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37种常用炼钢冶炼方法大汇总
2024-03-19 | 阅:  转:  |  分享 
  
37 种 种 常 常 用 用 炼 炼 钢 钢 冶 冶 炼 炼 方 方 法 法 大 大 汇 汇 总 总!
Via 常 州 精 密 钢 管 博 客
1 、 、 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢 : :
一 一 种 种 不 不 需 需 外 外 加 加 热 热 源 源 、 、 主 主 要 要 以 以 液 液 态 态 生 生 铁 铁 为 为 原 原 料 料 的 的 炼 炼 钢 钢 方 方 法 法 。 。 其 其 主 主 要 要 特 特 点 点 是 是 靠 靠 转 转 炉 炉 内 内 液 液 态 态 生 生 铁 铁 的 的 物 物 理 理 热 热 和 和 生 生 铁 铁 内 内 各 各
组 组 分 分 , , 如 如 碳 碳 、 、 锰 锰 、 、 硅 硅 、 、 磷 磷 等 等 与 与 送 送 入 入 炉 炉 内 内 的 的 氧 氧 气 气 进 进 行 行 化 化 学 学 反 反 应 应 所 所 产 产 生 生 的 的 热 热 量 量 作 作 冶 冶 炼 炼 热 热 源 源 来 来 炼 炼 钢 钢 。 。 炉 料 除 铁 水 外 ,
还 有 造 渣 料 ( 石 灰 、 石 英 、 萤 石 等 ) ; 为 了 调 整 温 度 , 还 可 加 入 废 钢 以 及 少 量 的 冷 生 铁 和 矿 石 等 。
转 炉 按 炉 衬 耐 火 材 料 性 质 分 为 碱 性 ( 用 镁 砂 或 白 云 为 内 衬 ) 和 酸 性 ( 用 硅 质 材 料 为 内 衬 ) ; 按 气 体 吹 入 炉 内 的
部 分 分 为 底 吹 顶 吹 和 侧 吹 ; 按 所 采 用 的 气 体 分 为 空 气 转 炉 和 氧 气 转 炉 。 酸 性 转 炉 不 能 去 除 生 铁 中 的 硫 和 磷 , 须
用 优 质 生 铁 , 因 而 应 用 范 围 受 到 限 制 。 碱 性 转 炉 适 于 用 高 磷 生 铁 炼 钢 , 曾 在 西 欧 获 得 较 大 发 展 。 空 气 吹 炼 的 转
炉 钢 , 因 其 含 氮 量 高 , 且 所 用 的 原 料 有 局 限 性 , 又 不 能 多 配 废 钢 , 未 在 世 界 范 围 内 得 到 推 广 。
2 、 、 氧 氧 气 气 顶 顶 吹 吹 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢 : :
用 用 纯 纯 氧 氧 从 从 转 转 炉 炉 顶 顶 部 部 吹 吹 炼 炼 铁 铁 水 水 成 成 钢 钢 的 的 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢 方 方 法 法 , , 或 或 称 称LD 法 法 ; ; 在 在 美 美 国 国 通 通 常 常 称 称BOF 法 法 , , 也 也 称 称BOP 法 法 。 。 它 是 现 代 炼
钢 的 主 要 方 法 。 炉 子 是 一 个 直 立 的 坩 埚 状 容 器 , 用 直 立 的 水 冷 氧 枪 从 顶 部 插 入 炉 内 供 氧 。 炉 身 可 倾 动 。炉 料 通 常 为 铁 水 、 废 钢 和 造 渣 材 料 ; 也 可 加 入 少 量 冷 生 铁 和 铁 矿 石 。 通 过 氧 枪 从 熔 池 上 面 向 下 吹 入 高 压 的 纯 氧
( 含O299.5 % 以 上 ) , 氧 化 去 除 铁 水 中 的 硅 、 锰 、 碳 和 磷 等 元 素 , 并 通 过 造 渣 进 行 脱 磷 和 脱 硫 。 各 种 元 素 氧 化
所 产 生 的 热 量 , 加 热 了 熔 池 的 液 态 金 属 , 使 钢 水 达 到 现 定 的 化 学 成 分 和 温 度 。 它 它 主 主 要 要 用 用 于 于 冶 冶 炼 炼 非 非 合 合 金 金 钢 钢 和 和 低 低 合 合
金 金 钢 钢 ; ; 但 但 通 通 过 过 精 精 炼 炼 手 手 段 段 , , 也 也 可 可 用 用 于 于 冶 冶 炼 炼 不 不 锈 锈 钢 钢 等 等 合 合 金 金 钢 钢 。 。
3 、 、 氧 氧 气 气 底 底 吹 吹 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢 : :
通 通 过 过 转 转 炉 炉 底 底 部 部 的 的 氧 氧 气 气 喷 喷 嘴 嘴 把 把 氧 氧 气 气 吹 吹 入 入 炉 炉 内 内 熔 熔 池 池 , , 使 使 铁 铁 水 水 冶 冶 炼 炼 成 成 钢 钢 的 的 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢 方 方 法 法 。 。 其 特 点 是 ; 炉 子 的 高 度 与 直
径 比 较 小 ; 炉 底 较 平 并 能 快 速 拆 卸 和 更 换 ; 用 风 嘴 、 分 配 器 系 统 和 炉 身 上 的 供 氧 系 统 代 替 氧 气 顶 吹 转 炉 的 氧 枪
系 统 。 由 于 吹 炼 平 稳 、 喷 溅 少 、 烟 尘 量 少 、 渣 中 氧 化 铁 含 量 低 , 因 此 氧 气 底 吹 转 炉 的 金 属 收 得 率 比 氧 气 顶 吹 转
炉 的 高1 % ~2 % ; 采 用 粉 状 造 渣 料 , 由 于 颗 粒 细 、 比 表 面 大 , 增 大 了 反 应 界 面 , 因 此 成 渣 快 , 有 利 于 脱 硫 和 脱
磷 。 此 法 特 别 适 用 于 吹 炼 中 磷 生 铁 , 因 此 在 西 欧 用 得 最 广 。

4 、 、 连 连 续 续 炼 炼 钢 钢 : : 不 不 分 分 炉 炉 次 次 地 地 将 将 原 原 料 料 ( ( 铁 铁 水 水 、 、 废 废 钢 钢 ) ) 从 从 炉 炉 子 子 一 一 端 端 不 不 断 断 地 地 加 加 入 入 , , 将 将 成 成 品 品 ( ( 钢 钢 水 水 ) ) 从 从 炉 炉 子 子 的 的 另 另 一 一 端 端 不 不
断 断 地 地 流 流 出 出 的 的 炼 炼 钢 钢 方 方 法 法 。 。 连 续 炼 钢 工 艺 的 设 想 早 在19 世 纪 就 已 出 现 。 由 于 这 种 工 艺 具 有 设 备 小 、 工 艺 过 程 简 单 而
且 稳 定 等 潜 在 优 越 性 , 几 十 年 来 许 多 国 家 都 作 了 各 种 各 样 方 法 的 大 量 试 验 , 其 中 主 要 有 槽 式 法 、 喷 雾 法 和 泡 沫
法 三 类 , 但 迄 今 为 止 都 尚 未 投 入 工 业 化 生 产 。 5 、 、 混 混 合 合 炼 炼 钢 钢 : : 用 一 个 炉 子 炼 钢 、 另 一 个 电 炉 炼 还 原 渣 或 还 原
渣 与 合 金 , 然 后 在 一 定 的 高 度 下 进 行 冲 混 的 炼 钢 方 法 。 用 此 法 处 理 平 炉 、 转 炉 及 电 炉 所 炼 钢 水 , 可 提 高 钢 的 质
量 。 冲 混 可 增 加 渣 、 钢 间 的 接 触 面 积 , 加 速 化 学 反 应 以 及 脱 氧 、 脱 硫 , 并 有 吸 附 和 聚 合 气 体 及 夹 杂 物 的 作 用 ,从 而 提 高 钢 的 纯 结 度 和 质 量 。

6 、 、 复 复 合 合 吹 吹 炼 炼 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢 : : 在 在 顶 顶 吹 吹 和 和 底 底 吹 吹 氧 氧 气 气 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢 法 法 的 的 基 基 础 础 上 上 , , 综 综 合 合 两 两 者 者 的 的 优 优 点 点 并 并 克 克 服 服 两 两 者 者 的 的 缺 缺 点 点 而 而 发 发 展 展
起 起 来 来 的 的 新 新 炼 炼 钢 钢 方 方 法 法 , , 即 即 在 在 原 原 有 有 顶 顶 吹 吹 转 转 炉 炉 底 底 部 部 吹 吹 入 入 不 不 同 同 气 气 体 体 , , 以 以 改 改 善 善 熔 熔 池 池 搅 搅 拌 拌 。 。 目 前 , 世 界 上 大 多 数 国 家 用 这 种
炼 钢 法 , 并 发 展 了 多 种 类 型 的 复 吹 转 炉 炼 钢 技 术 , 常 见 的 如 英 国 钢 公 司 开 发 的 以 空 气+N2 或Ar2 作 底 吹 气 体 、 以
N2 作 冷 却 气 体 的 熔 池 搅 拌 复 吹 转 炉 炼 钢 法——BSC——BAP 法 , 德 国 克 勒 克 纳—— 马 克 斯 冶 金 厂 开 发 的 用 天 然
保 护 底 枪 、 从 底 部 向 熔 池 分 别 喷 入 煤 和 氧 的KMS 法 、 日 本 川 崎 钢 铁 公 司 开 发 的 将 占 总 氧 量30% 的 氧 气 混 合 石 灰
粉 一 道 从 炉 底 吹 入 熔 池 的K——BOP 法 以 及 新 日 本 钢 铁 公 司 开 发 的 将 占 总 氧 量10%——20% 的 氧 气 从 底 部 吹 入 ,
并 用 丙 烷 或 天 然 气 冷 却 炉 底 喷 嘴 的LD——OB 法 等 。 7 、 、 顶 顶 吹 吹 氧 氧 气 气 平 平 炉 炉 炼 炼 钢 钢 : : 从 从50 年 年 代 代 中 中 期 期 开 开 始 始 , , 在 在 平 平 炉 炉 生 生 产 产
中 中 采 采 用 用1 ~ ~5 支 支 水 水 冷 冷 氧 氧 枪 枪 由 由 炉 炉 顶 顶 插 插 入 入 熔 熔 炼 炼 室 室 , , 直 直 接 接 向 向 熔 熔 池 池 吹 吹 氧 氧 的 的 炼 炼 钢 钢 方 方 法 法 。 。 该 法 改 善 了 熔 池 反 应 的 动 力 学 条 件 ,
使 碳 氧 反 应 的 热 效 应 由 原 来 的 吸 热 变 为 放 热 , 并 改 善 了 热 工 条 件 ; 生 产 率 大 幅 度 地 得 到 提 高 。 8 、 、 电 电 弧 弧 炉 炉 炼 炼 钢 钢 : :
利 利 用 用 电 电 弧 弧 热 热 效 效 应 应 熔 熔 炼 炼 金 金 属 属 和 和 其 其 他 他 物 物 料 料 的 的 一 一 种 种 炼 炼 钢 钢 方 方 法 法 。 。 炼 炼 钢 钢 用 用 三 三 相 相 交 交 流 流 电 电 弧 弧 炉 炉 是 是 最 最 常 常 见 见 的 的 直 直 接 接 加 加 热 热 电 电 弧 弧
炉 炉 。 。 炼 钢 过 程 中 , 由 于 炉 内 无 可 燃 气 体 , 可 根 据 工 艺 要 求 , 形 成 氧 化 性 或 还 原 性 气 氛 和 条 件 , 故 可 以 用 于 冶 炼
优 质 非 合 金 钢 和 合 金 钢 。按 电 炉 每 吨 炉 容 量 的 大 小 , 可 将 电 弧 炉 分 为 普 通 功 率 电 弧 炉 、 高 功 率 电 弧 炉 和 超 高 功 率 电 弧 炉 。 电 弧 炉 炼 钢 向
高 功 率 、 超 高 功 率 发 展 的 目 的 是 为 了 缩 短 冶 炼 时 间 、 降 低 电 耗 、 提 高 生 产 率 、 降 低 成 本 。 随 着 高 功 率 和 超 高 功
率 电 炉 的 出 现 , 电 弧 炉 已 成 为 熔 化 器 , 一 切 精 炼 工 艺 都 在 精 炼 装 置 内 进 行 。 近 近 十 十 年 年 来 来 直 直 流 流 电 电 弧 弧 炉 炉 由 由 于 于 电 电 极 极 消 消 耗 耗
低 低 、 、 电 电 压 压 波 波 动 动 小 小 和 和 噪 噪 音 音 小 小 而 而 得 得 到 到 迅 迅 速 速 发 发 展 展 , , 可 可 用 用 于 于 冶 冶 炼 炼 优 优 质 质 钢 钢 和 和 铁 铁 合 合 金 金 。 。
9 、 、STB 法 法 : : 原 文 为Sumitomo Top and Bottom blowing process , 由 日 本 住 友 金 属 公 司 开 发 的 顶 底 复 吹 转 炉
炼 钢 法 。 该 该 法 法 综 综 合 合 了 了 氧 氧 气 气 顶 顶 吹 吹 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢 法 法 和 和 氧 氧 气 气 底 底 吹 吹 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢 法 法 两 两 者 者 的 的 优 优 点 点 。 。 用 用 于 于 吹 吹 炼 炼 低 低 碳 碳 钢 钢 , , 脱 脱 磷 磷 效 效 果 果 好 好 且 且
成 成 本 本 下 下 降 降 显 显 著 著 。 。 所 用 的 底 吹 气 体 为O2 、CO2 、N2 等 。 在STB 法 基 础 上 又 开 发 了 从 顶 部 喷 吹 粉 末 的STB—P 法 ,
进 一 步 改 善 了 高 碳 钢 的 脱 磷 条 件 , 并 用 于 精 炼 不 锈 钢 。 10 、 、RH 法 法 : : 又 又 称 称 循 循 环 环 法 法 真 真 空 空 处 处 理 理 。 。 由 由 德 德 国 国
Ruhrstahl/Heraeus 二 二 公 公 司 司 共 共 同 同 开 开 发 发 。 。 真 空 室 下 方 装 有 两 个 导 管 , 插 入 钢 水 , 抽 真 空 后 钢 水 上 升 至 一 定 高 度 , 再
在 上 升 管 吹 入 惰 性 气 体Ar 、Ar 上 升 带 动 钢 液 进 入 真 空 室 接 受 真 空 处 理 , 随 后 经 另 一 导 管 流 回 钢 包 。 真 空 室 上 装
有 加 合 金 的 加 料 系 统 。 此 法 已 成 为 大 容 量 钢 包 ( >80t ) 的 钢 水 主 要 真 空 处 理 方 法 。 11 、 、RH—OB : : RH 吹 吹 氧 氧
法 法 。 。 是 是 在 在 真 真 空 空 循 循 环 环 脱 脱 气 气 ( (RH ) ) 法 法 中 中 加 加 上 上 吹 吹 氧 氧 操 操 作 作 ( (Oxygen Blowing ) ) 来 来 升 升 温 温 。 。 用 于 精 炼 不 锈 钢 , 是 利 用 减 压
下 可 优 先 进 行 脱 碳 反 应 ; 用 于 精 炼 普 通 钢 则 可 减 轻 转 炉 负 荷 。 也 可 采 用 加 铝 升 温 。 12 、 、OBM—S 法 法 : : 原 文 为
Oxygen Bottom Maxhutte—Scarp , 由 德 国Maxhutte-Klockner 厂 发 明 的 以 天 然 气 或 丙 烷 作 底 吹 氧 枪 冷 却 介 质 的
氧 气 底 吹 转 炉 炼 钢 法 。OBM—S 是 是 在 在OBM 氧 氧 气 气 底 底 吹 吹 转 转 炉 炉 的 的 炉 炉 帽 帽 上 上 安 安 装 装 侧 侧 吹 吹 氧 氧 枪 枪 , , 底 底 部 部 氧 氧 枪 枪 吹 吹 煤 煤 气 气 、 、 天 天 然 然 气 气 预 预 热 热
废 废 钢 钢 , , 从 从 而 而 达 达 到 到 增 增 加 加 废 废 钢 钢 比 比 的 的 目 目 的 的 。 。 13 、 、NK—CB 法 法 : : 原 文 为NKK Combined Blowing System , 由 日 本 钢
管 公 司 于1973 年 建 立 的 顶 底 复 吹 转 炉 炼 钢 法 , 即 在 顶 吹 的 同 时 , 从 炉 底 吹 入 少 量 气 体 (Ar ,CO2 ,N2 ) , 以 加
强 钢 渣 的 搅 拌 , 并 控 制 钢 水 中 的CO 分 压 。 该 该 法 法 采 采 用 用 多 多 孔 孔 砖 砖 喷 喷 嘴 嘴 , , 用 用 于 于 炼 炼 低 低 碳 碳 钢 钢 可 可 降 降 低 低 成 成 本 本 ; ; 用 用 于 于 炼 炼 高 高 碳 碳 钢 钢 则 则 有 有
利 利 于 于 脱 脱 磷 磷 。 。 该 该 法 法 应 应 与 与 铁 铁 水 水 预 预 处 处 理 理 工 工 艺 艺 结 结 合 合 起 起 来 来 。 。 14 、 、MVOD : : 在VAD 法 的 设 备 上 增 设 水 冷 氧 枪 , 使 之 在 真
空 下 可 吹 氧 脱 碳 的 方 法 , 由 于 真 空 下 脱 碳 为 放 热 反 应 , 可 省 去VAD 法 的 真 空 加 热 措 施 。 操 作 过 程 与VOD 法 相
同 。 15 、 、LF 法 法 : : 原 文 为Ladle Furnace , 是1971 年 日 本 特 殊 钢 公 司 ( 大 同 钢 特 殊 钢 公 司 ) 开 发 的 钢 包 炉 精
炼 法 。 其 设 备 和 工 艺 由 氩 气 搅 拌 、 埋 弧 加 热 和 合 金 加 料 系 统 组 合 而 成 。 这 这 种 种 工 工 艺 艺 的 的 优 优 点 点 是 是 : : 能 能 精 精 确 确 地 地 控 控 制 制 钢 钢 水 水
化 化 学 学 成 成 分 分 和 和 温 温 度 度 ; ; 降 降 低 低 夹 夹 杂 杂 物 物 含 含 量 量 ; ; 合 合 金 金 元 元 素 素 收 收 得 得 率 率 高 高 。 。LF 炉 炉 已 已 成 成 为 为 炼 炼 钢 钢 炉 炉 与 与 连 连 铸 铸 机 机 之 之 间 间 不 不 可 可 缺 缺 少 少 的 的 一 一 种 种 炉 炉 外 外
精 精 炼 炼 设 设 备 备 。 。 16 、 、LD 炼 炼 钢 钢 法 法 : : 1952 年 奥 钢 联 林 茨 (Linz ) 厂 与 奥 地 利 阿 尔 卑 斯 矿 冶 公 司 多 纳 维 茨
(Donawitz ) 厂 最 早 在 工 业 上 开 发 成 功 的 氧 气 顶 吹 转 炉 炼 钢 法 , 并 以 该 两 厂 的 第 一 个 字 母 而 命 名 。 该 该 法 法 问 问 世 世 后 后
在 在 全 全 世 世 界 界 范 范 围 围 迅 迅 速 速 得 得 到 到 推 推 广 广 。 。 美 美 国 国 称 称 此 此 法 法 为 为BOF 或 或BOP 法 法 , , 即 即Basic Oxygen Furnace 或 或Process 的 的 简 简 称 称 。 。 详 详
见 见 氧 氧 气 气 顶 顶 吹 吹, 转 转 炉 炉 。 。 17 、 、LD—OTB 法 法 : : 原 文 为LD—Oxgyen Top an Bottom Process , 由 由 日 日 本 本 神 神 户 户 制 制 钢 钢 公 公 司 司
加 加 古 古 川 川 厂 厂 开 开 发 发 的 的 顶 顶 底 底 复 复 合 合 吹 吹 炼 炼 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢 工 工 艺 艺 。 。 其 特 点 是 使 用 了 专 门 的 底 吹 单 环 缝 形 喷 嘴 (SA 喷 嘴 ) , 因 而 底 吹
气 体 能 控 制 在 很 宽 的 范 围 内 。 底 部 吹 入 惰 性 气 体 。 18 、 、LD—HC 法 法 : : 原 文 为LD—Hainaut Saubre CRM , 系 系
比 比 利 利 时 时 开 开 发 发 的 的 用 用 于 于 吹 吹 炼 炼 高 高 磷 磷 铁 铁 水 水 的 的 顶 顶 底 底 复 复 合 合 吹 吹 炼 炼 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢 法 法 , , 即 即LD+ 底 底 吹 吹 氧 氧 , , 用 用 碳 碳 氢 氢 化 化 合 合 物 物 保 保 护 护 喷 喷 嘴 嘴 。 19 、 、
LD-AC 法 法 : : 原 文 为LD - Arbed - Centre National , 法 法 国 国 钢 钢 铁 铁 研 研 究 究 所 所 开 开 发 发 的 的 顶 顶 吹 吹 氧 氧 气 气 喷 喷 石 石 灰 灰 粉 粉 炼 炼 钢 钢 法 法 , , 用 用 于 于 吹 吹
炼 炼 高 高 磷 磷 铁 铁 水 水 。 。 20 、 、KS 法 法 : : 原 文Klockner Steelmaking , 系 系 采 采 用 用100% 固 固 体 体 料 料 操 操 作 作 的 的 底 底 部 部 喷 喷 煤 煤 粉 粉 氧 氧 气 气 转 转 炉 炉 炼 炼 钢 钢
工 工 艺 艺 。 。 底 底 吹 吹 氧 氧 比 比 率 率 为 为60% ~ ~100% 。 。 21 、 、K—ES 法 法 : : 将 将 底 底 吹 吹 气 气 体 体 技 技 术 术 、 、 二 二 次 次 燃 燃 烧 烧 技 技 术 术 和 和 喷 喷 煤 煤 粉 粉 技 技 术 术 结 结 合 合 起 起 来 来的 的 电 电 弧 弧 炉 炉 炼 炼 钢 钢 法 法 , 它 是 由 日 本 东 京 炼 钢 公 司 和 德 国Kiokner 公 司 共 同 开 发 的 技 术 , 可 以 以 煤 代 电 。 22 、 、FINKL—
VAD 法 法 : : 电 电 弧 弧 加 加 热 热 钢 钢 包 包 脱 脱 气 气 法 法 或 或 称 称 真 真 空 空 电 电 弧 弧 脱 脱 气 气 法 法 。 。 其 其 特 特 点 点 是 是 在 在 真 真 空 空 室 室 的 的 盖 盖 上 上 增 增 设 设 有 有 电 电 弧 弧 加 加 热 热 装 装 置 置 , , 并 并 在 在 真 真
空 空 下 下 用 用 氩 氩 气 气 搅 搅 拌 拌 。 。 该 法 的 脱 气 效 果 稳 定 , 而 且 能 脱 硫 、 脱 碳 和 加 入 大 量 合 金 。 设 备 主 要 由 真 空 室 、 电 弧 加 热 系
统 、 合 金 加 料 装 置 、 抽 真 空 系 统 及 液 压 系 统 组 成 。 23 、 、DH 法 法 : : 德 德 国 国Dortmund Horder 联 联 合 合 冶 冶 金 金 公 公 司 司 开 开 发 发 的 的
一 一 种 种 真 真 空 空 处 处 理 理 装 装 置 置 。 。 内 衬 耐 火 材 料 的 真 空 室 , 下 部 装 上 有 耐 火 衬 的 导 管 插 入 钢 包 , 真 空 室 或 钢 包 周 期 性 地 放 下
与 提 升 , 使 一 部 分 钢 水 进 入 真 空 室 , 处 理 后 返 回 钢 包 。 上 部 有 加 合 金 料 装 置 和 真 空 加 热 保 温 装 置 。 目 前 已 不 再
建 造 这 种 设 备 。 24 、 、CLU 法 法 : : 一 一 种 种 不 不 锈 锈 钢 钢 的 的 精 精 炼 炼 方 方 法 法 。 。 其 其 原 原 理 理 与 与AOD 法 法 相 相 同 同 , , 物 物 点 点 是 是 采 采 用 用 水 水 蒸 蒸 气 气 代 代 替 替 氩 氩 气 气 。 。
该 该 方 方 法 法 是 是 法 法 国 国Creusot-Loire 公 公 司 司 和 和 瑞 瑞 典 典Uddeholm 公 公 司 司 共 共 同 同 研 研 制 制 成 成 功 功 的 的 , , 并 并 于 于1973 年 年 正 正 式 式 投 投 入 入 生 生 产 产 。 。 水 蒸 气 与
钢 液 接 触 后 分 解 为H2 和O2 ;H2 使CO 分 压 降 低 。 同 时 , 该 分 解 反 应 为 吸 热 反 应 , 因 而 可 抑 制 钢 液 温 度 上 升 。 但
铬 的 氧 化 烧 损 比AOD 法 的 严 重 。 25 、 、CAS 法 法 : : 原 原 文 文 为 为Composition adjustment by sealed
argonbubbling , , 是 是 在 在 氩 氩 气 气 密 密 封 封 下 下 进 进 行 行 合 合 金 金 成 成 分 分 微 微 调 调 的 的 炉 炉 外 外 精 精 炼 炼 方 方 法 法 。 。 该 法 由 钢 包 底 部 吹 氩 , 将 渣 排 开 后 , 下
降 浸 渍 罩 , 继 续 吹 氩 , 然 后 加 合 金 微 调 成 分 。 其 优 点 是 可 精 确 控 制 成 分 , 且 合 金 收 得 率 高 。 26 、 、CAS—OB
法 法 : : 原 原 文 文 为 为Compositon adjustment by sealed argon bubbling with oxygen blowing , , 是 是 在 在CAS 设 设 备 备 上 上
增 增 设 设 吹 吹 氧 氧 枪 枪 的 的 炉 炉 外 外 精 精 炼 炼 方 方 法 法 。 。 降 可 微 调 合 金 成 分 外 , 它 还 可 加 铝 并 吹 氧 升 温 ( 化 学 热 法 ) , 升 温 速 度 为5 ~
13 ℃/ 分 。 这 种 方 法 可 使 钢 水 温 度 精 确 地 控 制 在±3 ℃ , 从 而 有 利 于 配 合 连 铸 生 产 。 27 、 、ASEA-SKF 法 法 : : 瑞 瑞 典 典
开 开 发 发 的 的 一 一 种 种 钢 钢 包 包 精 精 炼 炼 法 法 。 。 它 它 采 采 用 用 低 低 频 频 电 电 磁 磁 搅 搅 拌 拌 , , 在 在 常 常 压 压 下 下 进 进 行 行 电 电 弧 弧 加 加 热 热 , , 在 在 钢 钢 包 包 中 中 造 造 渣 渣 精 精 炼 炼 , , 在 在 另 另 一 一 工 工 位 位 真 真 空 空
除 除 气 气 , , 并 并 设 设 有 有 氧 氧 枪 枪 , , 可 可 在 在 减 减 压 压 下 下 吹 吹 氧 氧 脱 脱 碳 碳 。 。 为 了 提 高 精 炼 效 果 , 它 还 可 在 钢 包 底 部 通 过 多 孔 砖 吹 氩 搅 拌 , 并 能
加 入 合 金 调 整 钢 液 成 分 。 28 、 、AOD 法 法 : :
氩 氩 氧 氧 脱 脱 碳 碳 法 法 和 和 简 简 称 称 , , 原 原 文 文 为 为Argon-Oxygen Decarburisation , , 是 是 冶 冶 炼 炼 低 低 碳 碳 不 不 锈 锈 钢 钢 的 的 主 主 要 要 精 精 炼 炼 法 法 。 。1964 年 由
美 国 碳 化 物 公 司 研 制 成 功 ,1968 年 用 于 实 际 生 产 。 其 冶 金 原 理 是 用Ar 稀 释CO , 使 其 分 压 降 低 , 达 到 真 空 的 效
果 , 从 而 使 碳 脱 到 很 低 的 水 平 。AOD 炉 体 和 传 动 装 置 与 转 炉 相 类 似 , 风 眼 安 放 在 接 近 炉 底 的 侧 壁 上 , 向 炉 内 吹
入 的 是Ar+O2 混 合 气 体 , 原 料 为 初 炼 炉 熔 化 的 钢 水 。 吹 炼 过 程 分 为 氧 化 期 、 还 原 期 、 精 炼 期 。 它 已 成 为 不 锈 钢
的 主 要 生 产 工 艺 。
特 特 殊 殊 冶 冶 金 金 法 法
包 包 括 括 电 电 渣 渣 重 重 熔 熔 、 、 真 真 空 空 冶 冶 金 金 、 、 等 等 离 离 子 子 冶 冶 金 金 、 、 电 电 子 子 束 束 熔 熔 炼 炼 、 、 区 区 域 域 熔 熔 炼 炼 等 等 多 多 种 种 炼 炼 钢 钢 方 方 法 法 的 的 总 总 称 称 。 。 某 些 高 新 技 术 或 特 殊
用 途 要 求 特 高 纯 度 的 钢 , 若 用 普 通 炼 钢 方 法 加 炉 外 精 炼 达 不 到 要 求 时 , 则 可 采 用 特 殊 冶 金 方 法 炼 制 。29 、 、 电 电 渣 渣 重 重 熔 熔 : : 将 将 冶 冶 炼 炼 好 好 的 的 钢 钢 铸 铸 造 造 或 或 锻 锻 压 压 成 成 为 为 电 电 极 极 , , 通 通 过 过 熔 熔 渣 渣 电 电 阻 阻 热 热 进 进 行 行 二 二 次 次 重 重 熔 熔 的 的 精 精 炼 炼 工 工 艺 艺 , , 也 也 称 称ESR 。 。 它
的 热 源 来 自 熔 渣 电 阻 热 , 重 熔 时 自 耗 电 极 浸 入 熔 渣 中 , 电 流 通 过 电 离 后 的 熔 渣 , 使 熔 渣 升 温 达 到 比 被 熔 自 耗 电
极 熔 点 高 得 多 的 温 度 。 插 入 熔 渣 中 的 自 耗 电 极 端 头 熔 化 后 形 成 熔 滴 , 并 靠 自 重 穿 越 渣 池 , 得 到 渣 洗 精 炼 而 后 在
减 少 空 气 污 染 的 情 况 下 进 入 金 属 熔 池 。 钢 锭 与 结 晶 器 壁 之 间 形 成 薄 的 渣 皮 , 既 减 缓 了 径 向 冷 却 , 也 改 善 了 成 品
钢 锭 表 面 质 量 , 借 助 结 晶 器 底 部 水 冷 , 凝 固 成 轴 向 结 晶 倾 向 和 偏 析 少 的 重 熔 钢 锭 , 改 善 了 热 加 工 塑 性 。

30 、 、 等 等 离 离 子 子 冶 冶 金 金 : : 以 以 等 等 离 离 子 子 流 流 为 为 热 热 源 源 的 的 冶 冶 金 金 过 过 程 程 , , 即 即 利 利 用 用 等 等 离 离 子 子 枪 枪 将 将 电 电 能 能 转 转 变 变 为 为 定 定 向 向 等 等 离 离 子 子 射 射 流 流 中 中 的 的 热 热 能 能 。 。 等
离 子 射 流 具 有 电 弧 稳 定 、 热 量 高 度 集 中 、 可 达 到 非 常 高 的 温 度 等 特 点 。 有 的 等 离 子 枪 的 工 作 温 度 高 达5000 ~
20000 ℃ 。 等 离 子 枪 可 用 惰 性 气 体 (Ar ) 、 还 原 性 气 体 (H2 ) 等 为 介 质 , 以 达 到 不 同 的 冶 金 目 的 。 等 离 子 炉 可
用 于 熔 炼 高 熔 点 金 属 和 活 泼 金 属 以 及 金 属 或 合 金 的 提 纯 。 等 离 子 体 技 术 也 已 用 于 钢 铁 厂 废 尘 处 理 和 铁 合 金 生 产
工 艺 。

31 、 、 喷 喷 射 射 冶 冶 金 金 : : 为 为 加 加 速 速 液 液 体 体 金 金 属 属 与 与 物 物 料 料 的 的 物 物 理 理 化 化 学 学 反 反 应 应 , , 用 用 气 气 体 体 喷 喷 射 射 的 的 方 方 法 法 把 把 粉 粉 末 末 物 物 料 料 送 送 入 入 液 液 体 体 金 金 属 属 , , 完 完 成 成 冶 冶
金 金 反 反 应 应 的 的 工 工 艺 艺 , , 亦 亦 称 称 喷 喷 粉 粉 冶 冶 金 金 。 。 该 工 艺 广 泛 用 于 铁 水 予 处 理 和 钢 包 精 炼 , 以 达 到 脱 硫 、 脱 氧 、 成 分 微 调 、 使 夹
杂 物 变 性 的 目 的 。 此 工 艺 的 反 应 速 度 快 , 物 料 利 用 率 高 。

32 、 、 区 区 域 域 熔 熔 炼 炼 : :1952 年 年W.G.Pfann 提 提 出 出 的 的 一 一 种 种 利 利 用 用 液 液 固 固 相 相 中 中 杂 杂 质 质 元 元 素 素 溶 溶 解 解 度 度 不 不 同 同 的 的 特 特 点 点 提 提 炼 炼 金 金 属 属 的 的 工 工 艺 艺 。 。 其 操
作 原 理 是 : 设 一 个 均 匀 的 固 态 金 属 棒 中 有 一 小 段 金 属 被 熔 化 成 液 体 , 那 么 , 若 这 一 小 段 液 态 区 域 自 左 向 右 缓 慢
移 动 , 则 每 移 动 一 次 , 杂 质 都 会 重 新 分 布 , 其 效 果 就 相 当 于 把 杂 质 驱 赶 到 右 端 。 经 过 多 次 这 样 的 重 复 , 左 端 金
属 便 可 达 到 很 高 的 纯 度 。

33 、 、 真 真 空 空 冶 冶 金 金 : : 在 在 低 低 于 于0.1MPa 至 至 超 超 高 高 真 真 空 空 条 条 件 件 下 下[133.3× ( ( < <760 ~ ~10-12 ) )Pa] 进 进 行 行 的 的 冶 冶 金 金 过 过 程 程 , , 包 包 括 括 金 金 属 属 及 及 合 合
金 金 的 的 提 提 炼 炼 、 、 冶 冶 炼 炼 、 、 重 重 熔 熔 、 、 精 精 炼 炼 、 、 成 成 形 形 和 和 热 热 处 处 理 理 。 。 目 的 主 要 在 于 : ① 减 少 金 属 受 气 相 的 污 染 ; ② 降 低 溶 解 于 金 属 中
的 气 体 或 易 挥 发 的 杂 质 含 量 ; ③ 促 进 有 气 态 产 物 的 化 学 反 应 ; ④ 避 免 由 耐 火 材 料 容 器 带 来 的 污 染 。 以 适 应 高 性 能
金 属 材 料 及 新 型 金 属 材 料 的 需 要 。 随 着 生 产 电 热 材 料 、 电 工 合 金 、 软 磁 合 金 以 及 高 温 镍 基 合 金 等 高 性 能 和 新 型
金 属 材 料 的 需 要 , 发 展 了 各 种 真 空 熔 炼 方 法 , 主 要 有 真 空 电 阻 熔 炼 、 真 空 感 应 熔 炼 、 真 空 电 弧 重 熔 、 电 子 束 熔
炼 及 电 渣 重 熔 等 。
34 、 、 真 真 空 空 电 电 弧 弧 熔 熔 炼 炼 : : 在 在 真 真 空 空 ( (10-2 ~ ~10-1Pa ) ) 下 下 借 借 助 助 电 电 弧 弧 供 供 热 热 重 重 熔 熔 金 金 属 属 和 和 合 合 金 金 的 的 工 工 艺 艺 , , 也 也 称 称VAR 法 法 。 。 其 过 程
是 : 以 水 冷 铜 坩 埚 为 正 极 , 被 熔 自 耗 电 极 接 在 经 滑 动 密 封 进 入 炉 体 的 假 电 极 上 为 负 极 , 输 入 低 压 直 流 电 流 在 电
极 与 坩 埚 底 之 间 引 弧 , 借 助 电 弧 供 热 重 熔 金 属 和 合 金 。 伴 随 自 耗 电 极 的 熔 化 , 通 过 控 制 电 极 的 下 降 速 度 , 将 自
耗 电 极 重 熔 为 成 分 均 匀 、 组 织 致 密 、 纯 净 度 高 和 偏 析 少 的 重 熔 钢 锭 。 它 不 仅 用 于 重 熔 活 性 金 属 和 耐 热 难 熔 金
属 , 而 且 也 用 于 重 熔 使 用 要 求 较 严 格 的 高 温 合 金 和 特 殊 钢 。

35 、 、 真 真 空 空 电 电 子 子 束 束 熔 熔 炼 炼 : : 在 在 较 较 高 高 真 真 空 空 ( (133.3×10-4 ~ ~133.3×10-8Pa) 下 下 用 用 电 电 子 子 枪 枪 发 发 射 射 电 电 子 子 束 束 , , 轰 轰 击 击 被 被 熔 熔 炼 炼 物 物 料 料 ( ( 作 作
为 为 阳 阳 极 极 ) ) , , 使 使 之 之 熔 熔 化 化 并 并 滴 滴 入 入 水 水 冷 冷 铜 铜 结 结 晶 晶 器 器 凝 凝 固 固 成 成 锭 锭 的 的 熔 熔 炼 炼 方 方 法 法 。 。 锭 由 机 械 装 置 连 续 抽 出 。 此 法 可 以 调 节 能 量 分
布 , 控 制 熔 化 速 度 。 电 子 束 重 熔 材 料 的 纯 净 度 比 其 他 真 空 熔 炼 法 的 更 高 。 它 适 于 熔 炼 钨 、 钼 等 金 属 及 其 合 金 、
高 级 合 金 钢 、 高 温 合 金 和 超 纯 金 属 。

36 、 、 真 真 空 空 电 电 阻 阻 熔 熔 炼 炼 : : 在 在 真 真 空 空 下 下 以 以 电 电 流 流 通 通 过 过 导 导 体 体 所 所 产 产 生 生 的 的 热 热 为 为 热 热 源 源 的 的 熔 熔 炼 炼 方 方 法 法 。 。 一 般 采 取 间 接 加 热 , 由 电 热 体 把
热 能 传 给 炉 中 物 料 。 根 据 需 要 , 电 阻 炉 内 的 气 氛 可 以 是 惰 性 或 保 护 性 的 。 真 空 电 阻 炉 可 设 计 成 熔 炼 炉 或 热 处 理
炉 。

37 、 、 真 真 空 空 感 感 应 应 熔 熔 炼 炼 : : 在 在 真 真 空 空 下 下 利 利 用 用 感 感 应 应 电 电 热 热 效 效 应 应 熔 熔 炼 炼 金 金 属 属 和 和 合 合 金 金 的 的 工 工 艺 艺 。 。 按 炉 料 和 容 量 选 择 电 源 频 率 。 它 有 高
频 ( >104Hz ) 和 中 频 (50 ~104Hz ) 以 及 工 频 (50 或60Hz ) 两 类 。 感 应 炉 又 分 有 芯 ( 闭 槽 式 ) 和 无 芯 ( 坩 埚
式 ) 两 大 类 。 前 者 电 热 效 率 高 , 功 率 因 数 高 , 但 要 有 起 熔 体 , 熔 炼 温 度 低 , 适 用 于 单 一 品 种 的 连 续 熔 炼 ; 后 者
熔 炼 温 度 高 , 电 热 效 率 低 , 适 于 特 殊 钢 和 镍 基 合 金 等 的 熔 炼 。 真 空 感 应 熔 炼 在 高 温 合 金 、 高 强 度 钢 和 超 高 强 度
钢 等 生 产 中 得 到 广 泛 应 用 。
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