VOD炉精炼不锈钢真空度调节方式的优化
VOD炉精炼不锈钢时,钢液入炉时C、Si含量过高是导致吹氧过程喷溅事故的直接原因。依据生产实践,提出两种降低喷溅事故产生几率的优化真空度调节方式,即延长2×104Pa保压时间;3×104Pa和2×104Pa两段式保压。当入炉钢液C≥0.65%、Si≥0.20%时,采用优化后的真空度调节方式,能够有效地预防吹氧过程的喷溅事故,提高VOD冶炼质量和效率。
VOD(Vacuum Oxygen Decarburization)真空吹氧脱碳工艺,是采用真空设备降低脱碳反应的CO分压,从而提高脱碳效率的不锈钢炉外精炼工艺,由于在真空条件下很容易将钢液中的碳去除到很低的水平,因此,该精炼方法主要用于超纯、超低碳不锈钢和合金的二次精炼。VOD炉精炼不锈钢的核心功能是钢液的脱碳保铬,其精炼过程包括吹氧脱碳和还原脱气2个阶段。吹氧脱碳阶段真空度调节对于提高脱碳冶炼质量和效率、避免钢液喷溅等都起着至关重要的作用。
1、吹氧制度中真空度的调节
(1)某冶炼厂VOD精辟不锈钢材料的加工制作工艺 步骤流程为:EAF+LF+VOD(+VHD)或EF+VOD(+VHD)。当C、Si水平都在0.40%~0.65%、0.12%~0.20%比率内,水温T≥1615℃时,是研发中比较好的入VOD吹氧的钢液必备必要条件。此必备必要条件下表示的吹氧机械泵会议制度见示目的1。
(2)理想的VOD炉吹氧冶炼过程为:开泵抽真空→降真空至2×104Par保压→VOD泵(E5A→E4A)开极限真空→转VD泵(E3→E2→E1)极限真空→停泵放气。此时真空调节的主要功能是促进炉内碳氧反应最大程度的进行,同时抑制Cr的氧化,从而进一步完成VOD精炼不锈钢的脱碳保铬任务。经验公式给出当炉内C含量为0.25%时,真空度2×104Pa保压结束转成极限抽真空,根据真空吹氧脱碳原理,在真空条件下使CO分压降低,有利于碳氧反应式[C]+[O]={CO}向生成CO方向移动,碳氧反应能力增强。
2、C、Si含量过高与发生喷溅事故的关系
VOD炉吹氧冶炼刚开始,C、Si急剧的硫化作用所从而时有发生的钢液烧开、CO甲烷气体解决不一及其熔池上浮是导致喷溅交通问题的可以直接因素。吹氧喷溅交通问题的干扰,轻则从而时有发生钢液财产损失,重则从而时有发生设配坏损引响平常出产。在具体情况出产中入炉钢液有差异C、Si分子量时有发生喷溅交通问题的核算概率公式态势右图2。
3、C、Si含量过高时的真空调节方式

(1)当入炉钢液0.65%≤wC≤0.80%、0.20%≤wSi≤0.30%时,可以通过适当延长2×104Pa保压时间来预防喷溅事故,完成脱碳保铬任务。此时真空调节示意图见图3(a)。
钢液C、Si含量是计算耗氧量的主要元素。当入炉钢液C、Si含量高时,吹氧冶炼耗氧量增多,增长冶炼时间。此条件下吹氧,钢液C、Si与氧的化学反应剧烈进行,适当延长2×104Pa保压时间,保证炉内反应强度的均匀性。等到炉内氧化反应剧烈程度呈下降趋势时(一般通过MTA中CO分析曲线确定),再进入极限真空阶段。此方法在入炉C、Si含量稍高于理想入炉条件时,就能够防止发生喷溅现象。
(2)当钢液入炉wC≥0.80%、wSi≥0.30%时,在该条件下吹氧冶炼,炉内硫化表现过度轻微,致使钢液面轻微放热,钢液外面与内外温度因素不匀、炉中CO排查过快,容易造成 喷溅责任事故原因。实计产出时,按照图3(b)下图重力作用调低措施,抑制炉内硫化表现的轻微层面,调低喷溅责任事故原因的产生了成功率。图3(b)中所示,真空度分为3×104Pa和2×104Pa保压两个阶段。由于炉内气压越低,氧化反应越剧烈,所以,当钢液入炉C、Si含量过高时,可以通过3×104Pa保压操作适当延缓炉内的氧化反应剧烈程度,然后再转换到2×104Pa保压操作。同样依据MTA中CO曲线,判断炉内反应趋势,进一步调节真空各个节点的变化时机。此种方法能够有效降低喷溅事故。可以用于入炉钢液0.65%≤wC≤0.80%、0.20%≤wSi≤0.30%时的吹氧脱碳过程中。







