VOD精炼法详解.ppt

VOD精炼法详解不锈钢炉外精炼1、真空氧气脱碳（VOD）法（vacuumoxygendecarburization）2、VOD法的设备（图1）VOD炉(罐式)设备概观
真空罐钢包真空泵氧枪终点控制仪表3、工艺流程图解工艺流程中停氧后的操作有三种方式(图3)。实践证明，方式Ⅲ的效果较好。从图2中可以看出，开始吹氧后，氧浓差电势E会上升到600～800mV之间，真空度声和废气温度f也会上升，当停氧前E、声和t则会下降；加合金和渣料等后，进一步抽真空中，E和P还会再度升高起来，这就是进行真空碳脱氧的明显标志。
转炉一VOD双联法工艺流程见图4。

将经过预处理的铁水倒入转炉后，首先进行一次吹炼，熔炼基体钢水，脱除Si，C和P。然后为了防止回磷，出钢以便排掉脱磷后的炉渣，接着向钢水中加入熔融的高碳Fe—Cr，继续进行二次吹炼脱除Si和C。为了防止铬的烧损，对SHS430来说，二次吹炼停吹时的碳量应为0．4％～0．6％之间，而温度应在1770℃以上，然后从转炉出钢，向真空罐内的钢包倒包以除去炉渣，进而合上真空盖，达到适当的真空度后，开始吹氧脱碳。真空吹氧结束后，继续吹氩进行真空碳脱氧。最后加合金和脱氧剂，调整成分并进一步吹氩搅拌，使钢中最终含氧量降低到(30～40)×10-6。有时为了脱硫，还可向钢包中加入石灰、萤石等渣料。用VOD炉可将有害元素脱除到以下范围(×10-4％)：[C]3～300I[S]～30；[H]1～2．5；[O]30～50；[N]15～80。4、操作工艺B真空吹氧脱碳

合上真空盖，开动抽气泵，同时包底吹氩搅拌钢液。当炉内压力减小到20～6.67KPa进行吹氧脱碳，随着碳氧反应进行，真空泵逐级开动，可根据炉内碳氧反应情况（观察由CO气泡造成的沸腾程度），将真空度调节在13.33～1.33KPa范围内。钢中碳含量的变化可根据真空度、抽气量、抽出气体组成的变化等判断，在减压条件下很容易将终点碳降至0.03％以下。终点碳的判断通常是用固体氧浓差电池进行测定。C真空下碳氧反应（碳脱氧）

吹氧结束后，继续吹氩气搅拌，在真空下进行碳脱氧（钢中碳和氧同时降低）和去气，并进行取样和测温（吹氧过程中一般不取样，如需要取样应停止吹氧）。如果温度过高，可加入本钢种返回料降温，并加入脱氧剂和石灰等造渣材料，以及添加合金调整成分，然后继续进行真空脱气。当钢的化学成分和温度符合要求，处理完毕即进行浇铸。通常精炼时间约需1h左右。5、真空氧气脱碳精炼工艺分析②真空度：真空度是影响钢中碳含量的重要因素，真空度越高，钢中碳含量可越低。提高开吹真空度，可以改变钢中碳硅氧次序，使碳优先氧化，从而缩短吹氧脱碳时间。而停吹氧真空度越高，临界终点碳量越低。
③其它因素：真空脱碳还与供氧量有关，耗氧量越大，钢中碳含量将降的越低。但要考虑可能会增加铬的烧损；提高钢液温度和限制初炼钢液中的含硅量，同样能降低钢中碳含量；此外，在精炼后期进行造渣、脱氧、调整成分等操作，都会使碳含量增加，所以这些操作都应在真空下进行，以防增碳。
总之，真空脱碳时应当把提高真空度放在优先地位，而供氧量要控制适当，以免增加铬的烧损，有条件时可加大供氩量，而脱碳后的钢液温度则控制在1700～1750℃之间为宜。B影响铬回收率的因素
VOD法精炼高铬钢液时，铬的回收率波动在97.5％～100％之间。如果将初炼炉内铬的损失一并计算，则铬的回收率在93％～96％之间。为了提高铬的回收率，应注意以下几个方面。
①提高真空度：真空度对铬回收率的影响见下表：
真空度/KPa精炼炉铬的回收率/％开始吹氧脱碳期平均值停吹氧碳脱氧6.67～13.332.67～8.0＜0.6670.107～0.16约为10020～246.67～20＜2.670.133～0.496
从表中数据可知，真空度高，精炼后铬的回收率就高。可见提高真空度是从工艺角度提高铬回收率最有力的手段。②控制合理的吹氧量和终点碳。当初炼钢液含碳量为0.3％～0.6％时，供氧量控制在10m3/t较为合适。因为吹入钢液的氧除了氧化碳外，同时也氧化部分铬，所以供氧量增加必然会增大铬的烧损；吹氧终点碳的控制一般不宜低于临界含碳量值过多，否则由于脱碳速度减慢而增加铬的氧化，而含碳量在随后的真空碳脱氧时还会继续下降。必须指出，在吹氧后期，当钢中含碳量达到临界值时，更应该适当的减少供氧量，以免造成铬的大量烧损。
③造好精炼还原渣：这是提高铬回收率的另一重要工艺措施。真空脱氧结束后，应及时加入石灰等造渣材料，造碱度大于2的精炼炉渣。次时，渣中必然含有一定量的氧化铬，通常渣中（Cr2O3）约为5％，所以在真空下加粉状强脱氧剂，对提高铬的回收率是必要的。④提高初炼炉内铬的回收率：初炼炉内吹氧脱碳后铬的烧损约2％～4％，如果初炼渣渣量为3％，则在初炼渣中（Cr2O3）含量