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                常用的冶煉方法知識大匯總

                瀏覽次數: 日期:2016年10月20日 20:25

                1.轉爐煉鋼

                一種不需外加熱源、主要以液態生鐵為原料的煉鋼方法。其主要特點是靠轉爐內液態生鐵的物理熱和生鐵內話各組分,如碳、錳、矽、磷等與送入爐內的氧氣進行化學反應所產生的熱量作冶煉◥熱源來煉鋼。爐料除鐵水外,還有造渣∩料(石灰、石英、螢石等);為了調整溫度,還可加入廢鋼以及少量的冷生鐵和礦石等。

                轉爐按爐襯耐火材料性質分為堿性(用鎂砂或白雲為內襯)和酸性(用矽質材料為內襯);按氣體吹入爐內的部分分為底吹頂吹和側吹;按所采用的氣體分為空氣轉爐和氧氣轉爐。酸性轉爐不能去除生≡鐵中的硫和磷,須用優質生鐵,因而應用範圍受到限制。堿性轉爐適於用高磷生鐵煉鋼,曾在西歐獲得較大發展。空氣吹煉的轉↘爐鋼,因其含氮量高,且所用的原料有★局限性,又不能多配廢鋼,未在世界範圍內得到推廣。

                 

                2.氧氣頂吹轉爐煉鋼

                用純氧從轉爐頂部吹煉鐵水成鋼的轉爐煉鋼方法,或稱LD法;在美國通常稱BOF法,也稱BOP法。它是現代煉鋼的主要方法。爐子是一》個直立的坩堝狀容器,用直立的水冷氧槍從頂部插入爐內供氧。爐身可傾動。

                爐料通常為鐵水、廢鋼和造渣材料;也可加入少量冷生鐵和鐵礦石。通過氧槍從熔池上面向下吹入高壓的純氧(含O299.5%以上),氧化去除鐵水中的矽、錳、碳和磷等元素,並通過造渣進行脫磷和脫硫。各種元素氧化所產生的熱量,加熱了熔池的液態金屬,使鋼水達到現定的化學成分和溫度。它主要用於冶煉非合金鋼和低合金鋼;但通過精煉手段,也可用於冶煉不銹鋼等合金鋼。

                 

                3.氧氣底吹轉爐煉鋼

                通過轉爐底部的氧氣噴嘴把氧氣吹∑入爐內熔池,使鐵水冶煉成鋼的轉爐煉鋼方法。其特點是;爐子的高度與直徑比較小;爐底較平並能快速拆卸和更換;用風嘴、分配器系統和爐身上的供氧系統代替氧氣頂吹轉爐的氧槍系統。由於吹煉平穩、噴濺少、煙塵量少、渣中氧化鐵含量低,因此氧氣底吹轉爐的金屬收得率比氧氣頂吹轉爐的△高1%~2%;采用粉狀造渣料,由於顆粒細、比表面大,增大了反應界面,因此成渣快,有利於脫硫和脫磷。此法特別適用於吹煉中磷生鐵,因此在西歐用得最廣。

                 

                4.連續煉鋼

                不分爐次地♂將原料(鐵水、廢鋼)從爐子一端不斷地加入,將成品(鋼水)從爐子的另一端不●斷地流出的煉鋼方法。連續煉鋼工藝的設想早在19世紀就已出現。由於這種工藝具有設備小、工藝過程簡單而且穩定等潛在優越性,幾十年來許多國家都●作了各種各樣方法的大量試驗,其中主要有槽式法、噴霧法和泡沫法三類,但迄今為止都尚未投入工業化生產。

                 

                5.混合煉鋼

                用一個爐子煉鋼、另一個電爐就連天玉都不敢相信煉還原渣或還原渣與合金,然後在一定的高度下進行沖混的煉鋼方法。用此法處理平爐、轉爐及電爐所煉鋼水,可提高鋼々的質量。沖混可增加渣、鋼間的接觸面積,加速化學反應以及脫氧、脫硫,並有吸附和聚合氣體及夾雜物的作用,從而提高鋼的純結度和質量。

                 

                 

                6.復合吹煉轉爐煉鋼

                在頂吹和底吹氧氣轉爐煉鋼法的基礎上,綜合兩↘者的優點並克服兩者的缺點而發展起來的新煉鋼方法,即在原◥有頂吹轉爐底部吹入不同氣體,以改善熔池攪拌。目前,世界上大多數國家用這種煉鋼法,並發展了多種類型的復吹轉爐煉鋼技術,常見的如英國鋼公司開發的以空氣+N2Ar2作底☉吹氣體、以N2作冷卻氣體的熔池攪拌復吹轉爐煉鋼法——BSC——BAP法,德國克勒克納——馬克斯冶金廠開發的用天然保護底槍、從底部向熔池分別噴入煤和氧的KMS法、日本川崎鋼鐵公司開發的將占總氧量30%的氧氣混合石灰粉一道從爐底吹青姣旗和黑暗舍利珠同樣漂浮在身旁入熔池的K——BOP法以及新日本鋼鐵公司開發的將占總氧量10%——20%的氧氣從底部吹入,並用丙烷或天然氣冷卻爐底噴嘴的LD——OB法等。

                 

                7.頂吹氧氣平爐煉◥鋼

                50年代中期開始,在平爐生產中采用15支水冷氧槍由爐頂插入熔煉室,直接向熔池吹氧的煉鋼方法。該法改善了熔池反應的動力學條件,使碳氧反應的熱效應由原來的吸熱變為放熱,並改善了熱工條件;生產率大幅度地得到提高。

                 

                8.電弧爐煉鋼

                利用電弧熱效應熔煉金屬和其⌒ 他物料的一種煉鋼方法。煉鋼用三相交流電弧爐是最常見的直接加熱電弧爐。煉鋼過程中,由於爐內無可燃氣▓體,可根據工藝要求,形成氧化性或還原性氣氛和條件,故可以用於冶煉優質非合金鋼和合金鋼。

                 

                按電爐每噸爐容量的大小,可將電弧爐分為普通功率電弧爐、高功率電弧爐和超更別說斬殺惡魔高功率電弧爐。電弧爐煉鋼向高功率、超高功率發展的目的是為了縮短冶煉時間、降低電耗、提高生產率、降低成本。隨著高功率和超》高功率電爐的出現,電弧爐已成為熔化器,一切精煉工藝都在精煉裝置內進行。近十年來直流電弧爐由於電極消耗低、電壓波動小和噪音小而得到迅速發展,可用於冶煉優質鋼和鐵合金。

                 

                9.STB

                原文為Sumitomo Top and Bottom blowing process,由日本住友金屬公司開發的頂底復吹轉爐煉鋼法。該法綜合了氧氣頂吹轉爐煉鋼法和氧氣底吹轉爐煉鋼法兩者的優點。用於吹◢煉低碳鋼,脫磷效果好且成本下降顯著。所用的底吹氣體為O2CO2N2等。在STB法基礎上又開發了從頂部噴吹粉末的STB—P法,進一步改善了高碳鋼的脫磷條件,並用於精★煉不銹鋼。

                 

                10.RH

                又稱循環法真空處理。由德國Ruhrstahl/Heraeus二公司共同開發。真空室下方裝有兩個導管,插入鋼水,抽真空後鋼水上升至一定高度,再在上升管吹入惰性氣體ArAr上升帶動鋼液進入真空室接受真空處理,隨後經另一導管流回鋼包。真空室上裝有加合金的加料系統。此法已成為大容量鋼包(>80t)的鋼ζ水主要真空處理方法。

                 

                11.RH-OB

                RH吹氧法。是在真空循環脫氣(RH)法中加上吹氧操作(Oxygen Blowing)來升溫。用於精煉不銹鋼,是利用減壓下可優先進行脫碳反應;用於精煉普通鋼則可減輕轉爐負荷。也可采用加鋁升溫。

                 

                12.OBM-S

                原文為Oxygen Bottom Maxhutte—Scarp,由德國Maxhutte-Klockner廠發明的以天然氣或丙烷作底吹氧槍冷卻介質的氧氣底吹轉爐煉鋼法。OBM—S是在OBM氧氣底吹轉爐的爐帽上安裝側吹氧槍,底部氧槍吹煤氣、天然氣預熱♂廢鋼,從而達到增加廢鋼比的目的。

                 

                13.NK-CB

                原文為NKK Combined Blowing System,由日本鋼管公司於1973年建立的頂底復吹轉爐煉鋼法,即ζ 在頂吹的同時,從爐底吹入少量氣體(ArCO2N2),以加強鋼渣的攪拌,並控制鋼水中的CO分壓。該法采用多孔磚噴嘴,用於煉低碳鋼可降低成本;用於煉高碳鋼則有利雷劫於脫磷。該法應與鐵水預處理工藝結合起來。

                 

                14.MVOD

                VAD法的設備上增設水冷氧槍,使之在真空下可吹氧脫碳的方法,由於真空下脫碳為放熱反應,可省去VAD法的真空加熱措施。操作過程與VOD法相同。

                 

                15.LF

                原文為Ladle Furnace,是1971年日本特殊鋼公司(大同鋼特殊鋼公司)開發的鋼包爐精煉法。其設備和工藝由氬氣攪拌、埋弧加熱和合金加料系統組合而成。這種工藝的優點是:能精確地控制鋼水化學成分和溫度;降低夾雜物含量;合金元↙素收得率高。LF爐已成為煉鋼爐與連鑄機之間不可缺少的一種爐外精煉設備。

                 

                16.LD煉鋼法

                1952年奧鋼聯林茨(Linz)廠與奧地利阿爾卑斯礦冶公司多納維茨(Donawitz)廠最早在工業上開發成功的氧氣頂吹轉爐煉鋼法,並以該兩廠的第一個字母而命名。該法問世後在全世界範圍迅速得到推廣。美國稱此法為BOFBOP法,即Basic Oxygen Furnace Process 的簡稱。詳見自然氧氣頂吹, 轉爐。

                 

                17.LD-OTB

                原文為LD—Oxgyen Top an Bottom Process由日本神戶制鋼公司加古川廠開發的◥頂底復合吹煉轉爐煉鋼工藝。其特點是使用了專門的底吹單環縫形噴嘴(SA噴嘴),因而底吹氣體能控制在很寬的範圍內。底部吹「入惰性氣體。

                18.LD-HC

                原文為LD—Oxgyen Top an Bottom Process由日本神戶制鋼公司加古川廠開發的頂底復合吹煉轉爐煉鋼工藝。其特點是使用了專門的底吹單環縫形噴嘴(SA噴嘴),因而底吹氣體能控制在很寬的範圍內。底部吹入惰性氣體。

                19.LD-AC

                原文為LD - Arbed - Centre National法國鋼鐵研究所開發的頂吹氧氣噴石灰粉煉鋼法,用於吹煉高磷鐵水。

                 

                20.KS

                原文Klockner Steelmaking系采用100%固體料操作的底部噴煤粉氧氣轉爐煉鋼工藝。底吹氧比率為㊣ 60%100%

                21.K-ES

                將底吹氣體技術、二次燃燒技術和噴煤粉技術結合起來的電弧爐煉鋼法,它▆是由日本東京煉鋼公司和德國Kiokner公司共同開發的技術,可以以煤代電。

                22.FINKL-VAD

                電弧加熱鋼包脫氣法或稱真空電弧脫氣法。其特點是在真空室的蓋上增設有電弧加熱裝置,並在真空下用氬看著氣攪拌。該法的脫氣效果穩定,而且能脫硫、脫碳和加入大量合金。設備主要由真空室、電弧加熱系統╲、合金加料裝置、抽真空系統及液壓系統組成。

                 

                23.DH

                德國Dortmund Horder聯合冶金公司開發的一種真空處理裝置。內襯耐火材料的真空室,下部裝上有耐火襯的導管插入鋼包,真空室或鋼包周期性地放下與提升,使一部分鋼水進入真空室,處理後返回鋼包。上部有加合金料裝置和真空加熱保溫裝置。目前已不再建造〓這種設備。

                 

                24.CLU

                一種不銹鋼的精煉方法。其原理與AOD法相同,物點是采用水蒸氣代替氬氣。該方法是法國Creusot-Loire公司和瑞典Uddeholm公司共同研制№成功的,並於1973年正式投入生產。水蒸氣與鋼液接觸後分解為H2O2H2使CO分壓降低。同時,該分解反應為吸熱反應,因而可抑制鋼液溫度上升。但鉻的氧化燒損比AOD法的嚴重。

                 

                25.CAS

                原文為Composition adjustment by sealed argonbubbling,是在氬氣密封下進行合金成分微調的爐外精煉方法。該法由鋼包底〖部吹氬,將渣排開後,下降浸◆漬罩,繼續吹氬,然後加合金微調成分。其優點是可精確控制成分,且合金收得率高。

                 

                26.CAS-OB

                原文為Compositon adjustment by sealed argon bubbling with oxygen blowing,是在CAS設備上增設吹氧槍的爐外精煉方法。降可微調合金成分外,它還可加鋁並吹氧升溫(化學熱法),升溫速度為513/分。這種方法可使鋼水溫度精確地控制在±3,從而有利於配合連鑄生產。

                27.ASEA-SKF

                瑞典開發的一種鋼包精煉法。它采用低頻電磁攪拌,在常壓下進行電弧加熱,在鋼包中造∑ 渣精煉,在另一工位真空除氣,並設︾有氧槍,可在減壓下吹氧脫碳。為了提高精煉效果,它還可在鋼包底部通過多孔磚吹氬攪拌,並能加入合金調整鋼液成分。

                 

                28.AOD

                氬氧脫碳法和簡稱,原文為Argon-Oxygen Decarburisation,是冶煉低碳不銹鋼的主要精煉千秋子頓時大喝法。1964年由美國碳化物公司研制成功,1968年用於實際生產。其冶金原理是用Ar稀釋CO,使其分壓降低,達到真空的效果,從而使碳脫到很低的水平。AOD爐體和傳動裝置與轉爐相類似,風眼安放在接近爐底的側壁上,向爐內吹入的是Ar+O2混合氣體,原料為初煉爐熔化的鋼水。吹煉過程分為氧化期、還原期、精煉期。它已成為不銹鋼的主要生產工藝。

                 

                特殊冶金法

                 

                包括電渣重Ψ 熔、真空冶金、等離子冶金、電子束※熔煉、區域熔煉等多種煉鋼方法的總稱。某些高新技術或特殊用途要求特高純度的鋼,若用普通煉鋼方法加爐外精煉◤達不到要求時,則可采用特殊冶金方法煉制。

                 

                1、電渣重熔:將冶煉好的鋼鑄造或鍛壓成為電極,通過熔渣電阻熱進行二次重熔的精煉工藝,也稱ESR它的熱源來自熔渣電阻熱,重熔時自耗電極浸入熔渣中,電流通過電離後的熔渣,使熔渣升溫達到比被熔自耗電極熔點高得多的溫度。插入熔渣中的自耗電極端頭熔化後形成熔滴,並靠自重穿⊙越渣池,得到渣洗精煉而後在減少空氣汙染的情況下進入金屬熔池。鋼錠與結晶器壁之間形成薄的渣皮,既減緩了徑向冷卻,也改善了成品鋼錠表面質量,借助結晶器底部水冷,凝固成軸向結晶傾向和偏析少的重熔鋼錠,改善了熱加工塑性。

                 

                2、等離子冶金:以等離子流為〖熱源的冶金過程,即利用等離子槍將電能轉變為定向等離子射流中的熱能。等離子射流具有電弧穩定、熱量高度集中、可達到非常高的溫度等特點。有的等離子槍的工作溫度高達500020000。等離子槍可用惰性氣體(Ar)、還原性氣體(H2)等為介質,以達到不同的冶金目的。等離子爐可用於熔煉高熔點金屬和活潑金顧名思義屬以及金屬或合金的提純。等離子體技術也已用於鋼鐵廠廢塵處理和鐵合金生產工藝。

                 

                3、噴射冶金:為加速液體金屬與物料的物理化學反應,用氣體【噴射的方法把粉末物料送入液體金屬,完成冶金反應的工藝,亦稱噴粉冶金。該工藝廣泛用於鐵水予處理和鋼包精煉,以達到脫硫、脫氧、成分微調、使夾雜物變性的目的。此工藝的反應速度快,物料利用率高。

                 

                4、區域熔煉:1952W.G.Pfann提出¤的一種利用液固相中雜質元素溶解度不同的特點提煉金屬的工藝。其操作原理○是:設一個均勻的固態金屬棒中有一小段金屬被熔化成液體,那麽,若這一小段液態區域自左向右緩慢移動,則每移動一次,雜質都會重新分布,其效果就相當於把雜質驅趕到右端。經過多次這樣的重復,左端金屬便可達到很高的純度。

                 

                5、真空冶金:在低於0.1MPa至超高真空條件下[133.3×(<76010-12Pa]進行的冶金過程,包括金屬及合金的提煉、冶煉、重熔、精煉、成形和熱處理。目的主要在■於:減少金屬受氣相的汙染;降低溶解於金屬中的氣體或易揮發的雜質含量;促進有氣態產物的化學反應;避免由耐火材料容器帶來的汙染。以適應高性能金屬材料及新型金屬材料的需要。隨著生產電熱材料、電工合金、軟磁合金以及高溫鎳基合金等高性能和新型金屬材料的需要,發展了各種真空熔煉方法,主要有真空電阻熔煉、真空感應熔煉、真空電弧重熔、電子束熔煉及電渣重熔等。

                 

                6、真空電弧熔煉:在真空(10-210-1Pa)下借助電弧供熱重熔金屬和合金的工藝,也稱VAR法。其過程是:以水冷銅坩堝為正極,被熔自耗電極接在經滑動密封進入爐體的假電極上為負極,輸入低壓直流電流在電極與坩堝底之間引弧,借助電弧供熱重熔金屬和合金。伴隨你要小心一點自耗電極的熔化,通過控制電極的下降速度,將自耗電極重熔為成分均勻、組織致密、純凈度高和偏析少的重熔鋼錠。它不僅用於重■熔活性金屬和耐熱難熔金屬,而且也用於重熔使用要求較嚴格的高溫合金和特殊鋼。

                 

                7、真空電子束熔煉:在較高真空(133.3×10-4133.3×10-8Pa)下用電子槍發射電子束,轟擊被熔煉物料(作為陽極),使之熔化並滴入水冷銅結晶器凝固成錠的熔煉方法。錠由機械裝置連續抽出。此法可以調節能量分布①,控制熔化速度。電子束重熔材料的純凈度比其他真空熔煉法的更高。它適於熔煉鎢、鉬等金屬及其合金、高級合金鋼、高溫合金和超純金屬。

                 

                8、真空電阻熔煉:在真空下以電流通過導體所產生的熱為熱源的熔煉方法。一般采取間接加熱,由電熱體把熱能傳給爐中物料。根據需要,電阻爐內的氣氛可以是惰性或保護性的。真空電阻爐可設計成熔煉爐或熱處理爐。

                 

                9、真空感應熔煉:在真空下利用感應電熱效應熔煉金屬和合金的工藝。按爐料和容量選擇電源頻率。它有高頻(>104Hz)和中頻(50104Hz)以及工頻(5060Hz)兩類。感應爐又分有芯(閉槽式)和無芯(坩堝式)兩大類。前者電熱效率高,功率因數高,但要有起熔體,熔煉溫度低,適用於單一品種的連續熔煉;後者熔煉溫※度高,電熱效率低,適於特殊鋼和鎳基合金等的熔煉。真空感應熔煉在高溫合金、高強度鋼和超高強度鋼等生產中得到廣泛應用。

                 

                來源:國際金可他們自己都自顧不暇屬在線

                所屬類別: 科普園地

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