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1、LF 炉 的 定 义LF 炉 (LADLE FURNACE)即 钢 包 精 炼 炉 ， 是 钢 铁 生 产 中 主 要 的 炉 外 精 炼 设 备 。 LF 炉 一 般 指 钢 铁 行 业 中 的 精 炼 炉 。 实 际 就 是 电 弧 炉 的 一 种 特 殊 形 式 。 编 辑 本 段LF 炉 的 主 要 任 务 脱 硫 温 度 调 节 精 确 的 成 分 微 调 改 善 钢 水 纯 净 度 造 渣 编 辑 本 段LF 炉 生 产 中 控 制 计 算 机 系 统 解 决 的 问 题 实 时 接 收 生 产 计 划 ， 按 照 计 划 动 态 组 织 生 产 。 按 照 炉 次 对 LF 炉
2、生 产 进 行 实 时 的 数 据 跟 踪 。 通 过 冶 金 模 型 的 计 算 ， 实 现 作 业 过 程 的 优 化 ， 同 时 并 向 操 作 人 员 提 供操 作 指 导 。 向 下 工 序 提 供 LF 炉 作 业 数 据 。 向 工 艺 人 员 提 供 生 产 数 据 的 历 史 追 溯 . 编 辑 本 段LF 炉 功 能 LF(Ladle Furnace)炉 是 70 年 代 初 期 在 日 本 发 展 起 来 的 精 炼 设 备 。 由 于它 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 的 后 起 之秀 ，
3、在 日 本 得 到 了 广 泛 的 应 用 与 发 展 。 LF 炉 精 炼 主 要 靠 桶 内 的 白 渣 ， 在 低氧 的 气 氛 中 (氧 含 量 为 5 )， 由 桶 内 吹 氩 气 进 行 搅 拌 并 由 石 墨 电 极 对 经 过 初炼 炉 的 钢 水 加 热 而 精 炼 。 由 于 氩 气 搅 拌 加 速 了 渣 一 钢 之 间 的 化 学 反 应 ， 用 电弧 加 热 进 行 温 度 补 偿 ， 可 以 保 证 较 长 时 间 的 精 炼 时 间 ， 从 而 可 使 钢 中 的 氧 、硫 含 量 降 低 ， 夹 杂 物 按 ASTM 评 级 为 O O 1 级 。 LF 炉 可
4、 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 优 质 合 金 钢 。 此 外 ， LF炉 还 是 连 铸 车 问 ， 特 别 是 合 会 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 LDLFRHCC(连 铸 )新 的 生产 优 质 钢 的 联 合 生 产 线 。 在 这 种 联 合 生 产 线 上 钢 的 还 原 精 炼 主 要 是 靠 LF炉 来 完 成 的 。 LF 炉 所 处 理 得 钢 种 几 乎 涉 及
5、从 特 钢 到 普 钢 的 所 有 钢 种 ， 生 产 中可 视 质 量 控 制 的 需 要 ， 采 用 不 同 的 工 艺 操 作 制 度 。 在 各 种 二 次 精 炼 设 备 中 ，LF 炉 的 综 合 性 价 比 高 。 编 辑 本 段LF 精 炼 的 特 点LF 炉 本 身 一 般 不 具 有 真 空 设 备 。 在 精 炼 时 ， 即 在 不 抽 真 空 的 大 气 压 下 进行 精 炼 时 ， 靠 钢 桶 上 的 水 冷 法 兰 盘 、 水 冷 炉 盖 及 密 封 橡 皮 圈 的 作 用 可 以 起 到隔 离 空 气 的 密 封 作 用 。 再 加 上 还 原 性 渣 以 及 加
6、 热 时 石 墨 电 极 与 渣 中FeO、 MnO、 C 如 q 等 氧 化 物 作 用 生 成 CO 气 体 ， 增 加 炉 气 的 还 原 性 。 除 此 之外 ， 石 墨 电 极 还 与 桶 内 的 氧 气 作 用 生 成 碳 一 氧 化 物 ， 阻 止 炉 气 中 的 氧 向 金 属传 递 。 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 一 渣 之间 的 化 学 反 应 ， 它 可 以 加 速 钢 一 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
7、可 以 去 除 非 金 属 夹 杂 物 。 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 精 确 的 调 整 复 杂 的 化 学 组 成 ， 而 这 对优 质 钢 又 是 不 可 缺 少 的 要 求 。 此 外 吹 氩 搅 拌 可 加 速 渣 中 氧 化 物 的 还 原 ， 对 回收 铬 、 铝 、 钨 等 有 价 值 的 合 金 元 素 有 利 。 LF 精 炼 炉 是 采 用 三 根 电 极 迸 行 加 热 的 。 加 热 时 电 极 插 入 渣 层 中 采 用 埋 弧加 热 法 ， 这 种 方 法 的 辐 射 小 ， 对 炉 衬
8、 有 保 护 作 用 ， 与 此 同 时 加 热 的 效 率 也 比较 高 ， 热 效 率 好 。 LF 是 利 用 白 渣 进 行 精 炼 的 ， 它 不 同 于 主 要 靠 真 空 脱 气 的 其 他 精 炼 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 。 一 般 渣 量 为 金 属 量 的 2 8 。 通 过 白 渣 的 精 炼 作 用 可 以降 低 钢 中 氧 、 硫 及 夹 杂 物 含 量 。 LF 炉 冶 炼 时 可 以 不 用 加 脱 氧 剂 ， 而 是 靠
9、 白渣 对 氧 化 物 的 吸 附 作 用 而 达 到 脱 氧 的 目 的 。 精 炼 炉 作 为 一 个 复 杂 的 冶 炼 系 统 ， 炉 内 温 度 受 各 种 因 素 的 影 响 。 从 初 炼炉 (如 EAF、 BOF)出 钢 开 始 ， 出 钢 过 程 中 的 能 量 损 失 ， 受 到 钢 包 物 理 参 数 影 响 。运 输 时 间 的 长 短 ， 吹 氩 量 的 多 少 也 影 响 钢 水 温 度 。 合 金 料 ， 循 环 冷 却 水 ， 烟气 烟 尘 ， 电 极 ， 变 压 器 等 构 成 了 整 个 精 炼 炉 温 度 模 型 的 基 础 。 以 上 介 绍 的 LF
10、炉 的 精 炼 功 能 是 互 相 影 响 ， 互 相 依 存 与 互 相 促 进 的 。 炉内 的 还 原 气 氛 ， 加 热 条 件 下 的 钢 渣 搅 拌 ， 提 高 了 白 渣 的 精 炼 能 力 ， 创 造 了 一个 理 想 的 炼 钢 环 境 ， 从 而 能 生 产 出 在 质 量 上 和 生 产 效 率 上 与 普 通 电 弧 炉 不 大相 同 的 钢 来 。 编 辑 本 段LF 炉 的 用 途LF 炉 是 70 年 代 初 期 出 现 的 新 型 精 炼 设 备 ， 它 具 有 下 列 用 途 ： (1)LF 炉 与 电 炉 相 连 ， 加 快 了 电 炉 的 生 产 周 期
11、并 提 高 电 炉 钢 质 量 。 (2)LF 炉 与 LD 转 炉 相 连 ， 可 以 对 转 炉 钢 还 原 精 炼 ， 因 此 能 提 高 钢 质 量 并可 生 产 出 新 钢 种 。 (3)LF 炉 能 严 格 调 节 钢 液 的 成 分 和 温 度 ， 对 钢 的 淬 透 性 和 特 殊 钢 的 连 铸有 利 。 (4)LF 炉 能 加 热 和 对 钢 液 保 温 并 能 长 时 间 的 存 放 钢 液 ， 可 以 保 证 连 铸 的顺 利 进 行 ， 因 此 是 连 铸 车 间 不 可 缺 少 的 设 备 。 (5)LF 炉 具 有 保 温 钢 液 的 性 能 ， 可 以 利 用
12、小 炉 子 生 产 大 钢 锭 ， 或 将 一 炉钢 液 浇 铸 成 数 个 成 分 不 同 的 锭 子 。 编 辑 本 段LF 炉 的 发 展LF 钢 包 精 炼 炉 是 由 日 本 大 同 钢 铁 公 司 率 先 开 发 使 用 的 。 该 公 司 用 LF炉 冶 炼 取 代 了 电 弧 炉 的 还 原 精 炼 期 ， 从 而 减 轻 了 电 弧 炉 的 精 炼 负 担 ， 提 高 了电 弧 炉 的 生 产 率 。 LF 炉 发 展 初 期 仅 用 于 生 产 高 级 钢 ， 随 着 冶 金 、 连 铸 及 相关 控 制 技 术 的 发 展 ， 扩 大 了 LF 炉 的 应 用 范 围 。 由 于 LF 炉 具 有 投 资 少 、 用途 广 、 精 炼 效 果 好 等 优 点 ， 近 年 来 ， 国 内 外 己 将 LF 炉 作 为 主 要 的 炉 外 精 炼 手 段 。
