利用感应电流的电热效应加热炉料,完成金属熔炼的电炉。当感应圈通过交流电时,在感应圈内坩埚中的炉料,由于感应电流被加热,将炉料熔化。根据熔炼时是否抽真空又分为真空感应炉和非真空感应炉。感应炉主要用来熔炼特殊钢、合金和有色金属等。
炉外精炼是把转炉、电炉中所炼的钢水移到另一个容器中 (主要是钢包) 进行精炼的过程。也叫“二次炼钢”或钢包精炼。炉外精炼把传统炼钢分为两步:
(1)初炼:在氧化性气氛下进行炉料的熔化、脱磷、脱碳和主合金化。
(2)精炼:在真空、惰性气氛或可控气氛下进行脱氧、脱硫、去除夹杂、夹杂物变性、微调成分、控制钢水温度等。目前,炉外精炼设备已成为连铸过程不可缺少的手段。
在炼钢生产中,采用转炉(电炉)一炉外精炼一连铸已成为目前钢厂通常采用的工艺流程。;
炉外精炼可分为真空、非真空和其他:
(1)真空精炼法
真空吹氩法(Finkl法和Gazid法,美国、法国1958-1963年开发)
真空电磁搅拌去气法(ISID法,美国1962年开发)
钢包精炼炉法(ASEA-SKF法,瑞典1965年开发)
真空电弧加热精炼法(Finkl-VAD法,美国1962年开发)
埋弧加热钢包精炼法(L-F法,日本1971年开发)
真空吹氧脱碳精炼法(VOD法,西德1965年开发)
强搅拌真空吹氧脱碳精炼法(SSVOD法,日本1977年开发)
转炉真空吹氧脱碳法(VODK法,西德1976年开发)
(2)非真空精炼法
氩氧炉脱碳精炼法(AOD法,美国1968年开发)
气氧炉脱碳精炼法(CLU法,法国和瑞典1973年开发)
钢包吹氩法(GAIAL法,加拿大1950年开发)
密封吹氩法(SAB法,日本1965年开发)
带盖钢包吹氩法(CAB法,日本1965年开发)
(3)其他精炼法
法国钢铁研究法(IRSID法,法国1963年开发)
蒂森法(TN法,西德1974年开发)<;o:p>
氏兰法(SL喷粉法,瑞典1976年开发)
弹丸发射法(ABS法,日本1973年开发)
喂丝加添法(WF法,日本1967年开发)
合成渣洗法(RERRIN法,法国1933年开发)
炼好的钢水必须使它凝固后才能进一步轧成钢材使用。连续铸钢(简称连铸)技术的优点是:提高生产率,降低操作者的劳动强度和对环境的污染,提高金属收得率,节约能源,为生产过程的紧凑化、连续化、自动化创造了条件等。连铸时,装有钢水的钢包运至铸机上方,开启水口将钢水通过长水口注入中间包,然后注入结晶器。结晶器是由表面镀有特殊合金、内部通水冷却、导热性极佳的铜板制成的。由结晶器下口拉出的铸坯,被周围的喷嘴喷水继续冷却而进一步凝固。凝固的铸坯通过拉坯机拖动而向前运动。铸坯通过拉坯矫直后,用火焰切割机或剪切机按要求切割成一定长度,打上标记,就可送去轧制。
首先把铁矿石通过烧结机制成烧结矿。炼铁采用高炉,如宝钢的4000m3级高炉,高达100多m,直径近20m。炼铁时,把混合后的烧结矿和熔剂,与焦炭分别从炉顶以层状加入炉内,在下降的过程中,烧结矿受到加热变成液态;另一方面矿石中的铁氧化物经还原成为铁水滴入炉缸,而矿石中的非铁氧化物,则与熔剂相结合生成炉渣也进入炉缸。由于铁水的比重远大于炉渣,所以炉缸中的液体分成两层,炉渣在上,铁水在下。每隔一定时间,就打开出铁口把它们放出炉外。
炼钢有多种工艺。以下介绍氧气顶底复吹转炉。如宝钢每座转炉的容量达300t。先将温度约1350℃的铁水用铁水罐兑入转炉,接着加入废钢,然后用氧枪把含氧达99.5%以上的高压工业纯氧吹入炉内,并加入石灰、萤石等造渣材料。由于氧化反应的进行,炉内温度急剧上升(不需外加热源),铁水中的碳和氧化合成一氧化碳,部分一氧化碳再进一步燃烧变成二氧化碳。另外,铁水中的硅、锰、磷等元素也被氧化,它们与加入的造渣材料结合,形成熔点较低的复合化合物——炉渣。随着脱碳反应,铁水中碳含量逐渐降低,当钢水的温度和含碳量等化学成分都达到设定的标准时,提起氧枪,倾动转炉,将钢水倒入钢包。
瑞典SSAB钢铁集团研发的预硬工具钢TOOLOX拓达钢,从煤炭焦化保证高效的燃效及纯洁度,独特的CSR冶炼技术,北欧最好的铁矿石炼铁、炼钢拥有ESR品质的纯净度,具备全球领先的热处理技术预硬化处理,从而保证了机械性能的稳定性。
有关电渣钢相关问题还可以参考《模具钢电渣重熔的特点》