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LF炉基本工艺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。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。LF炉精炼钢水的基本原理如图所示,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:②氩气搅拌良好的氩气搅拌是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20μm的Al2O3夹杂基本全部去除,残留钢中的只是小颗粒的Al2O3夹杂。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。③电极埋弧加热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3~5℃/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。C与渣中氧化物主要发生如下反应:C+FeO→Fe+COC+MnO→Mn+CO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。④白渣精炼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炉各精炼功能的相互关系5.3LF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,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50~90%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。5.4LF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5.5LF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5.6LF钢包炉合成渣应用及造渣制度1)合成渣的作用机理及应用2)精炼渣组份与性能的关系3)精炼及造渣工艺5.7LF炉埋弧精炼技术5.8LF钢包炉供配电制度5.9LF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5.10LF钢包炉防止增氮技术5.11LF钢包炉的吹氩工艺5.12低夹杂物在LF钢包炉的精炼技术1)夹杂物变形处理用酸性合成渣技术2)喂Ca-Si丝夹杂物形态的控制3)白渣精炼