LF精炼工艺技术.ppt
- 格式：ppt
- 大小：4.16 MB
- 文档页数：3
下载文档原格式
合集下载
LF精炼炉基本工艺PPT课件
14
5.7 LF炉埋弧精炼技术 5.8 LF钢包炉供配电制度 5.9 LF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
15
• 5.10 LF钢包炉防止增氮技术
• 5.11 LF钢包炉的吹氩工艺
• 5.12 低夹杂物在LF钢包炉的精炼技术
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+CO
• C+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。
• 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。
7
• 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。
5.7 LF炉埋弧精炼技术 5.8 LF钢包炉供配电制度 5.9 LF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
15
• 5.10 LF钢包炉防止增氮技术
• 5.11 LF钢包炉的吹氩工艺
• 5.12 低夹杂物在LF钢包炉的精炼技术
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+CO
• C+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。
• 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。
7
• 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精炼炉工艺说明
LF精炼炉工艺技术说明目录1.1.工程概述1.2.LF炉的主要功能及技术参数1.3.工艺流程描述1.4.LF炉操作时间表1.5.烟气量计算及参数1.1工程概述新建电炉主要工艺设备包括1座公称容量80t超高功率电炉、2座LF精炼炉、1座VD/VOD、320×340/∮500/∮600方圆弧型连铸机的、多台VC模铸设备及辅助工艺设备。
1.1.1工厂条件1.1.1.1自然条件海拔地面标高 2.2～4.6 m大气压力: 冬季 101kPa夏季 99.9kPa最大风速及风向 24m/sNW极端最低温度 -10.2℃极端最高温度40.5℃年平均降雨量 1054mm年最大降雨量 1479mm地震抗震设防烈度 6度1.1.1.2 电源条件电炉变压器一次侧电压35kv±10%三相四线380v±10%交流电源频率波动范围50Hz±3%1.1.1.3 能源介质条件天然气热值8500kcal/Nm3氩气纯度大于99.9%压力 1.6MPa氮气纯度99.9%低压氮接点压力0.6～0.8MPa氧气纯度大于99.6%压力 1.2～1.4MPa压缩空气压力：0.4～0.6MPa设备冷却水供水压力0.4～0.6MPa水质由卖方提出要求，买卖双方协商确定1.1.2 后续条件120吨LF＋VD/DOD公称容量120t座数2座平均精炼钢水量100t/炉最大精炼钢水量125t/炉平均精炼周期≤50min1.1.3车间条件1.3.1产品方案当电炉主原料为７５％废钢（堆比重0.7），２５％生铁时，两篮加料，年生产合格钢水61万t，其中：供模铸和真空浇铸生产大型钢锭15.2万t/a，相应需合格钢水16.7万t/a，产品方案详见表2.6-1。
供连铸生产320mm×340mm大方坯和φ500~φ600 mm圆坯35.8万t/a，相应需合格钢水37.6127万t/a，产品方案详见表2.6-2。
其余6.6873万t/a合格钢水供给立式铸机，生产Ø800～Ø1200mm大圆坯6万/a，产品方案见表2.6-3表2.6-1 供模铸和真空浇铸生产大型钢锭产品方案表2.6-2供连铸机生产大方坯和圆坯产品方案表2.6-3供立式铸机生产大圆坯产品方案电炉车间工艺流程为：铁水和废钢→电炉→LF→VD→连铸机或模铸。
LF的原理及工艺
1、高温耐蚀性能
精炼钢包在温度和时间方面都要求非常严格，最高温度往往达到 1750℃ 以上。在精炼过程中，熔渣的 碱度在 0.6~4 范围内变化，内衬材料受到高温下浸透性强的酸性渣和碱性 渣两者的侵蚀，损毁速度很快。
2、高温耐磨性
由于钢包精炼采用了强制搅拌，激起了钢液夹带熔渣的流动，对内衬产生 洗刷而呈现磨损作用，它侵 入砖缝处，往往使之遭到严重损耗，并出现超前蚀损。
LF精炼功能图
LF设备认知
炉盖是 LF 钢包精炼炉设计的关键部分，因 为很多情况下钢包精炼炉的冶金效果在很大 程度上取决于炉子内的气氛控制。为了避免 空气从炉盖和钢包之间的间隙及炉盖开孔处 进入炉内，采取了一些必要的保
护措施，包括使用过程中必须采取的包口清 理和维护工作。
LF设备认知
LF钢包耐火材料
3、高温真空稳定性
对于有真空精炼手段的车间如 RH、 VD、 VOD 等，钢包的耐材必须考虑 高温真空稳定性。
4、耐剥落性
钢包精炼的容器是钢包，所以急冷急热频繁，而且是间断操作，使用条件非常苛刻。为了适应这种严 酷的操作条件，一般选用具有再结合砖的耐蚀性又有提高耐剥落性的半再结合砖。 对于 LF 渣线部位一般选用的材质有： MgO-Cr2O3 砖、 MgO-C 砖和 MgO-CaO-C 砖等碱性或复合耐火 材料来提高其使用寿命。 MgO-Cr2O3 砖也常用于 RH 插入管处。 LF 精炼钢包除渣线部位外，侧壁熔池通常 用高铝砖砌筑，底部用锆石英砖或高铝砖砌筑。如果考虑到冶炼钢种的洁净度，可采用高铝砖中添加 Cr2O3的耐火 材料，但是这种耐材价格太高。砌筑 LF 精炼钢包内衬（除渣线外）的高铝砖的 Al2O3 含量通常选用70%~80%以上 的原料制造。现在，在 LF 钢包侧壁采用 Al2O3-MgO-C 砖、Al2O3-C 砖也都获得了较好的效果。 总之，钢包衬使用碱性耐火材料具有一定的优越性，它很容易地使炼钢厂达到清洁炼钢工艺的目的。
LF精炼炉工艺说明
c.合金微调，配用合金加料系统，使得成份控制准确，钢水达到最 终要求的化学成份。
d・喂丝，配用喂丝机，使得钢液脱硫、脱氧、改变夹杂物形态和分 布以及准确控制合金元素含量，同时使合金收得率高，并提高钢水质量。
e.排烟除尘，配合排烟除尘系统，可有效地控制烟气排出，使烟尘 排放量达到环境保护的要求。
f.缓冲、调节冶炼与连铸的节奏，以利连续生产。
m/min
40〜400
可调
喂丝直径
mm
①8〜18：
12
供电
系统
高压供电
kV
35
50Hz
低压供电
V
AC380
AC220
DC24
低压设备装机容量
KW
〜260
1
碳素结构钢
20#、45#、
(1)800" <l)1100
2
合金结构钢
40Cr、42CrMo、
34CrNiMo6
"800、"1100
3
管坯料
20G、36Mn2V、
15CrMoG、X42、X70、
4)800"<l)1100
4
齿轮钢
20CrMnTi、SCM420、
SAE8620
(1)800" <l)1100
71863.29
3
管坯料
20G、36Mn2V、
15CrMoG、X42、X70、
4)500、600
76880
80772.66
4
齿轮钢
20CrMnTi.SCM420>
320X340
13680
14372.66
序
号
钢种
代表钢号
d・喂丝，配用喂丝机，使得钢液脱硫、脱氧、改变夹杂物形态和分 布以及准确控制合金元素含量，同时使合金收得率高，并提高钢水质量。
e.排烟除尘，配合排烟除尘系统，可有效地控制烟气排出，使烟尘 排放量达到环境保护的要求。
f.缓冲、调节冶炼与连铸的节奏，以利连续生产。
m/min
40〜400
可调
喂丝直径
mm
①8〜18：
12
供电
系统
高压供电
kV
35
50Hz
低压供电
V
AC380
AC220
DC24
低压设备装机容量
KW
〜260
1
碳素结构钢
20#、45#、
(1)800" <l)1100
2
合金结构钢
40Cr、42CrMo、
34CrNiMo6
"800、"1100
3
管坯料
20G、36Mn2V、
15CrMoG、X42、X70、
4)800"<l)1100
4
齿轮钢
20CrMnTi、SCM420、
SAE8620
(1)800" <l)1100
71863.29
3
管坯料
20G、36Mn2V、
15CrMoG、X42、X70、
4)500、600
76880
80772.66
4
齿轮钢
20CrMnTi.SCM420>
320X340
13680
14372.66
序
号
钢种
代表钢号
《LF精炼培训课件》课件
个案分析
针对学员实际需求，提供个案分析 ，指导学员解决实际问题。
培训特色
系统性
实用性
本课件内容全面、系统，涵盖了LF精炼的 各个方面，帮助学员建立起完整的知识体系 。
本课件注重实用性和可操作性，通过实例和 案例分析，使学员能够迅速掌握实际操作技 巧。针对性Fra bibliotek专业性
本课件针对不同级别的学员提供不同难度和 针对性的内容，以满足不同学员的需求。
增强团队凝聚力
员工通过lf精炼培训相互学习和交流，可以增强团队凝聚力和合作精神，有利于企业整体 发展。
培训反馈与评价
01
员工参与度
通过观察和评估员工在lf精炼培训中的参与度，可以了解员工的学习
积极性和兴趣程度。
02
培训质量评估
通过问卷调查和面谈等方式，对培训质量进行评估，了解员工对培训
内容和培训方法的评价和建议。
03
LF精炼培训课件在编写过程中采用了理论与实践相结合的方法，将理论知识与 实际操作相结合，使员工能够更好地理解和掌握LF精炼工艺。
展望
加强培训内容与生产实践的结合，不断提高员工 的实际操作能力和事故处理能力。
加强培训效果的评估和反馈，及时发现和解决培 训中存在的问题和不足，提高培训质量和效果。
加强培训课件的更新和维护，及时跟进企业生产 工艺的变化和设备更新，使员工能够掌握最新的 精炼技术和操作规程。
本课件由经验丰富的LF精炼专家授课，保 证教学质量和效果。
04
培训时间与安排
培训时间
第一阶段
3月1日-3月5日，共计五天， 每天6小时；
第二阶段
3月15日-3月19日，共计五天， 每天6小时；
第三阶段
4月1日-4月5日，共计五天，每天 6小时。
LF钢包精炼技术
第二章 LF钢包精炼技术第一节L F炉发展概述1、什么是LF炉？LF炉是在常压下，三相埋弧加热的底吹氩钢包炉，是将钢液在钢包中进行精炼的设备。
其主要功能是在非氧化性气氛下，通过电弧加热、炉内还原性气氛、造高碱度还原渣精炼、气体搅拌等手段，强化热力学和动力学动力学条件，使钢水在短时间内达到脱氧、脱硫、合金化升温等综合精炼效果。
确保达到钢水成分精确，温度均匀，夹杂物充分上浮净化钢水的目的，同时很好的协调炼钢和连铸工序，保证多炉连浇的顺利进行。
LF钢包炉见下图2、LF炉发展过程简述LF炉精炼方法是由日本特殊钢公司在1971年开发研制的，早先以精炼处理特殊钢为主，是一种以电弧加热、氩气搅拌和渣精炼为核心的钢包精炼炉生产技术。
由于LF炉法具有多种冶金功能和使用中的灵活性，在普钢生产厂也得到广泛的应用。
目前世界钢包炉的总数中，最多的是LF 炉。
在我国，随着连铸比的大幅度提高，LF炉所处理的钢种几乎涉及从特钢到普钢的所有钢种。
LF炉法设备较为简单，投资不大。
生产中可视质量控制的需要，采用多种不同的工艺操作制度；设计中可按产品需要进行不同的配套组合，满足最终产品质量控制的要求3、LF炉的处理效果经过LF炉处理的钢可以达到很高的质量水平：（1）脱硫率可达50%~70%，可生产出硫含量<=0.01%的钢。
如果处理时间充分，甚至可达硫含量0.005%的水平。
（2）可以生产高纯度钢，钢中夹杂物总量可降低50%，大颗粒夹杂物几乎全部能去除；钢中含氧量可达到20ppm~30ppm。
（3）钢水升温速度可达到3℃/min~5℃/min。
（4）温度控制精度±3℃~5℃。
（5）成分控制精度高，可以生产出诸如[C]±0.01%、[S i]±0.02%、[Mn]±0.02%等元素含量范围很窄的钢。
4、工序组合优化目的：增强企业整体竞争力。
而竞争力主要体现在两个方面，一是能够提供其它企业无法生产的钢种；二是能在成本相同的条件下提供质量要求更优的产品，或以更低廉的成本供应质量相当的产品。
LF精炼脱硫工艺
10
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
2、碱度对精炼渣脱硫性能的影响 精炼渣碱度对精炼过程的脱硫、脱氧均有较
大的影响。 碱度提高可使钢中平衡氧降低，而且可提高
硫在渣钢间的分配比。
11
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
在各脱硫渣系中，对脱硫起主要作用的组元 是CaO，其含量的高低将直接影响脱硫效果的 好坏。
随着CaO的提高，[S]降低，但当 (CaO)>60%以后，CaO含量提高使脱硫效果 降低。
13
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
3、CaF2对脱硫的作用 CaF2本身不具备脱硫作用； 主要作用是降低脱硫渣的熔点，改善脱硫渣
的流动性； CaF2与CaO等形成一系列低熔点共晶物来
助熔化渣。
14
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
随着脱硫反应的进行，渣-钢界面将有CaS 固相形成，而CaS固相的存在，阻止了脱硫反 应的继续进行，而且使液相量减少。
渣中加入CaF2，有利于固相的破坏，使液 相量增加，改善了脱硫条件。
但当渣中CaF2含量达到足以阻止CaS固体 形成时，继续增加CaF2，会造成渣中CaO被 稀释，使有效CaO浓度降低，不利于脱硫。
15
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
CaF2含量高，渣中自由O2-离子增多； 按照反应[S]+（O2-）=（S2-）+[O]，如 果熔渣中有足够的O2-，反应将向右进行，有 利于脱硫； CaF2能显著降低CaO-SiO2-MgO-Al2O3 渣系的熔点，提高其流动性。保证了脱硫的动 力学条件。
行了研究，他们认为铝酸盐与硅酸盐相比脱硫 速度和硫容更大，但该渣系的炉渣流动性稍差。
4
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
3、CaO-Al2O3-CaF2渣系 国内部分钢厂和国外很多钢厂都在CaO-Al2O3
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
2、碱度对精炼渣脱硫性能的影响 精炼渣碱度对精炼过程的脱硫、脱氧均有较
大的影响。 碱度提高可使钢中平衡氧降低，而且可提高
硫在渣钢间的分配比。
11
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
在各脱硫渣系中，对脱硫起主要作用的组元 是CaO，其含量的高低将直接影响脱硫效果的 好坏。
随着CaO的提高，[S]降低，但当 (CaO)>60%以后，CaO含量提高使脱硫效果 降低。
13
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
3、CaF2对脱硫的作用 CaF2本身不具备脱硫作用； 主要作用是降低脱硫渣的熔点，改善脱硫渣
的流动性； CaF2与CaO等形成一系列低熔点共晶物来
助熔化渣。
14
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
随着脱硫反应的进行，渣-钢界面将有CaS 固相形成，而CaS固相的存在，阻止了脱硫反 应的继续进行，而且使液相量减少。
渣中加入CaF2，有利于固相的破坏，使液 相量增加，改善了脱硫条件。
但当渣中CaF2含量达到足以阻止CaS固体 形成时，继续增加CaF2，会造成渣中CaO被 稀释，使有效CaO浓度降低，不利于脱硫。
15
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
CaF2含量高，渣中自由O2-离子增多； 按照反应[S]+（O2-）=（S2-）+[O]，如 果熔渣中有足够的O2-，反应将向右进行，有 利于脱硫； CaF2能显著降低CaO-SiO2-MgO-Al2O3 渣系的熔点，提高其流动性。保证了脱硫的动 力学条件。
行了研究，他们认为铝酸盐与硅酸盐相比脱硫 速度和硫容更大，但该渣系的炉渣流动性稍差。
4
LF炉精炼渣脱硫工艺及理论
3、CaO-Al2O3-CaF2渣系 国内部分钢厂和国外很多钢厂都在CaO-Al2O3
LF精炼炉基本工艺
制铸锭温度。
04
lf精炼炉操作要点
安全操作规程
操作前检查
确保炉体、管道、阀门等设备 完好无损，无泄漏现象。
严格控制温度
遵循工艺要求，控制炉内温度 ，避免超温引起设备损坏或安 全事故。
防止气体泄漏
定期检查炉体和管道的密封性 ，确保气体不泄漏，防止中毒 和爆炸。
操作人员培训
操作人员需经过专业培训，熟 悉安全操作规程，掌握应急处
案例二：某有色金属企业lf精炼炉工艺应用
总结词
扩大产品品种、提高生产效率
详细描述
该有色金属企业利用lf精炼炉工艺，成功开发出多种高附加值产品，拓展了市场应用领域。同时，通 过改进工艺参数和设备配置，提高了生产效率和能源利用效率，降低了生产成本。
案例三：某新材料企业lf精炼炉工艺创新
总结词
突破技术瓶颈、提升竞争力
VS
详细描述
该新材料企业针对特定产品需求，创新性 地开发出新型lf精炼炉工艺。通过采用先 进的熔炼技术和材料制备方法，成功突破 了关键材料制备的技术瓶颈，提高了产品 质量和性能，增强了企业在国内外市场的 竞争力。
THANKS
感谢观看
表面处理
对铸锭表面进行清理、修整和抛光等处理，以提高产品的外观质量。
成品检测与包装
检测标准与项目
根据产品标准和客户要求，制定相应的检测标准和项目，对成品 进行全面的质量检测。
检测方法与设备
选择合适的检测方法和设备，确保检测结果的准确性和可靠性。
包装与标识
对合格的成品进行包装和标识，以便于运输、存储和使用。
03
lf精炼炉工艺参数
熔炼温度
熔炼温度
熔炼温度是lf精炼炉工艺中的重要参数，它决定了钢水的温度 和流动性。熔炼温度过高可能导致钢水氧化和氮化，而熔炼 温度过低则可能导致钢水流动性差，影响铸锭质量。
04
lf精炼炉操作要点
安全操作规程
操作前检查
确保炉体、管道、阀门等设备 完好无损，无泄漏现象。
严格控制温度
遵循工艺要求，控制炉内温度 ，避免超温引起设备损坏或安 全事故。
防止气体泄漏
定期检查炉体和管道的密封性 ，确保气体不泄漏，防止中毒 和爆炸。
操作人员培训
操作人员需经过专业培训，熟 悉安全操作规程，掌握应急处
案例二：某有色金属企业lf精炼炉工艺应用
总结词
扩大产品品种、提高生产效率
详细描述
该有色金属企业利用lf精炼炉工艺，成功开发出多种高附加值产品，拓展了市场应用领域。同时，通 过改进工艺参数和设备配置，提高了生产效率和能源利用效率，降低了生产成本。
案例三：某新材料企业lf精炼炉工艺创新
总结词
突破技术瓶颈、提升竞争力
VS
详细描述
该新材料企业针对特定产品需求，创新性 地开发出新型lf精炼炉工艺。通过采用先 进的熔炼技术和材料制备方法，成功突破 了关键材料制备的技术瓶颈，提高了产品 质量和性能，增强了企业在国内外市场的 竞争力。
THANKS
感谢观看
表面处理
对铸锭表面进行清理、修整和抛光等处理，以提高产品的外观质量。
成品检测与包装
检测标准与项目
根据产品标准和客户要求，制定相应的检测标准和项目，对成品 进行全面的质量检测。
检测方法与设备
选择合适的检测方法和设备，确保检测结果的准确性和可靠性。
包装与标识
对合格的成品进行包装和标识，以便于运输、存储和使用。
03
lf精炼炉工艺参数
熔炼温度
熔炼温度
熔炼温度是lf精炼炉工艺中的重要参数，它决定了钢水的温度 和流动性。熔炼温度过高可能导致钢水氧化和氮化，而熔炼 温度过低则可能导致钢水流动性差，影响铸锭质量。
精炼工艺和设备介绍LF
设备组成：电气设备
高压设备 变压器 基础自动化及控制画面系统 仪表设备
设备组成：辅助设备
钢包台车 喂丝系统 测温取样装置 钢包底吹氩系统 电极接长和储放站 事故吹氩枪 加料溜槽系统 保温剂投入装置
LF钢包精炼炉精炼工艺
LF作为转炉的炉外精炼设备，对转炉的初炼钢 水进行温度控制、合金微调、脱氧、脱硫以及 对钢水成份和温度均匀化等精炼处理。与连铸 机配合时，LF在转炉与连铸机之间起到缓冲作 用，向连铸机及时提供合格钢水。
钢包运输
行车将钢包吊至LF钢包台车上，此时， 钢包底部吹氩管路自动接通，并开始吹 氩搅拌。在此工位，LF处理前的各项准 备就绪，如：电极准备、设备确认、通 电准备、冷却水准备、合金及辅材准备、 液压准备。完成之后，钢包台车开到LF 处理工位。
钢包处理
钢包被运到LF处理工位后，进行钢包处 理： 人工手动或自动测定渣厚、炉盖下 降、吹氩操作，吹氩搅拌的强度根据模 型调整，通过人工确认，并且全程吹氩。
Lቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ处理
在达到目标温度和化学成分后精炼完成。 然后电极提升，炉盖提升，钢包台车从 精炼工位开到保温剂投入工位，投入保 温剂后台车开至钢包起吊工位，由行车 运到连铸机。开至钢包起吊工位，由行 车吊运到连铸机浇铸。
LF处理
钢水首次加温是为了使温度和化学成分均匀以 及熔渣。如果必须的话，进一步添加合成渣。 渣料熔化后，测温取样，接着继续升温。根据 试样分析的结果和钢种目标值，LF计算机算出 需要加入的LF的物料种类和物料量，并将指令 发送至上料系统PLC，该系统可根据LF计算机 指令在规定时间向LF加入规定牌号的剂量的造 渣料或铁合金并加入到钢包中。对有特殊要求 的钢种，可进行额外的加合金步骤，喂丝，软 搅拌纯净处理，或者液态钢水仅仅放在LF直到 下道工序准备接收("缓冲功能")。
LF精炼培训ppt课件
快节奏的转炉生产车间。
LF精炼工艺流程： 转炉炼钢→挡渣出钢→钢包吊到钢包车上→进准备位→测 温→预吹氩→钢包入加热位→测温、定氧、取样→加热、造 渣→调成份→取样、测温、定氧→钢包入等待位→喂丝、软 吹氩→加保温剂→连铸。
2.2 LF精炼主要设备组成及功能 2.2.1 LF精炼炉主要设备组成
2 LF炉精炼技术
2.1 LF精炼工艺布置、流程 LF精炼工艺布置： 采用双钢包车电极旋转式钢包精炼炉，钢包从钢水接受跨
吊到钢包车上，每个钢包炉有两台钢包车，交替接受钢包过跨
运往出钢跨，钢包炉电极横臂可以旋转到任一钢包车上进行加 热精炼，两台钢包车交替处于精炼期和等待期，不处于精炼期 的钢包车可以在精炼位进行喂丝、吹氩、测温等处理，并可过 跨到钢水接受跨吊运钢包。这种形式可提高钢包精炼炉的工作
(3) 供电和电控系统设备：精炼变压器、高低压电控柜、操
作箱（台）等。 (4) 仪表和计算机设备。 (5) 液压系统设备：液压站和液压缸等。
2.2.2 LF精炼设施的主要功能 (1) 常压下电弧加热升温：精炼周期为28～35min，要求钢水 平均升温速度≥4℃/min； (2) 合成渣精炼（脱硫、脱氧、脱气、去除夹杂）；
事故1.6Mpa
4×（50～500）NL／min 99.9%
2.3.9 冷却水系统 供水压力 回水压力 进水温度 0.5~0.6 Mpa 0.2~0.3Mpa <35℃
回水温度
冷却水耗量 炉盖事故用水耗量 炉盖事故用水压力 2.3.10 压缩空气系统
<55℃
~470 m３／h 240 m３／h 0.2-0.3 Mpa
l一电极；2—合金料斗；3一还原气氛； 4一钢水；5一透气砖；6一滑动水口；7一炉渣
LF精炼工艺流程： 转炉炼钢→挡渣出钢→钢包吊到钢包车上→进准备位→测 温→预吹氩→钢包入加热位→测温、定氧、取样→加热、造 渣→调成份→取样、测温、定氧→钢包入等待位→喂丝、软 吹氩→加保温剂→连铸。
2.2 LF精炼主要设备组成及功能 2.2.1 LF精炼炉主要设备组成
2 LF炉精炼技术
2.1 LF精炼工艺布置、流程 LF精炼工艺布置： 采用双钢包车电极旋转式钢包精炼炉，钢包从钢水接受跨
吊到钢包车上，每个钢包炉有两台钢包车，交替接受钢包过跨
运往出钢跨，钢包炉电极横臂可以旋转到任一钢包车上进行加 热精炼，两台钢包车交替处于精炼期和等待期，不处于精炼期 的钢包车可以在精炼位进行喂丝、吹氩、测温等处理，并可过 跨到钢水接受跨吊运钢包。这种形式可提高钢包精炼炉的工作
(3) 供电和电控系统设备：精炼变压器、高低压电控柜、操
作箱（台）等。 (4) 仪表和计算机设备。 (5) 液压系统设备：液压站和液压缸等。
2.2.2 LF精炼设施的主要功能 (1) 常压下电弧加热升温：精炼周期为28～35min，要求钢水 平均升温速度≥4℃/min； (2) 合成渣精炼（脱硫、脱氧、脱气、去除夹杂）；
事故1.6Mpa
4×（50～500）NL／min 99.9%
2.3.9 冷却水系统 供水压力 回水压力 进水温度 0.5~0.6 Mpa 0.2~0.3Mpa <35℃
回水温度
冷却水耗量 炉盖事故用水耗量 炉盖事故用水压力 2.3.10 压缩空气系统
<55℃
~470 m３／h 240 m３／h 0.2-0.3 Mpa
l一电极；2—合金料斗；3一还原气氛； 4一钢水；5一透气砖；6一滑动水口；7一炉渣
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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。
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
0.49
2600 2070 3150 2740 2340
1.13
3900 3164 4330 4000 2754
0.87
B LF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。
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：
变压器额定容量
CG
Pn
60COSeh
，kVA
式中：
P ——变压器额定功率，kVA ；
n ——要求（设计）钢液的平均升温速度，
LF精炼工艺技术
主要内容
1.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
1、概述
LF（Ladle Furnace）——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
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
Ar
•合金化和成分调整
•喂线和夹杂物变性处理
LF钢包精炼炉设备示意图
LF实物照片
LF炉的主要功能
（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。
LF炉容量/t
20
30
50
60
实际装入量/t
13/23
18/33
45/50
60
150 100/150
钢包尺寸 外径/mm 内径D/mm 总高/mm 内高/mm 熔池深度H/mm
H/D
2200 1676 2300 2019 1260
0.75
2400 1948 2500 2195 1402
0.72
2924 2430 3040 2770 1348
2、LF炉的设备和特点
A 炉体 LF炉的炉体盘，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。
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。
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+CO
C+MnO=Mn+CO
2C+WO2=W+2CO 5C+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。
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
（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
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。
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。
LF钢包炉几个参数的选择
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）。
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。
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。
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
0.49
2600 2070 3150 2740 2340
1.13
3900 3164 4330 4000 2754
0.87
B LF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。
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：
变压器额定容量
CG
Pn
60COSeh
，kVA
式中：
P ——变压器额定功率，kVA ；
n ——要求（设计）钢液的平均升温速度，
LF精炼工艺技术
主要内容
1.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
1、概述
LF（Ladle Furnace）——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
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
Ar
•合金化和成分调整
•喂线和夹杂物变性处理
LF钢包精炼炉设备示意图
LF实物照片
LF炉的主要功能
（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。
LF炉容量/t
20
30
50
60
实际装入量/t
13/23
18/33
45/50
60
150 100/150
钢包尺寸 外径/mm 内径D/mm 总高/mm 内高/mm 熔池深度H/mm
H/D
2200 1676 2300 2019 1260
0.75
2400 1948 2500 2195 1402
0.72
2924 2430 3040 2770 1348
2、LF炉的设备和特点
A 炉体 LF炉的炉体盘，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。
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。
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+CO
C+MnO=Mn+CO
2C+WO2=W+2CO 5C+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。
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
（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
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。
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。
LF钢包炉几个参数的选择
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）。