01 轉(zhuǎn)爐煉鋼
一種不需外加熱源,、主要以液態(tài)生鐵為原料的煉鋼方法,。其主要特點是靠轉(zhuǎn)爐內(nèi)液態(tài)生鐵的物理熱和生鐵內(nèi)各組分,如碳,、錳,、硅、磷等與送入爐內(nèi)的氧氣進行化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量作冶煉熱源來煉鋼,。爐料除鐵水外,,還有造渣料(石灰、石英,、螢石等);為了調(diào)整溫度,,還可加入廢鋼以及少量的冷生鐵和礦石等。
轉(zhuǎn)爐按爐襯耐火材料性質(zhì)分為堿性(用鎂砂或白云為內(nèi)襯)和酸性(用硅質(zhì)材料為內(nèi)襯);按氣體吹入爐內(nèi)的部分分為底吹頂吹和側(cè)吹;按所采用的氣體分為空氣轉(zhuǎn)爐和氧氣轉(zhuǎn)爐,。酸性轉(zhuǎn)爐不能去除生鐵中的硫和磷,,須用優(yōu)質(zhì)生鐵,因而應(yīng)用范圍受到限制,。堿性轉(zhuǎn)爐適于用高磷生鐵煉鋼,,曾在西歐獲得較大發(fā)展�,?諝獯禑挼霓D(zhuǎn)爐鋼,,因其含氮量高,且所用的原料有局限性,,又不能多配廢鋼,,未在世界范圍內(nèi)得到推廣。
02 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼
用純氧從轉(zhuǎn)爐頂部吹煉鐵水成鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法,,或稱LD法;在美國通常稱BOF法,,也稱BOP法。它是現(xiàn)代煉鋼的主要方法,。爐子是一個直立的坩堝狀容器,,用直立的水冷氧槍從頂部插入爐內(nèi)供氧。爐身可傾動。
爐料通常為鐵水,、廢鋼和造渣材料;也可加入少量冷生鐵和鐵礦石,。通過氧槍從熔池上面向下吹入高壓的純氧(含O299.5%以上),氧化去除鐵水中的硅,、錳,、碳和磷等元素,并通過造渣進行脫磷和脫硫,。各種元素氧化所產(chǎn)生的熱量,,加熱了熔池的液態(tài)金屬,使鋼水達到現(xiàn)定的化學(xué)成分和溫度,。它主要用于冶煉非合金鋼和低合金鋼;但通過精煉手段,,也可用于冶煉不銹鋼等合金鋼。
03 氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼
通過轉(zhuǎn)爐底部的氧氣噴嘴把氧氣吹入爐內(nèi)熔池,,使鐵水冶煉成鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法,。其特點是;爐子的高度與直徑比較小;爐底較平并能快速拆卸和更換;用風嘴、分配器系統(tǒng)和爐身上的供氧系統(tǒng)代替氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的氧槍系統(tǒng),。由于吹煉平穩(wěn),、噴濺少、煙塵量少,、渣中氧化鐵含量低,,因此氧氣底吹轉(zhuǎn)爐的金屬收得率比氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的高1%~2%;采用粉狀造渣料,由于顆粒細,、比表面大,,增大了反應(yīng)界面,因此成渣快,,有利于脫硫和脫磷,。此法特別適用于吹煉中磷生鐵,因此在西歐用得最廣,。
04 連續(xù)煉鋼
不分爐次地將原料(鐵水,、廢鋼)從爐子一端不斷地加入,將成品(鋼水)從爐子的另一端不斷地流出的煉鋼方法,。連續(xù)煉鋼工藝的設(shè)想早在19世紀就已出現(xiàn),。由于這種工藝具有設(shè)備小、工藝過程簡單而且穩(wěn)定等潛在優(yōu)越性,,幾十年來許多國家都作了各種各樣方法的大量試驗,,其中主要有槽式法、噴霧法和泡沫法三類,,但迄今為止都尚未投入工業(yè)化生產(chǎn),。
05 混合煉鋼
用一個爐子煉鋼,、另一個電爐煉還原渣或還原渣與合金,然后在一定的高度下進行沖混的煉鋼方法,。用此法處理平爐、轉(zhuǎn)爐及電爐所煉鋼水,,可提高鋼的質(zhì)量,。沖混可增加渣、鋼間的接觸面積,,加速化學(xué)反應(yīng)以及脫氧,、脫硫,并有吸附和聚合氣體及夾雜物的作用,,從而提高鋼的純結(jié)度和質(zhì)量,。
06 復(fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐煉鋼
在頂吹和底吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法的基礎(chǔ)上,綜合兩者的優(yōu)點并克服兩者的缺點而發(fā)展起來的新煉鋼方法,,即在原有頂吹轉(zhuǎn)爐底部吹入不同氣體,,以改善熔池攪拌。目前,,世界上大多數(shù)國家用這種煉鋼法,,并發(fā)展了多種類型的復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù),常見的如英國鋼公司開發(fā)的以空氣+N2或Ar2作底吹氣體,、以N2作冷卻氣體的熔池攪拌復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法—BSC—BAP法,,德國克勒克納—馬克斯冶金廠開發(fā)的用天然保護底槍、從底部向熔池分別噴入煤和氧的KMS法,、日本川崎鋼鐵公司開發(fā)的將占總氧量30%的氧氣混合石灰粉一道從爐底吹入熔池的K—BOP法以及新日本鋼鐵公司開發(fā)的將占總氧量10%~20%的氧氣從底部吹入,,并用丙烷或天然氣冷卻爐底噴嘴的LD—OB法等。
07 頂吹氧氣平爐煉鋼
從50年代中期開始,,在平爐生產(chǎn)中采用1~5支水冷氧槍由爐頂插入熔煉室,,直接向熔池吹氧的煉鋼方法。該法改善了熔池反應(yīng)的動力學(xué)條件,,使碳氧反應(yīng)的熱效應(yīng)由原來的吸熱變?yōu)榉艧�,,并改善了熱工條件;生產(chǎn)率大幅度地得到提高。
08 電弧爐煉鋼
利用電弧熱效應(yīng)熔煉金屬和其他物料的一種煉鋼方法,。煉鋼用三相交流電弧爐是最常見的直接加熱電弧爐,。煉鋼過程中,由于爐內(nèi)無可燃氣體,,可根據(jù)工藝要求,,形成氧化性或還原性氣氛和條件,故可以用于冶煉優(yōu)質(zhì)非合金鋼和合金鋼,。
按電爐每噸爐容量的大小,,可將電弧爐分為普通功率電弧爐,、高功率電弧爐和超高功率電弧爐。電弧爐煉鋼向高功率,、超高功率發(fā)展的目的是為了縮短冶煉時間,、降低電耗、提高生產(chǎn)率,、降低成本,。隨著高功率和超高功率電爐的出現(xiàn),電弧爐已成為熔化器,,一切精煉工藝都在精煉裝置內(nèi)進行,。近十年來直流電弧爐由于電極消耗低、電壓波動小和噪音小而得到迅速發(fā)展,,可用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和鐵合金,。
09 STB法
原文為SumitomoTopandBottomblowingprocess,由日本住友金屬公司開發(fā)的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法,。該法綜合了氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法和氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法兩者的優(yōu)點,。用于吹煉低碳鋼,脫磷效果好且成本下降顯著,。所用的底吹氣體為O2,、CO2、N2等,。在STB法基礎(chǔ)上又開發(fā)了從頂部噴吹粉末的STB—P法,,進一步改善了高碳鋼的脫磷條件,并用于精煉不銹鋼,。
10 RH法
又稱循環(huán)法真空處理,。由德國Ruhrstahl/Heraeus二公司共同開發(fā)。真空室下方裝有兩個導(dǎo)管,,插入鋼水,,抽真空后鋼水上升至一定高度,再在上升管吹入惰性氣體Ar,、Ar上升帶動鋼液進入真空室接受真空處理,,隨后經(jīng)另一導(dǎo)管流回鋼包。真空室上裝有加合金的加料系統(tǒng),。此法已成為大容量鋼包(>80t)的鋼水主要真空處理方法,。
11 RH—OB
RH吹氧法。是在真空循環(huán)脫氣(RH)法中加上吹氧操作(OxygenBlowing)來升溫,。用于精煉不銹鋼,,是利用減壓下可優(yōu)先進行脫碳反應(yīng);用于精煉普通鋼則可減輕轉(zhuǎn)爐負荷。也可采用加鋁升溫,。
12 OBM—S法
原文為OxygenBottomMaxhutte—Scarp,,由德國Maxhutte-Klockner廠發(fā)明的以天然氣或丙烷作底吹氧槍冷卻介質(zhì)的氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法,。OBM—S是在OBM氧氣底吹轉(zhuǎn)爐的爐帽上安裝側(cè)吹氧槍,底部氧槍吹煤氣,、天然氣預(yù)熱廢鋼,,從而達到增加廢鋼比的目的。
13 NK—CB法
原文為NKKCombinedBlowingSystem,,由日本鋼管公司于1973年建立的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法,,即在頂吹的同時,從爐底吹入少量氣體(Ar,,CO2,N2),,以加強鋼渣的攪拌,,并控制鋼水中的CO分壓。該法采用多孔磚噴嘴,,用于煉低碳鋼可降低成本;用于煉高碳鋼則有利于脫磷,。該法應(yīng)與鐵水預(yù)處理工藝結(jié)合起來。
14 MVOD
在VAD法的設(shè)備上增設(shè)水冷氧槍,,使之在真空下可吹氧脫碳的方法,,由于真空下脫碳為放熱反應(yīng),可省去VAD法的真空加熱措施,。操作過程與VOD法相同,。
15 LF法
原文為LadleFurnace,是1971年日本特殊鋼公司(大同鋼特殊鋼公司)開發(fā)的鋼包爐精煉法,。其設(shè)備和工藝由氬氣攪拌,、埋弧加熱和合金加料系統(tǒng)組合而成。這種工藝的優(yōu)點是:能精確地控制鋼水化學(xué)成分和溫度;降低夾雜物含量;合金元素收得率高,。LF爐已成為煉鋼爐與連鑄機之間不可缺少的一種爐外精煉設(shè)備,。
16 LD煉鋼法
1952年奧鋼聯(lián)林茨(Linz)廠與奧地利阿爾卑斯礦冶公司多納維茨(Donawitz)廠最早在工業(yè)上開發(fā)成功的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法,并以該兩廠的第一個字母而命名,。該法問世后在全世界范圍迅速得到推廣,。美國稱此法為BOF或BOP法,即BasicOxygenFurnace或Process的簡稱,。詳見氧氣頂吹,轉(zhuǎn)爐,。
17 LD—OTB法
原文為LD—OxgyenTopanBottomProcess,由日本神戶制鋼公司加古川廠開發(fā)的頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝,。其特點是使用了專門的底吹單環(huán)縫形噴嘴(SA噴嘴),,因而底吹氣體能控制在很寬的范圍內(nèi)。底部吹入惰性氣體,。
18 LD—HC法
原文為LD—HainautSaubreCRM,,系比利時開發(fā)的用于吹煉高磷鐵水的頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐煉鋼法,,即LD+底吹氧,用碳氫化合物保護噴嘴,。
19 LD-AC法
原文為LD-Arbed-CentreNational,,法國鋼鐵研究所開發(fā)的頂吹氧氣噴石灰粉煉鋼法,用于吹煉高磷鐵水,。
20 KS法
原文KlocknerSteelmaking,,系采用100%固體料操作的底部噴煤粉氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝。底吹氧比率為60%~100%,。
21 K—ES法
將底吹氣體技術(shù),、二次燃燒技術(shù)和噴煤粉技術(shù)結(jié)合起來的電弧爐煉鋼法,它是由日本東京煉鋼公司和德國Kiokner公司共同開發(fā)的技術(shù),,可以以煤代電,。
22 FINKL—VAD法
電弧加熱鋼包脫氣法或稱真空電弧脫氣法。其特點是在真空室的蓋上增設(shè)有電弧加熱裝置,,并在真空下用氬氣攪拌,。該法的脫氣效果穩(wěn)定,而且能脫硫,、脫碳和加入大量合金,。設(shè)備主要由真空室、電弧加熱系統(tǒng),、合金加料裝置,、抽真空系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)組成。
23 DH法
德國DortmundHorder聯(lián)合冶金公司開發(fā)的一種真空處理裝置,。內(nèi)襯耐火材料的真空室,,下部裝上有耐火襯的導(dǎo)管插入鋼包,真空室或鋼包周期性地放下與提升,,使一部分鋼水進入真空室,,處理后返回鋼包。上部有加合金料裝置和真空加熱保溫裝置,。目前已不再建造這種設(shè)備,。
24 CLU法
一種不銹鋼的精煉方法。其原理與AOD法相同,,物點是采用水蒸氣代替氬氣,。該方法是法國Creusot-Loire公司和瑞典Uddeholm公司共同研制成功的,并于1973年正式投入生產(chǎn),。水蒸氣與鋼液接觸后分解為H2和O2;H2使CO分壓降低,。同時,該分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),,因而可抑制鋼液溫度上升,。但鉻的氧化燒損比AOD法的嚴重,。
25 CAS法
原文為Compositionadjustmentbysealedargonbubbling,是在氬氣密封下進行合金成分微調(diào)的爐外精煉方法,。該法由鋼包底部吹氬,,將渣排開后,下降浸漬罩,,繼續(xù)吹氬,,然后加合金微調(diào)成分。其優(yōu)點是可精確控制成分,,且合金收得率高,。
26 CAS—OB法
原文為Compositonadjustmentbysealedargonbubblingwithoxygenblowing,是在CAS設(shè)備上增設(shè)吹氧槍的爐外精煉方法,。降可微調(diào)合金成分外,,它還可加鋁并吹氧升溫(化學(xué)熱法),升溫速度為5~13℃/分,。這種方法可使鋼水溫度精確地控制在±3℃,從而有利于配合連鑄生產(chǎn),。
27 ASEA-SKF法
瑞典開發(fā)的一種鋼包精煉法,。它采用低頻電磁攪拌,在常壓下進行電弧加熱,,在鋼包中造渣精煉,,在另一工位真空除氣,并設(shè)有氧槍,,可在減壓下吹氧脫碳,。為了提高精煉效果,它還可在鋼包底部通過多孔磚吹氬攪拌,,并能加入合金調(diào)整鋼液成分,。
28 AOD法
氬氧脫碳法和簡稱,原文為Argon-OxygenDecarburisation,,是冶煉低碳不銹鋼的主要精煉法,。1964年由美國碳化物公司研制成功,1968年用于實際生產(chǎn),。其冶金原理是用Ar稀釋CO,,使其分壓降低,達到真空的效果,,從而使碳脫到很低的水平,。AOD爐體和傳動裝置與轉(zhuǎn)爐相類似,風眼安放在接近爐底的側(cè)壁上,,向爐內(nèi)吹入的是Ar+O2混合氣體,,原料為初煉爐熔化的鋼水,。吹煉過程分為氧化期、還原期,、精煉期,。它已成為不銹鋼的主要生產(chǎn)工藝。