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各種冶煉爐的原理與作用

作者:山東晟邦鋼管有限公司 來源:/ 時(shí)間:2021/8/23 9:11:55

電爐

  電爐煉鋼法主要利用電弧熱,在電弧作用區(qū),溫度高達(dá)4000℃。冶煉過程一般分為熔化期、氧化期和還原期,在爐內(nèi)不僅能造成氧化氣氛,還能造成還原氣氛,因此脫磷、脫硫的效率很高。 
  以廢鋼為原料的電爐煉鋼,比之高爐轉(zhuǎn)爐法基建投資少,同時(shí)由于直接還原的發(fā)展,為電爐提供金屬化球團(tuán)代替大部分廢鋼,因此就大大地推動(dòng)了電爐煉鋼。

  作用:目前國(guó)內(nèi)去中頻爐較多,主要用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼、合金鋼與不銹鋼鋼水,屬于冶煉不銹鋼的第一道生產(chǎn)工藝,主要作用是化鋼水和脫磷、脫硫。

吹氧管

AOD爐

    AOD爐法(即氬氧脫碳法)是精煉不銹鋼較先進(jìn)的技術(shù)。其具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、適應(yīng)性強(qiáng)、投資省、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛采用。

    將高爐鐵水和電爐上熔化的鋼水,經(jīng)鋼包注入AOD爐,冶煉時(shí)吹入O2、Ar或N2混合氣體,對(duì)鋼水脫碳,同時(shí)由加料系統(tǒng)加入還原劑、脫硫劑、鐵合金或冷卻劑等調(diào)整鋼水成分和溫度,冶煉出合格的不銹鋼材料  。

   原理:精煉時(shí)混合氣體的輸送和調(diào)節(jié)是氬氧爐的主要系統(tǒng)之一。由制氧車間生產(chǎn)的氣體經(jīng)管道分別輸送入車間附近的貯氣罐中,經(jīng)計(jì)量、減壓、調(diào)節(jié)、混合,最后按工藝要求的流量和比例的混合氣體,通過側(cè)槍送入爐內(nèi)。

   冶煉開始時(shí)由氧氣是通過雙層水冷吹氧管,由頂部爐口處吹入金屬熔池進(jìn)行脫碳。精煉時(shí)用混合氣體送入側(cè)槍進(jìn)入爐內(nèi)(安裝在出鋼口側(cè)對(duì)面、靠近爐底的側(cè)壁上)。當(dāng)裝料和出鋼時(shí),爐體前傾一定角度,(側(cè)面)風(fēng)口處于鋼液面以上。正常吹煉時(shí),風(fēng)口沉入溶池深部。風(fēng)口中心管吹入氧氣與氬氣或氮?dú)獾幕旌蠚怏w,通過調(diào)節(jié)氧氬比可以降低一氧化碳分壓達(dá)到脫碳保鉻目的。AOD爐風(fēng)口的型式是特有的,它是用氣體冷卻的消耗式風(fēng)口。風(fēng)口采用雙層套管結(jié)構(gòu),其外管只通氬氣或氮?dú)庖岳鋮s風(fēng)口,內(nèi)管通氧氣和氮?dú)狻⒒驓鍤獾幕旌蠚怏w。通過風(fēng)口罩環(huán)的流量控制以達(dá)到最佳的操作效果,風(fēng)口罩環(huán)中心管和風(fēng)口罩環(huán)的流量可在主控室進(jìn)行控制。

  采用三支側(cè)槍技術(shù)。可以增強(qiáng)供氧強(qiáng)度提高金屬料收得率,該技術(shù)可縮短AOD冶煉時(shí)間。 穩(wěn)定可靠的控制系統(tǒng)可減少冶煉中氣體和各種原材料消耗,并獲得穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。

作用:AOD主要作用是去碳并起到精煉的作用。

LF爐

  LF爐(LADLE FURNACE)即鋼包精煉爐,是鋼鐵生產(chǎn)中主要的爐外精煉設(shè)備。LF爐一般指鋼鐵行業(yè)中的精煉爐。 實(shí)際就是電弧爐的一種特殊形式。

   LF爐精煉主要靠桶內(nèi)的白渣,在低氧的氣氛中(氧含量為5%),向桶內(nèi)吹氬氣進(jìn)行攪拌并由石墨電極對(duì)經(jīng)過初煉爐的鋼水加熱而精煉。由于氬氣攪拌加速了渣一鋼之間的化學(xué)反應(yīng),用電弧加熱進(jìn)行溫度補(bǔ)償,可以保證較長(zhǎng)時(shí)間的精煉時(shí)間,從而可使鋼中的氧、硫含量降低,夾雜物按ASTM評(píng)級(jí)為O~O.1級(jí)。LF爐可以與電爐配合,以取代電爐的還原期,還可以與氧氣轉(zhuǎn)爐配合,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)合金鋼。此外,LF爐還是連鑄車間,特別是合金鋼連鑄生產(chǎn)線上不可缺少的控制成分、溫度及保存鋼水的設(shè)備。因此LF爐的出現(xiàn)形成了LD—LF—RH—CC(連鑄)新的生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的聯(lián)合生產(chǎn)線。在這種聯(lián)合生產(chǎn)線上鋼的還原精煉主要是靠LF爐來完成的。LF爐所處理的鋼種幾乎涉及從特鋼到普鋼的所有鋼種,生產(chǎn)中可視質(zhì)量控制的需要,采用不同的工藝操作制度。在各種二次精煉設(shè)備中,LF爐的綜合性價(jià)比高。

LF有以下特點(diǎn):

①脫硫

②溫度調(diào)節(jié)

③精確的成分微調(diào)

④改善鋼水純凈度

⑤造渣

它主要有下列作用:

(1)LF爐與電爐相連,加快了電爐的生產(chǎn)周期并提高電爐鋼質(zhì)量。

(2)LF爐與LD轉(zhuǎn)爐相連,可以對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼還原精煉,因此能提高鋼質(zhì)量并可生

產(chǎn)出新鋼種。

(3) LF爐能嚴(yán)格調(diào)節(jié)鋼液的成分和溫度,對(duì)鋼的淬透性和特殊鋼的連鑄有利。

經(jīng)AOD精煉以后再到LF爐精煉,屬于二次精煉,夾雜物減少保證鋼水的純凈度;

VD真空爐

  VD精煉法,是將電爐、轉(zhuǎn)爐的初煉鋼液置于密閉罐內(nèi)抽真空,同時(shí)鋼包底部吹氬攪拌的一種鋼液 真空處理方法。在電爐、轉(zhuǎn)爐中經(jīng)過熔化、初步吹煉,再置于 真空罐內(nèi)(真空室)通過底吹氬攪拌加真空脫氣過程,以獲得 純凈的鋼液。
   VD爐一般與LF爐相匹配,分別由LF爐上完成成分、溫度的調(diào)整,由VD爐完成脫氣、攪拌等任務(wù)。 也有在V D 爐的真空蓋上安裝氧槍冶煉不銹鋼,即成為VOD 爐。

作用:VD爐作用是一種應(yīng)用廣泛的真空精練設(shè)備,具有很好的去氣和脫氧效果,能有效地減少鋼中氫氮含量,通過碳、氧反應(yīng)去除鋼中的氧,通過堿性頂渣與鋼水的充分反應(yīng)脫硫,此外還具有均勻成分和溫度的功能。



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