凡是想生产在市场上具有竞争力的钢材的企业，都必需使钢材价格能为人们所接受，而且要保证最好的质量。因此，迫使LD转炉和电弧炉成为纯粹的冶炼和一般精炼的设备，而一部分冶金任务将在其后的二次炼钢设备内进行。
1 二次冶金设备
现代的二次冶金设备都是多功能的精炼设备。
（1）钢包加热炉（LHF），功能有： ① 惰性气体搅拌；②电加热； ③加入合金； ④ 喂丝；⑤ 喷吹粉剂。
（2）真空罐脱气装置（VD），功能有： ① 在真空和大气条件下进行惰性气体搅拌； ② 真空处理； ③ 在转炉条件下加入合金； ④ 在大气条件下喂丝。 （3）循环脱气设备（RH），功能有： ① 真空处理；② 喷吹粉剂；③在真空条件下加入合金；
（4）钢包处理站（LTS），功能是：① 惰性气体搅拌； ② 加入合金；③ 喂丝； ④ 喷吹粉剂；⑤铝热法加热。
选择适当的二次冶金设备或进行设备组合取决于预定的冶金目标。
2 二次冶金目标
（1）真空冶金
① VD，RH 低压力的情况下进行物理和化学反应，使溶解在钢液中的气体（[H]，[N]）逸出，由真空泵抽走。
② VD，RH 碳－氧平衡由于减压而移动，利用钢中溶解的（自然脱碳）或吹氧（强制脱碳），使钢液中的[C]含量降到最低水平。
（2）脱硫
① LHF，VD，LTS 利用惰性气体搅拌，使钢液与渣发生反应。
② LHF，RH，LTS 应用喷和喷吹气体将碱土粉剂喷入钢液。
（3）脱氧
① VD，RH 在降低压力情况下，由于CO反应，降低氧含量，提高 钢液的纯净度。
② LHF，RH，LTS 在二次冶金处理结束时，利用惰性气体的轻微搅拌,使氧化物进入渣中。
（4）成分调整
① LHF，VD，RH，LTS 加入一定量的合金，可以按要求，将钢的成分调整到很窄的范围。
② VD，RH 在真空条件下加入合金，可以避免由于空气氧化造成的损失。
（5）温度调整
① LHF，RH，LTS 利用电加热或化学加热方法，补偿温度损失。
② VD，RH，LTS 加入冷却剂或采用惰性气体搅拌，可按要求，将钢包内钢水的温度调整到很窄的范围。 XIAH
（6）改善材料性能
① LHF，VD，LTS 对硫化物进行变性处理（夹杂物控制），提高材料的各向同性。
② LHF，VD，LTS 在二次冶金处理结束时喂钙丝，改善钢水的浇铸性能。
（7）缓冲功能
LHF，VD，RH，LTS
针对冶炼设备和连铸机可能发生的不同处理时间，起缓冲装置的作用，从而保证长时间地进行多炉连浇。
3 真空冶金
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真空冶金在生产优质钢中起着决定性的作用。
（1）基本原理
真空处理时，去除有害杂质的机理是：
① 使要去除的元素到达钢液表面；
②发生反应，即氢和氧由原子形式转变成分子形式，或者进行脱碳和脱氧，形成CO；
③ 去除反应产物。
（2）脱气工艺
① 脱氢
真空室内的压力和搅拌/循环气体的量是很重要的因素。压力为100Pa时，氢在钢中的溶解度为0.91ppm。实际上，通常要求[H]含量小于2ppm。因此应使钢液上的压力非常低。
● VD法
加强惰性气体搅拌，可缩短脱氢时间。为了避免形成泡沫渣，应该采用大流量（3～4L/min·t）。为此，在新砌筑的钢包内，钢液的净空应超过900mm，这是采用VD设备脱氢的先决条件。
● RH法
研发支出 为了使钢液在真空室内循环，喷入上升管的惰性气体量取决于所选择的浸渍管的直径。一般吹Ar量大约为8 ～ 10L/min·t 。
采用这两种方法，都可以在类似的时间里，将氢含量降低到所要求的数值。由于VD法设备投资少，生产费用低，对于脱氢是主要的目标时，首选应该是VD工艺，只要提供所要求的净空就可以了。
② 脱氮
由于氮的扩散系数低，传质过程比脱氢慢，钢中的氧和硫也会降低脱氮速度（氧和硫是表面活性元素）。因此，进行有效脱氮的前提条件就是要使钢水充分脱氧，而且硫的含量要低。
压力为100Pa时，氮在钢中的溶解度为4ppm。生产低碳和低氮钢（如IF钢），要求在初炼钢水中氮含量就低。
● VD法
如果希望达到低的[N]，那么[S]含量必须很低。由于在VD处理过程中的渣反应，可以将[S]含量降低到可以深度脱氮的程度。
惰性气体搅拌对脱氮率有很大的影响。为了使处理时间适当，与脱氢处理相比，搅拌气体量明显多。因此，新砌筑钢包的钢水净空要超过1200mm。
● RH法
由于RH法处理过程中没有渣反应，因此，仅在RH处理前钢水脱硫的情况下才能达到脱氮的目的。
由于VD过程中有渣反应，可以降低[S]含量，所以，是脱氮的首选设备。如果初始[S]含量不是足够低，就不能考虑RH工艺。
（3）脱碳工艺
① 自然脱碳
在1600℃，CO的分压为100Pa，平衡[C]含量大约为1ppm。但是，实际上最终达到的[C]
含量要受脱碳动力学的限制。
提高脱碳速度，应采用：
－强烈搅拌/大的循环量；
－适当设计真空泵。
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粗炼钢水的[C]含量为0.03％～0.04％，在适当的动力学和热力学条件下，利用真空处理可以使[C]含量达到极低的水平（<20ppm）。大多数冶炼超低碳钢的车间都采用真空自然脱碳。
● VD法
应用VD设备主要是用来脱氢和脱氮，但也可以将[C]脱到最低的数值，前提是采用强烈的惰性气体搅拌。考虑到CO反应，新砌筑钢包的净空要超过1200mm。
● RH法
RH法特别适合用于脱碳。
一般来说，RH法是首选工艺。但由于VD法投资低，生产费用也低，占地面积又少，VD工艺也是重要的可供选择的方法，而且已成功地用于脱碳。
② 强制脱碳
如果初炼钢水的[C]含量超过0.04％，为了在适当的处理时间内，使最终[C]含量达到自然脱碳的水平，就要向真空室内喷吹氧气继续脱碳，主要是RH装备的改型。
北京贵宾犬(4)真空脱氧(处理)
在真空条件下脱氧，可以减少所需要的合金添加剂和脱氧剂的用量。在不镇静或半镇静条件下可以出钢，然后在真空室压力大约为2×104Pa时，利用CO反应脱氧。经过10～12min，用Al进行终脱氧，接着再用几分钟的时间，在低真空度条件下，均匀钢水成分并去除钢液中的夹杂物。采用这种方法称之为轻处理。与一般出钢时在钢包内用铝脱氧相比，可以节省1kgAl/t钢以上。此外，可以防止采用一般方法造成大量增氮。
4．VD/RH法的处理周期
(1)脱氢处理周期的比较(见表3)
VD和RH法的周期类似，能与一般的多炉连浇时间相适应。由于运输和处理成的温度损失也是类似的。
(2)脱氮、脱硫的周期(VD)热处理论坛
把[S]脱到最低水平，然后脱氮，处理周期如表4。由于不存在渣反应，所以RH法不适用。
(2)脱氮、脱硫的周期(VD)
把[S]脱到最低水平，然后脱氮，处理周期如表4。由于不存在渣反应，所以RH法不适用。
总的处理周期可能超出多炉连浇的时间。应考虑建立两个处理站。由于处在真空状态下的时间仅是整个处理时间的一部分，安装普通的真空泵交替使用就足够了。必须考虑温度损失很大。
(3)脱碳周期
该表5为为了达到最低的终点[C]含量，自然脱碳所需要的时间。VD法的处理时间要长些，可采用普通真空泵的双处理系统，然后进行多炉连浇。
另外VD法温度较大。
(4)真空脱氧时间
表6表示真空脱氧的时间。与RH法相比，VD设备的处理时间要长些，温度损失也多些。
5．两类典型流程
在任何情况下，冶炼设备都应备有能够进行无渣出钢的装置。
(1)镇静钢生产流程
对于长形材，例如：钢轨、线材、弹簧、滚珠轴承，在出钢后应调整碳含量。可以采用LHF设备补偿，温度从而避免出钢温度高。如图1所示。
VD工艺比较好，因为不用运送钢包就可脱硫或进行调整。
(2)脱碳钢的生产流程
对扁平材，例如电工用和汽车用钢，出钢后不镇静，以便不真空条件下脱碳。因此采用LF补偿温度是不可取的，因为电极和钢水之间可能产生激烈反应。这样出钢温度必须高些。工艺步骤如图2所示。
采用RH工艺的较好，因为处理时间短，温度损失少。如果钢厂的产品结构是低碳钢和镇静钢，采用VD法尤其合适。
6．采用VD/RH工艺的优点及限制条件(见表7)
VD的优点是应用范围广、投资少、生产费用低。但是如果汉有可供利用的净空，采用VD法应会受到限制，必须考虑钢水温度损失多，尤其是进行脱碳处理时。
RH法的主要优点是，可以用于脱碳处理。由于生产费用高，只有经常使用才是有利的。
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