爐外精煉

爐外精煉

爐外精煉是將轉爐平爐電爐中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程,也叫“二次煉鋼”。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。

基本介紹

  • 中文名:爐外精煉
  • 外文名:secondary refining
  • 別稱:二次煉鋼
  • 分類:初煉和精煉
  • 優點:提高鋼的質量,縮短冶煉時間
  • 學科:冶金工程
簡介,簡史,精煉方式,工業生產概況及展望,

簡介

爐外精煉是指將在轉爐、平爐或電爐中初煉過的鋼液移至另一個容器中進行精煉的冶金過程,也稱“鋼包冶金”或“二次冶金”,即把傳統的煉鋼過程分為初煉和精煉兩步進行初煉時,爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫硫、去除雜質和主合金化,獲得初煉鋼液,精煉則是將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和成分微調等。實行爐外精煉可提高鋼的質量,縮短冶煉時間,最佳化工藝過程並降低生產成本。

簡史

1933年法國波林套用專門配製的高鹼度合成渣,在出鋼過程中,對鋼液進行“渣洗脫硫”,這是爐外精煉技術的萌芽。1950年聯邦德國用真空處里脫除鋼中的氮,以防止產生“白點”。此後,各種爐外精煉方法相繼問世。1956~1959年研究成功了鋼液真空提升脫氣法(DH)和鋼液真空循環脫氣法(RH)。1965年以來,真空電弧加熱脫氣(VAD)護、真空吹氧脫碳(VOD)爐和氮氧(AOD)爐以及餵線法(WF)和LF鋼包爐、鋼包喻噴粉法(IP)等先後出現。到90年代已有幾十種爐外精煉方法用於工業生產。1970年以前,爐外精煉主要用於電爐車間的特殊鋼生產,其產量尚不足鋼總產量的10%。70年代中期以後,工業技術進步對鋼材質量提出了更高的要求,進一步推動了爐外精煉技術的套用,工業先進國家的轉爐車間擁有爐外精煉設備的占50%以上,其套用的廣泛程度已達到或超過了電爐車間,並逐步形成了煉鋼工藝中的一個新的分支。現代化的鋼鐵生產流程:高爐-鐵水預處里-頂底復吹轉爐吹煉-爐外精煉-連鑄,已成為大型鋼鐵企業鋼鐵生產的普遍模式。

精煉方式

常用的爐外精煉方法可分鋼包處理型和鋼包精煉型兩類。
(1)鋼包處理型
特點是精煉時間短(10-30min),精煉任務單一,沒有補償加熱裝置,工藝操作簡單,設備投資少。這類方法可進行鋼液脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等。真空循環和真空攝升脫氣法(RH、DH),鋼包真空吹氬法,鋼包噴粉處里法(TN、SL)等均用此類。
(2)鋼包精煉型
特點是精煉時間長(60~180min)。具有多種精煉機能,有補償鋼水溫度降低的加熱裝置。適於各類高合金鋼和特殊性能銅種(如超純鋼種)的精煉生產。真空吹氧脫碳護(VOD),真空電弧加熱脫氣爐(VAD)和鋼包精煉爐-等均用此類。與此類似的還有氬氧爐(AOD)。

工業生產概況及展望

各種爐外精煉方法中,鋼包精煉在工業生產中使用最多。80年代中期,世界各國投入工業生產的滬外精煉設備約有500餘座,美國和日本生產的軸承鋼全部經過爐外真空處里(RH法、DH法等),超低硫鋼以及控制夾雜物形態的鋼種主要用鋼包噴粉處里法(TN法,SL法)生產。AOD爐生產的不鏽鋼,鉻元素的回收率達98%以上,並可使用高碳鉻鐵做合金原料,經濟效益十分顯著。美國的不鏽鋼幾乎全部用AOD爐進行精煉。世界上用AOD爐生產的不鏽鋼約占不鏽鋼總量的75萬以上。ASEA-SKF爐、VAD爐和LF爐均採用電弧加熱鋼液,用電磁感應或氫氣流攪拌鋼液,可進行長時間的精煉操作,多用於生產優質結構鋼和各類高合金鋼。這類設備還可做鋼液保持爐。用於多爐聯合生產特大鋼錠或保持連鑄鋼液。各種爐外精煉方法,各有所長,在選擇爐外精煉方法時,應充分考慮到產品質量要求,生產廠原材料條件以及原有設備狀況、生產操作水平和資金情況等進行綜合分析研究,因地制宜地進行選擇。

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