中频炉炉底吹氩精炼净化金属液的实际数据及方法技术

中频感应炉精炼技术，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LF，VD，AOD精炼炉、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。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，达到去除夹杂物及O、N、H含量，或特种要求所需脱碳及含氮钢时吸入氮气增氮。。

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（只会透气不会渗漏钢液），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的这些气体分压力等于零，当氩气泡穿过钢液时，呈溶解状态存在的O、N、H和非溶解状态存在的CO等均会自动的进入氩气泡内，非金属夹杂物被吸附在氩气泡表面，并随气泡的上升溢出，或到金属液表面，通过精炼剂打渣，从而达到脱气、去除非金属夹杂物的目的。

中频炉吹氩精炼后金属液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

2.吹氩精炼去氢（h）的效果

3. 夹杂物：

钢中非金属夹杂物显微评定方法GB10561-2005

现实测标准完全满足技术要求：

4. 氢含量小于1.0PPM，满足模具钢要求≤2.5PPM,其他钢种≤3.0PPM

5. 氧含量小于0.005%

6. 对钢锭加工后，进行超声波检测均达到（GB/T133515-1991)二级标准

7. 对304等不锈钢精炼与不锈钢的机械性能对比：（GB/T328-2002)

1) 拉升强度：精炼钢前的549.53Mpa，精炼后606.82Mpa，提高57.29Mpa

2) 屈服强度：精炼钢前的270Mpa，精炼后339.52Mpa，提高69.52Mpa

3) 最大力：精炼钢前的38.46Mpa，精炼后49.10Mpa，提高10.64Mpa

本技术适用与感应炉和工频炉。吨座为0.5T-20T炉体。

适用于：

1）碱性MgO砂炉衬

2）弱碱性MgO+AI2O3炉衬

3）中性刚玉AI2O3炉衬

4）偏酸性中性AI2O3+SiO2炉衬

本技术不会增加冶炼时间，因为精炼是在金属熔化过程中进行精炼，因而不会延长冶炼时间，也不会增加电耗。

因金属液经过精炼，使金属制品质量明显提高。而成本有所增加，每吨金属制品同步增加10.8元。但金属制品质量的提高、废品的减少、炉衬使用次数增加、总的来讲成本还是降低的。

五吨中频感应炉炉底吹氩精炼总结

一、2020年8月12日采用湘潭和鑫盛吹氩专用中性干打料打制，同天下午6点烤炉，第二天上午8点取样，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。对比结果见下表，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，其中化学成分见下表。

三、吹氩精炼时间为40-55分钟，压力为0.5Mpa。优质钢为40分钟，特殊要求及特殊用途为55分钟，平均三炉钢使用一瓶氩气，成本为15元/吨钢。

四、吹氩后熔炼时间能缩短，炉底吹氩能加速金属液的搅拌，均衡炉内温度，促进合金反应，同以前未采用吹氩精炼比较，能节约冶炼时间。

五、炉衬寿命有明显提高，现在正炼48炉，炉体情况无明显变化，未进行修补，以往未吹氩工况已修补一次，此炉预计可达到100-120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（2020年8月）

乙公司抽样精炼钢锭金相分析夹杂物（2021年2月8日）