LF钢包炉工艺碳钢炼钢工艺流程优化项目部陈开锋2007年3月炉外精炼培训概述LF是英文LadleFurnace的简写，是1971年日本特殊钢公司（大同钢特殊钢公司）开发的钢包炉精炼法。LF电弧加热吹氩搅拌合金化和成分调整喂线和夹杂物变性处理造渣：脱硫、脱氧、吸收夹杂物、LFLF炉的加热原理:通过变压器、二次短网，电极横臂将电流输送到电极；电极与钢水之间产生电弧，将电能转化成热能送到钢水，从而达到加热升温的目的。进入熔池中的电弧热量进入熔池中的电弧热量钢包状态钢包状态渣层厚度渣层厚度吹氩搅拌吹氩搅拌11、钢包状态钢包状态钢包状态一般指钢包预热温度，由于钢包包壁的吸热，加热过程中，钢液的升温速率不是恒定的，开始时由于钢包包壁吸热快，钢液升温速率比较小。2、渣层厚度渣越薄，表面散热量越大，渣厚小于50mm时，渣厚对渣表面散热量影响较大；渣厚大于50mm时，不同渣层厚度对渣表面的热损失基本相同。如下图不同渣厚时，渣表面热损失随时间的变化3、吹氩搅拌对60t钢水而言氩气升温造成引起的钢水温降为0.005℃/min，这不是引起钢水温降的真正原因。吹氩引起钢液温降的主要原因为：吹氩搅拌消除了包内钢液的温度分层，增加了钢液向包壁的热传导能力；吹氩搅拌时钢液面裸露，散热增加。加热时功率选择一般在精炼初期采用短电弧，大功率，以快速熔化渣料；在渣料熔化后，适当拉长电弧，增大输入功率，快速升温；在精炼后期，根据钢种要求选择适当的电弧长度和合适的输入功率，将钢水温度控制在较窄的范围内，以满足连铸对钢水温度的要求。LF（1）优化供电制度，提高电效率和电弧的传热效率（2）加强钢包烘烤和实施钢包周转的优化二、LF精炼过程的吹氩搅拌在精炼过程中，通过吹氩均匀钢水成分和温度，加快夹杂物的上浮，促进钢渣间界面反应。1、吹氩功率的选择不同的操作工艺需要选择不同的吹氩功率，参考下表:工艺过程目的搅拌功率（W/t）加热升温100成分调整150～200脱硫及钢渣反应150脱氧及去夹杂30～502、吹氩注意的问题1.过强的搅拌2.若搅拌三、非金属变性处理非金属夹杂的变性处理就是向钢液喷入某些固体熔剂，即变性剂，改变存在于钢液中的非金属夹杂物的性质，达到消除或减小它们对钢性质的不利影响，以及改善钢液的可浇注性，保证连铸工艺操作顺利进行。钙的变性作用问题:铝脱氧的钢中存在的氧化铝夹杂物多数熔点很高，在连铸温度下呈固态，很容易在中间包水口处聚积引起堵塞。而在钢中的A12O3在轧制过程会被破碎，延轧制方向连续分布，造成严重的缺陷。解决办法:如果控制铝脱氧产物在炼钢连铸温度下呈液态，可以大量上浮，不仅可以消除水口堵塞保证连铸顺利进行，而且有利于改善钢的质量。从CaO-Al2O3二元相图(见下图)可以看出，在可能形成的5种钙铝化合物中12CaO·7Al2O3(C12A7)的熔点最低1415℃，而且密度也小2.83g/cm3，在连铸中间包中易于排除。CaO-Al2O3相图钙变性处理过程正是基于此原因，对Al2O3夹杂采取钙变性处理方式。[Ca]十[O]=(CaO)，加入的钙很容易形成CaO.2Al2O3型夹杂物，随着CaO不断增加而改变为CaO.Al2O3，最后形成富CaO的低熔点的铝酸钙夹杂物。、LF炉能够创造良好的还原气氛和优越的冶金热力学、动力学条件，充分保证了脱硫、脱氧和夹杂物的去出。（1）还原气氛LF炉本身不具备真空系统，但由于钢包与炉盖密封，隔离空气，加热时石墨电极与渣中FeO、MnO、Cr2O3等反应生成CO气体，使LF炉内气氛中氧含量减少。精炼过程通过扩散脱氧和沉淀脱氧造成钢液的还原条件，可以进一步脱氧、脱硫及去除非金属夹杂。（2）氩气搅拌氩气搅拌加速钢—渣之间物质传递，有利于钢液脱氧、脱硫反应。吹氩可以加速Al2O3夹杂物上浮速度，在密封的LF炉，吹氩15min后，可使钢中大于20μm的Al2O3夹杂基本清除。1LF炉操作中通过对炉渣强化脱氧形成白渣，由于渣对钢液中氧化物的