鋼包冶金

鋼包冶金

鋼包冶金是由煉鋼爐煉出的粗鋼水倒入鋼包中作進一步精煉的方法。用以脫除鋼液中的氫、氮、碳和硫等雜質,調整鋼液溫度和成分,減少非金屬夾雜物。多功能的鋼包精煉裝置可具有真空脫氣、吹氬攪拌、電磁攪拌、電弧加熱,真空脫碳等功能。可大幅度提高鋼的生產率和鋼的質量。

基本介紹

  • 中文名:鋼包冶金
  • 外文名:Ladle metallurgy
  • 釋義:煉鋼爐煉出的粗鋼水倒入鋼包中
  • 作用:脫除鋼液中的氫、氮、碳等
  • 套用:冶金
  • 設備:煉鋼爐(如平爐、電爐及轉爐)
基本含義,技術安裝,鋼包的結構,

基本含義

鋼包冶金(ladle metallurgy)將傳統的煉鋼工藝流程以煉鋼爐(如平爐、電爐及轉爐)中完成初煉後,其精煉任務即去除氣體和雜質、溫度控制、成分的微調和均勻化等任務,轉移到鋼包中進行的冶煉技術,也稱二次冶金。
因氫氣而引起的鍛鋼件中的白點或發裂缺陷的問題已經明確了是氫氣危害。所以在機械製造工業上長時期以來都進行著脫氫處理。但是,1952年玻丘姆爾、勿倫的真空鑄造法發展以後,這個問題就一舉解決了。真空澆注法是真空吸上式脫氣法(DH法)及環流式真空脫氣法(RH法)的開端、現在真空處理已成為煉鋼工業上不可缺少的主要設備了。真室脫氣方法的發展使得鋼水進行大量處理成為可能。
該技術可以將冶煉過程中吹氧強度加大,縮短冶煉周期,從而提高鋼產量。把鋼中的脫氧要求放到後邊真空處理過程中,可以減少脫氧劑的消耗,從而降低冶煉合金成本。另外可以將鑄坯提高到一個新的水平。將冶煉過程中吹氧強度加大,縮短冶煉周期,從而提高鋼產量 。

技術安裝

由於所生產的鋼水全部由1套VAD進行脫氣,因此需要擴大脫氣能力。內部討論的焦點是安裝第2個處理站以提高現有VAD的產能,還是採用更普通的工藝技術和更現代化的設備來取代現有的VAD裝置。據了解,大多數煉鋼廠採用VTD和LF來生產特種棒鋼。即使VAD仍是一種可行的技術,但VTD和LF結合,更利於維持生產成本。此外,要求雙罐脫氣罐能保證足夠的處理時間,以滿足連鑄工序的要求。
對VAD和VTD設計,要做大量的規劃和研究工作,以確定安裝總成本,包括所有輔助設備,例如供水系統以及諸如此類的問題。最終確定如果安裝VAD將影響現有建築的基礎,並且費用較高。後來又決定安裝1套VTD。為了有助於做出決策,該廠的許多人員參觀了美國、墨西哥以及歐洲的許多鋼廠,以獲得理想的設計並確定合適的供應商。在這些出訪期間,全部設備設計的要求明確了。脫氣站必須建在單坡頂附跨內,要求VTD利用裝在一台輸送車上的罐。
從技術觀點出發,鋼包爐需要併入這套設備當中,設有觀察窗,以使澆注無需鑄坯測試。因此,最後的設計是如何符合成本效益地將電弧加熱併入這套設備之中。最終的布置包括2個真空處理站建在一個附跨內,在2個站之間有2台運送鋼包的罐車,電弧加熱的位置設在鋼包的通道內。這種新型的加熱設備被稱為鋼包加熱站(LRS)。鋼包加熱站包括旋轉式爐頂和利用現有的VAD變壓器的電極配置。

鋼包的結構

鋼包是連鑄的重要設備,是從出鋼到澆注過程巾運載和盛放鋼水的容器,又有大罐、鋼罐、大包等習慣叫法。下圖為鋼包結構示意圖。
鋼包的結構鋼包的結構
它由桶體、內襯、水口開閉裝置及透氣磚等部分組成。內襯由外向內依次是隔熱層、永久層及工作層三層;工作層從上而下是包沿、渣線、包壁、包底等幾部分,而包底又包括包底用耐火材料部分,水口裝置、座磚以及透氣磚等部分。
鋼包的作用主要是盛接從初煉鋼水爐子(轉爐或電爐)出鋼門流出來的鋼水和部分爐渣,進行部分脫氧與合金化操作,可以使鋼水在其中鎮靜一段時間,以調整鋼水溫度,均勻成分並使鋼水中非金屬夾雜物上浮,同時,在澆注過程中開閉鋼流,控制鋼水鋼液流量,使澆注順利進行。近年來,為進一步提高鋼的質量,鋼包吹氬、鋼包真空處理等技術被採用,它正逐漸演變成二次精煉裝置的重要沒備,在二次精煉和連鑄中占有重要的地位。

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