SS--VOD法真空过程控制

不锈钢分公司SS-VOD 真空处理过程主要分为真空准备、真空脱碳、真空还原脱硫等三个阶段，其中真空准备阶段包括初始合金化和化学升温，脱碳阶段主要分为真空吹氧脱碳和自由脱碳，还原脱硫阶段包括添加还原剂和渣料、深真空强搅拌还原脱硫。真空处理过程见表1。

SS--VOD法真空准备控制

1 初始合金化

在起始温度足够的情况下，若钢水起始成分（如铬、锰）与目标成分存在一定的偏差，则在真空吹氧脱碳前可添加高碳合金或中碳合金进行成分粗调，真空处理开始后合金即可加入钢包，以代替真空处理后添加低碳合金和微碳合金，节约冶炼成本。

2 化学升温

为了弥补初始合金化造成的温度损失，确保足够的真空脱碳起始温度，通常在脱碳之前进行适当的铝氧化学升温，但铝的加入量不可超过2%，否则过多的氧化铝夹杂将影响不锈钢产品表面质量。化学升温时，铝通常在吹氧之前较短的时间内加入钢包，以确保大部分的铝覆于钢水表面而不完全进入钢液，可实现较好的升温效果。

SS--VOD法真空脱碳控制

真空脱碳控制是整个SS-VOD 真空冶炼过程控制的核心，其控制好坏将决定真空冶炼是否成功。为了实现有效的“脱碳保铬”，通常将吹氧脱碳过程分为预脱硅（和化学升温）、主脱碳、动态脱碳等三个步骤，吹氧流量、枪位、真空度和吹氩流量等真空参数根据不同的步骤分别进行控制，且不同的钢种真空参数的控制也略有不同。

SS--VOD法吹氧脱碳控制

吹氧脱碳控制的关键为确定临界碳含量和控制停氧时刻。临界碳含量是指真空吹氧脱碳过程中碳含量的一个临界点，临界点之前脱碳速度基本上与钢水中的碳含量无关，仅是吹氧流量、真空度、枪位等参数的一个函数，而在临界点之后随着碳含量的降低脱碳速度逐渐降低，主要是因为钢包内部碳的传质减少，钢水表面碳的补给不足所致。因此，VOD 通常以临界碳含量为依据进行主脱碳和动态脱碳的切换，防止吹氧脱碳后期金属烧损严重。

SS-VOD以脱碳速度40ppm/min时的碳含量作为临界碳含量，以此临界碳含量进行控制，氧气利用率最高，吹氧脱碳效果最佳，金属烧损和还原剂消耗最低，且真空喷溅几乎可以避免，如图1和表2所示。停氧时刻的合理控制是避免脱碳过程过氧化的关键，停氧时刻主要根据废气中的CO和CO2含量以及废气流量进行控制，针对不同钢种成品碳含量的要求，控制标准相应不同。

SS--VOD法起始碳含量

起始碳含量的高低不仅决定了真空处理时间的长短，而且影响到SS-VOD 真空处理过程的控制方式，即不同的起始碳含量需要采取不同的真空吹氧脱碳工艺。高起始碳含量下的真空脱碳相对低起始碳含量来说脱碳任务重、控制复杂，若不加以区分，则极易因吹氧流量过大、真空度控制过高，脱碳反应剧烈，造成渣钢严重飞溅，容易造成设备损坏。此外，SS-VOD真空处理所允许的起始碳含量需控制在合理的范围内，既不能太高，也不能过低。根据各厂的实践经验，最佳的起始碳含量范围为0.20%～0.80%，工艺上通常将其划分成高碳区0.50%～0.80%和低碳区0.20%～0.50%，分别采取不同的真空吹氧脱碳模式进行控制。

SS--VOD法起始硅含量

鉴于硅氧升温特点，部分厂家VOD 采取较高起始硅含量（0.20%～0.30%）的工艺，以此来获得真空脱碳所需的起始温度，此种工艺优点是可降低前工序出钢温度，减少耐材消耗，同时可以弥补钢包传搁、扒渣过程中温度的损失。但也存在不利的一面，为了保护钢包包衬，不得不在VOD 吹氧之前添加一定量的CaO 来中和硅氧升温产生的SiO2，从而导致钢包内渣量增加，严重影响真空吹氧脱碳时氧气射流与钢水的充分接触，导致氧气利用率偏低，真空吹氧脱碳效果不好。对于SS-VOD，最佳起始硅含量应小于0.20%，从而吹氧脱碳之前不需添加CaO，钢包内衬也不会受到严重侵蚀，且同时能满足VOD真空吹氧脱碳提出的“零顶渣”要求。

SS--VOD法起始温度

为了实现快速脱碳和脱碳保铬，作为热力学条件之一的起始温度必须满足SS-VOD 起始要求。首先，起始温度不能过低，否则钢水流动性差，碳的传质速度小，脱碳速度慢。如式（2）所示，在正常供氧流量和真空度下，若起始温度偏低，则平衡常数小，铬优于碳先氧化，即脱碳时间滞后，吹氧过程钢水表面容易形成一层流动性较差的富铬渣，富铬渣将阻碍氧气射流与钢水有效接触，导致氧气利用率下降；若富铬渣形成过多，则自由脱碳阶段易发生真空喷溅。脱碳保铬反应为：

SS--VOD法起始渣量

如前文所述，钢包中的渣量过多将影响吹氧脱碳效果，搅拌强度不够时，极易造成贵重金属烧损严重，故原则上要求SS-VOD 真空处理之前100%的扒渣，即控制“零渣量”。为了确保扒渣后尽可能少的渣量，给真空吹氧脱碳创造优越条件，除了要求严格执行扒渣制度之外，前工序需优化造渣制度和控制下渣量，以减轻扒渣难度，实现完全扒渣

SS--VOD法钢包状况

SS-VOD特殊的工艺特点决定了真空处理对钢包起始条件的要求极其苛刻，特别是钢包底吹透气性和清洁度。SS-VOD真空处理过程中，吹氩效果良好不仅能确保氧气射流与钢液中的碳充分接触，提高氧气利用率，而且能促进钢液的有效传质，加快成分和温度的均匀；相反，若钢包吹氩不良，在强脉冲氧气射流的冲击下极易造成钢水表面金属烧损严重，影响脱碳保铬效果。钢包清洁度主要表现在包底冷钢和余渣过多、包壁结渣圈严重以及包口不干净等方面，若真空处理用的钢包渣线部位结渣严重，则吹氧过程中随着钢液温度及炉内温度的上升，渣圈将逐渐熔化而进入钢液，覆盖于钢水表面，将阻碍氧气与钢水的充分接触，不利于脱碳。

自从1958年试验成功用高温吹氧精炼不锈钢的工艺以来, 电炉生产不锈钢得到了迅速发展。但是这种方法是利用氧化反应达到高温进行脱碳精炼, 脱碳的同时, 有大量的合金元素被氧化。同时根据温度与压力对钢中碳铬平衡含量的影响, 要脱到很低的碳含最, 必须使钢水达到很高的温度。而且在此温度下相平衡的铬含量仍然很低, 必须在脱碳终了加入大量的微碳铬铁或金属铬, 因而生产超低碳不锈钢的操作条件差、产品质量低（含大量的氧化物夹杂）、生产成本高。为了更经济地生产高质量不锈钢, 根据钢中碳一铬平衡与压力的关系, 发展了减压下吹缄脱碳和利用稀释气体降低一氧化碳分压的精炼方法, 包括VOD,SS-VOD,VODC,RH-OB,AOD和CLU法。

SS--VOD法VOD法

VOD法是在减压下由顶部吹氧, 同时从底部多孔塞吹氢搅拌, 降低一氧化碳分压, 加速碳氧反应。这种精炼方法可以在真空下进行添加合金、取样、钡温等操作, 除了精炼不锈钢外, 也可以迸行一般的真空脱气处理。生产不锈钢的特点是在初炼炉中将碳含量吹至0.4-0.6%，除Si以外的其他合金成分, 调到规格范围之内, 温度为左右, 就可以出钢转入VOD精炼。钢包钢置于真空室内, 当抽至压力为50以下时, 开始吹氧精炼，根据钢中碳含量的变化, 随时调整吹氧量, 井逐渐提高真空度, 吹炼到末期, 使压力降低到10以下，当碳含量稍高于要求的规格时停吹, 继续使压力降到1以下,利用高真空碳氧反应的有利条件进行脱氧,保持10分钟左右, 再降低0.03%,可使氧降低0.01%。吹氩搅拌促进杂质的上浮，可获得很纯洁的钢。最后滑动水口进行浇注。

SS--VOD法SS-VOD法

SS-VOD法是日本川崎公司发展的。由于加强了吹氢搅拌, 可使钢中的碳、氮含量都降到很低, （〔C〕<0.0025%,〔N〕<0.005%), 适于生产超低碳、氮不锈钢。

VOD真空处理是个涉及真空、高温、多相、密闭的冶金过程，控制比较复杂，若控制不合理，则会导致真空处理时间长、氧气利用率差、还原剂及渣料消耗大、金属收得率低、钢水纯净度差、真空喷溅严重等，故必须具备与装备特点相适应的真空精炼控制技术，才能确保VOD装备运行正常和真空精炼优势得以发挥。针对SS-VOD的工艺控制，稳定合理的起始条件是真空冶炼顺行的前提，真空过程的精确控制是确保冶炼成功的根本，真空处理后的大气微调是实现终点成分、温度及钢水质量合格的保证。

法铝法在希腊圣尼古拉厂以当地的一水软、硬铝石混合型铝土矿为原料，采用了一段分解法砂状技术，完成了从粉状到砂状产品的过渡，其产出率达到了85~90g/L为国际上最高水平的产出率。

法铝法的重要分解理论：分解过程是从晶核生产开始，接着直径小于10μm 的极细晶核可以集结为团粒。但在高固含下，直径大于15μm的颗粒只能由结晶长大的机理继续长大，集结成团的机理可忽略不计。大于15μm 和以上各粒级(30~160μm)的结晶长大率极为缓慢，小于1μm/d,因为每日从溶液析出的氢氧化铝量与高固含的晶种表面积相比，为量甚微。

所以法铝法的分解过程不但有晶核生成和极细晶核结成大于15μm 的颗粒，也有以后的结晶长大,共经历三种结晶机理。

法铝法希腊厂1991年平均精液氧化钠浓度为163.9g/L,氧化铝浓度为192.6g/L,溶液中氧化铝与氧化钠质量比RP 为1.175。用板式热交换器将温度从100℃降为60℃，泵人两组各有13 台( 另备用2 台)3000m、机械搅拌的分解槽，晶种固含量600g/L,末槽温度45~50℃。分解后的浆液靠重力逐槽下流，两组都汇人A槽，并在不同高度溢流至B槽,浆液分两股从B槽流出，一股(占流量的70%~80%)转到供应晶种分离的周旋槽，送立盘过滤机。滤饼落人晶种槽，与进人分解流程的精液混合,作为晶种泵人两组分解槽。滤液即分解母液经蒸发作为循环碱液。另一股(占流量的20 %~30% )进人两台重力分级器,底流经过滤、洗涤、送焙烧,溢流也进人供应晶种分离的周转槽，与前一台合并。

近代社会经济发展，对水资源的需求增加，许多地方出现供水水源不足，水质污染，生态环境恶化的趋势。世界各国都重视水法律的规定，许多国家制定了有关水资源开发、利用和保护的各项水事活动的综合性水法，有些国家还制定水资源开发利用的专项法律。如美国《水资源规划法规》，日本《河川法》、《特定多目标水库法》、《水资源开发促进法》、《水污染防治法》等专项法律。这些法律的内部，一般包括水的所有权、用水许可、防洪、水资源保护、用水纠纷处理、水工程建设和管理以及惩戒等方面的规定。水法的宗旨、调整的内容和各项法律制度随社会经济的发展阶段和水资源面临的问题不同而变化。

水法近代水法的特点

体现水资源可持续利用的要求，注重水资源的节约利用和保护；以流域为单元，对地表水和地下水、水质和水量实行综合管理；重视水资源开发利用的战略和规划；把水作为一种有价的资源进行管理，用水需要交费；公众参与水管理等。

有两种计算方法，一种是移动加权法，另一种是一次加权平均法。

移动加权平均法就是每进一次货都要重新计算一次单位成本，以后发货按新的单位成本计算。

一次平均法是是指在月末，将某种材料期初结存数量和本月收入数量为权数，用来计算出该材料的平均单位成本的一种方法。

月末平均单价=（月初库存材料金额 本月购进各批材料金额）/（月出库存材料数量 本月购进各批材料数量）

发出材料成本=发出材料数量×月末平均单价。