LF法。这种方法由于造价较低,钢液处理效果好,比较适合我国应用。
9. 6.2.5真空吹氧脱碳法(VOD法)
VOD法是原西德维顿特殊钢厂在梅索公司协助下研制成功的,并于1965年投入工业性生产。
A 设备组成
如图9—25所示,VOD精炼设备由钢包、吹氧装置、真空室及真空系统、合金加料装置、吹氩装置和取样测量装置等组成。为防止脱碳吹炼时的喷溅,在钢包上方设置衬有耐火材料的保护盖,并要求钢包上部有足够的空间。 B精炼工艺过程
精炼工艺过程是,钢水在初炼炉内进行吹氧降碳至O.4%~0.5%,并调整钢水成分和温度,待合格后,将钢水放到碱性钢包内,然后将钢包置于真空室内,从钢包顶部吹入氧气,底部经多孔塞吹入氩气搅拌钢水,待压力降到6666.1Pa后开始吹炼。吹炼过程应逐渐提高真空度,吹炼末期可低至几百帕的压力。根据排出气体和钢水成分来确定停吹时间,停吹时应控制碳的含量稍高于规定范围。在较高真空度下,利用碳氧反应进一步脱氧,可获得纯度高的钢。停吹后,可在真空或大气下脱气,加合金调整成分、取样测温等操作,最后取出钢包进行浇铸。
VOD法有较好的除去钢中H、N、O的能力。由于吹氧精炼,搅拌强烈,工作温度高.故可利用化学热确保合金调整及VOD工艺正常进行。其工艺灵活,特别适合于小型精炼炉生产低碳、超低碳和极低碳不锈钢。其次铬的收得率高,也可生产工业纯铁及crB系列不锈钢。 9.6.2.6 真空加热吹氧脱碳法(VHD—VOD法)
VHD—VOD法是原西德莱伯特一海拉斯公司在综合VOD和VAD两种精炼法的基础上研制成功的。它利用VOD法的真空吹氧脱碳和VAD法的真空加热脱气操作联合进行工作。共用一套真空系统(因此共用一个真空罐),采用两个炉盖以适应它的工艺要求。进行真空加热脱气时,采用真空电弧加热系统的真空炉盖,当进行真空吹氧脱碳时便更换另一个真空炉盖,真空盖的更换由旋转小车来完成。
这种精炼方法由于能在真空下电弧加热、真空脱气、吹氩搅拌、真空下加合料、测温取样和吹氧脱碳等功能,因此有真空处理时间不受限制,能保证脱气效果,便于调整浇铸温度,加入合金量较大和脱碳效果好等优点。它适合于精炼各种钢种。
真空加热脱气部分(VHD法)如图9—26所示。它包括电弧加热装置、合金加料装置、炉盖及旋转小车、真空罐及真空系统、钢包和测温取样等装置。 25tVHD—VOD精炼设备主要技术参数如下:
钢包容量25t; 真空室容积V=57m;外形尺寸?4000×6325mm; 炉盖旋转小车 双驱动,液压马达,旋转速度v=3-5m/min; 炉盖升降小车液压缸升降,行程500mm,速度v升=8-12m/min, v降?2.4~3.5m/min;
电弧加热装置 电极直径?250mm,变压器型号HSSP一5000/10,钢水温升速度2℃/min,
电极升降行程1500mm。
9.6.2.7各种精炼方法的经济技术指标的比较 A设备费用
ASEA—SKF法、VOD法、VAD法和RH—OB法等几种精炼方法都需有足够的抽气能力
的真空系统,所用设备费用较高,其中最贵的是ASEA—SKF法,因为它还有电弧加热装置 和电磁搅拌装置。在相同容量下,VOD法为AOD法设备费用的三倍。
3
B操作费用
ASEA—SKF法操作费用比AOD法低。这是因为AOD法的操作费用主要用在氩气和耐火材料上,但当AOD精炼不锈钢时,可采用一部分氮气来取代氩气,也可吹一部分过热水
蒸气。
C生产效率
VOD法和ASEA—SKF法要求精炼前的钢水质量较高(硅、碳、硫等含量不能太高),故必须在电炉内进行部分精炼后再转入炉外精炼。而AOD炉对精炼前的钢水中的碳、硅和硫等含量多少的准确程度不高,故熔化后即可转入炉外精炼。对精炼前钢水成分要求的程度决定了熔化炉的生产率。
各种炉外精炼法对熔化炉生产效率的影响如表9—3所示。
D精炼质量
钢的质量以ASEA—S:KF法最好,而且适于精炼各种钢;VOD法适于精炼纯洁度高的超低碳不锈钢;RH—OB法与氧气转炉双联,由于铁水中低熔点有害杂质少,铁水又经过脱硫去磷处理,所以成品钢中有害杂质很少。
经上述几种精炼法精炼后,钢中气体与电炉相比降低的情况和实际含量见表9—4。
E生产成品费用
炼钢生产中使用的金属料占生产成本的70%左右,采用炉外精炼方法生产不锈钢,由于使用廉价的合金料,可使钢的生产成本降低。以生产18—8型不锈钢为例,与用电炉直接生产成品钢相比,VoD法可降低生产成本费13%~17%,AOD法降低19%~22%。
10桥式脱模机
脱模机用于将浇铸好的钢锭模脱去。由于冶炼的钢种不同,模铸钢锭的形状和大小均不一致。从外形,钢锭可分为上大下小和上小下大两大类。
镇静钢和优质钢多用上大下小带保温帽的封底式的钢锭模浇铸,沸腾钢都采用上小下大不带保温帽的开底式钢锭模生产。
当钢锭与锭模之间的粘结力不大时,对上小下大的钢锭,可夹起钢锭模;对上大下小的钢锭,可用夹钳将钢锭夹起,钢锭模留在原位,这称自由脱模。而当粘结力大于钢锭或钢锭模的自重时,钢锭或钢锭模在粘结力的作用下,随之被一起提升,这时自由脱模已不可能,必须通过强力的推顶或夹扯,强迫钢锭与锭模二者之间发生相对运动,才能使二者脱开,这就是强迫脱模。
对于上小下大和上大下小(带保温帽)两种型式的钢锭,脱模机可以完成下列四种工艺操作(图10—1):
(1)自由及强迫脱上小下大的钢锭模(图中d);
(2)自由及强迫脱上大下小钢锭的保温帽(图中b);