Một trong nhân tố quan trọng để nâng cao chất l−ợng kim loại ổn định là phát triển mạnh mẽ các ph−ơng pháp tinh luyện thép lỏng ngoài lò. Tinh luyện thép lỏng ngoài lò có nghĩa là tác động lý, hoá lý lên kim loại trong hoặc sau khi ra thép.
Hai vấn đề tinh luyện ngoài lò cần phải giải quyết là :
- Muốn sản xuất thép chất l−ợng cao đặc biệt thì phải thoả mln yêu cầu nghiêm ngặt về chất l−ợng bề mặt, chất l−ợng bên trong và các tính chất cơ lý hoá khác có nghĩa là sản xuất thép sạch S, P, khí, phi kim…
- Sản xuất thép phải đạt hiệu quả cao.
Chính vì vậy mà việc tinh luyện trong lò cơ sở tr−ớc đây đl phải b−ớc thêm một b−ớc th−ờng lệ trong sản xuất thép đó là tinh luyện ngoài lò hay luyện kim lần hai.
Nhiệt động học của quá trình tinh luyện ngoài lò dựa trên cân bằng giữa nguyên tố tan trong thép và nguyên tố nằm trong môi tr−ờng tinh luyện (ở dạng này hay dạng khác) theo qui luật chung về phân bố và điều kiện cân bằng hàm l−ợng nguyên tố khi tiếp xúc với môi tr−ờng tinh luyện. Do đó khi đ−a kim loại lỏng tiếp xúc với xỉ, nguyên tố nào đó trong xỉ thấp có thể đảm bảo điều kiện nhiệt động chuyển nó từ kim loại vào xỉ.
Quá trình tinh luyện là quá trình dị thể nên khâu kìm hlm là khâu khuyếch tán tạp chất tới bề mặt phân pha hay đ−a nó vào trong pha tinh luyện. Do đó mức độ hoàn thành quá trình tinh luyện có quan hệ trực tiếp với phát triển bề mặt.
Nh− vậy có thể coi rằng: Cơ sở của tất cả các quá trình tinh luyện là phải đảm bảo nguyên tắc tăng bề mặt tiếp xúc giữa kim loại và môi tr−ờng tinh luyện không cân bằng với tạp chất khử nh− hệ không cân bằng kim loại - khí trơ và kim loại - xỉ.
Vậy tinh luyện thép là quá trình thực hiện một hay nhiều xử lý: nh− xử lý chân không, gia nhiệt, thổi khí, phun bột, xử lý bằng xỉ tổng hợp....trong một số thiết bị đặc biệt nh− thùng rót, bình chứa, lò tinh luyện... để đạt một hay nhiều mục đích của quá trình sản xuất thép đặt ra.
Mục đích tinh luyện thép là giảm hàm l−ợng tạp chất khí và tạp chất phi kim trong thép. L−ợng tạp chất còn lại trong thép phải có hình dạng ảnh h−ởng ít nhất đến tính chất cơ lý hoá của thép, đồng thời vẫn đảm bảo tính kinh tế.
Khả năng của tinh luyện thép hiện nay đK đạt đ−ợc: - Giảm đáng kể các tạp chất khí và phi kim trong thép.
. Khử khí trong thép đến mức: [H] < 0,00025 ữ 0,0003%, giảm O2 trong thép Cácbon thấp xuống d−ới 0,0030% và giảm một phần N2 trong thép.
. Giảm P và S trong thép xuống d−ới 0,01% thậm trí tới 0,002%
. Giảm tổng l−ợng tạp chất phi kim (ô-xít và sulphít) xuống d−ới 0,004 ữ 0,005%. - Cầu hoá tạp chất phi kim nhờ sự thêm kim loại đất hiếm, hợp kim Ca vào thép. - Khống chế và làm đồng đều thành phần hoá học và nhiệt độ của thép lỏng. - Nâng cao hiệu quả của quá trình sản xuất thép nh− giảm chi phí vật t−, năng l−ợng, đồng thời nâng cao năng suất lò cơ sở.
