1小时之内，最好45分钟。
4、元素含量添加时，锰元素必须用电解锰，
铬元素注意含碳量的控制。
5、除渣剂用日本F2除渣剂，用2-3分钟，分6-8次进行除渣。
6、不锈钢精炼剂加入量为钢水重量的0.3%，钢水转到浇包后补加0.1%精炼剂到浇包里。
7、出炉前将精炼剂分3~4次撒入钢液表面，钢水在浇包里面的温度应该控制在1580℃左右。
以下是关于熔炼双向不锈钢中添加氮化铬的步骤！
中频炉熔炼含氮双相不锈钢时：
1、先将块状氮化铬铁敲碎，放到容器里进行高温烘烤至红热状态
2、出钢前十分钟把烤红的氮化铬添加进中频炉内，十分钟后出钢！
3、钢水倒入钢包时用硅钙合金进行脱氧！注：（含氮的双向不锈钢不要用铝脱氧）
无锡市灵通铸造有限公司
2015.08.20。
不锈钢精炼剂及其用于熔炼不锈钢的方法
不锈钢精炼剂及其用于熔炼不锈钢的方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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钢铁冶金学(炼钢部分)课件
• 炼钢基本原理 • 炼钢原料与设备 • 转炉炼钢法 • 电弧炉炼钢法 • 炉外精炼技术 • 钢铁冶金学实验与实践
目录
01
炼钢基本原理
炼钢的目的和意义
01
炼钢的目的是通过一系列的物理 和化学反应，将生铁转化为钢， 以满足不同领域对钢材性能的需 求。
02
炼钢的意义在于提高钢材的质量 和性能，降低生产成本，促进钢 铁工业的发展，满足社会经济的 需要。
熔化
将铁矿石、燃料、熔剂等加入炉中，加热熔化 成铁水。
氧化
向熔化的铁水中吹入氧气，使铁水中的杂质氧化 成气体或熔渣排出。
还原
向铁水中加入还原剂，如焦炭或煤粉，将氧化物还 原成金属。
精炼
通过加入其他合金元素或调整温度、压力等手段 ，进一步调整钢的成分和性质。
浇注
将精炼后的钢水浇注成各种规格的钢坯或钢材。
实验步骤
详细说明实验操作步骤和 方法。
实验内容与方法
01
数据分析：对实验数据进行处理和分析，得出实验 结果。
02
实验三：连铸实验
03
实验原理：介绍连铸的基本原理和工艺流程。
实验内容与方法
实验设备
01
介绍连铸的主要设备及其功能。
实验步骤
02
详细说明实验操作步骤和方法。
数据分析
03
对实验数据进行处理和分析，得出实验结果。
03
转炉炼钢法
氧气顶吹转炉炼钢法
总结词
以氧气顶吹的方式，将铁水炼制成钢的工艺。
详细描述
氧气顶吹转炉炼钢法是一种常见的炼钢工艺，通过向熔池表面中心位置吹入氧 气，使铁水中的杂质氧化，同时降低碳含量，达到炼钢的目的。该方法具有生 产效率高、成本低等优点，广泛应用于大型钢铁企业。
纯净钢及二次精炼 ppt课件
PPT课件
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•纯净钢和洁净钢概念
关于纯净钢(purity steel)或洁净钢(clean steel)的概念,目前国内外 尚无统一的定义,但一般都认为洁净钢是指对钢中非金属夹杂物(主要是氧 化物、硫化物)进行严格控制的钢种,这主要包括:钢中总氧含量低,非金属 夹杂物数量少、尺寸小、分布均匀、脆性夹杂物少以及合适的夹杂物形 状。只有那些尺寸大于“临界值”的夹杂物才起重要作用，凡是只存在 尺寸小于临界值的夹杂物的钢，就认为是洁净钢。而纯净钢则是指除对 钢中非金属夹杂物进行严格控制以外,钢中其它杂质元素含量也少的钢种， 如铜、砷、铅、锌、锑等。
PPT课件
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目前国内洁P净PT课钢件 生产目标
27
纯净钢（purity steel）
理论研究和生产实践都证明钢材的纯净度越高，其性能越好,
使用寿命也越长。钢中杂质含量降低到一定水平，钢材的性能
将发生质变。
1）钢中碳含量从40×10-6降低到20×10-6，深冲钢的伸长率
可增加7%；
2）轴承钢当[O]从30PPm降到15PPm时，其疲劳寿命提高5
•滚珠轴承钢的纯净度要求
1) 接触疲劳破坏特征:表面凹坑,“麻点”； 2) 非金属夹杂物对接触疲劳的破坏作用：
轴承钢当[O]从30PPm降到15PPm时，其疲劳寿 命 提 高 5 倍 ； 降 到 10PPm 时 ， 提 高 15 倍 ； 而 降 到 5PPm时，提高30倍； 3）其他影响因素：粗大的碳化物和杂质元素，如TiN、 Cu、[H]、[P]等。
其固溶强化和弥散强化作用可提高钢的 强度。
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洁净钢（clean steel）
钢中 非金属夹 杂物总量、
产品 汽车板
双向不锈钢简介PPT课件
Rp0. 平均 2
Rm
平均
A%
平均
500
770
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500
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535
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44.0
15H
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Outokum
pu
510
750
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26Z
495
762.5
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感谢观看！
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加
济南等炼化公司；
氢裂化装置 油气输送管、 海上石油平台
“西气东输”天然气 处理厂 海南油田
2205、2507管、板
2205钢板 2205、2507的板、 管、锻件
石化工业
聚氯乙烯（PVC） 装置
甲醇合成反应器 乙烯催化冷却器
齐鲁石化 上海石化
2205管、板 18－5Mo,2205管、 板 00C25Ni7Mo3WCuN双 相不锈钢，2205钢
27
1020
25.5
930 1080 1075 25.5 24
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冲击功（J）
140 120 100
80 60 40 20
0 -120
6mm卷板冲击性能
6mm横向 6mm纵向
-80
-40
0
40
试验温度（℃)
不锈钢冶炼工艺流程
不锈钢冶炼工艺流程不锈钢是一种耐腐蚀、美观、具有良好机械性能的合金材料，广泛应用于建筑、家电、化工、医疗器械等领域。
不锈钢的冶炼工艺是制备高质量不锈钢产品的关键环节，下面将介绍不锈钢冶炼的工艺流程。
1. 原料准备。
不锈钢的主要原料是铁矿石、铬铁矿、镍矿等。
在冶炼过程中，还需要加入一定比例的铬、镍、锰等合金元素，以及一定量的石灰石、煤焦、石灰等辅助原料。
这些原料经过严格配比后，进入冶炼系统。
2. 炼铁。
首先进行的是炼铁工序，将铁矿石经过高温熔炼，得到纯铁。
在炼铁过程中，需要控制炉温、炉内气氛、矿石成分等参数，以确保得到高质量的铁水。
3. 制钢。
将炼得的纯铁与适量的废钢、合金元素等原料放入转炉或电炉中进行冶炼，得到合金钢液。
在这一步骤中，需要精确控制合金元素的加入比例和冶炼温度，以确保合金钢的成分符合要求。
4. 精炼。
合金钢液经过精炼炉处理，去除其中的氧化夹杂、硫、磷等有害元素，同时调整合金元素的含量和成分，使不锈钢的成分达到标准要求。
5. 浇铸。
经过精炼的合金钢液被注入浇铸模具中，通过冷却凝固得到不锈钢坯料。
在浇铸过程中，需要控制浇注温度、冷却速度等参数，以确保得到均匀组织、无缺陷的坯料。
6. 热加工。
将坯料进行热轧、热挤压、热锻等热加工工艺，得到不锈钢板、管、型材等成品。
在热加工过程中，需要控制加热温度、轧制温度、变形量等参数，以确保产品的尺寸精度和表面质量。
7. 冷加工。
不锈钢产品经过冷轧、冷拔、冷挤压等冷加工工艺，得到最终的成品。
在冷加工过程中，需要控制冷加工温度、冷变形量、表面处理等参数，以确保产品的机械性能和表面质量。
以上就是不锈钢冶炼工艺的主要流程，每个环节都需要严格控制工艺参数，以确保最终产品的质量。
希望本文能够对不锈钢冶炼工艺有所帮助，谢谢阅读！。
不锈钢冶炼方法
關於不銹鋼的冶煉方法介紹
• 目前世界上不銹鋼冶煉方法有三種方法 • 一步法 • 二步法 • 三步法
一步法：
• 原理：即电炉一步冶炼不锈钢。不锈钢主要由电弧炉采用返回吹氧法生 产，利用合金元素氧化放热使钢液升温到℃，在高温下实现高铬钢液去 碳保铬。
• 工作过程：熔化废钢所需的热量是由电极和废钢间电弧提供的。废钢的 熔化温度是由其成份决定的,一般在 ℃（熔点℃）下开始熔化。当废钢 熔化完毕后,仍然需要升温,以便精炼反应正常进行.氧和碳可以直接吹 入钢液和渣相.然而,反应产物可能会影响产品质量,因此需要仔细控制. 渣中通常加入发泡剂,比如:石灰,白云石和萤石.炉渣的密度小于钢液密 度,通常浮在钢液表面.炉渣除了可以吸附钢液中的杂质和防止钢液被大 气二次氧化以外,它还能保护炉壁免受电弧的辐射,可以提高电的效率. 因此选用高品质炉渣并使其具有发泡性能是非常重要的
• 法的工作原理： 法通过抽真空降低 分压进行脱碳保铬
冶炼不锈钢
• 法的基本工艺： • 法冶炼不锈钢生产工艺路线有电炉流程和转炉流程两种，具体步骤
为： • 电炉（）→： 在电炉（或转炉）中熔化和初炼(初脱碳、脱硅、脱
硫)，使钢水含碳量和温度达到 精炼的要求；
• 转炉→：二是将初脱碳后的钢液用 法继续脱碳和还原精炼，生产出 合格的不锈钢钢水。以转炉为初炼炉给 提供粗炼钢水是不锈钢生产 的又一途径。转炉，特别是顶底复合吹炼转炉，去碳速度快，可以两 次造渣，因此可以提供温度高、含碳量低的初炼钢液，从而减轻 去 碳负担，缩短精炼时间，实现以最低的成本冶炼不锈钢。
• 氧化脱碳：电炉钢水倒入炉后首先吹入氩氧混合气体进 行脱碳。脱碳后期为了控制出钢温度并有利于炉衬寿命， 需添加清洁的本钢种废钢冷却钢水。脱碳终了后根据冶 炼钢种不同可以进行扒渣处理。
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精选整理
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ห้องสมุดไป่ตู้ 顶底复吹AOD法
传统AOD法脱碳期的氧效率（单位供氧量/脱碳量）只有
70%左右，大约有30%的氧被铬等金属的氧化所消耗。日本星
崎厂开发了顶底复吹AOD法。目前新上的AOD设备都配有顶吹 氧系统。顶底复吹AOD法的特征是在[C]≥0.5%的脱碳一期从 底部风枪送一定比例的氧、氩混合气体，从顶部氧枪吹入一 定速度的氧气，进行软吹或硬吹，反应生成的CO经二次燃烧， 其释放的热量约有75～90%传到熔池，使钢水的升温速度由 通常的127℃/%C提高到195℃/%C，脱碳速度从0.055%/分提 高到0.087%/分。
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AOD法的工艺要点
脱碳终了以后如果不是冶炼含钛不锈钢,不需要脱硫操 作，一般采用AOD单渣法,不扒渣直接进入还原期。 由于脱碳终点温度约在1710-1750℃，为了控制出钢温
度并有利于炉衬寿命，在脱碳后期需添加清洁的本钢
种废钢作为冷却剂。随后加入Fe-Si、Si-Cr、Al等还原 剂和石灰造渣材料，成分、温度合适即可出钢。
Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、 1Cr18Ni9。强度低、塑性好， 可用冷加工的方法使之加工硬化提高强度。
精选整理
2
不锈钢二步法:
是指初炼炉熔化—精炼炉脱碳的工艺流程,常见有初炼 炉—AOD炉；初炼炉—MRP转炉；初炼炉—VOD炉等。
不锈钢三步法:
在二步法基础上增加深脱碳的装备，通常有 初炼炉—AOD—（LF）— VOD； 初炼炉—MRP—（LF）— VOD； 初炼炉—MRP—（LF）— RH-OB等形式。 初炼炉可以是电炉，也可以是转炉；精炼炉一般指以 脱碳为主要功能的装备，例如AOD,VOD,RH-OB（KTB）, CLU，MRP等。其他不以脱碳为主要功能的装备，例如 LF钢包炉、钢包吹氩、喷粉等，在划分二步法或三步法 时则不算做其中的一步。此外，这里把专用炉熔化铬铁 的操作，也不列入其中的一步。
原料条件不好或成品硫要求≯50ppm时采用双渣法操 作.
AOD炉的冶炼时间一般为90分钟左右。气体消耗视原料 情况及终点碳水平而不同。一般氩气消耗为12～ 23Nm3/吨，氧为15～25Nm3/吨。Fe-Si用量为8～ 20Kg/吨，石灰40～80Kg/吨，冷却剂为钢水量的3～ 10%。
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精选整理
3
AOD(Argon Oxygen Decarburization)炉简图
出钢口
Ar,O2混 合气体
双层套管 风精选口整理
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1 二步法冶炼不锈钢的典型工艺
1.1 初炼炉-AOD工艺
AOD法是世界上冶炼不锈钢的主要方法，占世界不锈钢产量 的70-80%。
AOD的原理是吹惰性气体(Ar)作稀释气体,降低碳-氧反应产 物CO的分压(PCO),以达到去碳保铬的目的.
现代不锈钢冶炼工艺
材料与冶金学院 董方
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1
不锈钢:在空气、水、酸、盐的水溶液中及其 它氧化性气氛中具有很高的化学稳定性。
铁素体不锈钢：含碳量一般小于0.1%，铬13—30%。 单相的铁素体组织，Cr17、 Cr25 、Cr28。 马氏体不锈钢：含碳0.1—0.4%，铬16—18%。淬火 得到马氏体组织。 1Cr13、2Cr13、3Cr13。 奥氏体不锈钢：含铬17—20%，镍9—11%，常温仍 保持奥氏体组织。不磁化、硬度小、加工性能好。
AOD主要特点
可以大量使用廉价的高碳铬铁、粗氩和氮气； 工艺稳定，效率高,产品质量好； 炉龄150—300次,高于VOD法； 脱硫效率高于VOD法，可高达90%； 铬收得率95-99%,高于VOD法； 投资少,约为VOD法的1/3。
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改进的AOD工艺 ：基本特征是更加靠近C-Cr-T平衡曲线
精选整理
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工艺参数
氧氩比：AOD吹炼所用的混合气体中氧气和 氩气的体积比。
✓ 氧氩比在很大程度上影响着AOD的脱碳速率， 铬的氧化速率以及溶池的升温速率。为尽可能 减少铬的氧化和控制溶池温度，吹炼过程中根 据溶池含碳量和温度调节氧氩比。
✓ 氧氩比的理论值可以根据Fe—Cr—C—O四元 素的平衡条件，用热力学的方法计算。
混合气体流量：氧氩比确定后，取决于氧气流 量。
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精选整理
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AOD法的工艺要点：
AOD对电炉所炼半钢的碳含量没有严格的要求，通常波动 于1—2%；硅的含量一般控制在0.2—0.4%；对硫含量不做要 求；出钢温度控制在1620±10℃ 。
AOD法吹入氧、氩气体的比例一般为3个阶段或4个阶段。 第一阶段O2：Ar（N2）=4:1(3：1)，将碳氧化到0.3%左右，此 时熔池温度约为1680°C.第二阶段O2：Ar=2：1或1：1将碳氧 化到0.1%左右，熔池温度约为1690-1720°C.第三阶段O2： Ar=1：2，将碳氧化到0.03%左右,当炼碳含量小于0.01%的极 低碳钢种时,第四阶段O2：Ar=1：3(1:4)继续脱碳。
为了减少铬的氧化和防止钢液温度过高,在吹炼时要改变氩氧 的混合比.实际操作中冶炼过程中分阶段变化氧压比例.
氮含量要求低的钢种,应使用纯氩.对氮含量要求不高的钢种 可以使用粗氮或以氮气代替氩气.
为保护炉体耐火材料,钢液温度不应超过1750°C,氧化期温度 高时可加入清洁干燥的同钢种返回钢,以冷却钢液.
AOD改进工艺在[C]≥0.7%脱碳Ⅰ期采用纯O2吹 炼，此时不会发生铬的氧化，其结果与O2/Ar=4/1时 是一样的。60吨AOD的供O2速度由2880NM3/h增大到 3600Nm3/h，使脱碳速度提高了0.02%/min，Ar消耗 减少了2.8 Nm3/t，冶炼时间缩短3分钟。
AOD改进工艺把在钢水碳含量0.11-0.7%区间分 阶段降低O2/Ar改为连续降低O2/Ar，脱碳效率提高 了6%，硅铁使用量降低了0.7Kg/t。
精选整理
8
AOD法的工艺要点：
最后用纯氩吹炼3～5分钟，使钢水中溶解氧 继续脱碳，还可以减少还原Fe-Si的用量。
钢中碳含量达到要求时,停止吹氧结束氧化期, 加入硅铁,铝,石灰进入还原期,还原温度应高于 1700°C,还原期间继续向炉内吹入氩气,铬的 回收率99%,锰的回收率90%以上,还原期可脱 硫.