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西安重鑫电炉ZXVOD真空氧气脱碳(VOD)法

发布时间:2015-3-28 浏览量:1681 分享到:

ZXVOD真空氧气脱碳(VOD)法( vacuum oxygen decarburization) 一种在真空条件下吹氧脱碳并吹氩搅拌生产高铬不锈 钢的炉外精炼技术,西安电炉西安电炉设备西安电弧炉西安精炼炉西安矿热炉西安中频炉 ,西安电渣炉西安重鑫电炉设备有限公司http://www.xazxdl.com由西安重鑫电炉研发的ZX机械泵组、ZX系列七级除尘、ZX系列氧枪、ZX系列控制系统组成。ZXVOD是真空吹氧脱碳法的简称,VOD 法是在真空减压条件下顶吹氧气脱碳,并通过包底吹 氩促进钢液循环,在冶炼不锈钢时能容易的把钢中碳 降到0.02%~0.08%范围内而几乎不氧化铬。并对钢 液进行真空处理,加上氩气的搅拌作用,反应的动力 学条件很有利,能获得良好的去气、去夹杂物的效 果。 1965年联邦德国Edelstahlwerk Witten公司于1965年 开发的50tVOD炉。世界VOD炉的总数已有50台以 上,容量在5~150t之间,最大的是日本新日铁八幡 制铁厂的150t VOD炉。中国采用VOD法精炼虽起步较 8年在大连,但也有了一定的基础和规模,除 大连外,重庆、上海、抚顺、西宁、北京等均先后建 有VOD炉,并各自取得了具有本厂特色的经验。2、VOD法的设备 由真空罐、真空泵、钢包、氧枪、加料系统及取 样、测温装置和终点控制仪表等组成。见图1充 足的水、氧气和氩气来源,高质量的耐火 材料,适用的扒渣工具及高效率的钢包烘烤装置 也是保证VOD炉正常生产的必要条件。1一氧枪;2一取样、测温13一热电偶;4一氩气5一钢包;6一合金料仓7一罐盖;8一防溅盖9一废气排出0;10一废气温度测量;ll一真空罐;12一滑动水0;13机械正空泵组;14一EMK电池;15一ZX系列除尘器(图1) VOD炉罐式设备概观 真空罐 VOD炉有两种型式:钢包置于真空罐内进行精炼的罐式 和在钢包上直接加真空盖的桶式。罐式VOD炉有许多优 点:罐盖面积大,易于布置不同用途的装置;罐内可容 纳大小不同的钢包;易与机械真空泵连接;钢包上部不必带 法兰,结构简单且可以使用较小的自由空间;易于设置 防溅盖;真空罐密封法兰较大,罐盖落下时易于对准, 较易保证密封等。由此罐式VOD炉得到较大的发展。为 了减少钢渣喷溅和防止罐盖过热,在精炼钢包和罐盖之 间设有防溅盖。大连钢厂的VOD炉采用将防溅盖悬挂于 罐盖下部的结构,其优点是闭罐时防溅盖随罐盖下落, 可以自动地对准中心盖于钢包上,简化了盖罐操作。此 外罐底还设有可容纳钢水和炉渣的防漏盘,以防漏钢烧 坏真空罐。 钢包 罐式VOD炉与桶式VOD炉的钢包是有区别的:前者的钢 包不设密封法兰,其自由空间因钢包容量不同波动于 610~1400mm之间;而后者为了保持密封设有法兰, 且自由空间比前者要加高25%~50%,即要有1500~ 2000mm的自由空间以承受激烈的搅拌和沸腾。VOD炉 的包衬承受温度较高,钢液搅动激烈,它经受的化学侵 蚀和机械冲刷也比其他炉外精炼方法的更为严重,故对 包衬耐火材料的选择应特别严格,多采用镁铬砖式镁白 云石砖,其包衬寿命一般为25~30炉,最高可达100 炉。为了加速脱碳,透气砖装于钢包底部中心部位,以 便上涌的氩气泡将钢水面的炉渣推向包壁,使新鲜钢液 暴露于氧气射流之下。真空泵 较高的真空度易于达到较高的技术经济指标,同 时考虑到向真空室吹入氧气进行脱碳时,会产生 大量CO气体,必须及时抽出,故与其他精炼设备 相比.VOD炉所配的真空泵抽气能力较大一些。 对真空系统的除尘也要采取相应措施加以解决。 氧枪 设在VOD02986743610炉的真空盖上,通过活动密封装置插入真空 室内。氧枪有两种类型,一种是在钢管上涂耐火材料 的消耗式氧枪,为ASEA—SKl7精炼炉所用;VOD炉多 采用水冷式非消耗氧枪,喷嘴为拉瓦尔式,为重鑫电炉专有产品。当氧气压 力为0.49~0.59MPa13709218952,氧枪设计马赫数为3,扩张半 角为5。时,吹氧过程是十分平稳的。氧枪距钢水面高 度对13tVOD炉约为1.0m左右,而对50tVOD炉则为 1.4~1.8m。由于这种氧枪喷出的氧气射流速度为 超音速,在入口压强不高的条件下也可以获得较大的 射流全压,因而允许在氧气压强较低和离钢水面较远 的情况下吹氧,这不仅对提高氧枪寿命有益,对不易 获得高压氧气的特殊钢厂,采用它也是极为适宜的。 终点控制仪表 一般采用氧浓差电池为主,废气温度和真空计为辅的废气检测系 统。氧浓差电池控制吹炼过程的原理是: 式中R为气体常数,8.315J/mol℃;T为绝对温度,K;F为法拉 第常数,96500C/mol;E为固体电池的电势,1000mV。根据上 式,废气中氧的分压PO2废愈低,则电池电势E愈大;PO2废愈 高,则电池电势愈小,当PO2废0.021MPa时,E就变为零因为 PO2空0.021MPa、PO2废0.021MPa时,E变为负值。由 于吹氧过程中产生大量CO会改变PO2废,脱碳激烈时PO2废极 小,E增大;脱碳微弱时,CO很少,E会趋近于零,因此根据氧浓差 电势的开始上升,在一定E值下波动和趋近于零,即可确定吹氧脱 碳的起点、正常进行和终点。氧浓差电池只适用于控制趋低碳 C西安重鑫电炉设备有限公司13709218952