炉外精炼与炼钢、连铸的匹配
匹配的原则
精炼周期< 冶炼炉和精炼设备匹配原则 冶炼周期 冶炼炉和连铸机的匹配原则 连铸机设计时要尽可能做到:( l )连铸 机的浇注时间与冶炼、精炼的冶炼周期保 持同步; ( 2 )连铸机的准备时间应小于冶炼、精 炼的冶炼周期; ( 3 )当冶炼周期和浇注周期配合有困难 时要考虑增加钢包炉(LF )来调节。
不同类型钢厂炉外精炼的匹配模式
大型钢铁联合企业 生产特点是:( l )生产能力大,追求高的生产 效率和低的生产成本; ( 2 )以生产高附加值产品(钢板)为主,具 备很强的深加工能力,提高产品的市场竞争能 力; ( 3 )采用传统的高炉一转炉流程。 二次精炼工艺主要为CAS-OB 法和RH / KTB / PB 法。
根据产品类型、质量、工艺和市场要求的模式:
(l)生产板带类钢材的大型联合企业,采用传统的高炉-转 炉流程,生产能力大,追求高的生产效率和低成本。一 般配有两种类型的精炼站,即以CAS-OB 吹氩精炼和RH / KTB / PB 真空处理为主的复合精炼。 (2)以生产棒线材为主的中小型转炉钢厂,一般配有钢包 吹氩、喂丝、合金成分微调的综合精炼站 。 (3)电炉钢厂选择精炼方式有以下几种: l)生产不锈钢板、带、棒线的钢厂,一般采用AOD 精炼 方式,有的附有LF 或VOD / VAD 。 2)非不锈钢类的合金钢厂,则配以LFV 为核心的多功能 复合精炼装置。 3)普碳钢和低合金钢生产厂,则配以LF 为核心的多功 能复合精炼装置 。
炉外精炼方法选择及匹配模式
合理选择炉外处理方法,首先必须立足于 市场和产品对质量的不同要求,这是选 择炉外处理方法的基本出发点。 其次,还必须考虑工艺特性的要求和生产 规模、衔接匹配等系统优化的综合要 求。
常用的组合与多功能模式: ( l )以钢包吹氩为核心,加上与喂丝、喷粉、 化学加热、合金成分微调等一种或多种技术相复 合的精炼站,用于转炉-连铸生产衔接。 ( 2 )以真空处理装置为核心,与上述技术中之 一种或多种技术复合的精炼站,也主要用于转炉 一连铸生产衔接。 ( 3 )以LF 炉为核心并与上述技术及真空处理等 一种或几种技术相复合的精炼,主要用于电弧炉连铸生产衔接。 ( 4 )以AOD 为主体,包括VOD 、转炉顶底复吹 生产不锈钢和超低碳钢的精炼技术。
合理匹配的必要性
现代化炼钢厂的工艺流程,以氧气转炉 为例,一般为:(高炉铁水)——铁水预 处理——转炉吹炼——炉外精炼——连铸。 上述步骤一环连一环,必须匹配好,才 能获得高的生产速率、如下: l )在功能上能相互适应,相互补充;能满足 产品的质量要求,且经济、实用、可靠。 2 )在空间位置上要紧凑,尽量缩短两个环节 间衔接的操作时间,且不和其他操作干扰。 3 )各环节的设备容量、生产能力要相当;要 适当考虑各环节在发挥潜在能力时也能相互适 应。 4 )在操作周期上要能合理匹配,既不会经常 相互等待,又有一些缓冲调节的余地,以方便 生产组织和调度。
真空处理包括RH 、DH 、VD 。DH 、RH 占有优势。DH 设备较复杂,而且是间断 性的,20 世纪80 年代以来采用者减少 。而RH 设备仍在发展。
脱碳
( 3 )真空吹氧脱碳,钢水循环真空处理 过程吹氧脱碳RH-OB 是真空下吹氧脱碳 法的一种,适于冶炼超低碳钢种 。 ( 4 ) VOD 与AOD 是针对熔炼不锈钢发展 起来的炉外精炼技术。
控温——电弧加热
( 5 )具有电弧加热功能的精炼设备(精 炼炉)。常用者有三种:ASEA 一SKF 钢 包炉,LF 型钢包炉,VAD 真空加热脱气 装置 。
控温——化学加热
( 6 )比较几种钢水的再加热方法,钢包 中用化学加热方法具有设备简便和热效 率高的优点,而且升温较快,CAS 一OB 是化学法加热成功的技术。
动力学条件的改善
( l )几乎任何一种精炼工艺均有钢水的 搅拌以促进渣钢反应,均匀化学成分, 均匀钢水温度以及加速添加料的熔化与 均匀化。
脱气
( 2 )真空精炼(或称钢水真空处理)对 脱除气体最为有利,尤其对脱氢甚为有 效。真空处理可以使大部分特殊钢脱氢 、脱氧、脱除部分氮和降低夹杂,并且 可以在真空下脱碳生产超低碳钢种。
短流程钢铁厂 基本特点是: ( l )工艺紧凑,生产节奏快,效率高,产量大 ; ( 2 )品种较单一,批量大,生产连续性强; ( 3 )生产钢种的性能和成分要求比较低,容 易生产。 二次精炼工艺主要为CAS-OB (配转炉), LF (配电炉)。
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炉外精炼与炼钢、连铸的合理 匹配
本次课内容
炉外精炼技术的选择依据 合理匹配的必要性 匹配的原则 匹配模式
炉外精炼技术的选择依据
选择精炼工艺,应考虑产量(及炉子容 量)、钢的质量、钢种的特性以及采用 炉外精炼的经济效果,其中尤以适应钢 的质量要求为首要目的。
脱气、脱硫、脱碳、去 夹杂、控温、好的动力 学条件
特殊钢厂 生产特点如下: ( 1)生产品种多、规格多、批量小,生产计 划与销售市场密切结合; ( 2 )产品质量要求严格,生产工艺比较复杂 ; ( 3 )部分钢种的产品性能和加工性能有显著 的特点,需要特殊处理。 二次精炼工艺主要为LF-VD ( RH )。对于生 产不锈钢,主要为VOD 或AOD 。