LF 工艺操作
LF 种拥电弧加热装置炉外精炼方法 1971 年日特钢公司提出做钢包加热炉 LF 体带底吹氩钢包转炉电炉钢液(渣)注入该钢包然钢包吊车吊运钢包车运 LF 处理工位水冷炉盖方供三相电极盖水冷炉盖参加高碱度复合渣然通电常压达埋弧加热效果
LF 处理方法供电弧加热复合渣精炼吹氩搅拌合金微调等功LF 精炼达冶金目：
1） 通复原气氛中高碱度复合渣精炼LF 高脱硫脱氧力量钢液中硫含量溶解氧降低 20PPm 外夹杂物效
2) 钢液电弧加热调整钢液温度加速复合渣熔化
3) 底吹氩方式达钢液成分温度混匀
4) 动加料系统钢液进展成分微调加热程
转炉出钢
1) 钢包条件
钢包应干净附带剩余炉渣外换包周期4 时否钢包必需烘烤加热 10001200℃钢包剩余钢液
炉渣会引起钢包温降失热量需 LF 处理补偿素 LF 电脑模型中需考虑进
2) 挡渣
转炉出钢需进展挡渣众周知转炉顶吹终点钢液中存
定含量溶解氧渣中氧保持衡渣中FeO P O
2 5
含量高
复原剂参加钢包钢液中溶解氧含量降低钢渣间氧衡破 渣中 FeO 含量减炉渣氧化性降低发生回磷现象阻挡钢液回磷保证稳定LF 加热程转炉出钢求挡渣
3) 合金造渣剂添加
保证钢液成分出钢程中需参加合金复原剂LF 加热程
钢包精炼工艺包括程彼间相互关联钢种 加热操作样处理程参数均相关标准计算模型
步骤A： 搅拌
钢包抵达 LF 处理位接通动快换接头钢包供氩气钢种选择吹氩模式
a) 吹氩量： 150~300Nlmin 步骤B： 混匀
钢种供混匀方法
a) 吹氩量： 300~600Nlmin
b) 复原剂： 硅铁铝丸
混匀模式中复原剂量肯定 (~TS)
步骤分两加热阶段第阶段持续 1 分钟加热速度越慢越温度升约 3℃min起弧阶段次阶段中熔池加热 5 分钟升温速度℃min
该步骤中加热目熔化出钢程中添加造渣剂混匀稳定钢液温度
时搅拌熔池吹氩量达300600Nlmin 熔池温度分布根均匀钢液温度适宜调整出钢时添加造渣剂已熔化添加合金溶解均匀分布熔池钢液化学成分变均匀
步骤 C： 取样温度氧活度测定
混匀时停顿加热降低吹氩搅拌程度进展取样氧含量测定熔池温度成分均匀述涉测量较准确测量值电脑模型合金量加热时间计算
步骤 D： 加热阶段
通进步电弧加热 钢液外表熔渣处热状态局部电弧埋炉渣中造渣剂复原剂参加 LF 炉造渣剂参加消退炉渣热降低热量损失吹氩流量调 600900Nlmin
添加造渣剂目获高碱度强复原性低熔点炉渣复合渣高夹杂物吸附力量脱硫力量
加热阶段开头添加造渣剂复原剂必需提前预备进展重量称量
步骤C 中取样分析结果电脑计算需添加合金量
参加速度 300kgmin
步骤 E： 取样温度测量定氧
保证面步骤准确性执行取样测温定氧必需符合相应钢种需少合金化两分钟(时熔池中合金已充分溶解混匀)取样保证牢准确钢样进展取样定氧时 停顿加热吹氩量相应减
步骤 F： 钢液温度成分微调
步骤中测温取样分析结果通添加合金达钢液温度化学成分微调搅拌气体流量掌握 150300 Nlmin
步骤 G： 包芯线喂送
钢种成分求时需熔池喂包芯线喂丝长度电脑计算确定生产中LF 炉供铝线FeCaSiCa 碳包芯线喂送包芯线熔池会升温中搅拌气体流量50Nlmin
步骤H： 均匀
完成温度成分调整熔池应均匀说软吹(30Nlmin)熔池混匀搅拌时间 510 分钟时夹杂物改性成球形提高钢液浇注性需钢液喂入肯定量 SiCa FeCa 包芯线 喂入量钢种喂丝模式算
步骤I： 取样测温定氧
LF 炉加热完毕前终炼钢种相关操作模式需进展取样测温定氧处理
步骤 J： 等时间宠保护
LF 加热钢包准时运铸机精炼站等缘需进展宠保护保温执行时升温速度3℃min搅拌气体流量 50Nlmin
添加保温剂
作精炼工艺终步骤钢包吊铸机前需添加保温剂LF 炉渣目功
LF 精炼期间特成分复合渣参加钢液中电弧加热熔化钢液起进步精炼宠保护作LF 炉渣冶金效果示：
1) 高碱度高复原性炉渣进步钢液中硫含量底吹氩 LF 精炼增加钢渣接触面积时机满足脱硫效果
2) 炉衬保护热效率提高： 造渣剂溶解液态渣中假设局部变成泡沫渣够形成埋弧生产削减电弧钢包耐材热辐射额保护钢液热量削减热损失
3) 钢液中夹杂物吸取： LF 炉应底部吹氩搅拌提高钢液中夹杂物碰撞浮然钢液外表复合渣接触捕获生产超干净钢成
4) 隔离空气阻挡钢液吸取外部气体：电弧加热期间四周空气
分子电离氮气简洁电离溶解钢液中造成氮含量提高渣层掩盖钢液效阻挡气体吸取
LF 炉渣特性
达述功LF 炉渣应具特性：
1) 低熔点
2) 夹杂物吸取力量强
3) 适宜碱度
4) 复原性
LF 精炼时低熔点造渣剂熔化简洁需消耗太热量炉渣阻挡电弧热损失提高热效率时液态渣强夹杂物吸取力量
LF 炉精炼时温度越高炉渣碱度越高复原性越强炉渣脱硫力量越强高温复原性利钢液脱磷意味转炉渣中硫复原进入钢液会造成钢液中磷含量提高
适宜炉渣必需考虑两点：第解钢冶金特性工艺需求次转炉出钢需进展挡渣者显尤重
针钢种 LF 炉精炼处理工艺路线
处理钢
种
处理钢水量〔万ta〕
代表钢号
处理路线
吹氩
LF
RH
碳素结
构钢
Q195～Q235
转炉－吹氩站－连
铸
优质碳素构造钢
〔硬线)
超低碳钢
低合金高强度钢
集装箱钢
耐候钢
线钢压力容
器锅炉钢
桥梁钢
焊丝焊条
弹簧钢
低合金钢
冷墩钢模具钢计
0808AL20 A B 20g 10# 20# 45#
LCELCULCIF
Q295Q345
SPAHSM490A
09CuPCrNi09CuPTiREA
09CuP X42～X70
20R 20g
16MnR 16Mng
16Mnq14MnNbq
H08A 60Si2Mn
20MnSi ML10
转炉－吹氩－LF－ 连铸
转炉－吹氩RH－ 连铸
转炉－LF－连铸转炉－LF－连铸
转炉－LF－连铸
转炉－LFRH－连铸
转炉－LFRH－连铸
转炉－LF－连铸
转炉－LF－连铸转炉－LFRH－连
铸
转炉－LF－连铸转炉－LF－连铸
精炼渣
LF 炉渣身制作形态划分混合型烧结型预熔型中混合型种合成渣均匀混合制成粒状混合物 目前常混合型炉渣
精炼造渣包括合理掌握渣量炉渣氧化性炉渣碱度 3 方
面
目前 LF 炉初期承受边化渣边提温终达出站温度操作工艺精炼初期程严格温度掌握求造成实际钢水前期温度偏低程温度较稳定影响精炼脱硫效率
LF 精炼程中复原剂尅应高品位粉状 SiC 造复原渣精炼程中铝粒洒炉渣外表
氧化钙氧化硅氧化铝氧化镁精炼渣相关脱硫试验已 说明精炼渣碱度精炼渣钢硫安排会格外影响碱度值 3 时钢硫安排会增碱度值 3 处增长状态时钢硫安排会呈现出减趋势着精炼渣中氧化钙含量增脱硫效果会降低氧化钙含量超出 60％氧化钙含量呈现渐渐增状态时精炼渣脱硫效果会渐渐降低缘着氧化钙含量增精炼渣中会相应固相质点析出精炼渣消灭非均匀相精炼渣粘度会升 流淌性会降低进影响精炼渣脱硫应具备流淌性动力学条件终精炼渣脱硫效果明显降低精炼渣具体中确定精炼渣碱度
LF 炉具较脱氧脱硫效果脱氧方式集中脱氧[1]脱氧产物直接进入渣中供复原渣精炼流量氩气强搅拌冶炼环境形成良动力学条件加速集中脱氧中渣钢问氧传输速度转炉冶炼沉淀脱氧中脱氧产物浮速度 率钢水中氧含量降低 5ppm 脱硫反响时吸热反响
提高温度利脱硫反响进展时加热渣产生较高温度较供脱硫反响热力学条件
炉渣中 A1 O 精炼造渣影响渣中 A1 O
两性氧化物
2 3 2 3
碱性复原渣中A1 O 呈酸性渣中A1 O ≤30％时着渣中A1 O
2 3 2 3 2 3
含量提高炉渣熔点降低流淌性提高利化渣着渣
中 A1 O 含量提高吸附钢中 A1 O
基夹杂物利合理
2 3 2 3
掌握渣中A1 O 利获良冶金性物理性
2 3
炉渣中 CaF 精炼造渣影响渣中 CaF 良化渣助熔
2 2
剂短时间转变炉渣流淌性量会导致炉渣变稀
破坏包衬利夹杂物 CaF
2
围
应掌握适宜范
熔渣氧化性精炼造渣影响炉渣氧势脱氧程影响极 氧势越低脱氧速度越快降低炉渣中(MgO+FeO)含量提高碱度降低炉渣氧势牢措施种脱氧制度渣中MgOFeO 稳定氧化物钢液中集中供氧反响成白渣化差状况钢中氧含量升已现场定氧证明提高炉渣碱度 早炉渣白渣化供氧反响抑制快营造出 LF 炉复原性气氛降低渣中(M[gO+FeO)含量通提高转炉出钢挡渣率避开量氧化渣进入钢包LF 炉快速造白渣前提
合理渣量选择：稳定埋弧渣厚应≥100mm(弧长 70 mm～ 90mm)转炉渣渣层厚度 20 mm～50ram求加渣料量厚度少 50 mm～80mm钢包熔渣面积熔渣密度／m2加渣
料量应 690kg～1100kg充分考虑泡沫渣工艺特点渣量应适削减加渣料量掌握 600kg～1000kg
3钢包砌筑工艺优化
针 LF 炉精炼生产程中钢包炉渣线电弧高温辐射作包底底吹循环钢水侵蚀简洁发生穿漏钢等安全隐患影响工艺安全运行提高钢包砖材质耐火度着手通选高品位优质MgC 砖砌筑钢包渣线包底提高钢包精炼程中安全稳定运行较满足精炼工艺需时效降低耐火材料消耗
优化精炼造渣工艺
造渣工艺承受两步造渣发转炉出钢程吹氩站 LF 炉精炼程造渣
顶渣局部熔化实现终渣预脱氧降低 LF 炉渣料参加量化
渣时间起原始渣改质预脱氧作碱度提高氧化性降
优化造渣方式具体：转炉出钢程中参加石灰精炼渣萤石等渣料利钢水击钢水搅拌作出钢程全程底吹氩搅拌实现造精炼前渣利钢包精炼渣前期溶化削减 LF 参加渣量缩短LF 化渣时间形成炉渣掩盖钢液外表 削减钢液运输程中温降(利钢水出钢时搅拌动钢水显热
低)保证参加石灰效溶化石灰：萤石 41 例混合渣料 钢水氩站钢种需参加石灰电石铝丸等钢水进
步处理钢水 LF 炉通电化渣 3 分钟抬电极观炉渣况 时测温取样渣况进步调整早出精炼白渣保持复原性气氛精炼完毕具体状况见表 5 示
LF 精炼温度制度
LF 炉提温非氧化性气氛利电弧加热提高钢水温度 补偿处理程钢水温降造渣合金化吸热便形成利脱硫脱氧夹杂钢包渣准确掌握温度连铸机供温度适宜钢水温度脱硫反响吸热反响提高温度利脱硫反响进展时加热渣产生较高温度较供脱硫反响热力学条件分提高钢水炉渣温度利钢包包衬寿命提高电耗钱掌握
实际状况精炼程温度掌握制定标准：
1)保证精炼前期化渣脱硫适提高钢水站温度制度规定钢水进LF 炉温度掌握 1560℃
2） 钢水站快速提温操作避开加渣料造成钢水渣子温降保持精炼程钢水温度 1 580～1 590℃间
3) 程承受频繁短时间提温目保持钢水炉渣温度稳定性避开温度幅度波动保证渣子效活性促进炉渣脱硫夹杂
4) 出站前钢水温度提高规定站温度 10℃软吹氩5min开出钢水铸机
LF 供电制度
LF 电弧加热钢水进展升温熔化参加渣料供电制度制定LF 操作运行关键技术算 LF 生产钱生产效率精炼钢水质量
制定供电制度实质 LF 设备参数工艺参数冶炼时期冶炼目标选择适宜供电电压电流提高 LF 精炼热效率较低量消耗生产钱条件完成冶炼务
分析LF 电气特性制定供电制度根底
电气特性指
［５］
电压电气量电流变化规律电压固定电流值变化影响电弧燃烧炉热效率电极消耗电耗加热速度耐材侵蚀等参数选择适宜工作电流LF 降低生产钱影响
LF 精炼周期包括精炼初期〔化渣阶段〕精炼期〔加热阶段〕制定供电制度需阶段参电气特性分析结果选择合理工作电压工作电流进展供电承受电气特性分析方法电气特性曲线直观出电气参数变化规律限制条件指导正确工作点选择达制定合理供电制度目标
电气特性分析
ＬＦ通常会达十电压档位电压档位电流档位确定精炼阶段电压档位该电压档位正确工作电流档位分析电气特性制定供电制度核心电压档位般参渣层厚度电气设备额定功率进展选取电流档位选择相简单需设定电压优电流工作点进展寻优实质优化求解问题电压固定时决策变量工作电流变量功率子目标值保证埋弧条件实现高电弧量种寻优程较简单计算量适合承受计算机模型进展优化求解电气特性分析模型利ＬＦ电流电气参数间关 系承受计算机编程数库技术编写优化算法通设置寻优条件动查找正确工作点ＬＦ电气特性分析模型算法表１ 示外保证电弧功率值条件电弧电流设定应满足条件：
１〕表观功率超变压器许容量：Ｓ≤ＳＦ ２〕工作电流超变压器许电流：Ｉ≤Ｉｎ ３〕电弧稳定燃烧条件０．７７≤ｃｏｓφ≤０．８６
４〕较电弧利状况ｃｏｓφ≥０．６５η≥０．９０ ５〕需避开耐材侵蚀指数Ｒｅ峰值区
电气特性分析流程
样电压正确工作点选择实质电流寻优着电流值增加功功领先升降功功率较值断升
升速度越越快电弧功率功功率类似先升降存电弧功率点实际传递ＬＦ效热量电弧功率局部电弧功率极值点保证加热速度时电流值设定正确值 I＊正确工作电流 I＊应着电弧功率值电弧功率超值时着电流增加电弧功率反
减时炉子热效率开头降济电流 I
应位置功
ｅ
功率功功率电流变化率相等时电流济电流I
ｅ
ＬＦ热效率开头降
寻优算法首先满足电弧稳定燃烧较高功率子设备允许超载条件约束条件范围进展寻优
供电制度制定准
文制定供电制度原较高功率子条件优先考虑快加热速度次考虑正确济加热速度缘目前数厂家生产组织安排中均连铸调度中心精炼时间作缓时间满足连铸浇钢局部厂家ＬＦ精炼时间较紧急特断面高拉速铸机精炼时间求更短快加热速度缩短精炼时间生产周期时较高功率子保证较济性较高热效率供电制度制定包括冶炼阶段电压档位电流档位选择
电压档位确实定冶炼程钢水升温求冶炼阶段炉渣状况确定LF精炼程钢液极易增碳防止增碳电
弧电压应高70V冶炼初期参加渣料未完全熔化时 需炉渣厚度电压档位电弧长度选择电压争表 明渣厚弧长相等时电弧表现明弧燃烧渣厚弧长倍时电弧表现侵式燃烧渣厚超弧长2倍时电弧表现埋弧燃烧实现电效利着冶炼程进展渣层厚度断变化实测LF进站渣厚掌握100～150mm间 精炼期炉渣厚度达250～300mm
精炼初期〔化渣阶段〕选择第４档短弧供电该期间满足埋弧条件档位第３档短弧第４档中弧短弧第３档短弧存超载问题第４档短弧埋弧效果利初期化渣精炼期〔加热阶段〕着渣厚增加埋弧限制性环节换档第４档长弧切换该档位时带电调电压较安全便利该档位加热速度更快电耗较低离济电流值精炼期假设需更快加热速度换档第１档中弧者第２档长弧供电制度：生产节奏稳时第４档作供电电压精炼初期承受短弧供电精炼期承受长弧供电种方式需带电切换电压操作安全便利时明显提高供电功率子热效率生产节奏紧急时需更短精炼周期承受精炼初期４档短弧供电精炼期１档中弧供电供电制 度达快升温效果
精炼前期考虑炉渣熔化程炉渣厚度断增加冶炼前期选择电压应选择稍低电压电弧长度量炉渣厚度 冶炼中期泡沫化程度较炉次考虑炉渣厚度承受高档位电压长弧供电获升温速度冶炼期炉渣泡沫化减弱钢液温度接掌握目标时炉渣厚度正确输功率约束条件宜承受较低电压实际操作时转炉渣状况样导致进LF站时钢包渣厚差异30150 mm等计算电压320 V时电弧长度82．8mm电压311 V时 电弧长度79．3删电压302 V时电弧长度75．8 mm 冶炼前期炉渣熔化前假设承受前3档位工作少求渣厚
160 mm较高电利率
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LF 工艺操作
LF 种拥电弧加热装置炉外精炼方法 1971 年日特钢公司提出做钢包加热炉 LF 体带底吹氩钢包转炉电炉钢液(渣)注入该钢包然钢包吊车吊运钢包车运 LF 处理工位水冷炉盖方供三相电极盖水冷炉盖参加高碱度复合渣然通电常压达埋弧加热效果
LF 处理方法供电弧加热复合渣精炼吹氩搅拌合金微调等功LF 精炼达冶金目：
1） 通复原气氛中高碱度复合渣精炼LF 高脱硫脱氧力量钢液中硫含量溶解氧降低 20PPm 外夹杂物效
2) 钢液电弧加热调整钢液温度加速复合渣熔化
3) 底吹氩方式达钢液成分温度混匀
4) 动加料系统钢液进展成分微调加热程
转炉出钢
1) 钢包条件
钢包应干净附带剩余炉渣外换包周期4 时否钢包必需烘烤加热 10001200℃钢包剩余钢液
炉渣会引起钢包温降失热量需 LF 处理补偿素 LF 电脑模型中需考虑进
2) 挡渣
转炉出钢需进展挡渣众周知转炉顶吹终点钢液中存
定含量溶解氧渣中氧保持衡渣中FeO P O
2 5
含量高
复原剂参加钢包钢液中溶解氧含量降低钢渣间氧衡破 渣中 FeO 含量减炉渣氧化性降低发生回磷现象阻挡钢液回磷保证稳定LF 加热程转炉出钢求挡渣
3) 合金造渣剂添加
保证钢液成分出钢程中需参加合金复原剂LF 加热程
钢包精炼工艺包括程彼间相互关联钢种 加热操作样处理程参数均相关标准计算模型
步骤A： 搅拌
钢包抵达 LF 处理位接通动快换接头钢包供氩气钢种选择吹氩模式
a) 吹氩量： 150~300Nlmin 步骤B： 混匀
钢种供混匀方法
a) 吹氩量： 300~600Nlmin
b) 复原剂： 硅铁铝丸
混匀模式中复原剂量肯定 (~TS)
步骤分两加热阶段第阶段持续 1 分钟加热速度越慢越温度升约 3℃min起弧阶段次阶段中熔池加热 5 分钟升温速度℃min
该步骤中加热目熔化出钢程中添加造渣剂混匀稳定钢液温度
时搅拌熔池吹氩量达300600Nlmin 熔池温度分布根均匀钢液温度适宜调整出钢时添加造渣剂已熔化添加合金溶解均匀分布熔池钢液化学成分变均匀
步骤 C： 取样温度氧活度测定
混匀时停顿加热降低吹氩搅拌程度进展取样氧含量测定熔池温度成分均匀述涉测量较准确测量值电脑模型合金量加热时间计算
步骤 D： 加热阶段
通进步电弧加热 钢液外表熔渣处热状态局部电弧埋炉渣中造渣剂复原剂参加 LF 炉造渣剂参加消退炉渣热降低热量损失吹氩流量调 600900Nlmin
添加造渣剂目获高碱度强复原性低熔点炉渣复合渣高夹杂物吸附力量脱硫力量
加热阶段开头添加造渣剂复原剂必需提前预备进展重量称量
步骤C 中取样分析结果电脑计算需添加合金量
参加速度 300kgmin
步骤 E： 取样温度测量定氧
保证面步骤准确性执行取样测温定氧必需符合相应钢种需少合金化两分钟(时熔池中合金已充分溶解混匀)取样保证牢准确钢样进展取样定氧时 停顿加热吹氩量相应减
步骤 F： 钢液温度成分微调
步骤中测温取样分析结果通添加合金达钢液温度化学成分微调搅拌气体流量掌握 150300 Nlmin
步骤 G： 包芯线喂送
钢种成分求时需熔池喂包芯线喂丝长度电脑计算确定生产中LF 炉供铝线FeCaSiCa 碳包芯线喂送包芯线熔池会升温中搅拌气体流量50Nlmin
步骤H： 均匀
完成温度成分调整熔池应均匀说软吹(30Nlmin)熔池混匀搅拌时间 510 分钟时夹杂物改性成球形提高钢液浇注性需钢液喂入肯定量 SiCa FeCa 包芯线 喂入量钢种喂丝模式算
步骤I： 取样测温定氧
LF 炉加热完毕前终炼钢种相关操作模式需进展取样测温定氧处理
步骤 J： 等时间宠保护
LF 加热钢包准时运铸机精炼站等缘需进展宠保护保温执行时升温速度3℃min搅拌气体流量 50Nlmin
添加保温剂
作精炼工艺终步骤钢包吊铸机前需添加保温剂LF 炉渣目功
LF 精炼期间特成分复合渣参加钢液中电弧加热熔化钢液起进步精炼宠保护作LF 炉渣冶金效果示：
1) 高碱度高复原性炉渣进步钢液中硫含量底吹氩 LF 精炼增加钢渣接触面积时机满足脱硫效果
2) 炉衬保护热效率提高： 造渣剂溶解液态渣中假设局部变成泡沫渣够形成埋弧生产削减电弧钢包耐材热辐射额保护钢液热量削减热损失
3) 钢液中夹杂物吸取： LF 炉应底部吹氩搅拌提高钢液中夹杂物碰撞浮然钢液外表复合渣接触捕获生产超干净钢成
4) 隔离空气阻挡钢液吸取外部气体：电弧加热期间四周空气
分子电离氮气简洁电离溶解钢液中造成氮含量提高渣层掩盖钢液效阻挡气体吸取
LF 炉渣特性
达述功LF 炉渣应具特性：
1) 低熔点
2) 夹杂物吸取力量强
3) 适宜碱度
4) 复原性
LF 精炼时低熔点造渣剂熔化简洁需消耗太热量炉渣阻挡电弧热损失提高热效率时液态渣强夹杂物吸取力量
LF 炉精炼时温度越高炉渣碱度越高复原性越强炉渣脱硫力量越强高温复原性利钢液脱磷意味转炉渣中硫复原进入钢液会造成钢液中磷含量提高
适宜炉渣必需考虑两点：第解钢冶金特性工艺需求次转炉出钢需进展挡渣者显尤重
针钢种 LF 炉精炼处理工艺路线
处理钢
种
处理钢水量〔万ta〕
代表钢号
处理路线
吹氩
LF
RH
碳素结
构钢
Q195～Q235
转炉－吹氩站－连
铸
优质碳素构造钢
〔硬线)
超低碳钢
低合金高强度钢
集装箱钢
耐候钢
线钢压力容
器锅炉钢
桥梁钢
焊丝焊条
弹簧钢
低合金钢
冷墩钢模具钢计
0808AL20 A B 20g 10# 20# 45#
LCELCULCIF
Q295Q345
SPAHSM490A
09CuPCrNi09CuPTiREA
09CuP X42～X70
20R 20g
16MnR 16Mng
16Mnq14MnNbq
H08A 60Si2Mn
20MnSi ML10
转炉－吹氩－LF－ 连铸
转炉－吹氩RH－ 连铸
转炉－LF－连铸转炉－LF－连铸
转炉－LF－连铸
转炉－LFRH－连铸
转炉－LFRH－连铸
转炉－LF－连铸
转炉－LF－连铸转炉－LFRH－连
铸
转炉－LF－连铸转炉－LF－连铸
精炼渣
LF 炉渣身制作形态划分混合型烧结型预熔型中混合型种合成渣均匀混合制成粒状混合物 目前常混合型炉渣
精炼造渣包括合理掌握渣量炉渣氧化性炉渣碱度 3 方
面
目前 LF 炉初期承受边化渣边提温终达出站温度操作工艺精炼初期程严格温度掌握求造成实际钢水前期温度偏低程温度较稳定影响精炼脱硫效率
LF 精炼程中复原剂尅应高品位粉状 SiC 造复原渣精炼程中铝粒洒炉渣外表
氧化钙氧化硅氧化铝氧化镁精炼渣相关脱硫试验已 说明精炼渣碱度精炼渣钢硫安排会格外影响碱度值 3 时钢硫安排会增碱度值 3 处增长状态时钢硫安排会呈现出减趋势着精炼渣中氧化钙含量增脱硫效果会降低氧化钙含量超出 60％氧化钙含量呈现渐渐增状态时精炼渣脱硫效果会渐渐降低缘着氧化钙含量增精炼渣中会相应固相质点析出精炼渣消灭非均匀相精炼渣粘度会升 流淌性会降低进影响精炼渣脱硫应具备流淌性动力学条件终精炼渣脱硫效果明显降低精炼渣具体中确定精炼渣碱度
LF 炉具较脱氧脱硫效果脱氧方式集中脱氧[1]脱氧产物直接进入渣中供复原渣精炼流量氩气强搅拌冶炼环境形成良动力学条件加速集中脱氧中渣钢问氧传输速度转炉冶炼沉淀脱氧中脱氧产物浮速度 率钢水中氧含量降低 5ppm 脱硫反响时吸热反响
提高温度利脱硫反响进展时加热渣产生较高温度较供脱硫反响热力学条件
炉渣中 A1 O 精炼造渣影响渣中 A1 O
两性氧化物
2 3 2 3
碱性复原渣中A1 O 呈酸性渣中A1 O ≤30％时着渣中A1 O
2 3 2 3 2 3
含量提高炉渣熔点降低流淌性提高利化渣着渣
中 A1 O 含量提高吸附钢中 A1 O
基夹杂物利合理
2 3 2 3
掌握渣中A1 O 利获良冶金性物理性
2 3
炉渣中 CaF 精炼造渣影响渣中 CaF 良化渣助熔
2 2
剂短时间转变炉渣流淌性量会导致炉渣变稀
破坏包衬利夹杂物 CaF
2
围
应掌握适宜范
熔渣氧化性精炼造渣影响炉渣氧势脱氧程影响极 氧势越低脱氧速度越快降低炉渣中(MgO+FeO)含量提高碱度降低炉渣氧势牢措施种脱氧制度渣中MgOFeO 稳定氧化物钢液中集中供氧反响成白渣化差状况钢中氧含量升已现场定氧证明提高炉渣碱度 早炉渣白渣化供氧反响抑制快营造出 LF 炉复原性气氛降低渣中(M[gO+FeO)含量通提高转炉出钢挡渣率避开量氧化渣进入钢包LF 炉快速造白渣前提
合理渣量选择：稳定埋弧渣厚应≥100mm(弧长 70 mm～ 90mm)转炉渣渣层厚度 20 mm～50ram求加渣料量厚度少 50 mm～80mm钢包熔渣面积熔渣密度／m2加渣
料量应 690kg～1100kg充分考虑泡沫渣工艺特点渣量应适削减加渣料量掌握 600kg～1000kg
3钢包砌筑工艺优化
针 LF 炉精炼生产程中钢包炉渣线电弧高温辐射作包底底吹循环钢水侵蚀简洁发生穿漏钢等安全隐患影响工艺安全运行提高钢包砖材质耐火度着手通选高品位优质MgC 砖砌筑钢包渣线包底提高钢包精炼程中安全稳定运行较满足精炼工艺需时效降低耐火材料消耗
优化精炼造渣工艺
造渣工艺承受两步造渣发转炉出钢程吹氩站 LF 炉精炼程造渣
顶渣局部熔化实现终渣预脱氧降低 LF 炉渣料参加量化
渣时间起原始渣改质预脱氧作碱度提高氧化性降
优化造渣方式具体：转炉出钢程中参加石灰精炼渣萤石等渣料利钢水击钢水搅拌作出钢程全程底吹氩搅拌实现造精炼前渣利钢包精炼渣前期溶化削减 LF 参加渣量缩短LF 化渣时间形成炉渣掩盖钢液外表 削减钢液运输程中温降(利钢水出钢时搅拌动钢水显热
低)保证参加石灰效溶化石灰：萤石 41 例混合渣料 钢水氩站钢种需参加石灰电石铝丸等钢水进
步处理钢水 LF 炉通电化渣 3 分钟抬电极观炉渣况 时测温取样渣况进步调整早出精炼白渣保持复原性气氛精炼完毕具体状况见表 5 示
LF 精炼温度制度
LF 炉提温非氧化性气氛利电弧加热提高钢水温度 补偿处理程钢水温降造渣合金化吸热便形成利脱硫脱氧夹杂钢包渣准确掌握温度连铸机供温度适宜钢水温度脱硫反响吸热反响提高温度利脱硫反响进展时加热渣产生较高温度较供脱硫反响热力学条件分提高钢水炉渣温度利钢包包衬寿命提高电耗钱掌握
实际状况精炼程温度掌握制定标准：
1)保证精炼前期化渣脱硫适提高钢水站温度制度规定钢水进LF 炉温度掌握 1560℃
2） 钢水站快速提温操作避开加渣料造成钢水渣子温降保持精炼程钢水温度 1 580～1 590℃间
3) 程承受频繁短时间提温目保持钢水炉渣温度稳定性避开温度幅度波动保证渣子效活性促进炉渣脱硫夹杂
4) 出站前钢水温度提高规定站温度 10℃软吹氩5min开出钢水铸机
LF 供电制度
LF 电弧加热钢水进展升温熔化参加渣料供电制度制定LF 操作运行关键技术算 LF 生产钱生产效率精炼钢水质量
制定供电制度实质 LF 设备参数工艺参数冶炼时期冶炼目标选择适宜供电电压电流提高 LF 精炼热效率较低量消耗生产钱条件完成冶炼务
分析LF 电气特性制定供电制度根底
电气特性指
［５］
电压电气量电流变化规律电压固定电流值变化影响电弧燃烧炉热效率电极消耗电耗加热速度耐材侵蚀等参数选择适宜工作电流LF 降低生产钱影响
LF 精炼周期包括精炼初期〔化渣阶段〕精炼期〔加热阶段〕制定供电制度需阶段参电气特性分析结果选择合理工作电压工作电流进展供电承受电气特性分析方法电气特性曲线直观出电气参数变化规律限制条件指导正确工作点选择达制定合理供电制度目标
电气特性分析
ＬＦ通常会达十电压档位电压档位电流档位确定精炼阶段电压档位该电压档位正确工作电流档位分析电气特性制定供电制度核心电压档位般参渣层厚度电气设备额定功率进展选取电流档位选择相简单需设定电压优电流工作点进展寻优实质优化求解问题电压固定时决策变量工作电流变量功率子目标值保证埋弧条件实现高电弧量种寻优程较简单计算量适合承受计算机模型进展优化求解电气特性分析模型利ＬＦ电流电气参数间关 系承受计算机编程数库技术编写优化算法通设置寻优条件动查找正确工作点ＬＦ电气特性分析模型算法表１ 示外保证电弧功率值条件电弧电流设定应满足条件：
１〕表观功率超变压器许容量：Ｓ≤ＳＦ ２〕工作电流超变压器许电流：Ｉ≤Ｉｎ ３〕电弧稳定燃烧条件０．７７≤ｃｏｓφ≤０．８６
４〕较电弧利状况ｃｏｓφ≥０．６５η≥０．９０ ５〕需避开耐材侵蚀指数Ｒｅ峰值区
电气特性分析流程
样电压正确工作点选择实质电流寻优着电流值增加功功领先升降功功率较值断升
升速度越越快电弧功率功功率类似先升降存电弧功率点实际传递ＬＦ效热量电弧功率局部电弧功率极值点保证加热速度时电流值设定正确值 I＊正确工作电流 I＊应着电弧功率值电弧功率超值时着电流增加电弧功率反
减时炉子热效率开头降济电流 I
应位置功
ｅ
功率功功率电流变化率相等时电流济电流I
ｅ
ＬＦ热效率开头降
寻优算法首先满足电弧稳定燃烧较高功率子设备允许超载条件约束条件范围进展寻优
供电制度制定准
文制定供电制度原较高功率子条件优先考虑快加热速度次考虑正确济加热速度缘目前数厂家生产组织安排中均连铸调度中心精炼时间作缓时间满足连铸浇钢局部厂家ＬＦ精炼时间较紧急特断面高拉速铸机精炼时间求更短快加热速度缩短精炼时间生产周期时较高功率子保证较济性较高热效率供电制度制定包括冶炼阶段电压档位电流档位选择
电压档位确实定冶炼程钢水升温求冶炼阶段炉渣状况确定LF精炼程钢液极易增碳防止增碳电
弧电压应高70V冶炼初期参加渣料未完全熔化时 需炉渣厚度电压档位电弧长度选择电压争表 明渣厚弧长相等时电弧表现明弧燃烧渣厚弧长倍时电弧表现侵式燃烧渣厚超弧长2倍时电弧表现埋弧燃烧实现电效利着冶炼程进展渣层厚度断变化实测LF进站渣厚掌握100～150mm间 精炼期炉渣厚度达250～300mm
精炼初期〔化渣阶段〕选择第４档短弧供电该期间满足埋弧条件档位第３档短弧第４档中弧短弧第３档短弧存超载问题第４档短弧埋弧效果利初期化渣精炼期〔加热阶段〕着渣厚增加埋弧限制性环节换档第４档长弧切换该档位时带电调电压较安全便利该档位加热速度更快电耗较低离济电流值精炼期假设需更快加热速度换档第１档中弧者第２档长弧供电制度：生产节奏稳时第４档作供电电压精炼初期承受短弧供电精炼期承受长弧供电种方式需带电切换电压操作安全便利时明显提高供电功率子热效率生产节奏紧急时需更短精炼周期承受精炼初期４档短弧供电精炼期１档中弧供电供电制 度达快升温效果
精炼前期考虑炉渣熔化程炉渣厚度断增加冶炼前期选择电压应选择稍低电压电弧长度量炉渣厚度 冶炼中期泡沫化程度较炉次考虑炉渣厚度承受高档位电压长弧供电获升温速度冶炼期炉渣泡沫化减弱钢液温度接掌握目标时炉渣厚度正确输功率约束条件宜承受较低电压实际操作时转炉渣状况样导致进LF站时钢包渣厚差异30150 mm等计算电压320 V时电弧长度82．8mm电压311 V时 电弧长度79．3删电压302 V时电弧长度75．8 mm 冶炼前期炉渣熔化前假设承受前3档位工作少求渣厚
160 mm较高电利率
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