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1、炉外精炼（ladle metallurgy）,在铁水罐、鱼雷罐、钢包内进行精炼的工艺,铁水预处理（hot metal processing）,二次精炼（secondary steelmaking）,高炉和炼钢炉之间：脱S；脱Si；同时脱P、S,炼钢炉和连铸之间：脱气、脱S、脱O、去除夹杂控制夹杂物形态、调整钢液成分和温度,铁水预脱硅处理,减少转炉炼钢渣量，改善操作和提高炼钢经济指标。铁水预脱磷的需要。,铁水预处理脱硅的基本原理,采用氧化法，即向铁水中喷吹气体氧化剂（氧气或空气）或投入固体氧化剂（铁磷、烧结矿、精矿粉、铁矿石）。硅的氧化反应：（1）氧气 Si+O2=（SiO2）（2）铁矿石 Si
2、+2(FeO)=SiO2+2Fe（3）氧化铁皮加少量石灰 Si+2(FeO)+2(CaO)=(2CaOSiO2)+2Fe,脱硅剂,主要有：氧气或空气；烧结矿、精矿粉、铁矿石；氧化铁皮加少量石灰。,铁水预处理脱硫,四大系列以及复合脱硫剂苏打(Na2CO3)系：炉前铁水沟铺撒法，宣钢、包钢做过喷吹工艺试验。电石(CaC2)系：主要是喷吹法，攀钢、宝钢、武钢用过。石灰(CaO)系：喷吹法，鞍钢、宝钢、武钢、酒钢、宣钢、重钢、太钢等。金属Mg系复合脱硫剂：90年代起步，喷吹法。如鞍钢、宝钢、本钢等。,苏打(Na2CO3)系,(+ 氧化剂，同时脱磷脱硫)Na2CO3(l) = Na2O(l) + CO2
3、Na2O(l) + S + C = (Na2S) + CO很强的单一脱硫剂，但是其价格贵，挥发损失严重，环境污染大，侵蚀包衬 基本停止使用，目前只作号外铁补救脱硫之用！,石灰（CaO）系,添加剂：石灰石、萤石、碳粉、电石、金属Al、Mg反应：CaO(S) + S + C = (CaS) + CO当 Si 0.05% 时， CaO(S) + S + 1/2Si = (CaS) + 1/2(SiO2) 价廉易得，高温、细磨、活性高脱硫效果较好。 石灰易吸水，脱硫渣夹带铁，不能进行深度脱硫。,碳化钙(CaC2，电石)系,可与石灰（CaO）、石灰石（CaCO3）、萤石（CaF2)等配成复合脱硫剂。反应
4、式：CaC2(S) + S = (CaS) + 2C优点：相对较便宜，喷吹设备简单，脱硫效率较高。 储运要在惰性气体保护下运输；脱硫效率受温度、粒度影响较大，安全性不高！,Mg系脱硫剂,镁焦；镁合金（Mg-Fe-Si）；覆膜Mg粒；覆膜混合Mg粒，Mg 3080，其余为CaO、价格较贵，喷吹困难；最多使用的是：用喷吹系统把外裹保护膜的镁粒或混合镁粒喷入铁水液面以下23m 处。,铁水脱硫剂的选择,元素的脱硫能力，由高到低依次为： CaC2、NaO2、Mg、BaO、CaO、MnO、MgO工业中常用的脱硫剂有： CaO系、CaO+CaC2系、CaC2、CaO+Mg系、Mg等,铁水脱磷预处理的工艺优点
5、,铁水预处理脱磷，反应温度低，热力学条件好，易于脱磷；铁水中C、Si含量高提高了铁水中磷的活度，有利于脱磷；由于铁水预处理脱磷具备良好的化学热力学条件，渣钢间磷的分配系数是炼钢脱磷的510倍，因而渣量小，可以控制较低的渣中FeO含量，脱磷成本低；和炼钢相比，不会因脱磷造成钢水过氧化，影响钢质量。,预处理脱磷用粉剂,石灰系和苏打系。它们的脱磷反应为：石灰系 2P+3(CaO)+5(FeO)=(3CaOP2O5)+5Fe 或 2P+4(CaO)+5(FeO)=(4CaOP2O5)+5Fe苏打系 5Na2CO3+4P=5(Na2O)+2(P2O5)+5C Na2CO3=Na2O+CO2 2P+3(N
6、a2O)+5(FeO)=(3Na2OP2O5)+5Fe,钢包二次精炼,主要手段：吹氩搅拌钢水喷吹脱S剂、脱O剂真空处理加热钢水控制温度,工艺种类,真空脱气法：,液面脱气钢流脱气提升脱气循环脱气,DH法,RH法,ASEASKF,真空处理脱氧脱硫大量加合金,VOD法,LF,电弧加热、吹氩搅拌，无真空,LF工艺流程,AOD炉,简易钢包精炼,喂丝法：喂丝法把卷在滚筒上的铝线高速送入钢包中钢水深处合金弹投射：把弹状的合金高速发射到钢水中CAS：在排除了钢包渣的密闭容器中一边吹氩一边从钢水面上添加合金的方法,钢的浇注（casting）,模铸（ingot moulds）连铸（continuous casti
7、ng）,钢锭,钢坯,模铸,上注法下注法,上注法,优点铸锭准备工作简单；耐火材料消耗少，钢水收得率高，钢锭成本低，由于耐火材料浸蚀产生的夹杂物少；浇注速度比下注快，注温可比下注低，由于模内高温钢液始终位于钢锭上部，并可反复进行添注，因此，有利于减少翻皮、缩孔相疏松等缺陷，钢锭内部质量好。缺点一次只能浇一支或24支(采用中间耀)钢锭，开浇时易引起飞溅，造成结疤、皮下气泡等缺陷；同时，由于钢水对模底的冲刷，容易烧坏钢锭模和底板，钢模消耗较高。,下注法,优点：能同时浇注若干支钢锭；钢液在模内上升平稳钢锭表面质量好；有利于钢中气体向上徘出，因此国内各厂普遍采用。缺点：铸锭准备工作复杂；增加浇注系统耐火材
8、料的消耗量(一般为25kg/钢，汤道金属损失约4kg/钢)，导致钢锭成本增加,由于钢液对耐火材料的侵蚀，可能使钢中夹杂物增加；钢锭上部钢液温度低、不利于钢液的补缩，使钢液内部质量不如上注。,浇注方法选择,浇注方法选择依据：钢锭大小、钢种特点和生产条件下注：对表面质量要求严格的不锈钢、硅钢、轧制薄板的钢等；低碳钢（体积收缩小、线收缩性大）小钢锭沸腾钢上注：对内部质量要求较高的轴承钢、炮钢等；对于高碳钢（体积收缩大、线收缩性小）半镇静钢,铸锭设备,盛钢桶钢锭模保温帽中注管底板等。,铸锭工艺,铸锭工艺流程生产准备浇注钢锭钢锭处理,连铸,优点,1)钢液经连铸机可直接得到 一定断面形状的铸坯，使由钢液到
9、钢坯的生产工艺和设备大为简化。即无需经切轧工序，省去了初轧机、均热炉，并节约了燃料、动力和人力,连铸优点,2)铸坯切头率比钢锭少，金属收得率可提高712。 3)省去了脱模、整模、铸锭等一系列工序，可简化车间布置，节约耐火材料，改善劳动条件、并为炼钢生产的连续化、自动化创造了条件。4)铸坯内部组织均匀、致密，偏析少，性能稳定，表面缺陷也少。因此，铸坯质量优于模铸或与其相当。5)可降低能耗。据有关资料介绍，与模铸相比，每吨连铸坯的综合能耗约可减少130公斤标淮煤， 劳动生产率可提高20以上，生产成本可降低约10一12建设投资却节省30左右。,连铸机类型,形状,连铸机类型,铸坯断面的大小和外形来分：
10、板坯连铸机、小方坯连铸机、大方坯连铸机、圆坯连铸机、异形断面连铸机、薄板坯连铸机。在方坯连铸机中，还包括矩形坯连铸帆。大方坯：铸坯断面或当量断面积大于200200mm以上；小方坯：断面或当量断面积小于160 160 mm；板坯：宽厚比大于3的矩形坯若按连铸机的一个机组同时能浇注的铸坯流数来分：单流、双流或多流连铸机复合式连铸机：在一台连铸机上，根据生产要求，既能浇铸板坯，又能同时浇铸几流方坯的连涛机，称为方、板坯复合连铸机。,弧形连铸机示意图,中间包,贮存一部分经盛钢桶流入的钢水减小钢水注入结晶器或锭模时的冲击力稳定钢流和分流分离钢水带下的炉渣和非金属夹杂物等,中间包构造,1-包盖2-包体3-
11、水口4-塞棒机构,结晶器,连铸机的心脏规定铸坯形状强制钢液迅速冷却在尽可能的拉速下，保证形成足够强度和厚度较均匀的坯壳，以免铸坯从结晶器拉出时断裂漏钢,结晶器的构造,弧形连铸机的结构,二冷装置（spray zone）：喷水冷却拉坯矫直装置：拉辊（pinch roll）：支持铸坯重量、控制拉速矫直辊（reformation roll）：对铸坯表面进行平整矫直。切割装置(cutter)：火焰切割、机械切割引锭装置(dummy bar)：,连铸机的工程表示方法,台数：凡共用一个盛钢桶浇注一根或同时浇注几根铸坯的连铸装置称为一台连铸机。机数：凡是具有独立的传动和工作系统，可独立进行正常工作的连铸系统，
12、称为一个机组（或一机）。流数：凡是不经过切割而连续浇注一根长的铸坯，称为流。每台连铸机所能同时浇注的铸坯总根数，称为连铸机的流数。,弧形、椭圆形连铸饥的表示方法,a表示组成一台连铸机的机数，如是机，可不写出；R表示为弧形或椭圆形；b表示铸坯外弧半径，如为椭圆形连铸机表示几个不同的半径，m；c表示拉辊辊身长度，mm。,连铸工艺参数,浇注温度中间包的钢液温度。温度过高，铸坯易产生表面裂纹，柱状晶发达，易导致内裂，并且中心琉松和偏析加剧；温度过低，不利于夹杂物上浮，还易堵塞水口使浇注无法进行。因此，必须根据所浇钢种、铸坯断面、浇注条件等因素，来确定合适的钢水过热度。T出Tc T1 T2 T3 T4
13、T,T1:出钢温度损失，4060度T2：吹氩搅拌温度损失，46度T3：钢水罐运输、镇静时钢水降温，11.5度/minT4: 浇注过程中钢水降温， 11.5度/minT：钢水过热度，1015度Tc：钢水凝固温度,拉速以每分钟从结晶器拉出的铸坯长度（m/min）小方坯：3.32.0m/min大方坯：2.00.9 m/min板坯: 0.71.5 m/min,浇注工艺发展,高效连铸：高拉速、高作业率、高连浇炉数、低漏钢率、无缺陷钢坯日本钢管公司福山厂的5号板坯连铸机拉速达到2.53.0 m/min，铸机作业率达到931995年，美国阿姆科公司什兰钢厂的板坯连铸机的连浇炉数达到1541炉。近终型连铸：连铸坯的断面形状接近于其轧制出的产品断面形状的连铸技术（异型坯）马钢H型钢生产线：异型坯连铸机薄板坯连铸连轧csp-（12-20mm薄板）珠江钢厂、包头钢铁公司、邯郸钢铁总厂,Thank you for your attention!,
