LF精炼工艺技术.ppt
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LF精炼工艺技术主要内容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LF钢包精炼炉设备示意图LF实物照片LF炉的主要功能(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%。2、LF炉的设备和特点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BLF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上设合金及渣料料斗,通过每个料斗下的导向阀,定量地加入所需的合金或渣料。在有真空系统的LF炉,一般在真空盖上设合金及渣料的加料装置。其结构基本上同加热时所用的,只是在各接头处均需加上真空密封阀。E除渣装置LF炉精炼功能之一,是靠还原性白渣精炼。为此,在LF炉精炼之前,将氧化性炉渣必须除掉。因此,LF炉必具备除渣的功能。除渣的方式有两种:1)当LF炉采用多工位操作时,可在放钢包的钢包车上设置倾动、扒渣装置。当钢包车开到扒渣工位时,即可进行扒渣操作。2)如果LF炉采用固定位置,炉盖移动形式时,则需把钢包倾动装置设在LF炉底座上,在精炼前先扒渣,加新渣料,再加热精炼。F喷粉装置LF炉精炼时常采用喷粉设备对钢液进行脱硫、净化及微合金化等操作。喷粉设备包括钢包盖、一支喷粉用的喷枪和滑动行程为4m的粉料分配器。分配器接4个容量为500kg的粉料料仓。喷粉时对粉料先自动称重及混合,然后通过螺旋给料器送至粉料分配器。对于50t的LF而言,喷枪总长为4500mm,其中2500mm为可更换部分,喷枪插入距包底100~150mm处进行喷粉处理。喷粉时采用高纯氩气作载气流,流量为200~400L/min。通常处理时间为5~10min。1)LF钢包炉的容量应根据初炼炉最大容量来选择。LF钢包炉的大小,还应根据真空、吹氧与否及留有一定的自由空间;2)变压器额定容量变压器额定容量的大小主要取决于所要求的升温速度及设备的水准(效率的高低)。根据LF钢包精炼炉的工作特点,由焦尔—楞次定律,推导出LF钢包精炼炉变压器额定容量与钢水的升温速度的关系如下:,kVA式中:——功率因素,,一般为0.75~0.85——LF装置的电效率,,一般为0.8~0.9——LF装置的热效率,一般为0.3~0.5。国内LF钢包炉的变压器一般按每公称吨150~200kVA选择,在红包出钢的情况下,升温速度为3~5℃/min;国外有的达到400kVA/t。3.1钢包准备3.2初炼炉出钢3.3造渣3.3.1埋弧渣LF埋弧精炼有两种方式:1)靠增大渣量、提高渣厚达到埋弧精炼的目的;2)通过加入发泡剂,使基础渣体积膨胀、厚度增加,达到埋弧精炼的目的。影响LF炉埋弧渣操作的因素LF的弧长与弧电压有关,可由下式估算:Larc=(Uarc-α)/β式中:α——电弧阴极区和阳极区电压降的和,实测值是10~20V,该值随电极和炉渣的不同而改变;β——弧柱中的电位梯度,V/mm,对LF精炼期可取1.1。还有人