一、LF炉的特点 LF炉是用于炉外精炼设备,通过埋弧加热、底吹氩气搅拌、采用高碱度合成渣对钢液进行脱氧、脱硫、去除非金属夹杂物及合金化等以达到精炼的目的。 LF炉能精确地控制钢液成分和冶炼温度,它可以与电炉搭配,以取代电炉的还原期,可以与转炉搭配,生产优质合金钢,又能与RH或VD炉等组合进行双联;如果LF炉自带有真空系统对钢液进行脱气,这就是LFV。 目前,LF炉已成为炼钢和连铸之间保存钢水不可缺少的缓冲设备。又由于它设备简单、投资费用低、操作灵活、精炼效果较好,因此在冶金工业上获得了广泛的应用。 二、LF炉的设备组成 LF炉设备主要是由炉体、电弧加热系统、底吹氩气搅拌系统、合金与渣料加料系统、除尘系统、测温取样装置、钢包车控制系统等组成。 目前,炉外精炼多是采取既能用于钢液的精炼,又能直接用于浇注的滑动水口钢包,以避免再出钢时的温降及钢液的二次氧化,这就是常说的钢包炉。 LF炉设备示意图 1—电极 2—合金料口 3—透气砖 4—滑动水口 1、LF炉的炉体 LF炉子的炉体是一个钢包炉。它与普通的滑动水口钢包略有不同,这种钢包的上口有水冷法兰盘,通过密封橡皮圈与炉盖密封,以防止冷空气的侵入;钢包底部除有用于浇注的滑动水口外,还装有能吹入惰性气体的透气砖,以达到搅拌钢液的作用。 2、LF炉的炉盖 LF炉炉盖为水冷结构,内层衬有耐火材料,为了防止喷溅而引起的炉盖与钢包的粘连,在炉盖下吊挂一个防溅挡板。为了保护炉内的还原气氛,防止钢包散热及提高热效率,炉盖与包口要有良好的密封。 3、电弧加热系统 LF炉所用的电弧加热系统与炼钢电炉的基类同,以石墨电极与熔体间产生的电弧热为热源,分为三相交流钢包炉和单相直流钢包炉。但在LF炉内无固体料熔化过程,宜采用埋弧加热方法,所以与炼钢电炉相比,可采用更低级的二次电压。 4、其他相关设备 LF炉同炼钢电炉一样,备有除尘系统;炉盖上方设有合金及渣料料斗,通过电子称将称量过的合金或者渣料,经溜槽、加料口送入炉内。此外,炉旁还备有喂丝机1-2台,以便于精炼后向钢液中喂铝或硅钙等进行终脱氧。 在LF工位的正下方要挖个深坑,俗称事故安全坑。该坑最好能盛装一炉或两炉的渣钢熔液,免得一旦漏包,渣钢流得满地或将钢包车等设备烧坏而影响后步生产的继续进行。 测温取样装置可采用工业机械手、探头拆装装置、测枪及定位装置等组成。该装置通过数据通信及信号交接与控制,把来自操作人员的指令通过 PLC(可编程逻辑控制器)传递给机械手和测枪装置,实现无人化测温、取样。 三、LF炉的精炼工艺 氧化渣是钢液炉外精炼的一大危害,因此,LF炉最好能与无渣出钢的偏心炉底电炉相搭配。 1、还原渣出钢法操作 炉前在氧化未期进行全扒渣,造还原稀游渣,即加入石灰,萤石其体积比为3:5:1。量为钢水量的2%~5%,可用火砖块代替部分萤石。初调合金成分在炉前进行,微调合金成分在精炼包中进行。稀薄渣形成后合金全部熔化时间(≥ 10min。中间应加入碳粉保持渣的颜色和还原气氛,当温度满足工艺要求,即可出钢,直接将钢液翻入精炼包中。 2、倒包出渣法操作 该方法操作是利用两个钢包,即运转钢包和LF炉精炼包。运转钢包用于出钢,然后将钢液通过水口注入LF炉精炼包中,而将氧化渣全部留在运转包中,如硫、磷含量不高,可将氧化渣回炉。 初调成分如Ni、Mo Fe等合金加在初炼炉中,Cr-Fe制成≤20mm的小块加入精炼包中,并随钢包一同烘烤,精炼包的烘烤温度≥800℃。该方法操作钢液散热大、吸气严重。 3、扒出精炼包中氧化渣操作 这个办法需要设置扒渣工位,出钢后将精炼包转移到该工位扒出氧化渣,重新造渣,然后再加热精炼。 出钢前精炼包的透气砖应保持透气性良好,并在出钢之前开始吹氩,压力为0.2~0.3MPa,只有这样才能避免透气砖不被钢液溺死而保证透气。 四、LF炉的精炼效果 LF炉具有较高的脱氧、脱硫、脱气及去除钢中非金属夹杂物的能力,因此可以用来冶炼高纯洁度钢。经过LF炉处理的钢液,如果精炼时间大于40min以上,钢上夹杂物总量可降低50%,大于10μm(微米)以上的夹杂物可以全部去除,(O)可降到(20-30)X10-4% (S)可降到20X10-4% 。为了深脱硫,LF炉如果使用高碱度的合成渣精炼,且随着脱氧剂和渣料的不断加入,在不影响渣线寿命的情况下,不断地改善其流动性,并给予充分的搅拌时间或采取多次换渣操作等,可将(S)降到5X10-4%。 LF炉的精炼是在底吹氩搅拌及强还原气氛下进行的,炉气的水汽及氩、氮含量很低,基本上不会通过渣层向钢液中传递,只要吹氩时间充裕,总的来说钢液中的氢、氮含量是降低的。一般情况是(H)可以降到5-6X10-4%而(N)可降到55X10-4%。 LF炉是利用电弧加热和吹氩搅拌,可以精确地控制钢液温度,其精度可达±(3-5℃),也能将钢液成分精确地控制在很窄的范围内,详情见下表。 若您有更多关于LF精炼炉的问题,可在后台回复问题由技术人员进行回复。 |
|