LF钢水炉外精炼工艺研究
- 格式:pdf
- 大小:210.18 KB
- 文档页数:6
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精炼过程增碳研究高品质钢的生产水平是一个企业综合竞争能力的表现,研究高品质钢又是一个系统的复杂过程,基础研究非常重要[1]。
长材制造部高品质钢主要为焊丝焊条系列,该系列钢材要求C含量0.060%-0.090%之间,目标值为0.070%,转炉供精炼成分中C要求控制在0.060%以下,精炼炉要C按目标值控制则要求尽量缩小精炼过程增碳量。
根据长材制造部生产焊丝钢统计数据显示第一次送电、变渣后平均增碳0.020%,第二次送电平均增碳0.007%。
整个过程增碳接近0.03%。
精炼过程接近0.03%的增碳量成为长材制造部冶炼低碳钢的主要限制性环节,为降低精炼过程增碳本人对LF炉送电原理进行分析,主要从送电制度和造渣制度方面进行分析,寻找降低精炼过程中增碳的主要原因,并制定相应措施。
标签:LF炉;低碳钢;降低过程增碳;措施1 研究背景1.1 长材制造部炼钢工艺流程长材制造部焊丝钢主要生产流程为:铁水→60t转炉→LF精炼炉→连铸→铸坯。
目前转炉冶炼焊丝钢成品碳能够控制在0.060%以下,精炼炉过程增碳在0.027%-0.035%之间,且经常出现碳含量在0.090%以上情况,影响焊丝钢C的稳定性,对后续客户使用造成困难,造成质量异议。
1.2 LF精炼炉冶炼过程目前长材制造部LF炉精炼过程为:转炉钢水→加顶仓灰100kg→精炼到位→开氩气加渣料→送电加脱氧剂造渣→取样化验→送电加脱氧剂造渣→调整成分→送电加脱氧剂造渣→白渣出钢→软吹→加覆盖剂吊包→连铸。
此过程中增碳主要过程为送电加脱氧剂过程中。
第一次送电过程增碳在0.020%,第二、三次送电过程增碳0.007%。
整个过程增碳在0.03%左右。
2 电极增碳原因2.1 LF炉电极工作原理电极控制原理如图1所示:有一根位于中央的石墨阴极,两根位于阴极两侧的石墨阳极。
三根电极位于同一平面由电极把持器夹持,通过液压系统控制分别沿导轨上下移动。
钢包炉控制系统电参数关系为:P= UARC·IARC + UES1·IES1 + UES2·IES2P——加热功率;UARC——电弧电压;IARC——阴极电流;UES1——阳极1渣阻电压;IES1——阳极1电流;UES2——阳极2渣阻电压;IES2——阳极2电流。
LF精炼炉高效加热工艺分析及应用探讨发布时间:2023-03-03T08:02:28.881Z 来源:《中国科技信息》2022年第10月19期作者:杜世伟[导读] LF精炼是在转炉炼钢和连铸过程中的一个过渡过程,它不仅要保证快速的炼钢速度,而且保证了高质量的钢水供应杜世伟宝钢湛江钢铁有限公司广东湛江 524000摘要:LF精炼是在转炉炼钢和连铸过程中的一个过渡过程,它不仅要保证快速的炼钢速度,而且保证了高质量的钢水供应。
LF精炼是否能够保证钢水成分、温度和洁净度满足生产工艺的规定,已经成为炼钢厂的一个制约因素。
所以,在认识 LF精炼过程的特性的前提下,需要加强 LF的冶炼功能,以达到生产的需要。
通过对 LF造摘渣、钢水罐底吹氩、给水系统的优化,改善了 LF的加热效率,减少了冶炼费用,达到了高效的冶炼效果。
关键词:LF精炼炉;高效加热;工艺应用引言短流生产技术以高效、节能、先进的技术手段,被广泛地应用。
钢水炉外精炼,其实就是把在炼钢专用炼钢炉或电弧炉中可以或部分地进行的精炼工作(如脱氧、脱碳、脱硫等)转移到“钢包”或其他公共容器中进行分离,因此在国外也叫一次精炼、二次炼钢、包钢冶炼。
由于在短流程中,钢包炉的一个重要作用就是在电炉和连铸之间充当缓冲,起到承上启下、协调节奏的作用。
第二个作用是最后确定出炉质量,化学成分和温度的控制。
因此,在技术研究、设备、真空环境、液压、计算机控制等方面都要进行革新,使整个设备处于世界先进水平。
一、LF精炼工艺的特点(一)石墨电极埋弧加热LF精炼炉是利用石墨电极和钢液间的高温电弧作为加热介质,使其升温速率在4-5 C/min左右。
在加热过程中,将石墨电极插入到泡沫渣层中进行埋弧处理,从而在熔渣中形成高温电弧。
泡沫渣能有效地屏蔽高温电弧,降低高温电弧对钢包的辐射,同时也能有效地保护炉衬;同时,钢液和炉渣能有效地吸收电弧热量,从而使热效率得到改善[1]。
熔渣的粘稠度对泡沫特性有一定的影响,在合适的粘度下,熔渣泡沫能够保持很长一段时间。
lf炉外精炼工艺流程
LF炉外精炼工艺流程是一种钢铁冶炼过程中的重要工艺,它可以有效地去除钢水中的杂质,提高钢水的质量,从而生产出高质量的钢材。
下面我们来详细了解一下LF炉外精炼工艺流程。
钢水从转炉中倒入LF炉中,LF炉是一种垂直放置的圆筒形炉体,内部有一根垂直的钢包,钢水通过钢包进入LF炉内。
在钢水进入LF炉后,首先进行的是钢水的加热,这是为了使钢水达到适宜的温度,便于后续的精炼操作。
接下来是钢水的精炼操作,LF炉外精炼主要是通过氧化还原反应来去除钢水中的杂质。
在精炼过程中,首先加入氧化剂,如氧气、氮气等,使钢水中的杂质被氧化,然后再加入还原剂,如铝、硅等,使氧化后的杂质被还原,从而达到去除杂质的目的。
在精炼过程中,还需要进行钢水的搅拌,这是为了使钢水中的杂质更加均匀地分布在钢水中,便于精炼操作的进行。
搅拌可以通过气体喷吹、机械搅拌等方式进行。
精炼完成后,需要对钢水进行取样检测,以确保钢水的质量符合要求。
如果发现钢水中仍有杂质,需要进行再次精炼,直到钢水的质量符合要求为止。
LF炉外精炼工艺流程是一种重要的钢铁冶炼工艺,它可以有效地去除钢水中的杂质,提高钢水的质量,从而生产出高质量的钢材。
在实际生产中,需要严格按照工艺流程进行操作,确保钢水的质量符合要求。
LF炉精炼快速造白渣工艺研究与实践摘要:根据钢厂LF炉精炼造渣工艺的特点,利用炉渣组元CaO、SiO2、Al2O3、CaF2进行分析研究,制定出合理的渣系配比和快速造白渣制度,尽快形成炉内还原性气氛。
通过实践取得了稳定的脱硫、脱氧效果,成分和温度控制精度较高,充分发挥了LF炉精炼的效果。
关键词:LF炉精炼白渣1 前言随着用户对钢材质量的要求越来越高,LF炉精炼作为提升钢材质量的手段得到了迅速的发展。
在LF炉精炼过程中,通过合理快速的造白渣,尽快营造出炉内稳定的还原性气氛,可以达到脱硫、脱氧的目的,可以吸收钢中的夹杂物以及控制夹杂物的形态,可以精确控制成分;通过形成的白泡沫渣,埋弧效果好,热效率高,减少了耐火材料侵蚀。
我厂在原有造渣工艺的基础上,制定出如何快速造白泡沫渣,控制好埋弧、脱硫、脱氧、精确控制成分和温度等主要精炼环节,充分发挥LF炉精炼效果尤为重要。
2 主要设备基本参数钢包运输车:行走速度2~20m/min,最大载重量180t。
加热装置:电极直径Φ400mm,电极最大行程2700mm,电极分布圆直径680mm,升温速度4~6℃/min。
电炉变压器:额定容量18000KVA,一次电压35KV,二次电压335-295-235V,二次额定电流35.23KA。
氩气系统:供气压力 1.2MPa,工作压力0.25~1.0MPa。
冷却水系统:工作压力0.4~0.6MPa,回水压力0.2~0.3MPa,进/回水温度≤32/55℃。
3 精炼快速造白渣工艺制定3.1 转炉渣对精炼造渣的影响3.1.1 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,在转炉出钢合金化的过程中,由于加入增碳剂,有部分碳粒混入钢渣中,且加入顶渣后温降较大,使熔渣变稠甚至硬化结壳。
其结果导致就位成分碳含量不准确,并且熔渣中的碳粒参与脱氧,由于熔渣中的碳粒难以量化,使得造渣过程中脱氧程度难以控制。
为了解决这一问题,采用钢包在线吹氩,增加碳粉的回收率,钢包进入LF位后增加供氩气强度,确保混入熔渣中的碳粒完全熔化。
LF精炼工艺和效果的研究摘要:炉外精炼技术能使传统炼钢法难以生产的许多高质量钢种、各种特殊用途钢都可以以非常经济的方法大量生产, 并使钢内气体含量、夹杂物含量与形态、成分偏差等影响质量的因素均达到前所未有的水平, 进而大大改善了钢的化学与机械性能, 取得巨大的经济效益, 发展极为迅速。
炼钢生产过程中,LF 炉精炼后的钢渣具有自由CaO 含量大、碱度高和还原性强的特点,回收LF 炉热态余渣用于脱硫,渣中硫含量会有所升高,说明LF 炉精炼后的热态钢渣硫含量仍可提高,仍具有一定硫容量。
本文分析了LF精炼工艺和效果。
关键词:LF;精炼工艺;效果;LF 炉由于工艺流程简便, 精炼成本相对较低,已成为开发品种、提高质量的主要精炼设备之一。
国内大量厂家采用转炉-LF 炉-连铸的生产工艺路线, 但发挥LF 炉精炼作用的却不多, 仅用其均匀成分和升温。
某钢厂结合自身生产工艺实际, 采用合理控制精炼周期、快速造白渣、精确调整成份等手段, 在较短的时间内使LF 炉充分发挥其精炼效果, 钢材实物质量达到国内先进水平, 有效的实现了转炉-LF 炉-连铸低成本生产优质钢的新生产模式。
一、LF 炉精炼工艺流程及周期控制1.工艺流程。
到精炼站、加第一批渣料、脱氧剂、送电7min 、取样、测温、加第二批渣料、脱氧剂、送电10~15 min 、取样、测温、调整成分、升温至合格温度、氧含量、出站钙处理、连铸。
2.LF 炉处理周期。
LF 炉的处理周期是指钢包进入加热位至精炼完毕钢包离站所用的全部时间。
处理周期不仅受钢水条件的影响, 同时也受上下工序的制约。
LF 炉的处理周期包括处理时间和缓冲时间目前, 国内LF 炉处理周期一般在40~60min 。
我厂由于LF 炉布局问题, 辅助时间较长,且连铸能力远远大于LF 炉, LF 炉周期必须控制在25~35min 以内, 才能使连铸拉速维持在正常水平。
因此, 为保证与连铸匹配和精炼钢水质量,就得采取各种措施来缩短LF处理周期:一是进站钢水的条件稳定, 温度和带渣量符合标准;二是控制好处理时间, 其关键是统筹兼顾、合理安排。
LF精炼炉高效加热工艺分析与应用摘要: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。
加热时将石墨电极插入泡沫渣层中,进行埋弧操作,高温电弧在渣层内产生。
泡沫渣对高温电弧起到屏蔽作用,一方面减少了高温电弧对钢包的热辐射,保护了炉衬;另一方面钢水和炉渣可以有效的吸收电弧热,提高了热效率。
LF精炼炉脱硫工艺制度的研究与优化随着科学技术的不断发展,对炼钢生产率、钢的成本、钢的纯净度以及使用性能等方面,都提出了越来越高的要求。
这使传统的炼钢设备和炼钢工艺难以满足需求。
炉外精炼也称二次精炼或钢包冶金,将在常规炼钢炉中完成的精炼任务,部分或全部地移到钢包或其它容器中进行,达到提高钢质量的目的。
LF炉作为炉外精炼设备的一种,具有优异的综合性能,钢液经过LF炉处理可以提高纯净度。
本文在分析研究脱硫的热力学和动力学基础上,结合LF炉的生产实际,对其工艺参数及操作制度进行了研究和优化。
通过控制转炉下渣量、LF炉快速造渣及加快脱硫反应速率等措施,可以实现LF炉生产工序及整个炼钢车间生产工序的高产、优质、低成本。
关键词: LF炉;脱硫;造渣1.1 炉外精炼技术的发展[1]随着现代科学技术的发展和工农业对钢材质量要求的提高,钢厂普遍采用了炉外精炼工艺流程,它已成为现代炼钢工艺中不可缺少的重要环节。
由于这种技术可以提高炼钢设备的生产能力,改善钢材质量,降低能耗,减少耐材、能源和铁合金消耗,因此,炉外精炼技术己成为当今世界钢铁冶金发展的方向,对于炉外精炼技术存在的问题及发展方向有必要进行探讨。
钢中的硫、磷、氢、氧、氮含量大大地影响了钢的性能,如抗拉强度、成型性、可焊性、抗腐蚀性和疲劳性能等。
当钢中硫、磷之和低于0.004%,且氢、氧、氮含量较低时,钢的性能会产生较大的变化,尤其是抗腐蚀性、低温脆性、可焊性和成型性会有几倍甚至几十倍的提高,这比添加合金元素更有效。
为此,作为冶炼高级优质钢的必要手段——炉外精炼,必须有效地脱除杂质元素来提高钢的质量、改善钢的性能。
我国钢铁工业在品种、质量、消耗、成本及劳动生产率等方面与发达国家相比还很落后,主要表现在钢的化学成分波动范围大,硫、磷等有害元素和气体、非金属夹杂物含量相对较高,即钢的纯净度差,从而使钢材的性能不稳定。
随着中国加入世界贸易组织,中国钢材己进入全球化序列。