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常用的炼钢方法有哪些?请具体点,谢谢!

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解决时间 2021-03-22 19:52
  • 提问者网友:谁的错
  • 2021-03-21 22:15
常用的炼钢方法有哪些?请具体点,谢谢!
最佳答案
  • 五星知识达人网友:拾荒鲤
  • 2021-03-21 23:04
目前世界各国采用的炼钢方法主要是转炉(氧气顶吹转炉 为主)炼钢和电炉炼钢两种:
(1)转炉炼钢。炼钢(氧气顶吹转炉、顶底复合吹炼转炉、 侧吹转炉、底吹转炉)炼钢,是利用氧与铁水中的碳、硅、锰、 磷元素反应放出的热量来进行冶炼的,不用从外部进行加热。 目前,世界上每年约有60%的钢是用转炉(碱性氧气转炉)生 产的。虽然近年电炉钢发展较快,使高炉一转炉流程受到一定 的冲击,但转炉有着铁源来自矿石、钢质纯净等优势,因此在 世界上转炉炼钢仍然占据主要份额。
(2)电炉炼钢。电炉炼钢是利用电能作为主要热源来进行 冶炼。最常用的电炉有电弧炉和感应炉两种。而电炉炼钢占电炉钢产量的绝大部分。一般所说电炉即是指电弧炉。 电炉可全部用废钢作金属原料,可冶炼力学性能和化学成分要求严格的钢,如特殊工具钢、航空用钢和不锈钢等。
电炉按所用的炉衬分为酸性和碱性两种。目前主要用碱性 电炉,这种炉子可以有效地去除钢中的硫,这是其他炼钢方法 所不及的。随着世界钢铁生产的发展,电炉钢的比例不断提高, 目前占世界钢产量的30%左右,尤其以电炉一连铸一连乳为特 点的电炉短流程工艺的确立,使电炉钢得到很大的发展。世界上近年来发展的新型电炉主要有超高功率电炉、直流 电炉、双壳电炉、竖炉电炉等。随着炉外精炼工艺的发展,电炉作为初炼炉的功能更加突出。电炉一精炼炉的联合操作,使
电炉的冶炼周期大大缩短,有生产节奏转炉化的趋势,生产效 率大大提高。
东方环境-打造绿色钢铁
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  • 1楼网友:逐風
  • 2021-03-21 23:44
1 炉外精炼的产生
半世纪以来迅速发展的钢铁冶金重要技术; 半世纪以来迅速发展的钢铁冶金重要技术; 提高生产率、降低生产成本; 提高生产率、降低生产成本;
代替电炉还原期、缓冲、 代替电炉还原期、缓冲、温度调整
提高钢质量; 提高钢质量;
去除钢种的有害元素及气体, 、 、 、 、 成分调整;去除钢种的有害元素及气体,S、O、N、H、C 等;成分调整;夹杂物去除 及控制
满足不同钢种的特殊要求,扩大品种(转炉)。 满足不同钢种的特殊要求,扩大品种(转炉)。
炉外精炼发展历程
20世纪30-40年代,合成渣洗、 20世纪30-40年代,合成渣洗、真空模铸 世纪30年代
1933年 法国佩兰(R.Perrin)应用高碱度合成渣, 1933年,法国佩兰(R.Perrin)应用高碱度合成渣,对钢液 应用高碱度合成渣 进行“渣洗脱硫” 现代炉外精练技术的萌芽 现代炉外精练技术的萌芽; 进行“渣洗脱硫”—现代炉外精练技术的萌芽;
50年代,大功率蒸汽喷射泵技术的突破, 50年代,大功率蒸汽喷射泵技术的突破,发明 年代 了钢包提升脱气法(DH)及循环脱气法(RH) (DH)及循环脱气法 了钢包提升脱气法(DH)及循环脱气法(RH)
1935年 确定大型钢锻件中的白点缺陷是由氢引起的-氢脆。 1935年H.Schenck 确定大型钢锻件中的白点缺陷是由氢引起的-氢脆。 1950年 德国Bochumer (伯施莫尔 威林)真空铸锭。 伯施莫尔1950年,德国Bochumer Verein (伯施莫尔-威林)真空铸锭。 1953年以来,美国的10万千瓦以上的发电厂中, 1953年以来,美国的10万千瓦以上的发电厂中,都发现了电机轴或叶 年以来10万千瓦以上的发电厂中 片折损的事故。 片折损的事故。 1954年 钢包真空脱气。 1954年,钢包真空脱气。 1956年 真空循环脱气(DH、RH)。 1956年,真空循环脱气(DH、RH)。
炉外精炼发展历程
60-70年代,高质量钢种的要求, 60-70年代,高质量钢种的要求,产生了各种 年代 精炼方法
60、70年代是炉外精炼多种方法分明的繁荣时期 60、70年代是炉外精炼多种方法分明的繁荣时期 60年代起纯净钢生产概念的提出 年代起纯净钢生产概念的提出、 与60年代起纯净钢生产概念的提出、连铸生产工艺 稳定和连铸品种扩大的强烈要求密切相关 此时, 此时,炉外精炼正式形成了真空和非真空两大系列 不同功能的系统技术, 不同功能的系统技术,同时铁水预处理技术也得到迅 速发展,它和钢水精炼技术前后呼应,经济分工, 速发展,它和钢水精炼技术前后呼应,经济分工,形 成系统的炉外处理技术体系, 成系统的炉外处理技术体系,使钢铁生产流程的优化 重组基本完成
炉外精炼发展历程
这个时期, 这个时期,还基本奠定了吹氩技术作为各种炉外精 炼技术基础的地位和作用 这一时期发展的技术:VOD-VAD、ASEA-SKF、 这一时期发展的技术:VOD-VAD、ASEA-SKF、RH OB、LF、喷射冶金技术(SL、TN、KTS、KIP)、 )、合金 -OB、LF、喷射冶金技术(SL、TN、KTS、KIP)、合金 包芯线技术、加盖和加浸渍罩的吹氩技术(SAB、CAB、 包芯线技术、加盖和加浸渍罩的吹氩技术(SAB、CAB、 CAS) CAS)
80-90年代,连铸的发展,80-90年代,连铸的发展,连铸坯对质量的要 年代 求及炼钢炉与连铸的衔接
RH-KTB、RH-MFP、RH-OB;RH-IJ( RH-KTB、RH-MFP、RH-OB;RH-IJ(真空深脱),RH PB、WPB(真空深脱硫)、 RH- )、V KIP、SRP脱磷 磷),RH-PB、WPB(真空深脱硫)、V-KIP、SRP脱磷
21世纪,更高节奏及超级钢的生产。 21世纪,更高节奏及超级钢的生产。 世纪
我国90年代炉外处理技术成果 我国 年代炉外处理技术成果
我国90年代四项突出炉外处理技术成果 我国90年代四项突出炉外处理技术成果 90 (1)钢水真空处理综合精炼技术开发与应用 镁质铁水脱硫技术和转炉铁水预处理技术 (2)镁质铁水脱硫技术和转炉铁水预处理技术 开发与应用 适于中小钢包 中小钢包钢水精炼技术的开发与生产 (3)适于中小钢包钢水精炼技术的开发与生产 应用的发展 中间包以镁 锆系材料及流场优化为 (4)中间包以镁-钙-锆系材料及流场优化为 中心的中间包冶金技术的开发应用 再与钢包精炼炉吹氩、 再与钢包精炼炉吹氩、喂丝等基本技术相结合
近几年内炉外处理技术的重 点发展方向
(1)以转炉作为主要手段的全量铁水预处理 不仅会大大提高铁水预处理的生产效率, 不仅会大大提高铁水预处理的生产效率, 还将为现有冶金设备的功能优化重组开辟新的 方向 (2)中间包冶金及钢水凝固过程的精炼技术将 逐渐显示其对最终钢铁产品质量优化的重要意 义(3)电磁冶金技术对炉外处理技术的发展将起 到积极推动作用 (4)钢铁生产固体原料预处理技术研究
近几年内炉外处理技术的重 点发展方向
(5)我国中小型钢厂炉外处理技术将会有重大 突破性进展 (6)配套同步发展辅助技术,包括冶炼炉、精 配套同步发展辅助技术,包括冶炼炉、 炼炉准确的终点控制技术和工序衔接技术智能 化
炉外精炼的内容
脱氧、脱硫、 脱氧、脱硫、脱H、脱N 、 去气、去除夹杂、 去气、去除夹杂、夹杂物改性 调整钢液成分及温度
炉外精炼作用和地位
提高冶金产品质量, 提高冶金产品质量,扩大钢铁生产品种不可缺 少的手段; 少的手段; 是优化冶金生产工艺流程,进一步提高生产效 是优化冶金生产工艺流程, 节能强耗、 率、节能强耗、降低生产成本的有力手段 保证炼钢-连铸- 保证炼钢-连铸-连铸坯热送热装和直接轧制 高温连接优化的必要工艺手段 优化重组的钢铁生产工艺流程中独立的, 优化重组的钢铁生产工艺流程中独立的,不可 替代的生产工序
2 炉外精炼的手段
渣洗 真空 搅拌 喷吹 调温 最简单的精炼手段; 最简单的精炼手段; 目前应用的高质量钢的精炼手段; 目前应用的高质量钢的精炼手段; 最基本的精炼手段; 最基本的精炼手段; 将反应剂直接加入熔体的手段; 将反应剂直接加入熔体的手段; 加热是调节温度的一项常用手段。 加热是调节温度的一项常用手段。
合成渣洗
根据要求将各种渣料配置成满足某种冶金功能的合成炉 渣; 通过在专门的炼渣炉中熔炼,出钢时钢液与炉渣混合, 通过在专门的炼渣炉中熔炼,出钢时钢液与炉渣混合, 实现脱硫及脱氧去夹杂功能; 实现脱硫及脱氧去夹杂功能; 使渣和钢充分接触,通过渣-钢之间的反应,使渣和钢充分接触,通过渣-钢之间的反应,有效去除 钢中的硫和氧(夹杂物); 钢中的硫和氧(夹杂物); 不能去除钢中气体; 不能去除钢中气体; 必须将原炉渣去除; 必须将原炉渣去除; 同炉渣洗、异炉渣洗。 同炉渣洗、异炉渣洗。
真空处理
脱气的主要方法 提高真空度可将钢中C 降低; 提高真空度可将钢中C、H、O降低;
真空处理
日本真空技术,真空度到1 torr; 日本真空技术,真空度到1 torr; C<10ppm,H<1ppm,O<5ppm 中国真空技术,真空度到3 torr; 中国真空技术,真空度到3 torr; C<20ppm,H<2ppm,O<15ppm。 C<20ppm,H<2ppm,O<15ppm。 新开发了脱硫功能:KTB 新开发了脱硫功能: 代表性装置:RH、VD、VOD。 代表性装置:RH、VD、VOD。
搅拌
目的: 目的:
加速反应的进行 均匀成分、均匀成分、温度
手段: 手段:
电磁搅拌 吹气搅拌
喷吹技术
喷吹实现脱碳、脱硫、脱氧、合金化、控制夹 喷吹实现脱碳、脱硫、脱氧、合金化、 杂物形态; 杂物形态; VOD; 单一气体喷吹 VOD; AOD; 混合气体喷吹 AOD; TN; 粉气流的喷吹 TN; 喂线。 固体物加入 喂线。
升温工艺
提高生产率的需要; 提高生产率的需要; 保证连铸的顺利进行; 保证连铸的顺利进行; 加热方法: 加热方法:
电加热:电弧加热、 电加热:电弧加热、感应 加热、加热、等离子加热等 化学热升温装置:
LF加热 LF加热 CAS化学加热 CAS化学加热 OB
3 主要的精炼工艺
LF(Ladle Furnace process);; AOD(Argon-oxygen decaburizition process ); VOD (Vacuum oxygen decrease process) ; RH (Ruhrstahl Heraeus process); CAS-OB( Composition adjustments by sealed argon -oxygen blowing process) ; 喂线 (Insert thread) ; 钢包吹氩搅拌(Ladle argon stirring);钢包吹氩搅拌 ; 喷粉( 喷粉 powder injection )。 。
LF炉 3.1 LF炉
最常用的精炼方法 取代电炉还原期 解决了转炉冶炼优钢问题 具有加热及搅拌功能 脱氧、脱硫、 脱氧、脱硫、合金化
工艺优点
精炼功能强, 精炼功能强,适宜生产超 低硫、超低氧钢; 低硫、超低氧钢; 具备电弧加热功能, 具备电弧加热功能,热效 率高, 升温幅度大, 率高 , 升温幅度大 , 温度 控制精度高; 控制精度高; 具备搅拌和合金化功能, 具备搅拌和合金化功能 , 易于实现窄成分控制, 易于实现窄成分控制, 提 高产品的稳定性; 高产品的稳定性; 采用渣钢精炼工艺, 采用渣钢精炼工艺, 精 炼成本较低; 炼成本较低; 设备简单,投资较少。 设备简单,投资较少。
1-电极;2-合金料斗;3-透气砖;4LF炉精炼原理 滑动水口 1-电极;2-合金料斗;3-透气砖;4滑动水口
LF炉生产流程 LF炉生产流程
LF炉工艺操作 常规 LF炉工艺操作
电炉EBT出钢,出钢过程加合金、加渣料(石灰、 电炉EBT出钢,出钢过程加合金、加渣料(石灰、 EBT出钢 萤石等2%) 底吹氩、通电升温、化渣,10分钟 2%), 萤石等2%),底吹氩、通电升温、化渣,10分钟 取样分析,加渣料(1 (1% 测温取样, 取样分析,加渣料(1%),测温取样,加合金看脱氧,准备出钢。 脱氧,准备出钢。 一般30-50分钟 电耗50 80kwh/t; 分钟, 50- 一般30-50分钟,电耗50-80kwh/t; 30 现代转炉、电炉与连铸联系的纽带。 现代转炉、电炉与连铸联系的纽带。
LF炉精炼的主要工艺内容 LF炉精炼的主要工艺内容
(1)加热与温度控制
LF炉采用电弧加热,加热效率一般≥60%,高于电炉升温热 LF炉采用电弧加热,加热效率一般≥60%,高于电炉升温热 炉采用电弧加热%, 效率。吨钢水平均升温1℃耗电0.5 0.8kWh。 1℃耗电0.5~ 效率。吨钢水平均升温1℃耗电0.5~0.8kWh。升温速度决定于供电比功率(kVA/t),供电比功率的大小又 升温速度决定于供电比功率(kVA/t),供电比功率的大小又 ), 决定于钢包耐材的熔损指数。通常LF炉的供电比功率为150~ 决定于钢包耐材的熔损指数。通常LF炉的供电比功率为150~ LF炉的供电比功率为150 200kVA/t,升温速度可达3 5℃/min, 200kVA/t,升温速度可达3~5℃/min,采用埋弧泡沫技术可提高 加热效率10%~15 10%~15%。 加热效率10%~15%。 采用计算机动态控制终点温度可保证控制精度≤±5℃。 采用计算机动态控制终点温度可保证控制精度≤±5℃。 ≤±5℃
LF炉精炼的主要工艺内容 LF炉精炼的主要工艺内容
(2)白渣精炼工艺
利用白渣进行精炼,实现脱硫、脱氧、生产超低硫和低氧钢。 利用白渣进行精炼,实现脱硫、脱氧、生产超低硫和低氧钢。 白渣精炼是LF
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