LF精炼炉基本工艺课件.ppt

1、LFLF炉基本工艺炉基本工艺 v 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。v 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。5.1 LF钢包炉精炼工艺的基本特点：钢包炉精炼工艺的基本特点：v LF炉精炼钢水的基本原理如图所示，

2、LF炉主要由装有底吹氩搅拌装置的钢包、水冷炉盖、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。5.2 四个独特的精炼特点：四个独特的精炼特点：v 炉内还原性气氛炉内还原性气氛v LF炉本身一般不具备真空系统，通

3、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。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。v 氩气搅拌氩气搅拌v 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

4、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20m的Al2O3夹杂基本全部去除，残留钢中的只是小颗粒的Al2O3夹杂。v 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。v 电极埋弧加热电极埋弧加热v 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35

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升温所产生大量Al2O3夹杂对钢内在质量的影响。v C与渣中氧化物主要发生如下反应：v C+FeOFe+COv C+MnOMn+COv 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。v 白渣精炼白渣精炼 v 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

6、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。LF炉各炉各精炼精炼功能功能的相的相互关互关系系2 惰性气体搅拌能均匀钢液成分及温度加速冶金反应1 炉内还原气氛：O20，H2O0可预防钢液吸H及N加热时电极中的C使渣中氧化物FeO、MnO等还原：C+FeOFe+COC+MnOMn+CO3 埋弧加热 高热效率 耐火材料较低烧损 钢液较少吸氮及增碳4 碱性还原渣可有效地脱氧及脱硫精确地控制化学成分，提高金属收得率保持还原渣的流动性 5.3 LF钢包炉精炼的基本工艺过程：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，

7、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5090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。5.4 LF钢包炉的温度管理及温度制度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 5.5 LF合金化与成分调整合金化与成分调整 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 v5.6 LF钢包炉合成渣应用及造渣制度钢包炉合成渣应用及造渣制度v 1）合成渣的作用机理及应用 v 2）精炼渣组份与性能的关系 v 3）精炼及造渣工艺 5.7 LF炉埋弧精炼技术炉埋弧精炼技术 5.8 LF钢包炉供配电制度钢包炉供配电制度 5.9 LF钢包炉的脱硫工艺钢包炉的脱硫工艺 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 v5.10 LF钢包炉防止增氮技术钢包炉防止增氮技术 v5.11 LF钢包炉的吹氩工艺钢包炉的吹氩工艺 v5.12 低夹杂物在低夹杂物在LF钢包炉的精炼技术钢包炉的精炼技术 v 1）夹杂物变形处理用酸性合成渣技术 v 2）喂Ca-Si丝夹杂物形态的控制 v 3）白渣精炼