炉外精炼装置设计及选型

① 能帮我写个冶金论文摘要和引言吗

摘要
本设计的主要任务是设计一座年产批量为650万吨的转炉炼钢车间。
本设计从基础的物料平衡和热平衡计算开始。主要包括以下几部分：顶吹转炉炉型设计、转炉炼钢车间设计、连铸设备的选型及计算、炉外精炼设备的选型与工艺布置以及炼钢车间烟气净化系统等。其中，转炉炼钢车间设计是本设计的重点与核心。转炉的原料主要有铁水、废钢以及其它一些辅助原料。本车间的炉外精炼主要采用了喂丝以及真空脱气手段。本车间的浇注方式为全连铸。车间的最终产品为板坯。为了适应我国现代钢铁工业的发展需求,同时本着节能和获得最大经济效益的原则，并考虑环境保护的因素，本次设计尽量采用新技术、新工艺,力求设计更加合理,以提高产品质量,提高车间的综合效益。
关键词：顶吹
转炉
炼钢
车间
精炼
连铸
Abstract
The
main
task
of
this
design
is
the
design
650MTs
of
converter
steel-making
workshop.
This
design
starts
from
the
basic
calculation
of
mass
and
heat
balance,
mainly
including
following
several
parts:
design
of
top
blowing
converter,
design
of
converter
steel-making
workshop,
selection
and
computation
of
the
continuous
casting
equipments,
selection
of
the
secondary
refining
equipments
and
flow
arrangement
as
well
as
the
system
of
fume
purification
in
steel-making
workshop.
Among
them,
the
design
of
the
converter
steel-making
workshop
is
the
key
point
and
the
core
of
this
design.
The
main
raw
materials
are
the
hot
metal,
the
steel
scrap
as
well
as
other
auxiliary
raw
materials.
The
secondary
refining
of
this
workshop
mainly
uses
the
methods
of
wire
feeding
and
vacuum
degassing.
The
casting
way
of
this
workshop
is
the
entire
continuous
casting.
The
final
proct
of
the
workshop
is
slab.
Fragment
to
adapt
to
the
development
of
our
country's
modern
iron
and
steel
instry,
meanwhile
in
line
with
the
principle
of
conservation
of
energy
and
obtaining
the
maximum
economic
efficiency,
and
considering
the
factor
of
environmental
protection
the,
this
design
uses
new
technology,
new
process
as
far
as
possible
to
improve
the
quality
the
procts
and
enhance
the
combined
earnings
of
the
workshop.
Key
words：
Top
blowing;
Converter;
Steel-making;
Workshop;
Refining;
Continuous-casting

② 炉外精炼基本原理

炼钢工艺本身的根本改革，即由以往的全部冶炼任务在冶炼炉中完成的传统炼钢法，转变到冶炼炉只进行脱碳去磷初炼，将脱硫、调整钢水成分和温度的精炼任务转到炉外精炼装置中去完成的两次炼钢法。这一转变使过去用传统炼钢法难以生产的许多高质量钢种、各种特殊用途钢都能以非常经济的方法大量生产，并使钢内气体含量、夹杂物含量与形态、成分偏差等影响质量的因素均达到前所未有的水平，进而大大改善了钢的化学与机械性能，取得巨大的经济效益。在炼钢生产内部，由于采用炉外精炼技术，炼钢炉的负荷大大减轻。钢水炉外精炼后，其成分与温度非常均匀，使连续的后步浇注工艺变得稳定，使前后步生产环节更为协调与流畅。

炉外精炼的任务是使钢水更纯洁，并使各种成分达到所要求的标准。采取此种措施可使氧、氢和其它杂质降低到极限值。其主要功能如下： ⑴通过钢水激烈的搅拌，使钢液温度、成分均匀化。 ⑵通过精确地加入合金料，准确地控制钢液成分和节省各种合金及脱氧剂。 ⑶通过喷入脱硫变质剂，能得到含硫低的钢液，达到控制硫化物的目的。 ⑷借助减压下的CO反应，进一步降低钢液中的溶解氧，或通过在钢液中的强烈的紊流流动，促进氧化夹杂物的凝聚，改善钢液的清洁度。⑸通过降低压力并促进钢液和气相之间物质交换措施相结合，降低钢中氢含量，以消除白点。 ⑹采用加热方式进行炉外精炼时，可以精确地调整钢液温度，在初炼炉与连铸机之间起到缓冲与协调作用，并有效地稳定连铸工艺。 ⑺稳定地匹配炼钢炉和连铸机，并促进连铸机和热轧机的高温直接连接，尤其是促进高水平的高温直接连接。

目前，钢水炉外精炼的方法已多达数十种，且各 具特点，但就其基本方法而言（按炉外精炼技术的作 用）可归纳为四类： 1）搅拌。采用电磁力、惰性气体或机械搅拌的方法搅 拌钢水； 2）真空脱气。应用真空、惰性气体或还原气氛等，为 钢水精炼提供一个理想的精炼气氛条件； 3）升温。采用电弧加热、埋弧加热、等离子加热等加 热设施，或增加钢水中的化学热，以补偿精炼过程中 钢水的温度损失； 4）喂丝或喷粉。
渣洗伴随在以上几种方式，也算是精炼的一种方式吧。

由于炉外精炼涉及的内容太多，不再多写，具体的还是建议去搞本专业点的书仔细研究吧

③ 炉外精炼设备喂丝机是什么

喂线机
喂线机又称作喂丝机，钢包喂丝机是90年代起炼钢工艺的新型设备，用于把合金芯线以适当的速度、设定的数量射入钢液深处，使其均匀弥散，达到脱氧、改变夹杂形态、微调成分等目的。
喂丝机通常会出现三种故障：
1堵丝，2跑丝，3滑丝和断丝，影响了炼钢。
1.堵丝。有三种原因：进丝时，丝线质量较差受到外力造成断丝堵塞管道；人工换丝时，未能完全清理残留在管内壁的断丝；喂完一次退丝时，结在丝线头部红热的钢渣结瘤到钢管内壁。解决措施：把导管弯头的半径由500mm增大到700mm，防止进线时堵塞；把导管弯曲段内径加大100mm，减小钢渣飞溅时对管径的堵塞；同时对导管的初始位置和升角进调整，更方便进丝操作。
2.跑丝。有两种情况：丝线进入钢液时，遇冷、结渣成坚固的渣块，丝线逃到钢包外；导管口离液面过高，从管口出来的丝线甩出钢包口。解决措：改导向轮为导向套，由于导向轮经常损坏导致中断喂丝，同时适当加长，液面端管口，使出丝摆动范围控制在钢包口范围内。
3.滑丝和断丝。由于喂丝辊轮齿距过小，纹牙过细，齿高不够大，造成齿顶与丝线接触面积大，磨损快，使摩擦力减小而打滑。由于丝线中间包覆的是合金粉状物，使得丝线比较松软，在拉直过程中，不确定外力的冲击、震荡下，使丝线弯曲、折断。解决措施：针对滑丝，把喂丝齿轮的动辊轮和压紧轮齿距加大，齿高加大，增大摩擦，减少磨损；针对断丝，通过调节变频器，降低喂丝最高速度，防止进丝过快而脆断，加厚电机平台钢板厚度，减小工作时电机等产生的周期震荡波。
喂线机日常维护需注意的问题：
喂线机在工人们操作的工程中往往会遇到各种五花八门的难题，例如：喂丝机在给料方面要保持均匀，不要片折。若给料不均在使用的过程中就降低生产能力，弹簧动作频繁，碗形轴承压力大，功耗上升等问题。为了确保喂线机的正常运行，经过技术人员以及新老客户的交流，针对这些问题，总结出以下方案，。
喂丝机日常维护需要注意问题如下：
1.要有除铁装置，防止破碎腔过铁，如果频繁过铁，则可能引起断轴事故。
2.要满负荷生产，否则会出现产品粒度过粗。
3.生产线中的破碎比，分配要合理，这样才能最大限度发挥喂丝机效率。
4.弹簧压力不能过紧，压力过大亦会发生断轴事故，压力过小弹簧会频繁跳动，并且产品力度变小，影响喂丝机正常工作。
5.润滑油温度不能太高或太低，否则会影响机器运行。
6.润滑油要经常更换，不能太脏，太脏了会加速齿轮及碗形瓦、轴套等磨损，甚至使轴套卡死。
7.传动皮带安装不能太紧，否则会引起传动轴转动不灵活或断裂；也不能太松，否则会引起喂丝机闷车。
8.给料不能太湿太粘，细粒不能太多，也不能太大，否则会引起闷车。
9.喂丝机排料口积矿亦会引起闷车。
总之喂丝机在实际操作过程中，遇到问题，一定要针对情况采取不同的措施进行解决。

1. 设计方案
WX-5BF喂丝机，是冶金行业使用的一种新型设备，主要用于将合金包芯线或铝盘线以合理速度，准确的数量射入钢液深处，使之在钢液中均匀弥散，该工艺是当今世界流行的射线炉外精炼技术，近年来，国内外大中型钢铁企业都在推广使用。本机采用欧洲先进工艺进一步优化结合主机传动部位，气缸提压或进线装置，断线自动报警系统，前部出线气缸升降机构，电子技术，PLC控制数码显示，在条件允许的情况下，可整机行走，左右先赚90°，经过各方面测试达到设计轻华保准，收到到广大客户的满意效果。使用本设备可大大改善劳动条件，降低劳动强度准确控制合金成份，保证实现炉外作业自动化，提高钢钢材质量，降低成本，消除浪费，确保钢材优质化。

2. 功能描述
WX-5BF喂线机才有无级变频调速电机，设有速度、长度设定显示装置，采用目前先进的三合一电机减速机驱动，在气动互补双套压紧机构作用下将线自动送出，设有单边送线，同时送线，可选用两种不同送线，确保喂线机功能，设有自动断线报警系统，本机特点是大功率、传动稳、行走安全，完全可于主控室实现自动化操作。

3. 设计方案
1. 设计和制造：
.该设备设计符合《重型机械设计标准》
.焊接件符合 JB/T5000.3
.铸钢件符合 JB/T5000.6
.加工件符合 JB/T5000.9
.装配符合 JB/T5000.10
.电器设计符合 《刚谈电器设计手册》
.电器箱防护等级 YP67
.涂料符合 JB/T5000.12 或按需方的方案、色标由需方定
2. 制造工艺：
任何一种工业产品的生产，都有一定的生产过程，就是只从准备生产这种产品开始，到把它生产出产品来验收合格为止的全部过程，叫做制造工艺。
工艺标准：
.原材料 质量证明书及合格证书.
.外购件 产品质量合格证.
.加工件 符合JB/T5000.9
.结构件 焊接件符合JB/T5000.3
铸钢件符合JB/T5000.6
.装配 符合JB/T5000.10
.试车 冷态魏丝精度±20cm
.外观检查 无外观质量的异常情况，涂料符合标准。
.整机运行 运行平稳、无异常杂音
.热试车 10炉测试喂丝精度不小于98%
.实现自动控制功能
3. 特点标准：
.所有标准据应为公制
.设备总体需求，所有设备的选择，设计和制造，应尽量满足设备的通用性和互换性。
通用性要求：这些设备及必要的辅助设备应易于安装、操作和维护。
说明：以上标准和要求的目的是为了制造设备和设计方面的提高质量的标准和要求。但也并不排除采用其它更好的标准和要求。

4. 配套选件：
.减速机
.电器
.气动元件

要重视钢包冶炼的芯线技术

钢包处理能够大大地改善钢的性能和质量。钢的性能不但受夹杂物的多少和大小影响，同样也与夹杂物的特性和形态相关。当今，在钢包处理技术中，首先加入铝镇静合金元素，
降低硫和氧的含量，生产纯净钢；然后再加入ca进行处理，以达到控制夹杂物形状的作用，这对以后钢材的加工和最终使用是非常重要的。
钢包冶炼技术仍存在一些有待解决的问题，其中一个经常会碰到的问题，就是需向液钢中加入许多轻的活性元素，或是易氧化的元素。
ca就是一个典型的例子，向液钢中加入低密度的ca(d：1．55g／cm’)，ca在液钢中向上浮动，并很快地被氧化。ca在液钢中具有很低的溶解度，在1600~C的条件下，其蒸汽压力为1．8个大气压，当它与金属接触，在环境压力下会气化。
向钢包的深处加入类似的元素，可以使其被空气或渣氧化的可能性降至最小，与液钢接触的时间和区域增大，从而推迟蒸发。据此，用3个大气压的压力将ca注入液钢容器底部，它就会成为液态的ca，而不会被气化，这就增强了ca的效应。
Affival公司开发的芯线技术在于用低碳钢做铠装，往内紧紧地注入需喷入液钢中的粉状添加物。最初该技术只用于向液钢中喷注钙合金，如CaSi等，现在它已被广泛地用于其它多种添加剂，如碳、锰、硅、铬、钛、硼、钶、硫、硒、碲、铅等，也可用于固态的铝丝。该技术具有以下优势：
① 钢的搅动较弱，使液钢的飞溅以及因此造成的气体(氧气、氢气和氮气)吸入基会降至最低点；
② ②提高了收得率，尤其是钙合金和其它的活性添加剂；
③ ③减少了温度损失；
④ ④不存在暗藏可氧化物质或有毒物质的问题；
⑤ ⑤减少投资成本；
⑥ ⑥降低生产成本。 i
一种理想的喷注设备能为生产厂添加合金元素和调整化学成分提供可靠、精确的手段，喷(喂)丝器就是这种理想的喷注设备。它被设计成一个完整的PLc系统和触摸屏控制，含精
确送料功能。
一个气动系统能提供足够的夹持压力，避免芯线的滑脱，并能根据芯线的不同直径目动调节；连续导向内管能很好地抑制芯线和自动喂料；导向内管备有铰链门，便于维修。
采用芯线技术进行钙处理时，应遵照以下的准则进行操作：
①转炉出钢时，应尽快地在碱性钢包炉内喂铝脱氧，保持液钢在脱氧的碱性液态渣下面轻度搅拌，使氧化铝微粒被渣很好地分开；
②尽可能迟匏注入ca或CaSi合金元素；
③随后应钙内缺性磨的钢纹同起的夹杂物，后者在轧制温度下呈塑性，不容易破碎。
硅含量很低的半镇静钢经钙处理后，可改进钢的冷i查鞋，进而提高拉拔细丝用钢的质量。
也可用芯线技术向液钢中添加其它合金元素。尤其当用：其它方法加入添加剂较困难或不稳定时，选用芯线技术是可行的，并可保证将它们释放到液钢熔池的底部，在高压下，扩大了与液钢的接触区域，从而改善了添加剂的效率和再生性；采用芯线技术还可以很精确地控制添加元素的质量，促进液钢的化学组成在小的分析公差内调整；同时降低了合金元素
的消耗量。
芯线技术的应用获得了以下的效果：
(1)可以获得令人心服的钢材最终使用合格率。
(2)降低了因冶炼不合标准而报废的比率。如法国的瓦卢雷克工业公司，引入芯线技术后的最近两年，因冶炼不合标准而被报废的炉次降低了一半。
(3)经机械加工和锻造后，测得部件的机械性能弥散降低，因此部件的废品率也降低了。
(4)当不同钢级的化学性质出现重叠时，可以只浇铸其中一种与共同化学组成范围相应的钢级，因而能容易地制定出连铸的程序。
(5)在随后的工艺过程中，能便于确定和控制热处理参数。例如，瓦卢雷克工业公司的圣索沃厂通过应用芯线技术，i精确地调整了c和Mn的含量，处理速率从25％降至5％，降；低了该厂生产成本。

④ 炉外精炼装置，工作层常用的耐火材料主要是什么砖

每种精炼方法冶炼钢种、精炼目的不同，因而耐火材料的使用条件有很大差别。精炼的特点决定了对炉外精炼炉用耐火材料的要求主要是：耐高温、抗侵蚀、高密度、低气孔率、耐剥落、抗热震性好等。

炉外精炼炉广泛采用的耐火材料有：高铝砖、镁铬砖、高铝尖晶石浇注料、镁铝尖晶石浇注料、镁钙炭砖、铝镁炭砖、镁炭砖、白云石砖等

⑤ 炉外精炼的主要的精炼工艺

LF(Ladle Furnace process)； AOD(Argon-oxygen decaburizition process );
VOD (Vacuum oxygen decrease process) ;
RH (Ruhrstahl Heraeus process);
CAS-OB( Composition adjustments by sealed argon -oxygen blowing process) ；
喂线 (Insert thread) ；
钢包吹氩搅拌(Ladle argon stirring)；
喷粉( powder injection )。

⑥ 选择与连铸相匹配的炉外精炼的要求是什么

与连铸相匹配的钢包精炼，在于提高铸坯质量和保证连铸工艺的稳定性。选择合适的炉外精炼方法是连铸钢水准备、提供合格质量钢水的重要手段。为此结合产品质量要求，选择钢包精炼设备应满足以下基本要求：
(1)调节钢水温度，达到连铸所要求的浇注温度。
(2)提高钢水清洁度，特别是减少钢中大型夹杂物的含量。
(3)降低钢中气体(如氢)含量。
(4)降低有害杂质(如硫、磷)含量。
(5)夹杂物变性作用，改善钢水流动性。
(6)减轻炼钢炉的冶炼负荷，缩短冶炼周期，提高生产率。
(7)钢包精炼炉成为炼钢炉和连铸机之间的一个“缓冲器”，平衡两者之间的生产节奏，有利于提高连铸机的生产率。
炼钢炉与连铸机之间装设了炉外精炼设备，可以达到以下目的：1)为连铸提供合格质量的钢水，改善连铸坯质量；2)协调炼钢与连铸之间的节奏，提高连铸机的生产率。因此凡是有连铸机的工厂应选择合适的炉外精炼方法来准备钢水。
究竟采用哪种炉外精炼法取决于工厂条件、产品质量等。应根据产品质量要求，建立不同的生产工艺流程：
(1)对于电炉或超高功率电炉相配合连铸机，选择钢包精炼应满足合金比高的产品质量的要求。如不锈钢可采用电炉一AOD炉一连铸、电炉一VOD炉一连铸，轴承钢采用电炉一钢包炉(如LF、SKF)一连铸。
(2)对于大型转炉相配合的板坯、大方坯、圆坯连铸机，要提供优质钢水，生产高质量的铸坯。采用转炉一RH一连铸、转炉一RH+KIP一连铸。生产超低碳(碳小于0.1％)或超低硫(硫小于0.005％)可采用LF炉与真空处理并用，可得到最佳效果。
(3)对于小型转炉，相配合小方坯、矩形坯连铸机，以生产普碳钢为主，一般采用钢包吹氩或辅以钢包喂丝技术，基本上能满足连铸工艺和铸坯质量要求。
与连铸相匹配常用的炉外精炼法有：真空处理(如RH、DH)，钢包精炼炉(如LF法、ASEA—SKF法、VOD法等)，钢包钙处理(如TN法、KIP法、喂钙丝法等)。

⑦ 关于冶金的 炉外精炼技术降低钢水中气体含量

从目前国内冶金行业惯用的精炼去气装备来分,大致有LF炉,VD/VOD,RH,CAS.一般的方法是通过包底吹氩气,气泡在上浮的过程中形成某些气体的真空室,从而在上浮的过程中带走钢中的气体;VD/VOD及RH则是通过降低环境中的气体含量,迫使钢中气体逸出,从而达到降低钢中气体浓度的目的。一般情况下都需要把氩气作为载体或动力。至于处理的具体过程，有相应的钢种，相应的工艺规程，也有相应的检测手段和目标值，主要针对钢中的氮氢氧来说的。
看了楼上的回答,我再补充几点,目前我国冶金行业冶炼品种要求比较高的大概有轴承钢,油井管,帘线钢.一般情况要求钢中H小于2ppm,O低于12ppm,N低于50ppm.如今随着工艺和装备的跟进，对原材料诸如水份的要求已经远不如二十年前炼钢那样严格了，毕竟有质量补进措施

⑧ 炉外精炼的原理

向钢水中吹入惰性气体，这种气体本身不参与冶金反应，但从钢水中上升的每个小气泡都相当于一个“小真空室”(气泡中H2、N2、CO的分压接近于零) 具有“气洗”的作用。 炉外精炼生产不锈钢的原理，就是应用不同的CO分压下碳铬和温度之间的平衡关系。用惰性气体加氧进行精炼脱碳（工艺过程中不断变换氩/氧的比例），可以降低碳氧反应中CO的分压，在较低温度的条件下，降低碳含量而铬不被氧化。
钢液搅拌炉外精炼过程中对钢液进行搅拌，使钢液成分和温度均匀化，并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应，反应物和生成物的扩散速度是这些反应限制性环节。钢液在静止状态下，冶金反应速度很慢，如电炉中静止的钢液脱硫需要30～60分钟；炉外精炼中搅动钢液进行脱硫只需3～5分钟，即可达到同样的效果。钢液在静止状态下，夹杂物靠上浮除去，服从于斯托克斯(Stokes)定律，排除速度较慢；搅拌钢液时，夹杂物的除去服从于指数规律,式中Xt和X0分别表示时间s和开始时间(s=0)时夹杂物的浓度；k为常数，与搅拌强度、类型和夹杂物的特性有关。 钢包处理型炉外精炼 特点是精炼时间短（10～30分钟），精炼任务单一，没有补偿钢水温度降低的加热装置，工艺操作简单，设备投资少。有钢水脱气、脱硫，成分控制和改变夹杂物形态等装置。真空循环脱气法(RH、DH)，钢包真空吹氩法(Gazid),钢包喷粉（CaSi或其他粉剂）处理法(IJ、TN、SL)等均属此类。
钢包精炼型炉外精炼 特点是精炼时间长(60～180分钟)，具有多种精炼机能,有补偿钢水温度降低的加热装置，适于各类高合金钢和特殊性能钢种(如超纯钢种)的精炼生产。真空吹氧脱碳法 (VOD)、真空电弧加热脱气法(VAD)和钢包精炼炉法(ASEA-SKF)等,均属此类。与此类似的还有氩氧脱碳法(AOD)。

⑨ 炼钢LF炉精炼的原理是什么能达到什么样的效果在精炼中需要什么材料

LF说白了就是钢包炉外精炼。
原理：LF是在ASEA-SKF法和VAD法的基础上改进而来的，它采用氩气搅拌，在大气下用石墨电极埋弧加热，再加上白渣精炼技术，组合而成。

效果：1.精炼功能强，适宜生产超低硫（脱硫效率可达50%~70%，至0.010%以下）、超低氧钢（全氧可控制在（20~50）X0.0001%）。
2.具备加热功能，升温幅度大，温度控制精确。
3.其具备搅拌、合金化功能，易于实现成分的窄控制。
4.精炼成本低。
5.设备简单，投资少。炉体和电弧炉差不太多。
除冶炼超低C、S、N的钢种外，特别适合轴承钢、合金结构钢、工具钢、弹簧钢等。
精炼原料：
钢水、氩气、石墨电极、合金线。渣：石灰、萤石、Ca-Si-C复合脱氧剂、铝粒等脱氧剂。

⑩ 炉外精炼指的是什么电渣重熔和真空自耗算炉外精炼吗不是的话炉外精炼用的什么设备啊

真空脱气钢是由初炼钢液通过后期的炉外精炼处理得到。炉外精炼是指将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到真空、惰性气体或还原性气氛的特殊容器中，进行脱气、脱氧、脱硫、去除夹杂物和进行成分微调等精炼工艺。炉外精炼钢硫、磷含量低，夹杂物少，化学成分控制适当。炉外精炼钢的主要品种为特殊质量的碳素钢、低合金钢和合金钢。国内真空脱气一般在VD或VOD炉内进行（极限真空度一般在60-70Pa），真空度300Pa下保持10min，将钢液中的气体脱去，要求严格的军工钢种等需要300Pa下保持15min。
电炉真空脱气钢一般的工艺路线为：EAF+LF+VOD/VD+VHD/LF-浇注钢锭。
电渣钢是指电炉炉外精炼后， 进行电渣重熔冶炼，原理是电流通过液态渣池渣阻热，将金属电极熔化，熔化的金属汇集成熔滴，滴落时穿过渣层进入金属熔池，然后于水冷结晶器中结晶凝固成钢锭。因电渣的渣系有过滤夹杂的作用，电渣重熔后的钢更为纯净。电渣炉分为普通电渣炉、保护气氛电渣炉、加压电渣炉等，根据不同需要进行选择。
电渣钢一般的工艺路线为：EAF+LF+VOD/VHD-浇注电极棒-ESR（电渣）-电渣锭热加工成不同规格的钢材。真空脱气钢通过电渣重熔后气体含量有不同程度的增加。 单从钢的气体含量来对比来看，真空感应+真空自耗钢气体含量最低。