我們介紹了鋼水真空脫氣及爐外精煉的發(fā)展歷程，并認(rèn)為鋼水真空脫氣正逐漸開始向爐外精煉方法轉(zhuǎn)變。大力發(fā)展鋼水的爐外精煉，已經(jīng)成為各產(chǎn)鋼國(guó)家的共同趨勢(shì)。下面再簡(jiǎn)要介紹幾種真空精煉的方法和特點(diǎn)。

1真空提升脫氣法（DH法）

DH法脫氣裝置，如圖1所示，其名稱來源于西德企業(yè)“Dortmund-Horder”，故稱DH法。是借助壓力達(dá)到13.3～66.7Pa的真空室與鋼包的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將鋼水分批通過插入管吸入到真空室，進(jìn)入真空室內(nèi)的鋼水劇烈沸騰，噴濺增大了鋼水的脫氣表面積，加速了除氣過程。鋼水脫氣后，真空室上升（或鋼包下降）到規(guī)定的位置時(shí)，鋼水返回到鋼包中，鋼水經(jīng)過如此多次上下循環(huán)，即可達(dá)到整個(gè)鋼包內(nèi)鋼水的脫氣目的。

1-鋼液；2-鋼包；3-雙層耐火套管；4-真空室；

5-抽氣口；6-料斗（脫氧劑和合金）

目前采用的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有兩種主要方案：

第一種方案的裝置中采用四個(gè)活塞的液壓系統(tǒng)來改變真空室虹吸高度。真空泵安在單獨(dú)房間，用真空軟管與真空室相連。鋼包放在專用臺(tái)車上送來（圖2）。第二種方案中，真空虹吸管放車搖桿的末端（圖3），搖桿用液壓設(shè)備帶動(dòng)。

2真空循環(huán)脫氣法（RH法）

RH法在1975年由西德Ruhrstahl公司與Heraeus公司首先采用，故稱RH法。圖4為真空循環(huán)脫氣原理。

1-鋼包；2-鋼水上升管；3-鋼水回流管；

4-真空室；5-料斗；6-抽氣口；7-惰性氣體入口

鋼水脫氣是在砌有耐火材料內(nèi)襯的真空室內(nèi)進(jìn)行的。在真空室的下部有兩個(gè)插入管（即鋼水上升管和鋼水下降管），在上升管內(nèi)裝有驅(qū)動(dòng)氣體（Ar氣）管道，當(dāng)上升管插入鋼水中后，將真空室抽成真空狀態(tài)，同時(shí)在上升管內(nèi)通入驅(qū)動(dòng)氣體。由于兩相流湍流作用，氬氣在上升管內(nèi)瞬間產(chǎn)生大量氣泡，氣泡在高溫低壓的作用下，體積成百倍地增大，帶動(dòng)鋼水流向真空室沸騰噴成滴狀，此時(shí)從鋼水中脫離的氣體被抽出。脫氣后的鋼水匯集在真空室的底部，不斷地從下降管回流到鋼包中，鋼水經(jīng)過連續(xù)數(shù)次循環(huán)，即達(dá)到全部鋼水脫氣的目的。

如果只就鋼水吸引管中上升或返回鋼包中這一傳送過程而論，則D-H法和簡(jiǎn)單的活塞泵的原理相似，而RH法則和旋轉(zhuǎn)泵的原理相似。吸取相同的流量時(shí)，活塞泵的尺寸要比旋轉(zhuǎn)泵的尺寸更大。

從圖5不難發(fā)現(xiàn)，上部的除氣曲線有些相似。每條曲線下面面積可以用來確定排除的氣體量。氣體可用裝在真空泵系統(tǒng)出口處氣體流量表來測(cè)量分析并記錄。RH法除氣的光滑曲線表明：鋼水在真空室中除氣過程沒有發(fā)生中斷。而D-H法在真空室內(nèi)除氣過程是脈動(dòng)的時(shí)斷時(shí)續(xù)。旋轉(zhuǎn)泵的操作和活塞泵的操作不同，不是一先一后相繼進(jìn)行的，而是連續(xù)進(jìn)行的。就脫氣來說，這兩種方法都要在除氣室內(nèi)有最佳的反應(yīng)條件，正如對(duì)鋼水中逸出氣體的動(dòng)力學(xué)研究指出：反應(yīng)時(shí)間極短。然而最重要的是使鋼水的實(shí)際表面積與其體積之比要盡可能的大。

3鋼包精煉法（ASEA-SKF法）

該法是1965年瑞典斯凱孚軸承公司（SKF）與佛斯特羅電爐制造廠（ASEA）合作，建成了具有電源加熱、電磁攪拌功能的新型裝置，故稱ASEA-SKF法精煉裝置。

精煉時(shí)，當(dāng)初煉爐內(nèi)的鋼水的含碳量和溫度合適后，倒入鋼包中，再吊入攪拌器內(nèi)，除掉初煉爐熔渣，換造新渣，在電磁攪拌的鋼包內(nèi)進(jìn)行電弧加熱1.5h左右。蓋上真空蓋進(jìn)行真空脫氣15～20min，同時(shí)進(jìn)行電磁攪拌，脫氣后加入合金調(diào)整鋼水成分，再進(jìn)行加熱，到合適的溫度后進(jìn)行澆注。

4真空吹氧脫碳法（VOD法）

真空吹氧脫碳法（VOD法）是在西德維頓特殊鋼廠在梅素公司協(xié)助下研制成功并于1965年投入工業(yè)生產(chǎn)。

VOD法精煉過程是：首先在轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)將鋼水進(jìn)行吹氧脫碳，再調(diào)整其成分和溫度，達(dá)到要求的指標(biāo)時(shí)，將鋼水倒入鋼包內(nèi)，置于真空室中，這時(shí)從鋼包頂部吹入氧氣，同時(shí)抽真空。當(dāng)壓力降到6.67×103Pa時(shí)，開始吹煉，要此過程逐漸提高真空度，在較高的真空度下，利用碳氧反應(yīng)進(jìn)一步脫氧，可獲得純度高的鋼材。

5真空電弧加熱法（VAD法）

真空電弧加熱法（VAD法）是美國(guó)芬克爾公司發(fā)明的，其精煉過程與VOD法基本相同，在真空條件下，用電弧加熱，并以鋼包底部的多孔磚吹氬攪拌。

6氬氧混吹法（AOD法）

氬氧混吹法（AOD法）是1968年首次在美國(guó)投產(chǎn)。它是在常壓下向鋼水中吹氬稀釋的方法，降低CO的分壓加速碳氧反應(yīng)，精煉末期吹入混合氣體以去除氮?dú)夂蜌錃猓嚢桎撍畩A渣上浮。

7 RH-KTB真空精煉設(shè)備

RH-KTB真空精煉設(shè)備是1997年上海寶鋼引進(jìn)的具有先進(jìn)水平的真空精煉設(shè)備。它是RH真空脫氣精煉設(shè)備并有上部吹氧功能，其生產(chǎn)能力為（250～300）t/爐。其設(shè)備如圖6所示。

1-槽車；2-真空室；3-雙料倉(cāng)漏斗；

4-稱量漏斗；5-合金料倉(cāng)

它的結(jié)構(gòu)有真空室，加熱系統(tǒng)、真空室旋轉(zhuǎn)和升降系統(tǒng)，合金加料系統(tǒng)，真空抽氣系統(tǒng)（抽氣量為1000kg/h），抽速大，一般（4～6）min就能進(jìn)入高真空。此外還有測(cè)量控制系統(tǒng)。設(shè)備高達(dá)37m。抽氣系統(tǒng)多為高架式蒸汽噴射泵。