爐外精煉新技術二

爐外新技術（2）。二、路橋設備的選擇和配置條件1.1不銹鋼vdCAS-OB是最簡單的非真空精煉設備,多適用于普碳鋼、低合金鋼等以化學成分交貨的鋼種。LF有很強的清洗精煉和加熱功能,適宜冶煉低氧鋼、低硫鋼和高合金鋼。VD脫碳能力弱(受鋼包凈高度的限制),具備一定的鋼渣精煉功能,適宜生產重軌、軸承、齒輪等氣體含量和夾雜物要求嚴格的優質鋼種。RH脫碳能力強,適宜大量生產超低碳鋼、IF鋼(低N無間隙鋼)。VOD、AOD等門用于生產不銹鋼。此外,經常采用不同功能的精煉爐組合使用,如CAS-RHLF-RHLF-VDAOD-VOD。1.2初始爐-精鼎爐-連鑄生產能力的比較轉爐因生產周期短、節奏快、適宜選用CAS或RH電爐冶煉,周期一般60min,可選用LF或VD。1.3空精爐、真空需求針對目前多數鋼廠增設了爐外精煉設備后使用率不高的問題,因此對非真空精煉的LF爐、CAS-OB爐設備日歷作業率應>90%,真空精煉設備的RH、VD等設備作業率應>60%。而整個煉鋼廠爐外精煉比應>95%,當然應注意鋼種適路、生產節奏匹配,設備維修和生產成本。2鋼包和鋼包的密封、保溫技術2.1出鋼擋渣工藝,要求鋼包下渣量<30mm厚。2.2出鋼時鋼包渣改質技術,要求爐渣改質后包渣堿度R≥2.5,(FeO+MnO)≤3%,注意Al2O3夾雜物的數量、顆粒度。2.3鋼包全程保護澆注技術,防止鋼水二次氧化、吸N2。2.4鋼水保溫技術,大包、中包高溫烘烤,加蓋加保溫劑。(5)大包自動開澆,一次開澆率≥90%,底吹Ar開吹率≥95%。(6)耐火材料、保護渣配套,防止鋼水吸O2,吸N2和增碳。三、控制鋼中al2o3的含量,防止鋼水偏水性1.1硬線鋼絲、鋼軌、軸承鋼、彈簧鋼等中、高碳合金鋼、優質鋼,對鋼中夾雜物有嚴格的要求,為保證鋼材質量,必須采用低氧鋼精煉工藝,要求:(1)嚴格控制鋼中總氧含量T[O]≤25×10-6,對軸承鋼為提高鋼材的疲勞壽命,要求T[O]≤10×10-6。(2)嚴格控制夾雜物形態,避免出現脆性Al2O3夾雜物。如,硬線鋼要求控制鋼中Al2O3≤25%,為此需控制鋼水含Al量≤4×10-6,即采用無鋁脫氧工藝。(3)嚴格控制夾雜物的粒度,避免大型夾雜物出現。1.2低氧鋼精煉工藝。(1)精確控制煉鋼終點,實現高碳出鋼,防止鋼水過氧化。(2)嚴格控制出鋼下渣量,堿度R≥3.5,渣中Al2O3為25%～30%,(FeO+MnO)≤1.0%(最好<0.5%),實現爐渣對鋼水的擴散脫氧,同時完成脫硫任務。(3)白渣精煉后,喂入Si-Ca線。(4)冶煉軸承鋼等超低氧鋼(T[O]<10×10-6)時,LF爐白渣精煉后應采用VD爐真空脫氣,脫硫之后加Al深脫氧,喂Si-Ca線變性處理。(5)連鑄鋼水過熱度≤20℃,波動在≤±10℃,防止中心疏松和成分偏析。(6)連鑄全程保護澆注,使用低粘度保溫性能好的速溶保護渣,控制液面高度,防止卷渣。2提高真空脫n效率氮在鋼中的作用具有二重性:做為固溶強化元素提高鋼材的強度;做為間隙原子顯著降低鋼的塑性。對于深沖鋼,一般要求控制[N]≤25×10-6。冶煉超低N鋼主要依靠真空脫氣,但真空脫N效率不高。對于RH生產[N]≤30×10-6的超低N鋼有很大困難,采用以下措施有利于提高真空脫N效率;(1)提高鋼水純凈度,降低鋼中S、O含量,因表面活性元素S、O的存在會明顯降低脫N效率。(2)改善RH真空密封結構,防止大氣中N2向鋼中滲透、擴散。(3)噴吹還原氣體如H2,有利于提高脫N速度。(4)噴吹細小Fe2O3粉末,有利于真空脫N。由于真空脫N的效率不高,因此超低N鋼的冶煉必須通過煉鋼全流程進行控制,特別是生產[N]≤20×10-6的超低N鋼應綜合采取下述措施:(1)提高轉爐脫碳強度,保持爐內微正壓,用CO洗滌鋼水,實現脫N。(2)改善終點操作,提高終點脫碳速度和終點命中率,減少倒爐次數。(3)沸騰出鋼,防止出鋼時鋼水吸N2。(4)真空下進一步降低鋼水S、O含量,采取措施提高真空脫N的效率。(5)完善精煉鋼水的保護澆注,避免二次吸N2。3超低硫鋼生產工藝石油管線鋼一般要求600～700MPa的強度,還要求具有良好的抗HIC(氫致裂紋)和抗SSCC(硫應力致裂紋)的能力。為滿足石油管線鋼的要求,超低硫鋼生產工藝迅速發展。目前,大生產中已可以穩定生產[S]≤10×10-6的超低硫鋼。轉爐超低硫鋼生產工藝:轉爐大量生產超低硫鋼,應包括鐵水脫硫,