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LF1.概述——LF炉的主要功能2.LF炉的设备和特点3.LF炉精炼工艺制度4.LF炉热效率的理论分析5.电极消耗研究6.LF精炼与钢种LF(LadleFurnace)——钢包精炼法开发:1971年日本大同制钢的大森厂开发的我国:1981年上钢五厂第一台LF炉投产1LF钢包精炼炉设备示意图Ar电源铁合金渣料LF炉作用:?电弧加热?造渣:脱硫、脱氧、吸收夹杂物?吹氩搅拌?合金化和成分调整?喂线和夹杂物变性处理LF实物照片LF(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。(3)埋弧加热LF炉三根电极插入渣层中进行埋弧加热,这种方法辐射热小,对炉衬有保护作用,热效率高,浸入渣中石墨与渣中氧化物反应为:C+FeO=Fe+COC+MnO=Mn+CO2C+WO2=W+2CO5C+V2O5=2V+5CO上述反应不仅提高了渣的还原性,而且还提高合金回收率,生成CO使LF炉内气氛更具还原性。(4)白渣精炼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吸附和溶解,达到钢液脱氧效果。(无污染脱氧方法)LF炉由于有温度补偿,吹氩强烈搅拌,随渣中碱度提高,硫的分配比增大,可炼出低硫钢或超低硫钢。目前国内外冶炼低硫钢和超低硫钢时渣中(FeO+MnO)的理想控制范围是小于0.5%。2LFA炉体LF炉的炉体是一个钢包,但与普通的钢包有所不同。这种钢包的上口有水冷法兰盘,通过密封橡皮圈与炉盖密封,以防止空气的侵入。当钢包用于真空处理时,还要求其外壳用钢板按气密焊接条件焊成。钢包底部有出钢用的滑动水口及吹惰性气体的透气砖。LF炉钢包内熔池深度H与熔池直径D之比是钢包设计时必须要考虑的因素。一般精炼炉的熔池深度H都比较大。从钢液面至钢包口的距离称为钢包炉的自由空间,对非真空处理用的钢包,自由空间的高度小一些,一般为500~600mm;在真空处理时必须达到1000~1200mm。钢包炉的H/D比值影响钢液搅拌效率、钢渣接触面积、包壁渣线带的热负荷、包衬寿命及热损失等。日本不同容量LF炉的H/D值LF炉容量/t20305060150实际装入量/t13/2318/3345/5060100/150钢包尺寸外径/mm内径D/mm总高/mm内高/mm22001676230019952400194825002195292424303040277026002070315027403900316443304000熔池深度H/mm12601402134823402754H/D0.750.720.491.130.87BLF炉炉盖LF炉炉盖是水冷的。这是为了保持钢包内的强还原性气氛;防止钢包散热及提高加热效率而设置的。炉盖内层衬有耐火材料。为了防止钢液喷溅而引起的炉盖与钢包包体的粘连,在炉盖下还吊挂一个防溅挡板。整个水冷炉盖在四个点上,用可调节的链钩悬挂在门形吊架上,吊架上有升降机构,可根据需要,调整炉盖的位置。在炉盖上还设有合金加料口、渣料加料装置及测温或取样装置。C电弧加热装置LF炉所用的电弧加热系统,与炼钢电弧炉相同。由三根石墨电极与钢液间产生的电弧作为热源。故加热设备也与电炉基本相同,其不同之处是LF炉内无熔化过程,而且采用的是埋弧加热方法,所以与电炉相比,可采用更低的二次电压。D加料装置LF炉一般在加热工位的炉盖