鋼液爐外精煉工藝

鋼液爐外精煉工藝1爐外精煉的產(chǎn)生半世紀(jì)以來迅速發(fā)展的鋼鐵冶金重要技術(shù)；提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本；

代替電爐還原期、緩沖、溫度調(diào)整提高鋼質(zhì)量；

去除鋼種的有害元素及氣體，S、O、N、H、C等；成分調(diào)整；夾雜物去除及控制滿足不同鋼種的特殊要求，擴(kuò)大品種（轉(zhuǎn)爐）。爐外精煉發(fā)展歷程20世紀(jì)30－40年代，合成渣洗、真空模鑄

1933年，法國佩蘭（R.Perrin)應(yīng)用高堿度合成渣，對鋼液進(jìn)行“渣洗脫硫”—現(xiàn)代爐外精練技術(shù)的萌芽；50年代，大功率蒸汽噴射泵技術(shù)的突破，發(fā)明了鋼包提升脫氣法(DH)及循環(huán)脫氣法(RH)1935年H.Schenck確定大型鋼鍛件中的白點缺陷是由氫引起的-氫脆。1950年，德國BochumerVerein(伯施莫爾-威林）真空鑄錠。1953年以來，美國的10萬千瓦以上的發(fā)電廠中，都發(fā)現(xiàn)了電機(jī)軸或葉片折損的事故。1954年，鋼包真空脫氣。1956年，真空循環(huán)脫氣（DH、RH）。爐外精煉發(fā)展歷程60－70年代，高質(zhì)量鋼種的要求，產(chǎn)生了各種精煉方法

60、70年代是爐外精煉多種方法分明的繁榮時期 與60年代起純凈鋼生產(chǎn)概念的提出、連鑄生產(chǎn)工藝穩(wěn)定和連鑄品種擴(kuò)大的強烈要求密切相關(guān) 此時，爐外精煉正式形成了真空和非真空兩大系列不同功能的系統(tǒng)技術(shù)，同時鐵水預(yù)處理技術(shù)也得到迅速發(fā)展，它和鋼水精煉技術(shù)前后呼應(yīng)，經(jīng)濟(jì)分工，形成系統(tǒng)的爐外處理技術(shù)體系，使鋼鐵生產(chǎn)流程的優(yōu)化重組基本完成爐外精煉發(fā)展歷程

這個時期，還基本奠定了吹氬技術(shù)作為各種爐外精煉技術(shù)基礎(chǔ)的地位和作用 這一時期發(fā)展的技術(shù)：VOD－VAD、ASEA－SKF、RH－OB、LF、噴射冶金技術(shù)（SL、TN、KTS、KIP）、合金包芯線技術(shù)、加蓋和加浸漬罩的吹氬技術(shù)（SAB、CAB、CAS）80－90年代，連鑄的發(fā)展，連鑄坯對質(zhì)量的要求及煉鋼爐與連鑄的銜接

RH－KTB、RH－MFP、RH－OB；RH－IJ（真空深脫磷），RH－PB、WPB（真空深脫硫）、V－KIP、SRP脫磷21世紀(jì)，更高節(jié)奏及超級鋼的生產(chǎn)。我國90年代爐外處理技術(shù)成果我國90年代四項突出爐外處理技術(shù)成果（1）鋼水真空處理綜合精煉技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用（2）鎂質(zhì)鐵水脫硫技術(shù)和轉(zhuǎn)爐鐵水預(yù)處理技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用（3）適于中小鋼包鋼水精煉技術(shù)的開發(fā)與生產(chǎn)應(yīng)用的發(fā)展（4）中間包以鎂－鈣－鋯系材料及流場優(yōu)化為中心的中間包冶金技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用再與鋼包精煉爐吹氬、喂絲等基本技術(shù)相結(jié)合近幾年內(nèi)爐外處理技術(shù)的重點發(fā)展方向（1）以轉(zhuǎn)爐作為主要手段的全量鐵水預(yù)處理 不僅會大大提高鐵水預(yù)處理的生產(chǎn)效率，還將為現(xiàn)有冶金設(shè)備的功能優(yōu)化重組開辟新的方向（2）中間包冶金及鋼水凝固過程的精煉技術(shù)將逐漸顯示其對最終鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化的重要意義（3）電磁冶金技術(shù)對爐外處理技術(shù)的發(fā)展將起到積極推動作用（4）鋼鐵生產(chǎn)固體原料預(yù)處理技術(shù)研究近幾年內(nèi)爐外處理技術(shù)的重點發(fā)展方向（5）我國中小型鋼廠爐外處理技術(shù)將會有重大突破性進(jìn)展（6）配套同步發(fā)展輔助技術(shù)，包括冶煉爐、精煉爐準(zhǔn)確的終點控制技術(shù)和工序銜接技術(shù)智能化爐外精煉的內(nèi)容脫氧、脫硫、脫H、脫N去氣、去除夾雜、夾雜物改性調(diào)整鋼液成分及溫度爐外精煉作用和地位提高冶金產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大鋼鐵生產(chǎn)品種不可缺少的手段；是優(yōu)化冶金生產(chǎn)工藝流程，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、節(jié)能強耗、降低生產(chǎn)成本的有力手段保證煉鋼－連鑄－連鑄坯熱送熱裝和直接軋制高溫連接優(yōu)化的必要工藝手段優(yōu)化重組的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程中獨立的，不可替代的生產(chǎn)工序2爐外精煉的手段渣洗最簡單的精煉手段；真空目前應(yīng)用的高質(zhì)量鋼的精煉手段；攪拌最基本的精煉手段；噴吹將反應(yīng)劑直接加入熔體的手段；調(diào)溫加熱是調(diào)節(jié)溫度的一項常用手段。合成渣洗根據(jù)要求將各種渣料配置成滿足某種冶金功能的合成爐渣；通過在專門的煉渣爐中熔煉，出鋼時鋼液與爐渣混合，實現(xiàn)脫硫及脫氧去夾雜功能；使渣和鋼充分接觸，通過渣-鋼之間的反應(yīng)，有效去除鋼中的硫和氧（夾雜物）；不能去除鋼中氣體；必須將原爐渣去除；同爐渣洗、異爐渣洗。真空處理脫氣的主要方法提高真空度可將鋼中C、H、O降低；真空處理日本真空技術(shù)，真空度到1torr；C<10ppm,H<1ppm,O<5ppm中國真空技術(shù)，真空度到3torr；C<20ppm,H<2ppm，O<15ppm。新開發(fā)了脫硫功能：KTB

代表性裝置：RH、VD、VOD。攪拌目的：加速反應(yīng)的進(jìn)行均勻成分、溫度手段：電磁攪拌吹氣攪拌噴吹技術(shù)噴吹實現(xiàn)脫碳、脫硫、脫氧、合金化、控制夾雜物形態(tài)；單一氣體噴吹VOD；混合氣體噴吹A(chǔ)OD；粉氣流的噴吹TN；固體物加入喂線。升溫工藝提高生產(chǎn)率的需要；保證連鑄的順利進(jìn)行；加熱方法：電加熱：電弧加熱、感應(yīng)加熱、等離子加熱等化學(xué)熱升溫裝置：

LF加熱

CAS化學(xué)加熱OB3主要的精煉工藝LF(LadleFurnaceprocess)；AOD(Argon-oxygendecaburizitionprocess);VOD(Vacuumoxygendecreaseprocess);RH(RuhrstahlHeraeusprocess);CAS-OB(Compositionadjustmentsbysealedargon-oxygenblowingprocess)；喂線(Insertthread)；鋼包吹氬攪拌(Ladleargonstirring)；噴粉(powderinjection)。3.1LF爐最常用的精煉方法取代電爐還原期解決了轉(zhuǎn)爐冶煉優(yōu)鋼問題具有加熱及攪拌功能脫氧、脫硫、合金化LF爐精煉原理1-電極；2-合金料斗；3-透氣磚；4-滑動水口1-電極；2-合金料斗；3-透氣磚；4-滑動水口精煉功能強，適宜生產(chǎn)超低硫、超低氧鋼；具備電弧加熱功能，熱效率高，升溫幅度大，溫度控制精度高；具備攪拌和合金化功能，易于實現(xiàn)窄成分控制，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性；采用渣鋼精煉工藝，精煉成本較低；設(shè)備簡單，投資較少。工藝優(yōu)點LF爐生產(chǎn)流程常規(guī)LF爐工藝操作電爐EBT出鋼，出鋼過程加合金、加渣料(石灰、螢石等2%)，底吹氬、通電升溫、化渣，10分鐘取樣分析，加渣料(1％)，測溫取樣，加合金看脫氧，準(zhǔn)備出鋼。一般30－50分鐘，電耗50－80kwh/t；現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐、電爐與連鑄聯(lián)系的紐帶。LF爐精煉的主要工藝內(nèi)容（1）加熱與溫度控制

LF爐采用電弧加熱，加熱效率一般60％，高于電爐升溫?zé)嵝?。噸鋼水平均升?℃耗電0.5～0.8kWh。 升溫速度決定于供電比功率（kVA/t），供電比功率的大小又決定于鋼包耐材的熔損指數(shù)。通常LF爐的供電比功率為150～200kVA/t，升溫速度可達(dá)3～5℃/min，采用埋弧泡沫技術(shù)可提高加熱效率10％～15％。 采用計算機(jī)動態(tài)控制終點溫度可保證控制精度5℃。LF爐精煉的主要工藝內(nèi)容（2）白渣精煉工藝

利用白渣進(jìn)行精煉，實現(xiàn)脫硫、脫氧、生產(chǎn)超低硫和低氧鋼。白渣精煉是LF爐工藝操作的核心： 出鋼擋渣，控制下渣量5kg/t

鋼包渣改質(zhì)，控制R2.5，渣中w(TFe+MnO)3.0％ 白渣精煉，一般采用Al2O3-CaO-SiO2系爐渣，控制R4，渣中w(TFe+MnO)1.0％ 控制爐內(nèi)氣氛為弱氧化性，避免爐渣再氧化 適當(dāng)攪拌，避免鋼液面裸露，并保證熔池內(nèi)具有較高的傳質(zhì)速度。LF爐精煉的主要工藝內(nèi)容（3）合金微調(diào)于窄成分控制

在線建立快速分析設(shè)施，保證分析相應(yīng)時間3min

精確估算鋼水重量和合金收得率 鋼水脫氧良好，實現(xiàn)白渣精煉 計算機(jī)在線準(zhǔn)確計算各種合金加入量，保證鋼水成分的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。LF爐精煉遇到的問題LF是目前使用最高的精煉設(shè)備LF原為解決ARF生產(chǎn)周期長，與ARF搭配效果最佳現(xiàn)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)流程也常采用LF精煉生產(chǎn)周期不匹配，LF爐負(fù)擔(dān)太大，造還原渣以及脫硫時間不夠減少轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量、加強脫氧、LF精煉渣優(yōu)化。首鋼80tLF輔助工藝裝備的應(yīng)用三煉鋼廠3座公稱容量為80t的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，兩座LF鋼包精煉爐，一座VD真空脫氣裝置，3臺8流方坯連鑄機(jī)、1臺4流全自動矩形坯品種鑄機(jī)。有2條從鐵水脫硫—轉(zhuǎn)爐冶煉—LF精煉（VD爐真空脫氣）--品種連鑄機(jī)的優(yōu)質(zhì)鋼生產(chǎn)線。隨著冶煉品種比例的不斷增大，因LF處理周期偏長等因素，成為了限制性環(huán)節(jié)，品種與規(guī)模、產(chǎn)量與質(zhì)量之間的矛盾也十分突出。樹立LF精煉是一項系統(tǒng)工程的思想，合理整合精煉系統(tǒng)，有效配置主輔設(shè)備。在LF系統(tǒng)裝配喂線機(jī)、電極接換平臺、電極下滑平臺車、定氧儀、定氫儀和增壓泵吹氬系統(tǒng)等裝備，實現(xiàn)工藝設(shè)備合理配置，優(yōu)化工藝過程。目前LF的生產(chǎn)能力在保證上述2條優(yōu)質(zhì)鋼生產(chǎn)線的同時，還為新改造的3#品種鑄機(jī)提供部分鋼水，并不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，品種鋼產(chǎn)量由1995年的幾千噸逐年增加，2003年品種鋼產(chǎn)量為134.16萬噸，占總產(chǎn)量的44.52%，2004年品種鋼產(chǎn)量為172.5萬噸，占總產(chǎn)量的56.37％。首鋼80tLF輔助工藝裝備的應(yīng)用主要工藝設(shè)備及參數(shù)意大利達(dá)涅利公司引進(jìn)的雙工位LF鋼包精煉爐2座，變壓器額定功率為14MVA，最大電極工作電流46KA，電極直徑φ400mm，電弧長度60～90mm加熱爐蓋由水冷排管式爐蓋和預(yù)制式中心小爐蓋組成，電極極心圓直徑達(dá)到φ700mm，鋼水升溫速率3～5℃/min在加熱爐蓋上設(shè)置了加料孔、喂線孔、檢查樣門、取樣孔蓋和除塵孔等

每座LF爐配有：3臺雙孔喂線機(jī)；鋼包采用2塊狹縫式底部透氣磚；1臺定氧儀和1臺定氫儀首鋼80tLF輔助工藝裝備的應(yīng)用喂線機(jī)的應(yīng)用為配合LF的精煉，應(yīng)用喂線技術(shù)將鋼液脫氧、脫硫、增碳、易氧化元素合金化、夾雜物變性、成分微調(diào)所需的材料制成線狀物（實心線或包芯線），藉用喂線機(jī)的機(jī)械力量將其以一定的速度穿越鋼渣面達(dá)到鋼液深部的一種精煉技術(shù)。每座LF配有3臺雙孔喂線機(jī)，其主要特性參數(shù)見表1?？呻p孔同時喂，也可單孔喂。

分布在雙座包工位和在線加熱位，在線加熱位的喂線機(jī)主要用于喂S線，鈣鋁鐵、硅鈣鋇或硅鈣包芯線，產(chǎn)生的煙塵由包蓋除塵系統(tǒng)排出；雙座包工位的喂線機(jī)主要用于喂Al線和含Ti、B或C的包芯線，各種喂線使用情況見表2。首鋼80tLF輔助工藝裝備的應(yīng)用喂線效果喂線機(jī)設(shè)備簡單、投資少、工藝安全可靠、鋼液降溫少、無環(huán)境污染等優(yōu)點，提高了合金元素的收得率，微調(diào)成分，縮短LF在加熱位的時間和精煉周期，從而降低鋼的成本，提高了鋼的質(zhì)量。如精煉冷墩鋼ML15Al時，用喂Al線代替人工加鋁粒調(diào)成分Al時，可節(jié)約鋁30%以上，然后喂CaSi包芯線處理，可使鋼中脆性的Al2O3夾雜變性，生成低熔點的易于上浮的鈣鋁酸鹽夾雜，有利于凈化鋼水，減少水口堵塞，提高鋼的質(zhì)量。首鋼80tLF輔助工藝裝備的應(yīng)用電極接換平臺和電極下滑平臺車的應(yīng)用

LF在連續(xù)生產(chǎn)過程中，電極不斷消耗，需要進(jìn)行下滑電極和接換電極操作，打亂了LF的正常操作，影響其產(chǎn)品質(zhì)量。改造前：下滑電極操作采用空鋼包上加鋼板作為下滑電極平臺，由天車將該平臺吊至鋼包車上，需要10-15min左右。接換電極操作是用天車吊電極在電極備用裝置上接好電極，需要20-30min。在每座LF增設(shè)電極下滑平臺車和接換電極平臺等設(shè)備改造，改造后可以靈活掌握下滑電極與接換電極時機(jī)，減輕了天車的負(fù)擔(dān)，縮短下滑與接換電極操作的時間，接換或下滑1根電極只需要2～3min。同時軟吹氬時間也得到了延長，由過去的軟吹氬時間8～10min延長至10～15min,保證夾雜物有充分上浮的時間,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。如LF常煉品種硬線80#鋼改造前后主要指標(biāo)對比見表3。首鋼80tLF輔助工藝裝備的應(yīng)用LF精煉80#改造前后主要指標(biāo)對比首鋼80tLF輔助工藝裝備的應(yīng)用定氧儀和定氫儀的應(yīng)用定氧設(shè)備型號為Multi-Labcelox，能測出鋼水中的溶解氧量，有利于確定脫氧劑的加入量而改進(jìn)脫氧操作。如齒輪鋼20CrMnTiH在LF精煉前進(jìn)行定氧操作，要求控制氧活度≤10ppm，精煉過程調(diào)Ti前定氧，要求控制氧活度≤8ppm，提高了TiFe中Ti的收得率，目前全氧含量達(dá)到≤25ppm的好水平。首鋼80tLF輔助工藝裝備的應(yīng)用定氧儀和定氫儀的應(yīng)用定氫（Hydris）系統(tǒng)是由Electro-Nite開發(fā)，用于控制鋼水中的氫；快速、精確的測定為控制和優(yōu)化,為了解和消除吸氫提供了最有效的工具。（1）大氣水分是吸氫的主要因素之一，特別是出鋼過程與大氣接觸，通過渣吸入和擴(kuò)散，通過吸潮的添加劑吸入；（2）添加石灰、白云石等溶劑會增加鋼中的氫含量。石灰容易吸收大氣中的濕氣，經(jīng)常造成氫含量高的主要原因；（3）堿性渣保持水分的傾向大，流體渣將其更多的氫傳輸給鋼水；（4）加鐵合金時氫會增加，應(yīng)將合金儲存在干燥環(huán)境中以減少氫含量；（5）成分氧或硫高能減少吸氫，因此低氧低硫鋼更容易吸氫；（6）高溫增加氫在鋼液中的溶解度，鈣處理后會增氫；（7）用惰性氣體攪拌，可以達(dá)到去氫的目的；（8）通過真空脫氣裝置是最好的去氫設(shè)備。如35～42CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼對白點特別敏感，軋制成大圓鋼后檢驗低倍時出現(xiàn)白點的機(jī)率比較高，最高達(dá)35.6%，通過采用定氫儀對精煉過程進(jìn)行定氫測量，指導(dǎo)精煉操作，加強對原材料的管理，優(yōu)化精煉工藝等系列措施，出現(xiàn)白點的機(jī)率明顯降低。石鋼60噸轉(zhuǎn)爐GCr15鋼LF精煉工藝目前軸承鋼的典型冶煉工藝是采用電爐工藝 但廢鋼中帶入的有色金屬會增加鋼中有害元素的含量，影響軸承鋼壽命。 為降低鋼中殘余元素和降低生產(chǎn)成本，日本住友、德國蒂森和日本川崎制鐵公司先后開發(fā)采用了雜質(zhì)少的鐵水經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉生產(chǎn)軸承鋼的工藝，并逐步配合LF鋼包精煉和RH真空處理工藝生產(chǎn)出高純凈度的軸承鋼。石鋼在成功開發(fā)轉(zhuǎn)爐優(yōu)質(zhì)45鋼等鋼種的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)了采用轉(zhuǎn)爐工藝生產(chǎn)GCr15軸承鋼的生產(chǎn)工藝。轉(zhuǎn)爐冶煉軸承鋼優(yōu)勢及不足優(yōu)勢 原料條件好,鐵水的純凈度和質(zhì)量穩(wěn)定性均優(yōu)于廢鋼 轉(zhuǎn)爐終點控制水平高,鋼渣反應(yīng)比電爐更趨近平衡 轉(zhuǎn)爐鋼的氣體含量低不足 沒有偏心爐底出鋼，出鋼過程中下渣量的控制有較大難度，大量的氧化性爐渣隨鋼液進(jìn)入精煉鋼包，不僅對化學(xué)成分控制帶來困難，而且給精煉效果造成不利影響 轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏快石鋼60噸轉(zhuǎn)爐GCr15鋼LF精煉工藝

工藝流程60噸BOF→60噸LF爐→60噸VD→連鑄→軋鋼石鋼60噸轉(zhuǎn)爐GCr15鋼LF精煉工藝

精煉工藝：氬氣攪拌制度吹氬是保證精煉爐內(nèi)反應(yīng)及夾雜上浮、氧含量降低的有效措施。在精煉的不同階段采用不同的吹氬制度。

在LF精煉過程中為加速反應(yīng)進(jìn)行，適當(dāng)加大供氣量,氬氣壓力控制在0.6-1.0MPa， 在精煉結(jié)束后為保證夾雜上浮要對鋼水進(jìn)行弱攪拌，弱攪拌時氬氣量不可過大，防止因鋼水翻騰厲害，與空氣接觸，將已經(jīng)處理好的鋼液二次氧化，或?qū)⒃泳磉M(jìn)鋼液

石鋼合適的弱吹氬壓力控制在0.2-0.3MPa，弱吹時間控制在7分鐘以上。石鋼60噸轉(zhuǎn)爐GCr15鋼LF精煉工藝

精煉工藝：精煉渣系的選擇

轉(zhuǎn)爐作為初煉爐冶煉GCr15鋼時，因轉(zhuǎn)爐節(jié)奏較快，要求實現(xiàn)快速成渣的高效精煉，否則軸承鋼的質(zhì)量不能滿足要求或影響到連續(xù)生產(chǎn)。采用高堿度的CaO-SiO2-Al2O3渣系進(jìn)行處理，其渣系組成見表

成分

CaO

SiO2

Al2O3

R

∑FeO

含量%

50-60

13-18

15-20

≥3.5

≤1.0

石鋼60噸轉(zhuǎn)爐GCr15鋼LF精煉工藝

精煉工藝：鋼中硫的控制情況石鋼60噸轉(zhuǎn)爐GCr15鋼LF精煉工藝

精煉工藝：鋼中鋁含量的控制用鋁脫氧的鋼中，主要Al2O3夾雜呈簇狀，其熔點高（2050℃），煉鋼鋼溫度下為固態(tài)，連鑄時易粘附在水口壁上、積累長大結(jié)瘤，會引起水口堵塞；在鋼材加工時，它在鋼中呈鏈狀或串狀分布，惡化鋼材內(nèi)部和表面質(zhì)量。在軸承鋼LF精煉中要盡可能將夾雜Al2O3去除，同時應(yīng)控制合適的鋁含量。石鋼軸承鋼GCr15的生產(chǎn)是LF爐配小方坯連鑄機(jī)，同時因本鋼種要嚴(yán)格控制球狀氧化物，且不能喂入鈣進(jìn)行鈣處理，故鋼中鋁含量過高往往會造成流動性變差，鋼中夾雜物不降反升，影響軸承鋼的質(zhì)量提高。在保證鋼水可澆性的前提下，確定了合適的鋼中鋁的控制范圍，要求鋼中鋁小于等于0.04%。石鋼60噸轉(zhuǎn)爐GCr15鋼LF精煉工藝

精煉工藝：溫度控制GCr15軸承鋼連鑄對溫度的要求嚴(yán)格,溫度控制不好會加劇低倍缺陷的形成。石鋼在精煉結(jié)束后的溫度控制在液相線以上60度左右。石鋼60噸轉(zhuǎn)爐GCr15鋼LF精煉工藝

精煉工藝：軸承鋼質(zhì)量情況通過LF精煉工藝的合理控制，有效地提高了GCr15軸承鋼的質(zhì)量。軸承鋼國家標(biāo)準(zhǔn)GB18254-2002中對氧含量做了明確規(guī)定：要求模鑄鋼中的氧含量不大于15×10-6,連鑄鋼中氧含量不大于12×10-6,石鋼轉(zhuǎn)爐配LF工藝可以實現(xiàn)此目標(biāo)，氧含量控制水平達(dá)到7-10ppm，最低氧含量可達(dá)到6.8×10-6。A、B、C、D類夾雜能夠分別控制在1.0、0.5、0、1.0級以內(nèi)，具備了冶煉軸承鋼的能力，能夠滿足軸承鋼的生產(chǎn)。重軌生產(chǎn)中LF精煉

我國現(xiàn)有重軌生產(chǎn)廠（攀鋼、包鋼、鞍鋼和武鋼）生產(chǎn)典型的工藝路線：LD－LF－VD－CC

鋼包吊到LF處理線的鋼包車上，由人工接通鋼包底吹氬的快速接頭，根據(jù)鋼水成分和溫度要求，確定物料的投入量（喂絲） 重軌含碳量較高，增碳很重要，轉(zhuǎn)爐出鋼時鋼水含碳量控制為0.2~0.3%，爐后增碳至0.6%~0.65%，在LF處理時再增0.10%~0.15%，至標(biāo)準(zhǔn)的中上限，經(jīng)VD處理后即可達(dá)到鋼種成分要求。LF增氮LF爐溶池金屬靠電弧的高溫加熱 電弧是一種高溫高速的氣體射流，它對溶池的沖擊作用和轉(zhuǎn)爐中氧氣流股的沖擊作用在本質(zhì)上是相似的，在沖擊點處造成一個凹坑電極加熱時，凹坑處會出現(xiàn)裸露的鋼液面 而這部分裸露的鋼液較其它部位的鋼液溫度高，大于2400K，在該溫度下，O、S對阻礙鋼液吸氮的表面活性作用也消失。此時只要鋼液裸露就容易吸氮。電弧的高溫作用下，周圍空氣中的氮氣基本上全部被離解為單原子狀態(tài)，也給鋼液吸氮創(chuàng)造了條件。LF爐增氮控制技術(shù)（1）盡早造好泡沫渣

以防止鋼液面裸露尤其是沖擊凹坑處鋼液面裸露。泡沫渣渣層厚度應(yīng)該高于沖擊凹坑深度。 國內(nèi)部分鋼廠已在LF爐實施泡沫渣工藝。 在高強船板鋼種上做了15爐泡沫渣試驗。每爐試驗在電極加熱期間加入兩批發(fā)泡劑，間隔7分鐘。在鋼水搬入LF爐和搬出LF爐時取鋼樣分析鋼中氮、氧、酸溶鋁含量。鋼水增氮量為1～13ppm，平均增氮5.27ppm。對嚴(yán)格控制鋼中氮含量的鋼種應(yīng)根據(jù)加熱和精煉時間的長短加入三—四批發(fā)泡劑。 使用了高強船板鋼取得的數(shù)據(jù)，未采用泡沫渣工藝時鋼水增氮0～20ppm，平均增氮6.43ppm。

LF爐增氮控制技術(shù)（2）控制鋼液中的氧

精煉中間不加鋁。生產(chǎn)低氮含量鋼應(yīng)在LF精煉后期喂鋁線加鋁、鈦；需要VD真空精煉的鋼種應(yīng)通過真空下合金加入裝置在破真空前5分鐘加入鋁、鈦。3.2AOD爐目的：主要是冶煉高質(zhì)量的不銹鋼(C<20ppm,S,P<50ppm)， 超低碳不銹鋼(C<20ppm)

，使用更廉價的原料(采用高碳鉻代低碳鉻)；使用情況：60－70％的不銹鋼產(chǎn)量；我國太鋼有國內(nèi)第一臺AOD;不銹鋼的冶煉方法電爐；電爐或轉(zhuǎn)爐＋AOD；電爐或轉(zhuǎn)爐＋VOD.AOD工藝過程爐料：廢鋼、不銹鋼返回料、高碳鉻鐵、高碳鎳鐵吹煉過程溫度及氬氧比的控制分不同溫度及碳含量控制吹煉氬氧比:O2：Ar=4:1(3:1)，C下降為0.2%、T＝1680℃；O2：Ar=2:1，C下降為0.1%、T＝1700℃；O2：Ar=1:2，C下降為0.02%、T＝1730℃；O2：Ar=1:3，C下降為0.01%、T＝1750℃；3.3VD/VOD爐VD的功能僅是真空加攪拌，VOD是Vacuumandstirandinjectionoxygen；VD主要應(yīng)用于軸承鋼脫氧；

VD經(jīng)常與LF爐雙聯(lián)，生產(chǎn)各種合金結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)低碳鋼和低合金高強度鋼VOD主要用于不銹鋼冶煉；VD/VOD

VD工藝軸承鋼最重要的性能指標(biāo)是疲勞壽命。影響軸承鋼壽命的重要指標(biāo)是鋼中氧含量，鋼中[O]控制在10ppm為好。最好水平[O]＝3－5ppm。國內(nèi)10ppm左右?？刂其撝蟹墙饘賷A雜物和碳化物級別。GCr15是最常用軸承鋼：

%C：0.95-1.05%Mn:0.9-1.20%Si:0.40-0.65%Cr:1.30-1.65S,P<0.020以軸承鋼冶煉為例冶煉工藝：UHP＋LF+VD（或RH）+CC：

LF出鋼后，扒渣（倒渣）2/3，渣層厚度應(yīng)保持40－70mm，扒渣時間<3min。扒渣完畢LF鋼包入VD處理工位，接通氬氣，調(diào)節(jié)流量50－80NL/min，同時測溫、取樣，加入硅石2kg/mm，調(diào)整爐渣堿度R=1.2－1.5。測溫、取樣后VD加蓋密封，抽真空。真空泵啟動期間，調(diào)整氬氣流量保持30－40NL/min。VD工藝以軸承鋼冶煉為例真空保持時間：真空啟動后，工作壓力達(dá)到67Pa時，保持時間≥15min。真空保持期間調(diào)整氬氣流量70NL/min左右，并通過觀察孔觀察鋼水沸騰情況，及時調(diào)整，保持均勻沸騰。終脫氧后解除真空、開蓋、測溫，軟吹15－25min，氬氣流量70-100NL/min左右，控制渣面微動為宜。軟吹結(jié)束后，測溫、取樣，加保溫劑出鋼，出鋼溫度1530－1540℃。VD工藝以軸承鋼冶煉為例VOD工藝初煉爐將碳控制在0.2－0.5％，P<0.03%以下；鋼液溫度為1630℃；初煉爐除渣后，將VOD鋼包吊入真空室，接底吹氬，開始抽真空，此時溫度1550-1580℃;當(dāng)真空度達(dá)到13－20kpa時，開始吹氧脫碳；碳含量降低的同時，提高真空度，保鉻不氧化；當(dāng)碳合格時，停止吹氧，加大真空到100Pa以下，并加大攪拌，進(jìn)一步脫碳，鋼液溫度達(dá)到1670－1750℃；加合金、微調(diào)成分、加鋁吹氬攪拌幾分鐘后，破真空澆鑄。以冶煉超低碳不銹鋼為例VD（VOD、VHD、VAD）的特點（1）精煉強度受鋼包凈空度的嚴(yán)格限制 通常，完成鋼液脫氣處理，要求鋼包的凈空高度600mm； 進(jìn)行鋼液碳脫氧工藝，需凈空高度900mm;

吹氧脫碳，要求凈空高度＝1.0~1.2m。 鋼水脫碳反應(yīng)強度受到鋼包凈空高度的嚴(yán)格顯著，VD爐脫碳周期較長（一般為40～45min），整個處理周期為75～90min（2）受包蓋、爐渣等物理因素的影響，真空脫氣效率有所降低 脫氣處理20～25min，鋼水氫含量可達(dá)到2ppm，N含量波動在（30～45）ppm。氬氣消耗量也高于RH工藝VD（VOD、VHD、VAD）的特點（3）真空條件下實現(xiàn)鋼－渣反應(yīng)，有利于脫硫和脫氧

VD處理工程中，鋼中氧可從100ppm降低到20ppm；硫含量可從0.01%降低到0.0015%以下，平均脫硫率可達(dá)84％VOD法在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用

上海大隆鑄鍛廠從德國萊寶（leybold）公司進(jìn)口1臺15tVODC的關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)軟件。 采用電爐初煉鋼水經(jīng)VODC精煉了超低碳不銹鋼、中低合金鋼和碳鋼，氫含量小于3ppm，氧小于6.5ppm，不銹鋼中鉻的回收率達(dá)98～99％。

VODC精煉工藝成熟，控制容易，適應(yīng)中小型鋼廠和鑄鋼廠的多鋼種、小噸位精煉生產(chǎn)需要。VOD法在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用

撫順特鋼有30tVOD爐，采用EAF＋VOD技術(shù)精煉不銹鋼，可使[H]2.58ppm，T[O]41.9ppm，鉻回收率達(dá)到99.5%，脫硫率64.2%，精煉高碳鉻軸承鋼T[O]12.13ppm3.4RH真空精煉Ruhrstahl公司和Heraeus公司1957年開發(fā)的。也稱鋼液循環(huán)脫氣法，將鋼液提升到一容器內(nèi)處理。不要求特定的鋼包凈空高度，反應(yīng)速度也不受鋼包凈空高度的限制主要冶煉高質(zhì)量產(chǎn)品，如軸承鋼、IF鋼、硅鋼、不銹鋼、齒輪鋼等。國內(nèi)RH設(shè)備主要依靠進(jìn)口。RH工藝特點①反應(yīng)速度快，表觀脫碳速度常數(shù)kC可達(dá)到3.5min-1。處理周期短，生產(chǎn)效率高，常與轉(zhuǎn)爐配套使用。②反應(yīng)效率高，鋼水直接在真空室內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，可生產(chǎn)H≤0.5×10-6，N≤25×10-6，C≤10×10-6的超純凈鋼。③可進(jìn)行吹氧脫碳和二次燃燒進(jìn)行熱補償，減少處理溫降；④可進(jìn)行噴粉脫硫，生產(chǎn)[S]≤5×10-6的超低硫鋼。RH工藝參數(shù)處理容量：大爐子比小爐子好(50t以上)；處理時間：鋼包在真空位的停留時間τ；

τ＝Tc/VtTc允許溫降，Vt平均溫降℃/min；循環(huán)因數(shù)：C＝ω(t/min).t(min)/Q(ton)

ω循環(huán)流量、t脫氣時間、Q處理容量循環(huán)流量ω：主要由上升管與驅(qū)動氣體流量決定；真空度：60－100pa；抽氣能力。RH真空工藝過程出鋼后，鋼包測溫取樣；下降真空室，插入深度為150-200mm；起動真空泵，一根插入管輸入驅(qū)動氣體；當(dāng)真空室的壓力降到26－10kpa后，循環(huán)加??；鋼水上升速度為5m/s、下降速度為1－2m/s；氣泡在鋼液中將氣體及夾雜帶出。

RH精煉效果影響因素（1）極限真空度與抽氣速率 國際發(fā)展趨勢：提高真空泵的抽氣能力，使RH達(dá)到極限真空度（66.7Pa）的抽氣時間縮短到2min（2）鋼水循環(huán)流量Q

進(jìn)一步提高鋼水的循環(huán)流量Q。Q決定于下降管內(nèi)徑D，真空室內(nèi)鋼水深度H和吹A(chǔ)r的氣體流量G。（3）表觀反應(yīng)速度常數(shù)kxRH精煉效果影響因素（4）頂吹供氧強度和槍位控制 向RH內(nèi)吹入純氧，可以提高RH在高碳低氧區(qū)內(nèi)的脫碳速度，有利于提高RH的初始含碳量。

RH內(nèi)鋼水碳氧比[C]/[O]0.66時，RH脫碳的限制環(huán)節(jié)是鋼水中碳的擴(kuò)散；[C]/[O]0.6時，熔池內(nèi)氧的傳質(zhì)速度決定了脫碳速度。（5）脫硫劑成分及噴粉工藝控制 提高脫硫劑中CaF2的配比至40％，增加脫硫劑用量，有利于提高RH脫硫的效果，適宜冶煉[S]10ppm的超低硫鋼。RH的發(fā)展-OB(OxygenBlowing)，真空室下部吹氧脫碳-KTB(KawasakiTopBlowing)日本川崎，頂吹氧燃燒CO，補償溫降。-PB(PowderBlowing)，真空室下部噴粉脫P、S。-KTB/PBRH的改進(jìn)形式RH新技術(shù)（1）防止RH脫氣設(shè)備結(jié)渣

結(jié)渣主要在吹氧脫碳期間形成，需要定期燒渣來清理結(jié)渣。

Technolmetal公司把最初由ATZ－EVUS公司開發(fā)的卵石加熱裝置經(jīng)過進(jìn)一步改進(jìn)，用在RH真空脫氣設(shè)備上 原理是在反應(yīng)爐的脫碳反應(yīng)期間，用CO燃燒生成CO2發(fā)出的熱量來阻止結(jié)渣的形成，并以與反應(yīng)氣體逸出的相反方向噴入熱空氣來實現(xiàn)這一目的（2）水冷RH裝置 最近，Technometal開發(fā)了一種RH裝置，僅底部為耐材內(nèi)襯RH新技術(shù)

該裝置是從清除結(jié)渣問題，使耐材消耗降至最少及減少總操作費用等方面來考慮的 也能減少一些環(huán)境問題 在很大程度上是以Fuchs公司的電弧爐車間的水冷廢鋼預(yù)熱豎爐所獲得的經(jīng)驗為基礎(chǔ)設(shè)計的（3）吹氧、噴粉和用煤氣加熱的可更換的聯(lián)合噴槍

主要特征是該噴槍的定型設(shè)計，能使操作者僅“插入”特定操作方式所需的那部分噴槍。 靈活方便 可節(jié)省能源和維修費用，噴槍壽命也可延長RH新技術(shù)RH法在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用

日本山陽鋼廠將LF與RH配合生產(chǎn)軸承鋼，形成EF－LF－RH－CC軸承鋼生產(chǎn)線，鋼中總氧量達(dá)到5.8ppm。

LF－RH法首先利用LF爐將鋼水升溫，利用LF攪拌和渣精煉功能進(jìn)行還原精煉，使鋼水脫硫和預(yù)脫氧，然后在RH中進(jìn)行脫氫和二次脫氧RH法在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用

寶鋼RH－OB的冶煉效果較理想，脫氫率為50～70％，脫氮率為20～40％，一般情況下，經(jīng)RH－OB處理后[H]2.5ppm，[C]30ppm，鋼中夾雜物去除率一般能達(dá)到70％，總氧25ppm。 同時RH中合金處理可以提高合金的收得率和控制的精確度，[C]、[Si]、[Mn]的控制精度能達(dá)到0.05％，鋁的精確度可達(dá)0.0015%3.5CAS、CAS－OB精煉工藝工藝優(yōu)點：鋼液升溫和精確控制鋼水溫度促進(jìn)夾雜物上浮，提高鋼水純凈度，可控制酸溶鋁0.005%,鋼水T[O]降低20％～40％精確控制鋼液成分，實現(xiàn)窄成分控制，可提高合金收得率20％～50％均勻鋼水成分和溫度與喂線配合，可進(jìn)行夾雜物的變性處理冶煉節(jié)奏快，適合轉(zhuǎn)爐的冶煉節(jié)奏。CAS和CAS-OBO2CAS－OBCAS－OB在原CAS站增設(shè)吹氬提穩(wěn)功能，增設(shè)的氧槍安裝在隔離罩的中心，采用頂吹自消耗型氧槍，鋁及其它合金由加料口直接投到鋼水面放熱劑主要是鋁，提溫時采用連續(xù)供鋁方式升溫速度快，熱效率高；6～12℃/min，升幅可達(dá)100℃，終點溫度波動5℃設(shè)備投資少，操作成本低和控制過程簡便、快速、準(zhǔn)確OB后續(xù)的CAS處理，保證了吹氧后大量細(xì)小Al2O3夾雜的上浮和快速去除，保證了鋼水質(zhì)量不受吹氬的影響當(dāng)溫度較高時可不作OB處理CAS－OB的操作工藝（1）吹氬升溫和終點溫度控制 在吹氧過程中連續(xù)加入鋁丸，控制Al/O2比是避免鋼中C、Si、Mn等元素?zé)龘p和控制鋼中酸溶鋁含量的關(guān)鍵技術(shù)。 采用溶解鋁氧化升溫工藝，屬于體相加熱，熱效率高于90％。通常每噸鋼水升溫1℃，耗鋁量為350～450g。 升溫速度快，整個CAS－OB處理周期為11～16min，可與轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏相匹配。CAS－OB的操作工藝(2)吹A(chǔ)r工藝與夾雜物去除 采用加鋁升溫，鋁氧化生成大量Al2O3夾雜，并可能使鋼中鋁含量升高。 在加熱過程中精確控制Al/O2比及攪拌強度；升溫后保證一定時間的吹A(chǔ)r攪拌，促進(jìn)夾雜物上浮。（3）合金微調(diào)工藝 出鋼時，對鋼水成分進(jìn)行精調(diào)，并取鋼水樣進(jìn)行快速分析，根據(jù)化學(xué)分析結(jié)果，在CAS處理中補加合金進(jìn)行鋼水成分的最終調(diào)整，實現(xiàn)窄成分控制。CAS－OB的冶煉效果加熱；升溫速度5－6℃/min；鋼液成分：吹氧前后變化不大；鋼水潔凈度：[O]基本不變，可降低[N]含量。CAS－OB對鋼中夾雜物的影響CAS－OB對鋼中夾雜物的影響在吹氧后鋼中夾雜物含量基本與處理前持平，但經(jīng)CAS處理后夾雜物含量非常低鋼中總氧含量在OB處理后略有上升，在CAS處理后與未經(jīng)OB直接進(jìn)行CAS處理的鋼水具有相同的水平新日鐵和國內(nèi)各廠家的操作實踐證實：OB提溫不會對最終成品鋼水帶來質(zhì)量影響CAS－OB對鋼水成分的影響[Si]和[Mn]有一定的氧化傾向[S]和[P]稍有回復(fù)[C]和[N]沒有出現(xiàn)大的波動這些變化可在后續(xù)CAS處理中進(jìn)行補充和調(diào)整影響CAS－OB升溫速度的主要因素（1）Al

高的Al過量系數(shù)（指Al/O2供入的化學(xué)當(dāng)量的比值)可以大大提高升溫速率和加熱效率（2）吹氧量

高的供氧強度是快速升溫的保障 意大利TALANTO廠300t鋼包吹氧流量2500～4000m3/h

過量吹氧可能造成鋼水氧化；但可通過調(diào)整底吹氬量解決，底吹氬量增加，鋼水循環(huán)速度加快，氧鋁反應(yīng)成分，鋼水不易氧化；強攪拌條件下，發(fā)熱劑高效燃燒，傳熱條件良好，升溫速度提高影響CAS－OB升溫速度的主要因素（3）氧槍槍位 低槍位增加了射流的沖擊強度，造成更大的、同時被鋼水包圍的火點區(qū)，熱損失少 但槍位過低，氧槍熔損加劇，槍位控制困難，提溫效果也將受到影響

50～800mm可控槍位范圍內(nèi)，200～500mm槍位比較理想（4）鋼包容量、發(fā)熱劑種類、原始鋼水成分、隔離罩尺寸CAS－OB吹氧操作注意的主要問題（1）鋼水過氧化和有益元素的損失 解決方法：增加底吹氬流量，控制頂吹氧流量，增加鋁的過量系數(shù)（2）氧槍燒損 使用不銹鋼鋼管外襯高鋁質(zhì)耐火材料（3）隔離罩壽命 控制合適的槍位防止噴濺過度，盡可能將火點區(qū)包圍在鋼水中減少對罩襯的直接輻射 吹氧前先加入部分鋁，減少表面FeO的大量富集CAS－OB研究工作進(jìn)展（1）氧槍

八幡廠開發(fā)了一種有惰性氣體包圍氧氣流股的雙套管噴槍，使氧氣流股包圍在惰性氣氛當(dāng)中，并形成集中的吹氧點，在鋼面形成低氧分壓區(qū)，抑制了鋼水的氧化（2）吹氧前向鋼中添加鋁

發(fā)熱劑與氧氣同時供向鋼水表面時，隔離罩內(nèi)的鋼水和發(fā)熱劑同時氧化形成富含F(xiàn)eO的氧化渣層 該渣層與連續(xù)添加的鋁發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量只能被表面的鋼水吸收，無法傳至下層鋼水 氧化層還造成鋼水污染、脫碳和耐材損耗

CAS－OB研究工作進(jìn)展

在吹氧前向鋼水表面添加0.5kg/t鋼鋁，發(fā)熱劑在10～30s內(nèi)在鋼水面形成發(fā)熱劑熔融層 立即吹氧，同時投入發(fā)熱劑，如此鋁便得以優(yōu)先氧化，形成流動性良好的渣層，對鋼水無污染，也不侵蝕隔離罩，同時使產(chǎn)生的熱量順利向鋼水內(nèi)部傳遞（3）將頂吹氧槍下端置于由底吹氣體、頂吹氧在隔離罩內(nèi)形成的發(fā)泡鋼水中進(jìn)行吹氧 在起泡的鋼水中吹氧可以實現(xiàn)高的熱效率和快速升溫 必須借助鋼中碳的氧化生成大量的CO和O2氣體（4）采用恒定的底吹氬量，改變隔離罩插入深度

CAS處理時插入深度200mm，OB處理時則為400mmCAS精煉遇到的問題部分鋼廠CAS精煉操作效果好，部分鋼廠效果差，甚至無法使用轉(zhuǎn)爐容量小，不適宜采用CAS3.6噴粉工藝效果最好投資及使用成本最低也是最不好掌握的技術(shù)；可脫硫、脫磷、合金化、夾雜變性；工藝參數(shù)：噴槍插入深度；h=H(鋼液深)-hc(噴入深)；噴吹壓力：大于鋼液、爐渣及大氣壓；噴吹時間：噴粉設(shè)備及鋼液容納粉劑的能力；供料速度：設(shè)備能力及鋼液化學(xué)反應(yīng)速度；載氣能力與粉氣比。噴粉設(shè)備4典型精煉設(shè)備的功能冶金效果典型精煉方法達(dá)到的潔凈度5我國爐外精煉技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)t外精煉工藝是現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)過程中開發(fā)新品種、提高鋼質(zhì)量的關(guān)鍵，也是生產(chǎn)潔凈鋼的重要環(huán)節(jié)。目前我國的爐外精煉設(shè)備和工藝除寶鋼等重點鋼鐵企業(yè)外，都還比較落后，精煉比僅為20%左右，鋼水真空處理的比例則更低，這些都制約了我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。從現(xiàn)狀看，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該全面提高爐外精煉的比例，滿足質(zhì)量和品種開發(fā)的需要。主要推廣應(yīng)用的技術(shù)應(yīng)包括以下幾方面真空深脫碳工藝技術(shù)滿足超低碳鋼的需要，使得C]≤0.0020%；深脫氧和夾雜物控制技術(shù)。包括滿足鋼種需要的夾雜物變性技術(shù)、尺寸≤20m的夾雜物控制技術(shù)、鋼包精煉渣改質(zhì)技術(shù)、減少夾雜物總量的精煉工藝技術(shù)等；深脫硫精煉工藝技術(shù)，使得鋼中[S]≤0.0010%；精煉過程鋼水成分和溫度的精確控制技術(shù)；精煉過程控制模型的開發(fā)與應(yīng)用；潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)；精煉過程氮的控制技術(shù)；爐外精煉和潔凈鋼生產(chǎn)用耐火材料的開發(fā)及使用壽命的提高研究；

主要推廣應(yīng)用的技術(shù)應(yīng)包括以下幾方面滿足潔凈鋼要求的高精度、快速分析和檢測手段；開發(fā)并優(yōu)化圍繞特殊產(chǎn)品需要的爐外精煉工藝技術(shù)。不斷開發(fā)特殊需要的、高規(guī)格、高要求同時也是高附加值的鋼鐵產(chǎn)品的煉鋼及爐外精煉工藝技術(shù)，為這些產(chǎn)品的開發(fā)提供技術(shù)支撐。這些鋼鐵產(chǎn)品主要包括取向硅鋼、高牌號無取向硅鋼、寬厚板、高合金油井管材、高難度盤條產(chǎn)品、超薄制罐材料等。成套精煉設(shè)備和工藝技術(shù)（如LF、RH等成套技術(shù)）。這些技術(shù)的很多部分目前在寶鋼等鋼鐵企業(yè)已經(jīng)得到很好的應(yīng)用，應(yīng)該在行業(yè)內(nèi)大力推廣并完善。爭取在2010年左右，這些技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域都能得到廣泛應(yīng)用。到2010年，我國鋼鐵生產(chǎn)的精煉比例要達(dá)到50%以上，真空精煉比有大幅度的提高(目前寶鋼的真空精煉比已經(jīng)超過50%)。爐外精煉領(lǐng)域可能應(yīng)用的新技術(shù)多功能精煉設(shè)備和工藝的合理應(yīng)用和優(yōu)化；10ppm以下極低碳鋼生產(chǎn)技術(shù)；鋼中殘余元素（Cu、Sn、Pb、Sb、Bi等）得到有效控制；爐外精煉過程實現(xiàn)磷的有效去除；不銹鋼等高合金鋼的脫磷技術(shù)；潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)得到全面應(yīng)用，鋼中氣體、有害元素、殘余元素能根據(jù)品種的要求得到很好的控制；智能型爐外精煉設(shè)備和工藝的應(yīng)用，減少經(jīng)驗因素的影響；低成本、低消耗、對鋼水污染小、環(huán)保型輔料及耐火材料的使用；爐外精煉技術(shù)的發(fā)展趨勢 21世紀(jì)爐外精煉作為最重要的煉鋼生產(chǎn)工序，將會得到進(jìn)一步地發(fā)展：（1）真空精煉技術(shù)將會更普遍地應(yīng)用，進(jìn)一步提高鋼水真空精煉的比例 日本新改建的面向21世紀(jì)的煉鋼廠明確提出：全部鋼水100％進(jìn)行真空處理（2）多功能化 在一臺鋼水精煉設(shè)備中將渣洗精煉、真空冶金、攪拌與噴粉工藝以及加熱控溫功能全部組合起來（3）高效化和高速化 轉(zhuǎn)爐和連鑄工藝的發(fā)展均以高速化為目標(biāo)，精煉往往為煉鋼生產(chǎn)流程中的“瓶頸”爐外精煉技術(shù)的發(fā)展趨勢

特別是LF爐工藝，受升溫速度的限制，生產(chǎn)節(jié)奏已很難適應(yīng)高效轉(zhuǎn)爐或高速連鑄的要求（4）在線配置快速分析設(shè)施（5）智能化控制 準(zhǔn)確預(yù)報鋼水精煉的終點與溫度，選擇最佳的精煉工藝并利用計算機(jī)控制精煉過程中吹氧、攪拌、加料、合金調(diào)整與鋼水加熱和溫度控制等操作6純凈鋼(puritysteel)60年代：[S]+[P]+[N]+[O]+[H]<900ppm；70年代：[S]+[P]+[N]+[O]+[H]<800ppm；80年代：[S]+[P]+[N]+[O]+[H]<600ppm；90年代：[S]+[P]+[N]+[O]+[H]<100ppm；2000年代：[S]+[P]+[N]+[O]+[H]<50ppm。純凈鋼除[S]+[P]+[N]+[O]+[H]五大元素外，隨廢鋼量的增加。還包括Cu、Zr、Sn、Bi、Pb等伴生元素。潔凈鋼是一個相對概念某一雜質(zhì)含量降低到什么水平?jīng)Q定于鋼種和產(chǎn)品用途不同的年代，對純凈鋼有不同的要求有害元素降低程度決定于裝備和工藝現(xiàn)代化水平。高附加值產(chǎn)品對潔凈度的要求是：

T[O]要低<20ppm；

夾雜物數(shù)量要少；

夾雜物尺寸要小<20μm；夾雜物形態(tài)要合適。純凈鋼的定義

純凈鋼生產(chǎn)技術(shù)初煉爐低氧鋼精煉技術(shù)出鋼爐渣改質(zhì)與預(yù)脫硫工藝出鋼擋渣技術(shù)與下渣檢測渣洗精煉工藝夾雜物改性技術(shù)Ca處理技術(shù)超低碳鋼冶煉技術(shù)低N鋼冶煉技術(shù)夾雜物控制技術(shù)

鋼水保護(hù)技術(shù)無缺陷連鑄坯生產(chǎn)工藝連鑄坯表面質(zhì)量的控制大型夾雜物的控制轉(zhuǎn)爐純凈鋼生產(chǎn)工藝電爐純凈鋼生產(chǎn)工藝7爐外精煉在線檢測技術(shù)冶煉過程的原料及操作不確定性使得在線檢測變的越來越重要定氧技術(shù)

原理精煉爐定氧定鋁吹氬站快速定氧定鋁

LF內(nèi)氧活度和酸熔鋁的控制

RH氧含量的控制

LF內(nèi)爐渣（FeO）的測定定氫技術(shù)目前應(yīng)用于VD，RH等真空脫氣處理站及中間包內(nèi)測量。在許多鋼種的處理上，作為一種常規(guī)的測量控制手段。許多船級社也認(rèn)可該技術(shù)測定的結(jié)果。該探頭定氫范圍：0.4-13×10-6,精度為：±0.2×10-6BubblertubePorousbellSteel

bathvalveNitrogensupplyPumpFilterT.C.D新技術(shù)的研究及發(fā)展鋼水直接定氮技術(shù)

鋼中夾雜物定量分析

爐渣厚度測定技術(shù)

再見2023/3/22附錄資料：不需要的可以自行刪除2023/3/22步進(jìn)電動機(jī)的工作原理與特點