毕业论文：炉外精炼工艺的研究

毕业论文：炉外精炼工艺的研究内容摘要：

工序环节。 当前炉外精炼技术发展呈现以下特点： （ 1）炉外精炼比显著 提高，高水平钢厂精炼比达到了 100%； （ 2）真空精炼比显著提高，日本钢铁企业 RH 精炼比平均在 74%以上，宝钢真空精炼比达到 75%； （ 3）强调高效、经济、快速和根据产品特点选择精炼工艺； （ 4）高水平钢厂开始分钢类建立专业化精炼生产线，精炼效率显著提高，成本大幅度降低。 4 3 攀钢炉外精炼技术现状 攀钢通过不断的技术改造，从 1993 年建设第一座 130tLF 炉， 1997 年建成投产第一套 130tRH 装置，发展到目前拥有 4 座 130t LF 炉，具有钢水加热、成分微调、造渣精炼功能，年处 理钢水 600 万吨能力和 3 套 130t RH 真空装置，具有钢水脱气、去除夹杂、成分微调功能，年处理钢水 400 万吨能力的水平，设备装备水平有了大幅度提高。 钢包吹氩精炼 钢包吹氩精炼有包底透气砖吹氩、上部插入喷管吹氩、加盖吹氩等。 钢包吹氩技术是最普通也是最简单的炉外处理工艺，其主要冶金功能是均匀钢水成分、温度、促进夹杂物上浮，目前在国内外已得到广泛应用。 吹氩搅拌精炼主要靠吹入的氩气泡在钢液内部的上浮对钢水进行搅拌，通常钢包吹氩的气体搅拌强度为 ～ min。 提高钢包吹氩强度，有利于 钢水混匀和夹杂物上浮，而吹氩强度过大，会使钢液面裸露，造成钢液二次氧化。 为获得良好精炼效果必须做到：（ 1）能够精确控制 Ar 流量以控制搅拌强度；（ 2）严格控制转炉出钢下渣量；（ 3）对钢包渣进行还原改质，以防止带入的高FeO 含量转炉渣对钢水造成的二次氧化。 攀钢在 5 座炼钢转炉均配置了 1 套钢包吹氩精炼装置，转炉出钢后的所有钢水都要经过吹氩处理。 吹氩搅拌强度一般为 ～ min ， 搅拌时间为 6～ 12 分钟。 国外日、德、韩等国钢厂，大量采用钢包吹氩精炼工艺生产低碳铝镇静钢、热轧带钢、特 殊钢等优质钢种。 韩国浦项钢铁公司宣称，其 LF 炉仅在生产 [S]含量低于 %的超低硫钢种时采用，其它低硫钢种则主要采用钢包吹氩加顶渣工艺。 德国蒂森 克虏伯公司采用上部插人喷管吹氩搅拌加顶渣工艺，可以生产 [S]含量低于 %的优质热轧钢板。 国内武钢、马钢等钢厂也采用钢包吹氩加顶渣精炼工艺，大量生产优质低碳铝镇静钢和许多低硫、超低硫钢种。 5 LF 炉精炼 LF 精炼炉是 70 年代初由日本开发成功。 由于采用电弧加热，可以多量造新渣，在渣 钢精炼方面较其它精炼方法具有优势，成为最主要的炉外精炼设备。 LF 炉的工艺优点包括：精炼功能强，适宜生产超低硫、超低氧钢；具有电弧加热功能，热效率高，升温幅度大，温度控制精度高；具备搅拌和合金化功能，易于实现成分精度控制，提高产品的稳定性。 LF 炉的精炼工艺主要包括： （ 1）加热与温度控制： LF 炉采用电弧加热，用埋弧泡沫技术，对钢水加热效率较高，升温速度可达到 3～ 5℃ /min，终点温度的控制精度 ≤177。 5 ℃。 （ 2）白渣精炼工艺： LF 炉利用白渣进行钢水精炼，实现钢水脱硫、脱氧，生产超低硫钢和低氧钢。 因此，白渣精炼是 LF 炉工艺操作的核心，也是提高钢水纯净度的重要保证。 （ 3）合金微调与成分精度控制：合金微调与成分精度控制技术是保证钢材成分性能稳定的关键技术之一，也是 LF 炉的重要冶金功能。 实现合金微调与成分精度控制的主要措施是①在线建立快速分析设施，保证分析响应时间 ≤3min ；②精确估算钢水重量和合金收得率；③钢水脱氧良好，实现白渣精炼；④计算机在线准确计算各种合金加入量，保证钢水成分的准确性与稳定性。 攀钢目前拥有 4 座 130t LF 炉，具有钢水加热、成分微调、造渣精炼功能，年处理钢水 600 万吨能力。 表 列出了攀钢 LF 炉工艺参数。 6 表 攀钢 LF 炉 工艺参数 序号 项目 参数 1 钢包公称容量， t 130 2 钢包平均处理钢水量， t 3 变压器额定容量， kVA 20200 4 变压器二次侧电压， V 219～ 345 5 变压器二次侧额定电流， A 40947 6 平均加热升温速度，℃ /min ～ 7 电极分布圆直径， mm 780 9 三相功率不平衡系数， % ≤8 10 精炼能力，万吨 150 攀钢把 LF 炉作为温度调整和低合金钢生产的主要精炼设备。 攀钢低合金钢采用的生产工艺流程为：铁水预处理－转炉冶炼－ LF 精炼 — 钙处理－连铸。 在低合金钢生产工艺流程中，采用出钢过程加入 6～ 10kg/t 的高碱度精炼渣、出钢后加入 2kg/t 的调渣剂， LF 工序再次加入 2～ 3kg/t 的高碱度精炼渣，并补加～ ，同时将精炼后的软吹氩时间延长至 5min 以上。 通过采取以上工艺措施，攀钢低合金钢的控制达到以下水平： （ 1）钢中 T[O] 铸坯 T[O]均小于 3010 6，平均达到 10 6， T[O]。