爐外精煉加熱doc資料

爐外精煉加熱加熱的必要性(l）鋼液從初煉爐到精煉爐過程鋼液溫降；(2）熔化造渣材料和合金材料需要熱量；(3）真空脫氣時的溫降和吹氬攪拌時氬氣吸熱；(4）需要保證足夠充裕的精煉時間和鋼液溫度；(5）需要保證鋼液具有合適的澆注溫度。影響冷卻速率的因素鋼包的容量；鋼液面上熔渣覆蓋的情況；添加材料的種類和數(shù)量，攪拌的方法和強度；以及鋼包的結構(包壁的導熱性，鋼包是否有蓋）和使用前的烘烤溫度等等。無加熱手段的爐外情煉裝置，精煉過程中鋼液的降溫常用以下兩種辦法來解決。一是提高出鋼溫度，另一種是縮短爐外精煉時間。選用各種不同加熱手段的爐外精煉方法有：DH、SKF、LF、LFV、VAD、CAS—OB等。所用的加熱方法主要是電弧加熱，此外還用過電阻加熱，以及近年來發(fā)展起來的化學加熱，即所謂化學熱法。

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電弧加熱2．4．1

電弧加熱在鋼包蓋上有3個電極孔、添加合金孔、廢氣排放孔、取樣和測溫孔，如果有必要，還需裝設噴槍孔。它由專用的三相變壓器供電。整套供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測和保護系統(tǒng)，以及燃弧的方式相同于一般的電弧爐，所不同的是配用的變壓器單位容量(平均每噸被精煉鋼液的變壓器容量)較小，二次電壓分級較多，電極直徑較細，電流密度大，對電極的質量要求高。2．4．1

電弧加熱常壓下電弧加熱的精煉方法，如SKF、LF、VAD等，加熱時間應盡量縮短，以減少鋼液二次吸氣的時間。應該在耐火材料允許的情況下，使精煉具有最大的升溫速率。2．4．1

電弧加熱精煉爐冶煉過程溫度控制的原則是：(l）初期：以造渣為主，宜采用低級電壓，中檔電流加熱至電弧穩(wěn)定。(2）升溫：采用較高電壓，較大電流。(3）保溫：采用低級電壓，中小電流。(4）降溫：停電，吹氬。2．4．2化學熱法化學熱法的基本原理是：利用氧槍吹入氧氣，與加入鋼中的發(fā)熱劑發(fā)生氧化反應，產(chǎn)生化學熱。燃燒熱通過輻射、傳導、對流傳給鋼水，借助氬氣攪拌將熱傳向鋼水深部。2．4．2化學熱法一般在化學加熱法中多采用頂吹氧槍，常見吹氧槍為消耗型，用雙層不銹鋼管組成。外襯高鋁耐火材料，套管間隙一般為2～3mm。外管通以氬氣冷卻，氬氣量大約占氧量的10％左右。氧槍的燒損速度大約為50mm/次，壽命為20～30次。2．4．2化學熱法發(fā)熱劑主要有兩大類，一類是金屬發(fā)熱劑，如鋁、硅、錳等；另一類是合金發(fā)熱劑，如Si-Fe、Si-Al、Si-Ba-Ca、Si-Ca等。鋁、硅是首選的發(fā)熱劑。發(fā)熱劑的加入方式，一般采用：一次加入或分批加入；連續(xù)加入。連續(xù)加入方式優(yōu)于其他方式。2．4．2化學熱法鋼液的鋁-氧加熱法（AOH）是化學熱法的一種，它是利用噴槍吹氧使鋼中的溶解鋁氧化放出大量的化學熱，而使鋼液迅速升溫。該法具有許多優(yōu)點：由于吹氧時噴槍浸在鋼水中，很少產(chǎn)生煙氣；由于氧氣全都與鋼水直接接觸，可以準確地預測升溫結果；對鋼包壽命沒有影響；能獲得高潔凈度的鋼水。類似這種方法還有CAS-OB和RH-OB等。2．4．2化學熱法(l）向鋼液中加入足夠數(shù)量的鋁，并保證全部溶解于鋼中，或呈液態(tài)浮在鋼液面上。加鋁方法可通過喂線，特別是喂薄鋼皮包裹的鋁線。(2）向鋼液吹入足夠數(shù)量的氧氣。(3）鋼液的攪拌是均勻熔池溫度和成分、促進氧化產(chǎn)物排出必不可少的措施。采用吹氬攪拌。2．4．2化學熱法吹氧期間，鋁首先被氧化，但是隨著噴槍口周圍局部區(qū)域中鋁的減少，鋼中的硅、錳等其他元素也會被氧化。硅、錳、鐵等元素的氧化物會與鋼中剩余的鋁進行反應，大多數(shù)氧化物會被還原；未被還原的氧化物一部分變成了煙塵，另一部分留在渣中。這種加熱方法的氧氣利用率很高，幾乎全部氧都直接或間接地與鋁作用，通?？奢^為準確預測鋼中鋁含量的控制情況。2．4．3

燃燒燃料加熱

優(yōu)點：設備簡單，很容易與冶煉車間現(xiàn)有設備配套使用；投資省、技術成熟容易被引用和掌握，運行費用也較低。缺點(l）由于燃燒的火焰是氧化性的，而爐外精煉時總是希望鋼液處在還原性氣氛下，這樣鋼液加熱時，必然會使鋼液和覆蓋在鋼液面上的精煉渣的氧勢提高，不利于脫硫、脫氧這樣一些精煉反應的進行；(2）用氧化性火焰預熱真空室或鋼包爐時，會使其內襯耐火材料處于氧化、還原的反復交替作用下，從而使內襯的壽命降低；(3）真空室或鋼包爐內襯上不可避免會粘上一些殘鋼，當使用氧化性火焰預熱時，這些殘鋼的表面會被氧化，而在下一爐精煉時，這些被氧化的殘鋼就成為被精煉鋼液二次氧化氧的來源之一；(4）火焰中的水蒸氣分壓將會高于正常情況下的水蒸氣分壓，特別是燃燒含有碳氫化合物的燃料時，這樣將增大被精煉鋼液增氫的可能性；(5）燃料燃燒之后的大量煙氣（燃燒產(chǎn)物），使得這種加熱方法不便于與其他精煉手段（特別是真空）配合使用。2．4．4

電阻加熱利用石墨電阻棒作為發(fā)熱元件，通以電流，靠石墨棒的電阻熱來加熱鋼液或精煉容器的內襯。2．4．5其他加熱方法可以作為加熱精煉鋼液的其他方法還有直流電弧加熱、電渣加熱、感應加熱、等離子弧加熱、電子轟擊加熱等。這些加熱方法在技術上都是成熟的，移植到精煉爐上并與其他精煉手段相配合，也不會出現(xiàn)難以克服的困難。但是，這些加熱方法將在不同程度上使設備復雜化，增加投資。2．4．6精煉加熱工藝的選擇正確選擇精煉加熱工藝，應結合工廠的實際情況，重點考慮以下4