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2007年第1期重工与起重技术N0．12007
总第13期HEAVYINDUSI1lIAL&H0ISnNGMACHINERYSeriaINo．13

VOD不锈钢精炼工艺因素对各种元素的影响

大连重工铸钢有限公司孙植刚刘宝惜

摘要：分析了VOD炉在精炼不锈钢过程中工艺因素对易2设备概况
氧化元素、磷、硫及气体元素、不易氧化元素和五害元素的影
2．1冶炼设备
响。
关键词：不锈钢；VOD；工艺因素VOD炉设计冶炼容量为100t，LF(钢包)装100t

l．．刖▲．上．—舌J—钢水时自由空间高度为1250mm，真空系统由5级
蒸汽喷射泵组成工作泵组，并带有2级辅助泵(完
VOD精炼不锈钢的主要目的是降碳保铬，成分成真空吹氧降碳脱气任务)，启动5级蒸汽喷射主
微调优化，降低冶炼成本，提高冶金质量。本文通过泵、在20oI=情况下8kPa时抽气量为2900kg／h，67Pa
VOD炉在精炼不锈钢过程中总结的经验，分析了工抽气量为400kg／h。
艺因素对铝、钛、硅、碳、铬、锰及易氧化元素；碳、硫2．2分析设备及元素的分析方法
和气体元素；铜、镍、钼、铌、钨及不易氧化元素；铅、化学分析和检测设备概况及其主要性能参数
锡、砷、锑和铋五害元素产生的影响。见表1。

表1化学分析和检测设备概况及其主要性能参数

序号设备名称规格型号数量主要技术参数与性能产地
1快速直读光谱仪GB265—75I台可测金属材料中合金元素和残余元素美国
2快速直读光谱仪ARL1台可测金属材料中合金元素和残余元素美国
3碳硫分析仪CS分析钢中c、s含量。
一20o1台分析范围c美国
：4ppm一3．5％；S：4ppm-0．4％

分析成品钢中0、N、H。
4氧氮氢联测仪TCH6001台分析范围0：O．05ppm一5．0％；美国
N：0．05ppm一3．0％tH：0．1ppm一250ppm

5VOD定氢仪MU}IYDEL1台分析钢水中H、德国

6VOD定氧测温仪Muhi-1abIn1台分析钢水中0、测量钢水温度德国
7MTA多功能分析仪1台脱碳过程中尾气测量、C—O、C一金属反应曲线德国
走势分析、CO及Co’含量、脱碳速度测定等

不锈钢中的碳、硫含量的分析方法：合金钢钻头4工艺因素对各种元素的影响
取粉末样，利用CS一200分析仪分析碳、硫；成品钢
(1)易氧化元素
中气体元素含量的分析方法：加工为O5mmx6mm
VOD真空吹氧初期，主要氧化铝、钛、硅、锰及
的标准试样，在TCH600氧氮氢联合测定仪上进行
铬等元素，氧化这些元素所释放的化学反应热使钢
测定；其余元素的分析均采取快速直读光谱仪分析。
液温度逐渐升高，吹氧约5min后开始氧化碳，进入
3VOD精炼工艺流程及要点主吹氧阶段，操作时应加大氩气搅拌能力(氩气流量
0．20m3Anin)，以提高碳向钢液表面的迁移速度。此时
电弧炉初炼出钢一LF炉精炼调整一VOD工位
碳氧反应较为激烈，表现在控制仪表上的废气温度、
真空吹氧降碳一高真空碳脱氧一还原一调整精炼一
氧碳反应快速上升，随着碳氧反应的进行，仪表显示
吊包浇注。精炼时主吹氧真空度≤8000Pa，开始吹氧
温度1570-1620~C，氧气压力0．5-0．7MPa；流量废气温度上升缓慢，表明钢液中碳浓度降低，脱碳速
1000~1400m3Ah。真空自由脱碳期真空度小于67Pa，率减慢，操作时应加大氧气压力，提高真空度，降低
平均温度1642oC，氩气流量0．15-0．20m~h。CO分压。生产中VOD氧化期的脱碳速率平均为

一7～

重工与起重技术
HEAVYINDUI瞰AL＆HOISTINGMACHINERY

(0．010-0．013)％／min，钢中碳可降到0．05％以下，实耗量越少，对于经过10min高真空碳脱氧处理后的
际测定氧化钢中0．10％的碳使钢液升温约12~15~C，钢液能还原铬0．20％-0．4O％。从表2中渣样分析结果
平均氧化钢中0．6％的碳使钢液升温75-90~C，与理可以看出，在真空吹氧期，不但只是氧化了碳，同时
论计算有一定的差别，因而操作中通常将开始吹氧还氧化了铬和其他元素，在选择还原剂时，既要考虑
温度制定在157O～158OC之间，这样对后期操作时温脱氧与还原铬的效果，同时还须考虑还原剂组成元
度的控制较为有利。对于开始吹氧温度较低的钢液，素的平衡分配问题，操作时通常选择的还原剂及用
可视炉中情况加入适量的铝块或硅铁，当废气温度量是：75％Si—Fe5kg4，34％Si-Ca3．5kgt，铝块2．5kgt，
明显下降、从MTA分析仪检测出O与c反应量下钛在还原后出坑前5rain按计算量加入，经过精炼后
降，钢液的温度最高(j恿常大于1650~C)。VOD真空吹的Crl8Ni9钢中铬、钛平均回收