【康沃真空網(wǎng)】一、VAD真空爐
VAD法（即鋼包真空電弧加熱脫氣法），由美國(guó)A．Finkl＆Sons公司和摩爾公司于1967年共同研究發(fā)明。也稱Finkl-VAD，前西德又稱為VHD法。與ASEA-SKF法基本相同，這種方法加熱在低真空下進(jìn)行，在鋼包底部吹氬攪拌，主要設(shè)備如圖3-26所示。加熱鋼包內(nèi)的壓力大約控制在0.2x105Pa左右，因而保持了良好的還原性氣氛，精煉爐在加熱過(guò)程中可以達(dá)到一定的脫氣目的。但是正是VAD的這個(gè)優(yōu)點(diǎn)使得VAD爐蓋的密封很困難，投資費(fèi)用高，再加上結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鋼包壽命低，因而該法自發(fā)明以來(lái)幾乎沒(méi)有得到什么發(fā)展。
二、VAD真空爐的優(yōu)點(diǎn)：
?。?）在真空下加熱，形成良好的還原性氣氛，防止鋼水在加熱過(guò)程中的氧化。并在加熱過(guò)程中達(dá)到一定的脫氣效果。
?。?）精煉爐完全密封，加熱過(guò)程中噪聲較小，而且?guī)缀鯚o(wú)煙塵。
（3）可以在一個(gè)工位達(dá)到多種精煉目的，如脫氧、脫硫、脫氫、脫氮。甚至在合理造渣的條件下，可以達(dá)到很好的脫磷目的。
?。?）有良好的攪拌條件，可以進(jìn)行精煉爐內(nèi)合金化，使?fàn)t內(nèi)的成分很快地均勻。
?。?）可以完成初煉爐的一些精煉任務(wù)，協(xié)調(diào)初煉爐與連鑄工序。
?。?）可以在真空條件下進(jìn)行成分微調(diào)。
?。?）可以進(jìn)行深度精煉，生產(chǎn)純凈鋼。
優(yōu)點(diǎn)是明顯的，但電極密封難以解決的問(wèn)題也是致命的。這個(gè)致命的缺點(diǎn)使得VAD法不能得到很快的發(fā)展。一旦電極密封的問(wèn)題解決了，VAD法會(huì)得到很快的發(fā)展。但就目前的情況來(lái)看，VAD不是發(fā)展的主流。
VAD精煉設(shè)備主要包括：真空系統(tǒng)、精煉鋼包、加熱系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、吹氬攪拌系統(tǒng)、檢測(cè)與控制系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、動(dòng)力蒸汽系統(tǒng)等。
三、VOD真空爐
如果在VOD法真空蓋上安裝一支氧槍，向鋼水內(nèi)吹氧脫碳，就可以形成真空吹氧脫碳精煉法，即用VOD法可冶煉低碳和超低碳不銹鋼種。其設(shè)備包括：鋼包、真空室、拉瓦爾噴嘴水冷氧槍、加料罐、測(cè)量取樣裝置、真空抽氣系統(tǒng)、供氬裝置等，如圖3-27所示。VAD法和VOD法兩種設(shè)備通常安放在同一車間的相鄰位置，形成VAD／VOD聯(lián)合精煉設(shè)備，使車間具備了靈活的精煉能力。
圖3-27 VOD法裝置示意圖1一真空室；2-鋼包；3-閘閥；4一多孔塞；5-供給合金附加材料；6-氧槍；7-取樣和測(cè)溫裝置
四、VOD法的特點(diǎn)：
VOD法就是不斷降低鋼水所處環(huán)境的Pco的分壓，達(dá)到去碳保鉻，冶煉不銹鋼的方法。這種方法是德國(guó) Edel-stahlwerk Witten 和Standard Messo公司于1967年共同研制的。這種方法實(shí)現(xiàn)了不銹鋼冶煉必要的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件-高溫、真空、攪拌。目前，VOD法是不銹鋼，尤其是低碳或超低碳不銹鋼精煉的主要方法之一。1990年日本以不銹鋼的高純化為目的，開(kāi)發(fā)出的由頂吹噴槍吹入粉體石灰或者鐵礦石的方法，稱為VOD-PB法。
VOD法可以與轉(zhuǎn)爐、電弧爐等配合，初煉爐中將鋼熔化，并調(diào)整好除碳和硅外的其他成分，將鋼水倒至鋼包內(nèi)，送至VOD法工位進(jìn)行脫碳精煉，有時(shí)可以在VOD內(nèi)進(jìn)行脫磷處理。在進(jìn)行脫碳處理時(shí)，降下水冷氧槍向鋼包內(nèi)吹氧脫碳。在吹氧脫碳的同時(shí)從鋼包底部向鋼包內(nèi)吹氬氣進(jìn)行攪拌。
近年來(lái)，不銹鋼的主要生產(chǎn)爐型已擴(kuò)展為頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、AOD法和VOD法。VOD法的生產(chǎn)工藝路線也由電爐（或轉(zhuǎn)爐）-VOD法演變?yōu)殡姞t-復(fù)吹轉(zhuǎn)爐-VOD法，與頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐和AOD法相比，VOD法設(shè)備復(fù)雜，冶煉費(fèi)用高，脫碳速度慢，初煉爐需要進(jìn)行粗脫碳，生產(chǎn)效率低。優(yōu)點(diǎn)是在真空條件下冶煉，鋼的純凈度高，碳氮含量低，一般w（［C］＋［N］）＜0.02％，而AOD法則在0.03％以上，因此VOD法更適宜于生產(chǎn)［C］、［N］、［0］含量極低的超純不銹鋼和合金。
五、VOD法的主要設(shè)備
A、 VOD鋼包
鋼包應(yīng)當(dāng)給鋼水留有足夠的自由空間，一般為1～1.2m，VOD法處理的鋼種都是低碳和超低碳鋼種，因此鋼水溫度一般較高，所以要選用優(yōu)質(zhì)耐火材料，尤其渣線部位更應(yīng)注意。鋼包都要安裝滑動(dòng)水口。
B、 VOD真空罐
真空罐的蓋子上要安裝氧槍、測(cè)溫取樣裝置、加料裝置。真空罐蓋內(nèi)為防止噴濺造成氧槍通道阻塞和頂部搗固料損壞，圍繞氧槍掛一個(gè)直徑3m左右的水冷擋渣盤，通過(guò)調(diào)整冷卻水流量控制吹氧期出水溫度在60℃左右，使擋渣盤表面只凝結(jié)薄薄的鋼渣，并自動(dòng)脫落。
C、 VOD真空系統(tǒng)
用于VOD法的真空泵有水環(huán)泵＋蒸汽噴射泵組兩種。水環(huán)泵和蒸汽噴射泵的前級(jí)泵（6～4級(jí)）為預(yù)抽真空泵，抽粗真空。蒸汽噴射泵的后級(jí)泵（3～1級(jí)）為增壓泵，抽高真空，極限真空度不大于20Pa。
D、 VOD氧槍
早期使用的VOD氧槍一般是自耗鋼管。所以在吹煉時(shí)要不斷降低氧槍高度，以保證O2出口到鋼水面的一定距離，提高O2的利用率。如果氧槍下端距離過(guò)大，廢氣中的CO2和O2濃度增加。經(jīng)驗(yàn)證明，使用拉瓦爾噴槍可以有效地控制氣體成分；可以增強(qiáng)氧氣射流壓力；當(dāng)真空室內(nèi)的壓力降至100Pa左右時(shí)，拉瓦爾噴槍可以產(chǎn)生大馬赫數(shù)的射流，強(qiáng)烈沖擊鋼水，加速脫碳反應(yīng)而不會(huì)在鋼液表面形成氧化膜。
