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1、LF炉基本工艺 1 LF钢包炉是70年代初期在国内发展起来的精炼设备 由于它的设备简单 投资费用低 操作灵活和精炼效果好 而成为冶金行业精炼设备的后起之秀 在日本及世界各地得到了广泛的应用与发展 LF钢包炉既可以与电炉配合 以取代电炉的还原期 还可以与氧气转炉配合 生产各种优质钢种 此外 LF钢包炉还是连铸车间 特别是合金钢连铸生产线上不可缺少的控制成分 温度及保存钢水的设备 因此 LF炉的出现形成了LD LF RH CC或EAC LF VD CC新的生产优质钢的联合生产线 5 1LF钢包炉精炼工艺的基本特点 2 LF炉精炼钢水的基本原理如图所示 LF炉主要由装有底吹氩搅拌装置的钢包 水冷炉盖
2、 电极加热系统 合金加料系统及除尘等装置组成 在保持钢包内还原性气氛条件下 用电弧加热高碱度炉渣 边造渣边完成脱氧 脱硫等一系列炉渣精炼 该工艺不仅能精确地控制化学成分和温度 而且通过合成渣精炼具有脱硫 脱氧及夹杂物变性等功能 LF炉配以真空系统时 还具有较好的去氢作用 另外 通过采用埋弧造渣加热的方法 在提供最佳热效率的基础上 有效地阻止了电极弧光对钢包壁的强辐射 对钢包渣线部分耐材起到很大的保护作用 从而提高了LF钢包的使用寿命 3 4 5 2四个独特的精炼特点 炉内还原性气氛LF炉本身一般不具备真空系统 通常在大气压下进行精炼 主要靠钢包包沿与水冷炉盖间的密封气幕起到隔离空气的密封作用
3、再加上在造还原渣过程中 渣料中的C及加热时的石墨电极与炉渣中的FeO MnO Cr2O3等氧化物作用生成CO气体 增加了炉气的还原性 并保待炉内微正压 使LF炉内气氛中的氧含量减为0 5 左右 阻止了外界及炉气中的氧向钢液传递 保证了精炼时炉内的还原性气氛 钢液在还原条件下精炼 可以进一步脱氧 脱硫及去除非金属夹杂物 有利于钢液质量的提高 5 氩气搅拌良好的氩气搅拌是LF炉精炼的又一特点 氩气搅拌有利于钢 渣间的化学反应 它可以加速钢 渣之间的物质传递 有利于钢液的脱氧 脱硫反应的进行 吹氩搅拌还可以去除非金属夹杂物 特别是对Al2O3类型的夹杂物上浮去除更为有利 值得提出的是LF炉的吹氩搅拌
4、是在排除了大气密封还原气氛下进行的 因此可以适当加大吹氩流量 通常吹氩搅拌处理15min后 可使钢中大于20 m的Al2O3夹杂基本全部去除 残留钢中的只是小颗粒的Al2O3夹杂 吹氩搅拌的另一作用是可以加速钢液中的温度与成分均匀 能快速精确地调整复杂的化学组成 而这对优质钢来说又是必不可少的要求 6 电极埋弧加热LF精炼炉采用三根石墨电极进行加热 加热时电弧插入渣层中采用埋弧加热 这种方法的辐射热小 对炉衬有很大的保护作用 与此同时加热的热效率较高 热利用率好 通常升温幅度能达到3 5 min 可以大大降低初炼炉的出钢温度 同时考虑到LF炉进行的是电极物理升温 避免了如RH OB升温所产生大
5、量Al2O3夹杂对钢内在质量的影响 C与渣中氧化物主要发生如下反应 C FeO Fe COC MnO Mn CO其结果不仅使渣中不稳定的氧化物减少 提高了炉渣的还原性 而且还可提高合金元素的收得率 合金元素的收得率都较电炉单独冶炼有了较大程度的提高 碳与氧化物作用的另一结果是生成CO气体 CO的生成使LF炉内气氛具有还原性 钢液在还原性气氛下精炼 可进一步提高质量 7 白渣精炼LF炉是利用白渣进行精炼的 它不同于主要靠真空脱气的其它精炼方法 白渣在LF炉内具有很强的还原性 这是LF炉内良好的还原气氛和氩气搅拌互相作用的结果 通过白渣的精炼作用可以降低钢中氧 硫及夹杂物的含量 8 LF炉各精炼功
6、能的相互关系 保持还原渣的流动性 9 5 3LF钢包炉精炼的基本工艺过程 根据钢种 脱氧方法及初炼炉类型的不同 可采用不同的LF炉操作工艺 几种典型的LF炉操作程序如 图2 1 3 所示 LF基本工艺为 将转炉或电炉氧化末期的钢水 经过扒渣 去除50 90 的氧化性渣 并在LF炉加入合成渣料及脱氧剂 在还原性气氛下 通过电极埋弧造渣 完成钢液的脱硫 脱氧 合金化 温度及夹杂物的控制 10 11 5 4LF钢包炉的温度管理及温度制度1 LF炉温度管理2 LF钢包炉温度制度3 液相线温度计算 12 5 5LF合金化与成分调整1 铁合金质量管理2 铁合金的温度效应3 铁合金收得率及加入量4 合金加入时机 13 5 6LF钢包炉合成渣应用及造渣制度1 合成渣的作用机理及应用2 精炼渣组份与性能的关系3 精炼及造渣工艺 14 5 7LF炉埋弧精炼技术5 8LF钢包炉供配电制度5 9LF钢包炉的脱硫工艺1 渣指数与硫分配比的关系2 LF炉合成渣脱硫技术3 LF炉合成渣脱硫技术 15 5 10LF钢包炉防止增氮技术5 11LF钢包炉的吹氩工艺5 12低夹杂物在LF钢包炉的精炼技术1 夹杂物变形处理用酸性合成渣技术2 喂Ca Si丝夹杂物形态的控制3 白渣精炼 16
