- 相關(guān)推薦
淺談爐外精煉在冶金工業(yè)中的應(yīng)用論文
摘 要：為了加強(qiáng)高鋼的產(chǎn)量與質(zhì)量，在現(xiàn)代鋼冶煉期間，各個大鋼廠全面使用各種新技術(shù)與設(shè)備，其中爐外精煉技術(shù)就是提高鋼質(zhì)量的新工藝之一。爐外精煉工藝是將轉(zhuǎn)爐或電爐初煉的鋼水轉(zhuǎn)移到鋼包中進(jìn)行二次精煉的過程，也稱“二次冶金”或爐外精煉。本文簡單介紹了爐外精煉工藝的方法即LF法，以及爐外精煉技術(shù)的未來的發(fā)展趨勢。
1 引言
隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對于鋼的力學(xué)性能和工藝性能的要求越來越高。特別是一些重要零件，用一般的電爐熔煉得到的鋼液質(zhì)量不能滿足要求。因此自20世紀(jì)30年代。冶金工作者們開始尋求進(jìn)一步提高鋼的質(zhì)量的方法，并逐步形成了爐外精煉工藝。
在60年代中期，我國就開始在生產(chǎn)煉鋼過程中，使用高堿度爐渣。在出鋼期間，采用脫硫的辦法冶煉軸承鋼，還學(xué)會了鋼包靜態(tài)脫氣的原始精練工藝，但目前沒有精練的設(shè)備能夠應(yīng)用其中。在80年代時，我國自主研發(fā)的精煉設(shè)備也開始投入使用，如LF爐與電磁攪拌設(shè)備等，我國各冶金研究所等機(jī)構(gòu)聯(lián)合研發(fā)生產(chǎn)的喂絲機(jī)、鋼包吹氬與合金芯線，并健全了爐外精煉技術(shù)的輔助工藝。并且爐外精煉技術(shù)在當(dāng)前已經(jīng)非常成熟，精煉工藝全面運(yùn)用于國內(nèi)的各鋼鐵企業(yè)，以核心爐外精煉技術(shù)為主，并在冶煉特殊的鋼中取得了良好的效果和成果。
2 爐外精煉（LF）的幾個要點(diǎn)
2.1 爐外精煉（LF）的介紹
所謂爐外精煉（簡稱LF）是指鋼包中冶煉的全過程，它是真空處理、加熱控溫、喂線噴粉、吹氬攪拌和合金成分微調(diào)等工藝用不同方式組合起來的，并在鋼包內(nèi)二次造還原渣，讓鋼包內(nèi)保持還原性氣氛，讓鋼液更加精凈。爐外精煉技術(shù)是以減少鋼中的磷、硫、氧等有害物質(zhì)在鋼中含量，避免出現(xiàn)成分偏析以及有害參雜物。以此來提升鋼材的拉伸強(qiáng)度、韌性、屈服強(qiáng)度、塑性、沖擊性等機(jī)械力學(xué)性能。
2.2 爐外精煉（LF）能改變冶煉時的液相反應(yīng)環(huán)境
氣體是冶煉期間的脫氧和脫碳的反應(yīng)產(chǎn)物，爐外精煉（LF）是在真空環(huán)境下完成的，對化學(xué)反應(yīng)的順向操作比較有利，工作壓力在≥50Pa時，加大真空度對鋼液脫氣的處理，降低鋼中的氣體含量。
2.3 爐外精煉（LF）能快速完成鋼液成分的傳輸
鋼液的傳質(zhì)速度是冶金反應(yīng)速度快慢的關(guān)鍵，冶煉期間所采用多種混合方式讓系統(tǒng)內(nèi)的鋼液流動起來，讓熔體內(nèi)的傳熱、傳質(zhì)和對流的過程加快，強(qiáng)化鋼液內(nèi)的熔池?cái)嚢瑁_(dá)到鋼液化學(xué)成分均勻的目的。
2.4 爐外精煉（LF）能增加渣—鋼之間的反應(yīng)面積
爐外精煉的各種設(shè)備都有攪拌功能、噴粉技術(shù)，攪拌的時候能夠使渣—鋼乳化，細(xì)小顆粒、氣泡上浮，讓冶煉時產(chǎn)生金屬元素的熔化、熔解、碰撞等各種金屬元素化學(xué)反應(yīng)，增加渣—鋼反應(yīng)面積，提高反應(yīng)速度，提高合金收得率，爐外精煉就是利用增大渣—鋼反應(yīng)面積提高精練效果。
2.5 爐外精煉（LF）精確控制鋼水溫度、成分
爐外精煉設(shè)備有電極加熱裝置，能夠準(zhǔn)確的控制鋼液溫度，同時用吹氬技術(shù)把鋼水內(nèi)的含有多種化學(xué)元素?cái)嚢杈鶆颍瓿珊辖鸪煞值奈⒄{(diào)，對化學(xué)反應(yīng)要精確控制，讓各種反應(yīng)保持平衡。并且轉(zhuǎn)爐煉鋼和連續(xù)鑄鋼之間有緩沖時間，與連續(xù)鑄鋼形成流暢的冶金生產(chǎn)流程。
2.6 爐外精煉（LF）在冶金中的應(yīng)用
鋼廠在爐外精煉（LF）設(shè)備添加后，還需要水循環(huán)系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)和人員投資等添加，讓煉鋼的冶煉成本不斷增加。但鋼液化學(xué)成分的穩(wěn)定性也得到了控制，合金成分也精確了，減少了偏析現(xiàn)象。鋼液中氣體、夾雜物的含量降低。增加鋼材的抗拉強(qiáng)度、韌性、屈服強(qiáng)度、塑性、沖擊性等機(jī)械力學(xué)性能，由于上述各種原因，讓煉鋼成本與機(jī)物料的消耗持平。
應(yīng)用爐外精煉（LF）的優(yōu)點(diǎn)包括：
�。�1）使用鋼包精煉工藝后，鋼液中的有害化學(xué)元素和有害氣體都有所降低，并使鋼液中不易形成對鋼坯有嚴(yán)重侵害的非金屬夾雜物和金屬夾雜物，從而提高了鋼坯的機(jī)械性能和力學(xué)性能。
（2）電磁攪拌作用加快了鋼—渣之間的化學(xué)反應(yīng)，有利于鋼液的脫硫、脫氧和脫氣，使鋼液中非金屬雜物及各種夾雜物的上浮，提高了鋼液反應(yīng)速度，并使鋼液中的各種化學(xué)成分均勻。
（3）與普通轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼聯(lián)合冶煉，加快生產(chǎn)周期，提高了鋼材產(chǎn)量、質(zhì)量，使企業(yè)效益最大化。
使用爐外精煉（LF）還需解決的問題包括：
鋼包倒包過程中，易使鋼液吸氣，為避免鋼液二次氧化，目前的解決辦法是精煉鋼包直接上連鑄，并實(shí)行保護(hù)澆鑄。
2.7 爐外精煉（LF）的未來發(fā)展趨勢
�。�1）以鋼包吹A(chǔ)r 為核心，加上噴粉、合金成分微調(diào)等技術(shù)相結(jié)合，主要與轉(zhuǎn)爐一連鑄生產(chǎn)相銜接。
（2）以真空處理為核心，加上噴粉、化學(xué)加熱、合金成分微調(diào)等技術(shù)相結(jié)合，主要與轉(zhuǎn)爐一連鑄生產(chǎn)相銜接。
�。�3）以LF 爐為核心，與上述技術(shù)相結(jié)合的精煉，主要與電爐一連鑄生產(chǎn)相銜接。
�。�4）健全現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)施，對爐外精煉冶金過程實(shí)現(xiàn)自動化控制，保證終點(diǎn)溫度和化學(xué)成分控制精度，提高鋼材產(chǎn)品的質(zhì)量。
3 結(jié)語
國際煉鋼工藝的水平主要表現(xiàn)在煉鋼爐前、后操作的流程變化，如鐵水預(yù)處理、爐外精煉技術(shù)以及相關(guān)的全新生產(chǎn)煉鋼的最好工藝流程的研究發(fā)展。爐外精煉（LF）是提升鋼材質(zhì)量，減少生產(chǎn)成本的國際先進(jìn)技術(shù)，也是當(dāng)前煉鋼技術(shù)中不能缺少的重要組成，它有微調(diào)化學(xué)成分和準(zhǔn)確鋼液溫度的控制、夾雜物形態(tài)控制、真空脫氣等冶金功能。在整個冶煉期間，還要考慮到技術(shù)上的靈活性與連續(xù)性。為了完成最好的精煉成果，準(zhǔn)確地在線測定與最終快速測定是鋼水中化學(xué)元素必須做的。所以說爐外精煉（LF）技術(shù)會在以后的冶煉中將會取得較快的發(fā)展，只有加大每項(xiàng)功能的環(huán)節(jié)作用，才能更好的發(fā)揮出爐外精煉（LF）優(yōu)勢，生產(chǎn)出品質(zhì)高精度純凈的鋼種。
可以預(yù)見，今后將有更多的精煉工藝和設(shè)備在我國的冶金行業(yè)得到應(yīng)用，為冶金行業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]馮聚。鋼水預(yù)處理和鋼水爐外精煉[M]。北京：冶金工業(yè)出版社，2006。
[2]陳建斌。爐外處理[M]。北京：冶金工業(yè)出版社，2008。
[3]李晶。LF精練技術(shù)[M]。北京：冶金工業(yè)出版社，2009。
[4]殷瑞鈺。冶金流程工程學(xué)[M]。北京：冶金出版社，2004。
[5]劉瀏。爐外精煉工藝技術(shù)的發(fā)展[J]。煉鋼，2001。
【淺談爐外精煉在冶金工業(yè)中的應(yīng)用論文】相關(guān)文章：
淺談電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用04-29
淺談小組學(xué)習(xí)在雙語教學(xué)中的應(yīng)用論文05-02
有關(guān)淺談借貸記賬法在企業(yè)中的應(yīng)用論文04-28