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