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1、精炼设备讲解 （LF炉）, 王志鹏,LF炉钢水精炼过程,吊车将钢水包吊到钢包车的吊包工位，此时接通氩气管路自动和手动接通，进行吹氩。然后将钢包车开至加热工位，钢包盖下降，测温加渣料，电极下降，开始通电加热（根据测温选择供电制度）在加热的过程中采用较小的吹氩量进行搅拌，第一阶段通电时间约为8min，基本达到热平衡，钢液温度不再下降，这时停止通电，提起电极，进行测温取样，同时进行底吹Ar搅拌，以使钢水成份及温度均匀。之后进行测温取样。在等待快速化验结果的同时，继续进行通电加热。当试样分析结果出来后，自动传送至的主操作室及计算机系统内，LF的计算机系统根据化验分析值与钢种目标值之间的差距，通过计算机
2、数字模型进行计算，计算出需要加入的合金料的种类和数量，并将指令发送到上料系统PLC。该系统根据LF计算机的指令，在规定的时间内将规定牌号和数量的铁合金料，经上料系统选择、称量、输送到LF的合金受料斗，此时断电将电极升起，打开受料斗阀门，合金料即可加入钢包中，从而达到合金微调的目的。加入合金料后，增大吹氩强度，加速成份的均匀，选择二次电压和电流以最佳能量输入方式继续加热，使钢水的成份和温度达到规定的目标，此时进行最后一次测温取样，使加热处理后的钢水在加热工位进行喂丝处理，采用四线喂丝喂入铝线或铁钙线或碳线，进行终脱氧、脱硫，作夹杂物的变性处理。在喂丝过程中用较小的氩气量搅拌，在喂丝装置上设有显示
3、喂入长度的计数器和速度控制器，当以一定的速度喂入预定长度时，喂丝机会自动停止喂丝。然后包盖升起，钢包车开至吊包工位。,LF炉设备功能、特点,LF-120t钢包精炼炉用于对转炉钢水进行加热、升温、成份调整、脱硫、脱氧、去夹渣、均匀钢水成份和温度，扩大产品品种；并作为转炉、VD/RH与连铸机的中间环节，使钢包精炼炉、VD/RH、连铸协调生产实现多炉连浇，确保连铸机稳定生产。,LF功能说明： 常压下电弧加热升温、手动测温取样，最终温度控制精确从而可以优化浇注温度。 底吹氩气搅拌，使钢液温度均匀，成份均匀、纯净。 合金微调，配用合金加料系统，使得成份控制准确，通过铁合金元素或铝或喂丝可以高效地达到最终
4、要求的化学成份。 喂丝，配用喂丝机，使得钢液脱硫、脱氧，改变夹杂物形态和分布以及准确控制合金元素，同时具有合金收得率高，钢液温降小，环境污染小。排烟除尘，配用排烟除尘系统，可有效地控制烟排出 ，使烟尘排放量达到环境保护的要求。 缓冲、调节冶炼、VD/RH、连铸的节拍，以利连续生产。,LF炉设计特点： 一是加大变压器功率采用侧出线变压器，升温速度根据冶金工艺需要提高到45/min， 最大达到7/min。 二是从国外引进铜钢复合导电横臂结构，并结合国内情况在钢包炉上开发采用。 三是在钢包炉上采用水冷炉盖结构并设置有外排烟系统，来满足国内对环保的要求。 四是在钢包炉上采用计算机PLC系统来对钢包炉进
5、行程序监控测量和图面显示提高自动化水平。,LF炉工艺流程图：,吊车吊包,测量钢包净空,接收位的钢包车,转炉出钢,接通氩气,加热升温,喂丝,断开氩气,吊车吊包,连铸机,测温取样,排烟除尘,吹氩搅拌,合金微调,LF本体设备,技术数据 电极直径 450 mm 电极分布圆直径 750mm 电极升降最大行程 3800mm 电极升降速度 上升/下降4.8m /3.6m/min 钢水升温速度 5/min 电极夹放缸行程 64.5mm 电极夹紧力 20104 N 电极抱闸行程 20mm 工作压力 14MPa 夹放缸直径 200mm 电极升降缸直径 160mm 工作压力 14Mpa 升降缸行程 3800mm 旋
6、转角度 120 水冷炉盖直径 4200 mm 水冷炉盖高度 1800 mm 水冷炉盖使用寿命 10000炉次 炉盖提升行程 700mm 炉盖提升速度 1.5m/min,LF炉主要设备,1、电极升降机构： 电极升降机构主要由导电横臂（包括电极放松缸）、电极夹头、电极抱闸、立柱、立柱与导电横臂之间的绝缘件及升降油缸等组成。导电横臂制成夹层结构，夹层中通水冷却。为了保证密封性、长期使用的可靠性，在导电横臂内的油管均为整根不锈无逢管，没有接头。在三相导电横臂的前端矩形截面内，各安装有电极放松缸。通过电极夹头、电极抱闸采用蝶形弹簧恢复力抱紧电极；液压油缸压缩碟形弹簧推开电极抱闸放松电极。电极放松缸具有互
7、换性，是特殊设计的专用油缸，内装有蝶形弹簧。电极夹头是关键件，用螺栓固定在导电横臂上。电极抱闸采用非导磁奥氏体不锈钢制作，防止因强磁形成通路使之发热。,主要技术参数 电极直径 450 mm 电极分布圆直径 750mm 电极升降最大行程 3800mm 电极升降速度 上升/下降4.8m /3.6m/mi 钢水升温速度 5/min 电极夹放缸行程 64.5mm 电极夹紧力 20104 N 电极抱闸行程 20mm 工作压力 14MPa 夹放缸直径 200mm 电极升降缸直径 160mm 工作压力 14MPa 升降缸行程 3800mm,2、电极旋转机构： 电极旋转机构由旋转架、电极立柱托架、立柱导向滚轮
8、、齿轮旋转装置、定位锁紧装置等构成。旋转架尾部设有回转大轴承装置，从而带动其上的电极立柱及横臂转动到加热工位。由于电极旋转时需整个提出炉盖，电极升降高度很高约3800mm，在旋转时，整个横臂、电极会有冲击，易折断电极。故在旋转的控制变频控制，精确控制，故在启动与停止时减速运行，在旋转过程中可正常速度旋转，避免了惯性对横臂、电极的冲击。主要技术参数：旋转角度 120定位油缸 10060 行程200mm导向滚轮 250 mm 回转速度 0.11.0RPM定位精度 5mm,3、水冷炉盖： 水冷炉盖能够接收合金料、造渣料并导入钢包，设有观察、测温取样、合金加料孔及喂丝孔。各孔设有封板，防止热损失。并设
9、有可调节抽气量的除尘接口，设置微差压检测装置，检测炉内压力（此项不作为考核指标），保持精炼时炉内微正压的还原性气氛。且水冷炉盖采用全水冷管式炉盖 。炉盖上设有一进总水管，以供、回给炉盖上各支路的进水管，炉盖上各支路的回水管装有热电阻及流量开关以检测炉盖上各支路的回水温度是否堵塞。炉盖总进、回水管上各设一个安全阀，用于在停水事故时保护炉盖。 主要技术参数(根据钢包及钢包车外形尺寸确定) 水冷炉盖直径 4200 mm 水冷炉盖高度 1800 mm 水冷炉盖使用寿命 10000炉次,4、炉盖顶升机构及机架： 炉盖的顶升机构采用悬臂式结构，立柱升降，独立基础。炉盖与立柱通过一矩形中空梁连接成一体，保证
10、其具有足够的刚性和稳定性，炉盖与悬臂采用销轴连接，炉盖可自由拆卸更换。由于炉盖处于一个高温区，而且在其上还设置有水冷排烟烟道及加料斗等装置，炉盖有偏重，炉盖会产生偏斜、低头等现象，影响石墨电极的上下运动，为避免此种现象产生,炉盖与提升悬臂之间设有水平调整环节，保证炉盖的水平状态。炉盖顶升缸与立柱采用铰接形式，带动立柱使炉盖上升，靠自重下降，炉盖顶升缸采用单作用柱塞缸，油缸底座通过铰接与基础相连，立柱采用圆形结构，其上各焊接有导轨。 主要技术参数 炉盖提升行程 700mm 炉盖提升速度 1.5m/min 炉盖紧急提升的响应时间 200ms,5、液压系统 ：液压系统是用于驱动电极升降、炉盖升降、电
11、极放松。它由主液压源装置（电机、液压泵、油箱及液压附件）各个控制回路（滤油回路、溢油回路、电极升降回路、炉盖提升回路、电极旋转回路、电极放松回路）以及循环泵装置、事故用蓄能器等组成。选用恒压变量柱塞泵，既提供了整个液压系统一个稳定的压力源，又降低了系统的能量损失，从而降低系统的发热，由于系统压力较高，在系统中增设自动水冷循环系统，通过水冷循环泵，使液压油与冷却水进行热交换，降低油温，保证系统能够正常工作。在压力油口和回油口设置了压力介质过滤器，具有差压发讯功能，当滤芯受阻时，可发出信号提醒维护人员及时更换滤芯，整个液压泵源设置了液位高度，压力的高低报警及循环过滤冷却装置，保证整个液压系统运行的
12、可靠性。,主要技术参数 液压介质 抗燃聚酯 系统工作压力 14MPa 主泵电机容量 345kW 泵额定压力 25MPa 泵流量 150L/min 循环泵电机容量 25.5kW（1用1备） 工作压力 0.5MPa 流量 200L/min 冷却水进口压力 0.5MPa 冷却水进口温度 38 冷却水出口温度 55 流量 8m3/h 蓄能器数量 1组 蓄能器形式 活塞式 油箱容积 4000L 加热器 2X3KW,LF辅助设备,1、水冷系统： 本系统分为二部分：一部分为炉盖冷却水，用于水冷炉盖的冷却。主进、主回水管路上设有本地压力表、温度表，一体化温度变送器，压力变送器，电磁流量计，可对炉盖进水量进行模
13、拟跟踪监控 ；二部分为设备冷却水，主要冷却的部位有短网铜管，水冷电缆、导电横臂、电极夹头、液压站、变压器等，主进回水管路上均设有就地压力表、温度表、一体化温度变送器和压力变送器，进水总管设有电磁流量计。为了确保炉盖用水，在炉盖总进水处设有事故水接口，设有手动截止阀、气动阀门及单向阀，以防正常用水停水时，保证炉盖的冷却。,主要技术参数 炉盖正常用水： 工作压力 0.5Mpa（有压回水） 进水温度 38 回水温度 55 炉盖耗量 200m3/h 其他设备用水 180m3/h 炉盖及变压器事故用水： 压力 0.3MPa 流量 100m3/h,2、压缩空气系统： 压缩空气系统由气动三联件、两位五通阀等
14、组成。主要用于各气缸的气路控制。主要用气部位为加料斗闸门气缸、观察孔封板气缸、喂丝孔盖气缸。在设计中采用节流阀进行备压回气，控制气缸运转平稳，减少冲击。 主要技术参数： 工作压力 0.5-0.6MPa 耗量 2m3/min 仪表气源统一用低压氮气,3、电极接长站： 电极接长装置用于接长和存放电极，以便更换电极。电极存放台放于平台上，本装置共存放5组电极，结构为在筒的内壁上焊有接触条。根据石墨电极直径，经机加工，夹紧体中夹紧夹亦根据电极直径加工，采用圆弧面偏心机构夹紧，插销体将把手锁定。当夹紧时，插销体拨出，把手围绕铰支点转动，依靠偏心机构夹紧电极。下设笼式保护罩。,4、喂丝机及导管： 喂丝用于向钢包内喂Al及Si一Ca丝等，调整钢水成份及进行夹杂物变性处理。采用四线喂丝装置。此装置由喂丝机和放线架两部分组成，将金属线置于放线架的转盘上，经喂丝机把金属线拉出矫直，经导管进入钢水中。为了控制金属线的加入量和喂丝速度，在喂丝机上装有显示喂入长度的计数器和速度控制器（变频调速）。自动控制方式可在HMI上设定喂线长度、喂线速度，并显示实际喂线速度和喂线长度。喂丝机要求具有两人可简便操作的穿线方案，走线轨迹必须封闭，采用低阻力设计，走线管道接口为法兰套筒顺向连接。 主要技术参数 喂丝机型式 四线喂丝 喂丝速度 0300m/min（可调） 喂丝直径 616mm,
