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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
2、LF炉的设备和特点
A 炉体 LF炉的炉体是一个钢包，但与普通的钢包有所不
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。
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）。
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。
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。
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。
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。
（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
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
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。
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
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
Βιβλιοθήκη Baidu
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，
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
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。
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
2、LF炉的设备和特点
A 炉体 LF炉的炉体是一个钢包，但与普通的钢包有所不
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。
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）。
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。
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。
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。
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。
（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
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
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。
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
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
Βιβλιοθήκη Baidu
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，
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
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。