(优质推荐)LF炉预熔精炼渣的研制与应用

LF炉精炼渣用于铁水预脱磷技术的研究与应用朱学谨（河钢承钢生产计划部，河北　承德　０６７０００）摘 要：本文主要研究了ＬＦ精炼渣用于铁水预脱磷的可行性及工艺参数的优化，实验结果表明ＬＦ精炼渣可以用于铁水预脱磷，且效果良好，平均脱磷率由未使用ＬＦ精炼渣炉次的４５．５２％提高至６２．１８％，增幅达３６．６％，效果显著；最佳工艺参数为枪位１６５０ｍｍ，供氧流量１６０００ｍ３／ｈ，供氧时间３７０ｓ，加入量２．５ｔ，此时脱磷率达６９．２３％，增幅达５２．０９％。

关键词：ＬＦ炉精炼渣；铁水预脱磷；脱磷率中图分类号：ＴＦ７６９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１１－５００４（２０１８）０５－０１６２－２P是钢中常见有害元素之一，能够引起偏析，加工使用过程中钢材冷脆，降低钢的强度和韧性[1，2]，随着河钢承钢150吨转炉系统生产工艺及设备的不断改进与完善，一些特殊钢种如石油管线、冷轧用钢、硅钢、汽车用钢等相继开始生产，对钢中的[P]含量的要求也越来越严格，部分钢种转炉出钢[P]要求低于0.008%。

但河钢承钢高炉铁水中磷含量波动较大，在0.12-0.19%之间，平均为0.156%，冶炼半钢硅、锰等成渣元素少，初渣成渣慢，化渣时间长且易出现返干现象，过程及终点控制困难。

出钢终点磷含量控制偏高，直接影响到后道工序的处理甚至会出现废品。

炼钢车间结构紧凑，不宜增加脱磷设备，因此研究如何在此情况下铁水预脱磷工艺显得极为重要。

如表1、表2所示：表1 转炉主要工艺参数序号名称参数单位序号名称参数单位1转炉公称容量（T）150t6炉容比（V/T）0.97m3/t2转炉平均出钢量（T）172t7新熔池深度（h池）1478mm3转炉最大出钢量（T）180t8炉口直径（d口）3000mm4炉壳总高（H）9330mm9转炉倾动速度0.1-1.0r/min5炉壳外径（D）7300mm----钢水经LF处理，至钢水浇注完毕，钢包内剩余炉渣化学成分如下：表2 LF精炼渣成分终渣成分FeO MnO CaO MgO Al2O3SiO2平均含量%0.770.2755.928.1120.199.021 实验方案根据目前脱磷转炉枪位控制在1600-2000mm，设定本实验脱磷枪位1600mm、1650mm、1700mm，供氧流量14000m3/h，15000m3/h，16000m3/h，LF炉处理钢包浇余渣控制在2.5吨，供氧时间控制370s，设计正交实验9组，即枪位1600mm，供氧流量14000 m3/h，枪位1600mm，供氧流量15000m3/h，枪位1600mm，供氧流量16000m3/h；枪位1650mm，供氧流量14000m3/h，枪位1650mm，供氧流量15000m3/h，枪位1650mm，供氧流量16000m3/h，枪位1700mm，供氧流量14000m3/h，枪位1700mm，供氧流量15000m3/h，枪位1700mm，供氧流量16000m3/h，依次编号为1~9。

造渣1、LF精炼渣的功能组成LF精炼渣的基本功能：深脱硫；深脱氧、起泡埋弧；去非金属夹杂，净化钢液；改变夹杂物形态；防止钢液二次氧化和保温。

精炼渣的成分及作用：CaO：调整渣碱度及脱硫；SiO2：调整渣碱度及黏度；Al2O3：调整三元渣系处于低熔点位置；CaCO3：脱硫剂、发泡剂；MgCO3、BaCO3、NaCO3：脱硫剂、发泡剂、助熔剂；Al：强脱氧剂；Si-Fe：脱氧剂；CaC2、SiC、C：脱氧剂及发泡剂；CaF2：助熔、调黏度。

在炉外精炼过程中，通过合理地造渣，可以达到脱硫、脱氧、脱磷甚至脱氮的目的；可以吸收钢中的夹杂物；可以控制夹杂物形态；可以形成泡沬渣淹没电弧，提高热效率，减少耐火材料侵蚀。

2、LF炉溶渣的泡沬化LF炉用3根电极加热，为了减少高温电弧对炉衬耐火材料和炉盖的辐射所引起的热损失和侵蚀，要进行埋弧操作。

为使电极能稳定埋在渣中，需调整基础渣以达到良好的发泡性能，使炉渣能发泡并保持较长的埋弧时间。

但是在精炼条件下，由于钢水已经进行了深度不同的脱氧操作，钢中的碳和氧含量都较低，不会产生大量的气体，要形成泡沬渣有一定的困难，因此要加入一定数量的发泡剂，如碳酸盐、碳化物、碳粉等，使炉渣发泡。

影响熔渣发泡效果的主要因素分析（1）熔渣碱度。

熔渣碱度低时发泡效果较好。

（2）基础渣中ω（CaF2）。

实验结果表明：CaF2是表面活性物质，适当配加一定量的萤石，渣容易起泡。

ω（CaF2）＝8%时，熔渣发泡效果最好。

但当CaF2过高时，熔渣黏度降低，这不利于泡沬渣的稳定，使发泡持续时间减少。

因此，ω（CaF2）不宜超过10%。

3、白渣精炼（1）白渣精炼，一般采用CaO- SiO2- Al2O3系炉渣，控制渣中ω（FeO+MnO）≤1.0%，保持熔渣良好的流动性和较高的渣温，保证脱硫、脱氧效果。

（2）适当搅拌，避免钢液裸露，并保证熔池内具有较高的传质速度。

总之，LF炉造渣要求“快”、“白”、“稳”、“快”就要在较短时间内造出白渣，处理周期一定，白渣形成越早，精炼时间越长，精炼效果越好；“白”就是要求ω（FeO+MnO）降到1.0%以下，形成强还原性炉渣；“稳”有两方面含义，一是炉与炉之间渣子的性质要稳，不能时好时坏；二是同一炉次的白渣造好后，要保持渣中ω（FeO+MnO）≤1.0%，提高精炼效果。

LF炉精炼造白渣工艺研究与实践摘要根据L（炉造渣工艺的特点，利用炉渣组元Ca0、S102、Al203、Ca（z进行分析研究，制定出合理的渣系配比和快速造白渣制度。

达到稳定脱硫、脱氧效果，成分和温度控制精度较高，充分发挥了L（炉精炼的效果。

关键词L（精炼白渣随着市场对钢材品质的提高，L（炉精炼作为提升钢材质量的手段，得到了迅速的发展。

在L（炉精炼过程中，通过合理快速造白渣，尽快营造出炉内稳定的还原性气氛，可以达到脱硫、脱氧的、吸收钢中的夹杂物、控制夹杂物的形态、精确控制成分等目的；形成的白泡沫渣，埋弧效果好，热效率高，减少了对耐材的侵蚀。

八一钢铁有限公司在原造渣工艺的基础上，制定出快速造白泡沫渣，合理地控制L（埋弧、脱硫、脱氧、成分和温度等主要精炼环节，充分发挥L（炉精炼效果。

一、精炼快速造白渣工艺制定1．转炉渣对精炼造渣的影响。

（1）渣中碳粒对精炼造渣及钢中碳含量的影响。

冶炼中、高碳钢时，转炉出钢合金化加入的增碳剂，部分混入钢渣中参与脱氧，因熔渣中的碳粒难以量化，使得脱氧程度、成份碳控制不准。

为解决这一问题，采用钢包进入L（位后，增加在线供氩强度，确保混入熔渣中的碳粒完全熔化。

（2）转炉下渣对精炼造渣的影响。

转炉出钢过程下渣，炉渣受钢流的混冲乳化，起到充分氧化钢液的作用，使钢成分、脱氧元素不断变化。

这种原始渣氧化性强、氧势高，延长了L（精炼脱氧时间。

实践中发现，转炉钢包内下渣厚度小于50mm时，精炼送电4分钟～7分钟后，即可获得流动性和埋弧效果良好的熔渣，熔渣S102含量也较少，精炼过程熔渣粘度变化小，能较早形成白渣。

因此，转炉良好的挡渣率和下渣量的控制，是精炼迅速造白渣的前提。

(3)转炉加顶渣对精炼造渣的影响。

为减轻L（炉负荷，我厂采用在转炉出钢时向钢包配加顶渣的工艺，利用钢水出钢时的搅拌动能及钢水显热将顶渣部分熔化，实现终渣预脱氧，降低了L（炉渣料的加入量和化渣时间，起到了对原始渣改质及预脱氧的作用，碱度提高，氧化性降低。

LF精炼炉高效加热工艺分析与应用发布时间：2022-10-13T08:40:01.263Z 来源：《科学与技术》2022年6月第11期作者：马广庆赵燕玲[导读] LF精炼是转炉炼钢与连铸工艺之间的过渡环节,既要满足转炉炼钢的快节奏,又要为连铸提供合格的钢液。

马广庆赵燕玲河钢邯钢邯宝炼钢厂河北邯郸 056015摘要：LF精炼是转炉炼钢与连铸工艺之间的过渡环节,既要满足转炉炼钢的快节奏,又要为连铸提供合格的钢液。

LF精炼能否在生产节奏要求时间内使钢水成分、温度、洁净度达到相应的技术要求,已成为炼钢厂生产的限制环节。

因此在了解LF精炼工艺特点的基础上,强化其冶金功能,以满足生产的要求。

关键词：LF精炼炉；高效加热工艺；应用以高效率—炉外精炼—连续铸造为代表的短流程工艺凭借其节能、高效、技术手段先进等一系列优势而得以在社会上大规模推广应用。

钢水炉外精炼,实际上是将传统炼钢炉专炉或电弧炉中能够完成或部分完成的精炼任务(比方说脱氧、脱碳、脱硫、祛除废物等)转至炉外的“钢包”或其它公用容器中单独操作处理,所以国外又称之为一次精炼(OneRefiningmaking)、二次炼钢(Secondarysteelmaking)或钢包冶金(LadleMetalmaking)。

炉外精炼的出现和发展,是炼钢工艺流程和科学技术有机结合的重大突破,它使以往的一步炼钢转变为“炉内初炼、炉外精炼”,从而实现了“一步炼钢”,使得炼钢方法发生重大改变;而且对提高冶炼水平、优化产品结构以及协调生产起到至关重要的作用,衔接炼钢连铸环节,甚至对连铸坯热铸造的全流程起到关键作用。

因为短流程中钢包炉的主要功能之一就是作为电炉连铸之间的缓冲器,起到承上启下、协调节奏的作用,更好地实现多炉连浇。

功能之二就是最终决定产品的出炉质量、化学性质和温度控制。

所以必须在技艺研究、总体设备、真空环境、液压以及计算机控制等方面有所创新,使整台设备达到领先水平。

1LF精炼工艺的特点1.1石墨电极埋弧加热LF炉以石墨电极与钢水之间产生的高温电弧为热源,对钢水进行加热,升温速度为4~5℃/min。

210吨LF精炼炉高效造渣技术的研究与应用LF精炼炉是钢铁冶炼过程中的重要设备，其主要作用是通过精炼处理，使钢液中的杂质得以除去，从而提高钢水的质量。

而造渣技术则是LF精炼炉操作中的重要环节，能够影响到炉内的化学反应和钢液的质量，因此如何提高LF精炼炉的造渣技术，成为了钢铁行业关注的焦点。

近年来，随着我国钢铁行业对钢水质量和生产效率要求的不断提高，LF精炼炉高效造渣技术的研究与应用受到了广泛关注。

本文将就LF精炼炉高效造渣技术的研究与应用进行深入探讨，以期为相关领域的研究与实践提供一定的参考和借鉴。

一、LF精炼炉高效造渣技术的研究现状LF精炼炉高效造渣技术的研究，主要集中在造渣剂的选择、加入方式及作用机理等方面。

造渣剂是LF精炼炉造渣过程中的关键物质，它能够吸附、包裹和还原钢液中的氧化物、硫化物等杂质，从而提高造渣的效果。

当前，常见的造渣剂主要包括生石灰、石灰石粉、石灰石等，它们能够在造渣过程中脱除氧化铁、硫化铁等有害元素，是LF精炼炉造渣的重要辅助材料。

在造渣剂的选择上，研究人员主要关注其吸附性能、还原能力和成本等因素，通过对造渣剂的物理化学性质进行分析，优化其配比比例和加入方式，以期提高LF精炼炉的造渣效果。

还有很多专家学者从理论角度出发，通过建立数学模型和仿真实验，探讨造渣剂的作用机理，进一步指导LF精炼炉的造渣操作。

研究人员还在LF精炼炉高效造渣技术中开展了大量的实验研究和工程应用，在不断积累经验的基础上，总结了一系列适合不同工艺条件的造渣方案，为钢铁企业提高生产效率、降低生产成本提供了重要的技术支持。

LF精炼炉高效造渣技术的研究成果已经得到了广泛的应用。

目前，我国钢铁企业普遍采用了先进的LF精炼炉高效造渣技术，通过合理选择造渣剂、优化造渣操作，不断提高了钢液的质量，提高了钢水的成材率和合格率，降低了钢材的氧化铁含量，改善了钢材的表面质量和力学性能。

在应用中，LF精炼炉高效造渣技术还得到了多个方面的推广。

冶金工业炉外精炼(LF)的应用分析山西通才工贸有限公司山西临汾 043409摘要：钢液精炼是钢铁生产过程中的重要环节，因为它可以降低氧化合金的利用率。

这意味着，通过精炼，可以减少废料的产生，同时提高钢材的质量。

在过去，精炼通常在转炉内进行，但是，这种方法存在一些问题，例如回收率不均衡等。

为了解决这些问题，炉外精炼(LF)技术被广泛采用。

这种技术可以显著改善钢液的纯度，从而提高钢材的质量。

除了提高钢材的质量，炉外精炼(LF)技术还可以减少转炉内渣量到5%，这意味着这种技术可以提高炉渣的浮率。

这对于钢铁生产是非常重要的，因为高浮率可以减少废料的产生。

炉外精炼(LF)技术在保证钢材稳定生产方面起着举足轻重的作用。

这种技术可以确保钢铁生产的过程中不会出现问题，从而保证钢材的质量和数量。

关键词：冶金工业炉；外精炼(LF)；应用1冶金工业中炉外精炼(LF)的应用意义炉外精炼技术在冶金行业中的应用越来越广泛，它在钢铁生产过程中扮演着至关重要的角色。

炉外精炼可以改进热力条件，降低气体压力，改善真空现象。

这样，就可以保证炼钢过程中的温度、压力和气氛等因素的稳定性，从而提高冶金反应速度，保证炼钢过程的均匀性。

此外，炉外精炼可以提高渣钢的反应面积，加快反应速度。

在炉外精炼的过程中，通过对渣钢进行预处理和加入适当的精炼剂，可以提高渣钢的反应活性，使其与精炼剂充分混合，从而促进反应的进行，提高反应效率和产量。

炉外精炼装置具有加热功能，可以精确控制反应条件，满足各阶段的供热要求，实现精细的配方调整。

这样，就可以根据不同的生产需求，对炉外精炼装置进行精细的调节和控制，从而实现最佳的生产效果。

总的来说，炉外精炼技术的应用，不仅可以提高钢铁生产的效率和产品质量，而且可以降低能源消耗和环境污染，具有非常重要的经济和社会效益。

因此，在未来的钢铁生产中，炉外精炼技术将会得到更加广泛的应用和推广。

2炉外精炼(LF)简介钢铁生产是工业生产中非常重要的一环。

LF炉预熔精炼渣的研制与应用作者：李广田作者单位：东北大学材冶学院 钢铁冶金研究所1.温良英.陈登福.白晨光.董凌燕.许原.邱贵宝.周远华.廖明.陈浩钢包炉(LF)预熔精炼渣的研究[期刊论文]-特殊钢2003,24(2)2.方善超.齐新霞.石成刚.马占军.Fang Shanchao.Qi Xinxia.Shi Chenggang.Ma Zhanjun安钢LF炉精炼效果分析与评价[期刊论文]-河南冶金2005,13(5)3.张旭升.关勇.吕春风.张洪峰.王军.Zhang Xusheng.Guan Yong.Lu Chunfeng.Zhang Hongfeng.Wang Jun新型LF炉精炼渣的研制与应用[期刊论文]-鞍钢技术2006(2)4.刘辉杰.LIU Hui-jie LF炉适宜钢种探讨[期刊论文]-江西冶金2007,27(2)5.曹余良.袁守谦.吕然超.邱兵.宋美娟.Cao Yuliang.Yuan Shouqian.Lv Ranchao.Qiu Bing.Song Meijuan铝酸钙预熔精炼渣脱硫实验[期刊论文]-钢铁钒钛2009,30(2)6.赵和明.谢兵LF炉精炼渣冶金性能的研究现状[期刊论文]-钢铁钒钛2002,23(4)7.蒋德阳.刘巍LF炉精炼工艺和效果的研究[期刊论文]-湖南冶金2004,32(4)8.潘贻芳.凌遵峰.王宝明.李树庆.王振峰.PAN Yi-fang.LING Zun-feng.WANG Bao-ming.LI Shu-qing.WANG Zhen-feng无氟预熔LF精炼渣的开发与应用研究[期刊论文]-钢铁2006,41(10)9.李广田.陈俊锋.李文献.高艳宏.宋嘉鹏.姜桂连.刘晟多功能预熔精炼渣的研制和应用[会议论文]-200810.孟劲松.姜茂发.王德永.刘承军.MENG Jin-song.JIANG Mao-fa.WANG De-yong.LIU Cheng-jun LF炉合成精炼渣成分优化[期刊论文]-东北大学学报（自然科学版）2006,27(10)引用本文格式：李广田LF炉预熔精炼渣的研制与应用[会议论文] 2008。

LF炉精炼造白渣工艺的研究LF炉是钢铁精炼生产过程中非常重要的精炼设备，在钢铁生产过程中所表现出来的脱硫效率较高、钢液成分的控制更加的精确，并且在生产过程中的经济投入量更低，是当前我国钢铁生产企业广泛运用的技术之一。

造白渣工艺是LF 炉精炼过程中非常重要环节，本文就针对该工艺技术进行分析。

标签：LF炉精炼;造白渣工艺;研究分析伴随当前我国工业化的发展速度，不断加快社会经济的发展，对钢铁材料的生产量以及质量的要求不断提升，有效推动了我国钢铁制造技术的高速发展，这对我国炼钢精炼技术层次和整体的炼钢效果和质量提出了较高的要求。

LF炉在整体的投资费用上相对较低，设备构造比较简单，同时在操作过程中比较灵活，所具备的炼钢效果非常优秀，受到了我国社会各大钢铁企业的广泛运用，LF炉的精炼过程主要是通过电极埋弧加热合成渣，使得LF炉内不具备良好的还原环境，通过这种方式实现了对钢铁的脱硫脱氧以及去除内部杂质，提升钢铁纯度和精度的有效目的。

1 精炼渣的主要作用精炼渣再另单独的精炼过程当中，像钢铁内部加入一些特殊性配比成分的合成渣，从晶粒内部的化学成分构造上来分析，其中常见的精炼渣主要是通过CaO-CaF2 基，CaO-Al2O3 基，CaO-Al2O3-SiO2 基等等重点就低碱度较高的熔渣体系。

在合成渣的电弧加热作用下，合成渣通过固态形式慢慢融化成为液态渣，并且和钢液进行有效的混合，在反应过程当中起到了保温绝热以及精炼钢铁的实际效果。

在反应过程当中所表现出来的作用分为以下几个方面，第一，脱硫作用;第二脱氧作用;第三实现高精度的反应环境;第四，高还原性渣料在LF炉内部的吹氩搅拌作用。

通过这种方式可以有效的提升和钢液之间的混合接触面积，进而充分的发挥出其还原性的作用，在很大程度上提升的脱硫和脱氧的效果。

吹氩搅拌的操作过程当中，会使得钢液内部的杂质不断的向上聚集，并且和残渣接触的部分会被慢慢的吸附，有效实现了对钢鐵液体的净化。