金属提纯中频熔化炉

国内研制采用金属提纯中频熔化炉，在冶炼合金钢，特殊要求钢时，可使中频感应炉由“化钢”转变为炼钢，使其质量指标达到目前的AOD,VOD,LF精炼炉，VD真空脱气炉的质量水平，是适用于中小炉型冶炼及铸造企业提高质量，减少废品的一个重要途径，是一种投资少，见效快，成本低，质量高的生产工艺，是一种节能降耗的环保型生产工艺，是一种吨流程的生产工艺。本技术是根据不同的钢种，不同的要求，不同的气体通过中频感应炉精炼供气系统的控制气体流量，达到去除夹渣物及〖O〗〖N〗〖H〗含量或特殊要求所需脱碳及含氮钢时吹入氮气增氧。

中频炉吹氩精炼的原理：感应炉底吹氩精炼过程是在钢液预脱氧完成，取样分析补加合金料后，将高纯度氩气通过安装在炉底的气体扩散器导入钢液(只会透气不会渗楼钢液）当氩气通过气体扩散器，分散度较高，具有较大上升速度的气泡流。无数的气泡通过钢液将会把〖O〗〖N〗〖H〗及夹杂物带出钢液，从而达到精炼的作用。

钢液内部每个氩气泡就是一个小的“真空室”在氩气气泡里不含〖O〗〖N〗〖H〗的气体，也就是说氩气泡里面这些气体的分压力等于零。

当分压力很高的氩气泡穿过钢液时，呈溶解状态存在的〖O〗〖N〗〖H〗和非溶解状态存在的CO等均会自动地进入氩气泡内，并随着气泡上升而溢出，从而达到脱气的目的，达到去除非金属夹杂物的目的。

从2011年8月初开始进行了中频精炼炉冶炼，精炼后钢的质量纯净度大大提高，精炼前后的夹杂物对比明显降低，气体含量大大减少，具体对比如下：

1、吹氩精炼去除铅〖pb〗的效果

钢种	吹Ar min	精炼前（%）	精炼后（%）	降低率（%）
40	20	0.0087	0.0016	80.4
AISI430	19	0.0300	0.008	78.2

2、吹氩精炼去氢〖H〗的效果

钢种	吹Ar min	〖H〗含量的变化/10-6		降低率（%）
钢种	吹Ar min	精炼前（%）	精炼后（%）	降低率（%）
40	20	12.0	2.8	75.9
AISI430	35	9.3	4.51	52.1
2GMN13	31	7.9	4.15	50.0

夹杂物：

钢中非金属夹杂物显微评定方法GB10561-2005

项目	A	B	C	D
项目	硫化物	氧化物	硅酸盐	球状氧化物
精炼前平均	1.8级	1.7级	1.5级	2.1级
精炼后平均	0.55级	0.64级	0.5级	0.67级
平均降低%	69	62	67	68

现实测标准完全满足技术要求：

氢含量小于1.0ppm，满足模具钢要求≦2.5ppm，其他钢种≦3.0ppm。
养含量小于0.0050%。
对钢锭加工后，进行超声波检测均达到（GB/T133515-1991)二级标准。
对304等不锈钢精炼与不锈钢的机械性能对比：（GB/T328-2002)

抗拉强度：精炼钢前549.53Mpa 精炼后606.82Mpa提高57.29Mpa
屈服强度：精炼钢前270Mpa 精炼后339.52Mpa提高69.52Mpa
最大力：精炼钢前38.46pa 精炼后49.10Mpa提高10.64Mpa

本技术实用于感应炉及工频炉。吨座为0.5T-20T炉体。实用于

碱性MgO砂炉衬。2、弱碱性MgO＋AI₂O₃炉衬。3、中性刚玉AI₂O₃炉衬。

偏酸性中性AI₂O₃ ＋ SiO2炉衬。5、酸性石英砂炉衬。

本技术不会增加冶炼时间，因为精炼是在加完合金料进行熔化过程中进行精炼，因而不会延冶炼时间，从而也不会增加电耗。

因钢液经过精炼，使产品质量明显提高。而成本有所增加。每吨钢同步增加8.23元。钢质量的提高、废品的减少、总的来讲成本还是降低的。

五吨中频感应感应炉底吹氩气精炼总结

一、2011年8月12日采用美联矿中性干打料打制，同天下午6点烤炉，第二天上午7点50分取样，前两炉按工艺没有吹氩精炼，第三炉按工艺开始吹氩精炼。

二、至8月21日以生产21炉，取其中有代表的三炉钢锭。炉号110483，钢种42CrMo 做吹氩前，吹氩后，成品取样进行对比夹杂物含量。对比结果见表1，通过对比硫化物、氧化铝、硅酸盐、球状氧化物，夹杂物明显减少，能达到预期效果，其中化学成分见表1

三、吹氩精炼时间为10-15分钟，压力为0.5Mpa。优质钢为10分钟，特殊钢要求及特殊用途为15分钟。平均三炉钢使用一瓶氩气，成本为2.5元/吨。

四．冶炼时间。同以前未采用精炼基本相同，吹氩是在加完合金熔化过程中进行的，不占用冶炼时间。

五、炉衬寿命有明显提高，现在正炼28炉，炉体情况无明显变化，未进行修补。以往已修补一次，预计可达到65-70炉次以上，比未吹氩精炼提高20炉次以上。

甲公司精炼前后金相分析夹杂物数据对比（2011年8月）

炉号	钢种	取样时间	A 硫化物	B 氧化铝	C 硅酸盐	D 球状氧化物
110427	30Cr1Mo1v	精炼前	2.5级	2.5级	1.4级	2.5级
110427	30Cr1Mo1v	精炼后	0.5级	0.3级	0.0级	1.5级
110480	42CrMO	精炼前	2.5级	2.5级	1.9级	2.5级
110480	42CrMO	精炼后	0.5级	0.5级	1.0级	0.5级
110483	42CrMO	精炼前	2.0级	1.5级	1.9级	2.5级
110483	42CrMO	精炼后	1.0级	0.5级	1.0级	0.5级
110490	42CrMO	精炼前	1.5级	1.4级	1.8级	2.0级
110490	42CrMO	精炼后	0.5级	0.5级	0.5级	0.5级
110496	42CrMO	精炼前	1.5级	1.0级	1.5级	1.5级
110496	42CrMO	精炼后	0.5级	0.7级	0.5级	0.5级
110544	III3	精炼前	0.7级	1.0级	0.5级	1.2级
110544	III3	精炼后	0.5级	1.0级	0.5级	0.5级
110521	304	精炼前	2.0级	2.5级	2.0级	2.5级
110521	304	精炼后	0.5级	1.0级	0.5级	0.5级
110524	9Cr2Mo	精炼前	2.2级	1.5级	2.0级	2.5级
110524	9Cr2Mo	精炼后	0.5级	0.6级	0.9级	1.0级
110541	Cr12	精炼前	1.0级	1.3级	0.5级	1.5级
110541	Cr12	精炼后	0.5 级	1.0级	0.0级	0.5级
110533	42CrMo	精炼前
110533	42CrMo	精炼后	0.6级	0.5级	0.5级	0.7级
110519	35Cr24Ni7si2NRe	精炼前
110519	35Cr24Ni7si2NRe	精炼后	0.5级	0.5级	0.0级	0.7级
11533	GCr15	精炼前	0.8级	1.0级	0.5级	1.0级
11533	GCr15	精炼后	0.5级	0.65级	0.0级	0.5级
110661	Cr13	精炼前	0.7级	0.8级	0.7级	1.0级
110661	Cr13	精炼后	0.5级	0.5级	0.6级	0.5级
110652	III3	精炼前	0.5级	0.6级	0.8级	1.0级
110652	III3	精炼后	0.5级	0.4级	0.6级	0.5级
110563	P91	精炼前	0.7级	0.6级	0.5级	1.0级
110563	P91	精炼后	0.5级	0.5级	0.5级	0.5级
精炼前后夹杂物对比		精炼前	平均0.89级	平均0.89级	平均0.89级	平均0.89级
		精炼后	平均0.89级	平均0.89级	平均0.89级	平均0.89级
		降低	44%	44%	36%	56%

乙公司抽样精炼钢锭金相分析夹杂物(2012年2月8日)

钢种	精炼后取样	A 硫化物	B 氧化铝	C 硅酸盐	D 球状氧化物
35Cr2Mo		2.5级	2.5级	1.7级	2.5级
42Cr2Mo		1.5级	1.3级	1.5级	2.0级
20CrMn2Mo		1.5级	1.5级	1.5级	2.5级
平均		1.8级	1.76级	1.57级	2.33级
甲公司	精炼后	平均0.5级	平均0.51级	平均0.54级	平均0.54级
甲公司与乙公司相比低的级数		低1.3级	低1.25级	低1.03级	低1.79级

丙公司抽样精炼钢锭金相分析夹杂物

钢种	精炼后取样	A 硫化物	B 氧化铝	C 硅酸盐	D 球状氧化物
H13	精炼	0.5级	1.0级	1.0级	1.5级
H13	电渣锭	0.5级	0.5级	0.6级	1.0级
平均		0.5级	0.75级	0.8级	1.25级
甲公司	精炼后	平均0.5级	平均0.51级	平均0.54级	平均0.54级
甲公司与丙公司相比低的级数		低0级	低0.24级	低0.26级	低0.71级