tLF钢包精炼炉设备简介.ppt
LF精炼炉基本工艺PPT课件
5.7 LF炉埋弧精炼技术 5.8 LF钢包炉供配电制度 5.9 LF钢包炉的脱硫工艺 • 1） 渣指数与硫分配比的关系 • 2） LF炉合成渣脱硫技术 • 3） LF炉合成渣脱硫技术
15
• 5.10 LF钢包炉防止增氮技术
• 5.11 LF钢包炉的吹氩工艺
• 5.12 低夹杂物在LF钢包炉的精炼技术
达到3～5℃／min，可以大大降低初炼炉的出钢温度，同时考虑
到LF炉进行的是电极物理升温，避免了如RH-OB升温所产生大量
Al2O3夹杂对钢内在质量的影响。
• C与渣中氧化物主要发生如下反应：
• C+FeO→Fe+CO
• C+MnO→Mn+CO
• 其结果不仅使渣中不稳定的氧化物减少，提高了炉渣的还原性， 而且还可提高合金元素的收得率，合金元素的收得率都较电炉单 独冶炼有了较大程度的提高。碳与氧化物作用的另一结果是生成 CO气体，CO的生成使LF炉内气氛具有还原性，钢液在还原性气 氛下精炼，可进一步提高质量。
• 根据钢种、脱氧方法及初炼炉类型的不同， 可采用不同的LF炉操作工艺，几种典型的LF炉 操作程序如(图2-1-3 )所示。LF基本工艺为： 将转炉或电炉氧化末期的钢水，经过扒渣，去 除50～90％的氧化性渣，并在LF炉加入合成 渣料及脱氧剂，在还原性气氛下，通过电极埋 弧造渣，完成钢液的脱硫、脱氧、合金化、温 度及夹杂物的控制。
7
• ④ 白渣精炼
•
LF炉是利用白渣进行精炼的，它不
同于主要靠真空脱气的其它精炼方法。
白渣在LF炉内具有很强的还原性，这是
LF炉内良好的还原气氛和氩气搅拌互相
作用的结果。通过白渣的精炼作用可以
降低钢中氧、硫及夹杂物的含量。
LF精炼炉技术资料简介
国内电炉钢厂在引进大型电弧炉的同 时也引进或增建了与电炉相匹配的LF精炼 炉装置,其目的在于增产扩产。电炉传统工 艺(熔化→氧化→还原→出钢）的冶炼周期 过长,影响电炉的生产能力和电炉的全连铸 生产。匹配LF以后,电炉的主要任务是: 熔 化及氧化,而还原期的脱氧、脱硫、调温、 合金化及去除夹杂物五大任务,将由LF精炼 炉完成。从而解放了电炉生产力,为电炉厂 全连铸生产创造了良好的工序协调条件。
• • • •
主要工艺特点： 工艺特点： 工艺特点 深脱硫功能： 深脱硫功能：成品 〔S〕≤10ppm 深脱氧功能：成品 深脱氧功能： 〔O〕≤15ppm 控制夹杂物形态： 控制夹杂物形态： 钢帘线处理 电极升温： 电极升温：降低转 炉出钢温度， 炉出钢温度，协调 工序物流
设计的主要功能： 设计的主要功能：
德国 中国 中国 日本 英国 德国
蒂森克虏伯
400 300
武钢 京浜 British Steel Teeside Ekostahi
250 250 265 245
•
LF炉精炼钢水的基 本原理如图所示，在保 持钢包内还原性气氛条 件下，用电弧加热高碱 度炉渣，边造渣边完成 脱氧、脱硫等一系列炉 渣精炼，该工艺不仅能 精确地控制化学成分和 温度，而且通过合成渣 精炼具有脱硫、脱氧及 夹杂物变性等功能。
具备深脱硫及深脱氧功能， 可批量生产［ 1 、 具备深脱硫及深脱氧功能 ， 可批量生产 ［ S ］ 20ppm [O]≤30ppm的钢种 ppm、 30ppm ≤20ppm、[O]≤30ppm的钢种 2、设备上具备防止增氮的措施 3、具备减少钢中夹杂物和控制夹杂物形态的功能 4、主电回路设计中考虑了保护系统，确保电网安全 主电回路设计中考虑了保护系统， 并配有先进的自动化配置和相应的环保措施 5、具有确保连铸连浇和调节炼钢生产节奏的功能 6、高的劳动生产率和最低的LF处理精炼成本 高的劳动生产率和最低的LF处理精炼成本 LF
LF炉设备简介
1.4LF炉设备简介LF炉的设备主要包括:炉体(带有吹气装置的钢包)、炉盖、电弧加热装置、加料装置和真空系统等部分。
LF主体设备如图1.5。
图1.5LF炉设备结构示意图1.4.1 炉体LF炉的炉体实际上是一个带有吹气装置的钢包，钢包底部有出钢用的滑动水口及吹惰性气体的透气砖。
钢包尺寸的主要技术参数是熔池深度和直径之比H/D。
它的大小直接影响钢液搅拌强度、钢一渣接触面积、包壁渣线的热负荷、包衬寿命及热损失等。
一般取值H/D=0.8-1.2[3]。
日本不同容量LF炉的H/D值列于表1.1，值得借鉴。
一般H/D值较大时有利于加速钢一渣混合反应和夹杂物上浮，使吹氢搅拌效果提高。
从钢液面到包口边缘的距离称为钢包的自由空间或净空，对非真空处理的钢包，净空的高度一般为500-600mm[4]，有真空处理时净空应为1000-1200mm，保持一定的净空有利于提高包衬寿命并为强搅拌以促进钢一渣的充分混合反应提供自由空间。
透气砖是LF炉的关键部件，也是影响吹氢搅拌质量和成本的重要因素，要求具有良好的透气性和较好的高温强度。
目前，LF炉使用最普遍的是包铁皮的圆锥型透气砖，并与座砖配合，装在包底的砌砖内。
另外，为便于更换，在透气砖与座砖之间加设套砖[5]。
表1.1日本LF钢包炉与熔池尺寸容量/t20306015050实际装入量/t13/2318/3360100/15045/50钢包内径/mm16761948207031642430钢包内高/mm19952195274040002770熔池深H/mm12601402234027541348 (在额定容量时)H/D(在额定容量时) 0.750.721.130.870.491.4.2 炉盖LF炉一般都使用水冷炉盖。
为了提高热效率并保持钢包内的强还原气氛，炉盖要具有良好的密封性能;炉盖内层衬有耐火材料。
整个炉盖用可调节的链钩悬挂在门形吊架上，通过升降机构可调整炉盖的位置;LF炉的炉盖上还设有合金、渣料加料口，有的还有测温、取样装置。
LF-20t钢包精炼炉技术参数、主要设备
LF-20t钢包精炼炉设备配置及技术规格书一、工艺说明LF精炼炉具有常压下电弧加热，包底吹氩气搅拌，包内造还原渣功能。
在LF 炉精炼过程中，使冶金反应的冶金热力学，冶金动力学得以充分发挥，提高精炼效率，提高钢液的纯净度，降低能耗。
LF炉的加热原理与电弧三期操作的还原相同，都是通过电弧加热对液态钢液进行升温或保温。
LF炉的加热方式及效果：1、埋弧加热，全程保持还原渣；2、保持还原气氛；3、尽量减少热量损失，提高热效率；4、优化导电系统，提高电效率；LF炉变压器额定容量为3500kVA，一次电压33kV，据此估算，升温速度可达3℃/min，LF炉精炼周期为48min（含工艺准备时间）。
LF炉的炉体是钢包，对钢包的形状有特殊要求，直径与深度（D/H）比值，一般为0.9～1.1锥度4-8°。
电极升降系统，采用三臂结构。
采用此结构的最大优点是可以减小电极心圆直径。
提高耐火材料寿命。
LF炉加热盖，采用管式水冷炉盖，有利于保持钢包内的还原气，有利于精炼。
为了提高易损件的使用寿命，一是从设计下手，优化结构；二是从材质选择，导电块采用铬青铜锻造，使用寿命保证一年以上。
钢包底吹氩气搅拌，钢包径深比D/H=0.9～1.1。
由此可知相同钢水量在钢包中的钢液深度比电炉要深两倍左右，仅单靠电弧加热的电磁搅拌是远远不够的，会造成钢包中上部钢液和钢渣过热，而包钢液可能冷凝。
吹氩搅拌始终贯穿于整个精炼全过程。
是炼钢工艺的重要环节，氩气系统压力≤1.0Mpa，纯度99.99%。
LF型钢包精炼炉是目前世界上使用最为广泛的炉外精炼设备之一。
它具有投资少，设备简单，精炼品种多，质量好等优点。
LF-20t钢包精炼炉具有加热升温，合金成分微调，氩气搅拌，侧温取样，脱硫、去杂质，喂丝等功能。
用于钢水成分微调，升温等。
二、设备结构特点：LF-20t钢包精炼炉总体结构采用钢包车移动方案。
由机械设备和电气设备两个部分组成。
机械部分是由包盖、加热工位桥架及炉盖提升机构，加料斗，电极升降装置，短网，液压站，氩气系统，冷却水系统，压缩空气系统等组成。
tLF钢包精炼炉设备简介.ppt
• • 技术规格：
• 主导向滚轮组直径
Φ300mm
• 辅导向滚轮组直径
Φ220mm
• 导向滚轮组间距
≥1950mm
• 导向滚轮组数
2套8组
• 2.3.3 “密封”式水冷炉盖
• 水冷炉盖是用无缝钢管和特制的等直径弯 头组焊而成的密排管式结构，以保证水冷为均 流无死点，提高水冷效果。炉盖本体侧壁体成 圆柱形，顶部是锥形面下大上小以保证刚性， 顶中心部分是一倒锥形水冷环，用以承放耐火 材料中心盖，（耐火材料中心盖用户自备）。 在炉盖本体上还设有合金加料孔以及相应的溜 管、测温取样孔、事故顶吹氩孔以及相应的密 封盖；同时在炉盖的侧壁（或顶部）设有一人 工观察工作孔――汽缸带动，炉盖下部设有 “密封” 裙边，在炉盖的顶部设有一检修平 台和护栏。
• 钢包车的定位采用接近开关（远离加热 工位）定位， 除钢包车控制系统设有制 动单元外，钢包车本身也设“软”制动 装置，以确保钢包车定位准确可靠，同 时便于在事故状态下将钢包车拖出，另 外钢包车亦设有声光报警。
技术规格：
--- 最大载重量：180t
---运行速度：2～20m/min（无级可调）
---驱动方式：机械式、变频调速（VVVF）
5变 压 二次额定电流 KA 33.52
率,后6级恒电流)
器 调压方式
ABB有载调压
冷却方式
强迫油循环水冷
出线方式
风封侧出线
序 号
短网 6 阻抗
名称
单位
阻抗
mΩ
三相不平衡系数 ％
工作压力
MPa
液 事故工作压力 MPa 7压
系 工作介质
统 电极升降调节
油箱及管路材质
参数
备注
鞍钢100吨 LF精炼炉概述
第二章模型建立2.1鞍钢100吨 LF精炼炉概述鞍钢一炼钢目前拥有2座100吨LF精炼炉，其年处理能力为100万吨，所生产的产品包括普碳钢、低合金钢、合金结构钢及优碳钢等多个钢铁品种。
现运行稳定，且具有较高的技术含量。
2.1.1 100吨LF精炼炉的主要工艺参数电极直径：500mm.分布圆直径：800mm电极升降速度：5m/min钢水升温速度：4℃/min一次电压：35kV二次电压：420-250kV二次电流：449kA钢水罐车速度：300-600m/min，行程30m液压系统：工作压力12Mbar工作介质：水乙二醇水冷系统：进水＜33℃出水＜50℃冷却水流量：500t/h氩气系统：工作压力0.6-0.8Mbar耗量最大：60Nm3/h氮气系统：工作压力＞0.4Mbar2.4模型操作参数的确定2.4.1参数变量筛选的原则LF炉精炼效果受很多现场因素的影响，通常不同的钢种，要求钢中有不同的硫含量，但总的来说，在所有钢种中，硫都是有害的元素，所以多数钢的生产理念是脱硫、脱磷、调节合金含量。
脱硫的影响因素有很多，而且很多影响参数都是很难明确的，因此正确的选择钢包精炼的输入变量因子，对网络的建立和运行都是很很重要的。
本文选取变量的动力学和热化学分析如下：⑴精炼渣；炉渣作为精炼的主要化学成分，其对脱硫的贡献率是很大的。
适当增加渣量，可以稀释渣中CaS浓度，加快脱硫速率。
但渣量过大会使炉渣过厚，影响钢渣界面反应。
从热力学角度考虑，脱硫反应是在还原性气氛中进行，渣中FeO含量高不利于脱硫反应。
根据生产数据，在脱硫反应中渣中FeO含量与硫分配系数成反比例关系，所以炉渣的成分对脱硫的程度起到很大的影响。
⑵石灰（CaO）；CaO脱硫反应是固—液相反应，脱硫过程主要通过以下反应式完成：此外，精炼过程加入一定活性石灰改变了渣的组成，不仅提高了炉渣碱度、改善炉渣黏度和流动性，而且新渣系组成有利于提高渣中硫容，因此有利于脱硫。
LF精炼培训ppt课件
LF精炼工艺流程： 转炉炼钢→挡渣出钢→钢包吊到钢包车上→进准备位→测 温→预吹氩→钢包入加热位→测温、定氧、取样→加热、造 渣→调成份→取样、测温、定氧→钢包入等待位→喂丝、软 吹氩→加保温剂→连铸。
2.2 LF精炼主要设备组成及功能 2.2.1 LF精炼炉主要设备组成
2 LF炉精炼技术
2.1 LF精炼工艺布置、流程 LF精炼工艺布置： 采用双钢包车电极旋转式钢包精炼炉，钢包从钢水接受跨
吊到钢包车上，每个钢包炉有两台钢包车，交替接受钢包过跨
运往出钢跨，钢包炉电极横臂可以旋转到任一钢包车上进行加 热精炼，两台钢包车交替处于精炼期和等待期，不处于精炼期 的钢包车可以在精炼位进行喂丝、吹氩、测温等处理，并可过 跨到钢水接受跨吊运钢包。这种形式可提高钢包精炼炉的工作
(3) 供电和电控系统设备：精炼变压器、高低压电控柜、操
作箱（台）等。 (4) 仪表和计算机设备。 (5) 液压系统设备：液压站和液压缸等。
2.2.2 LF精炼设施的主要功能 (1) 常压下电弧加热升温：精炼周期为28～35min，要求钢水 平均升温速度≥4℃/min； (2) 合成渣精炼（脱硫、脱氧、脱气、去除夹杂）；
事故1.6Mpa
4×（50～500）NL／min 99.9%
2.3.9 冷却水系统 供水压力 回水压力 进水温度 0.5~0.6 Mpa 0.2~0.3Mpa <35℃
回水温度
冷却水耗量 炉盖事故用水耗量 炉盖事故用水压力 2.3.10 压缩空气系统
<55℃
~470 m３／h 240 m３／h 0.2-0.3 Mpa
l一电极；2—合金料斗；3一还原气氛； 4一钢水；5一透气砖；6一滑动水口；7一炉渣
120tLF-钢包精炼炉001
120t LF－钢包精炼炉生效日期：2014年12月1日一总则LF炉即钢包精炼炉，主要是通过电弧加热、造白渣精炼、底吹气体搅拌等手段，强化热力学和动力条件，使钢水在短暂时间内达到脱氧、脱硫、合金化、升温等不同精炼效果，确保钢水成分精确、温度均匀，达到夹杂物充分上浮的目的。
另外，LF炉作为我厂转炉与连铸机间的缓冲设备，对我厂工序间的协调，确保多炉连浇起到重要作用。
LF炉的冶金功能可归纳为以下四个方面：1.1埋弧加热：LF炉处理前期，通过加入部分埋弧渣，加热时三根石墨电极浸入渣层中，将电弧埋住。
不仅可以有效调节钢水温度，快速成渣，而且其输出功率稳定，对钢包耐材内衬的热辐射小，有利于保护包衬。
1.2吹气搅拌：通过钢包底部透气砖吹氩搅拌钢水，一方面可以加速钢渣与钢水间的界面反应，另一方面可以促使钢水的成分和温度均匀，还可以促进夹杂物的快速上浮。
1.3白渣精炼：是通过加入石灰、萤石、脱氧剂等，根据不同钢种脱S及上浮夹杂物要求，造不同程度的还原渣，实现脱S、去气、去夹杂的目的。
1.4炉内气氛：为微正压气氛，减少钢流吸氮，加之石墨电极与钢流接触产生CO气体，减少了钢水的氧化和吸气。
二钢包精炼炉技术参数：2.1 钢包精炼炉主要设备参数序号参数名称单位参数备注120t公称容量1钢包≥400 净空高度 mm±定位精度 0.1/10mm钢包 0-1.0变频可调2rpm行走速度回转台 250 最大载重量t高功率电极mm 450 电极直径Φ 780 mm 电极分布圆直径Φ3 加热装置 2500电极最大行程 mm4.5/3(6/4.5) m/min 电极升降速度自动/手动≥℃4钢水升温速率 5.0 /min额定容量 25 MVAKV 35 一次电压367～397V二次电压档恒功率，5（前级11277～变压器5后6档恒电流）39.33KA 二次电流～强迫油循环水冷冷却方式调压方有载调2.6阻6短网阻%三相不平衡系4MPa工作压12工作介水～乙二7液压系电极升降调电比300电极调节响应时ms供气压1.2MPa8氩气系1.00.5MPa工作压力三精炼工位操作处理流程：动手（接喂丝位测温、取样、定氧、喂Al操吹氩管线）作设备操作、测温取样、渣料加入、吹氩搅拌、供电操作、白渣操作、吹氩操处理位作、合金成分微调、测温取样、温度调整、待成分合适后提升炉盖，回转台转离精炼位铝线调整、钙处理、测温、喂丝位取样、软吹操作等，待所有精炼任务结束后将回转四钢包台转到吊包位，关闭底吹氩，加覆盖剂等候吊包包吊开至座吊包出工位、（拔掉底吹站精炼炉原材料技术要求：氩管）．4.1 造渣材料钢包精炼炉造渣主要使用活性石灰、萤石及（精炼渣）。
LF-20t钢包精炼炉技术参数、主要设备
LF-20t钢包精炼炉 ;配置及技术规格书一、工艺说明LF精炼炉具有常压下电弧加热，包底吹氩气搅拌，包内造还原渣功能。
在LF 炉精炼过程中，使冶金反应的冶金热力学，冶金动力学得以充分发挥，提高精炼效率，提高钢液的纯净度，降低能耗。
LF炉的加热原理与电弧三期操作的还原相同，都是通过电弧加热对液态钢液进行升温或保温。
LF 炉的加热方式及效果：1、埋弧加热，全程保持还原渣；2、保持还原气氛；3、尽量减少热量损失，提高热效率；4、优化导电系统，提高电效率；LF炉变压器额定容量为3500kVA，一次电压33kV，据此估算，升温速度可达3℃/min，LF炉精炼周期为48min （含工艺准备时间）。
LF炉的炉体是钢包，对钢包的形状有特殊要求，直径与深度（D/H）比值，一般为0.9〜1.1锥度4-8°。
电极升降系统，采用三臂结构。
采用此结构的最大优点是可以减小电极心圆直径。
提高耐火材料寿命。
LF炉加热盖，采用管式水冷炉盖，有利于保持钢包内的还原气，有利于精炼。
为了提高易损件的使用寿命，一是从设计下手，优化结构；二是从材质选择，导电块采用铬青铜锻造，使用寿命保证一年以上。
钢包底吹氩气搅拌，钢包径深比D/H=0.9〜1.1。
由此可知相同钢水量在钢包中的钢液深度比电炉要深两倍左右，仅单靠电弧加热的电磁搅拌是远远不够的，会造成钢包中上部钢液和钢渣过热，而包钢液可能冷凝。
吹氩搅拌始终贯穿于整个精炼全过程。
是炼钢工艺的重要环节，氩气系统压力W1.0Mpa,纯度99.99%。
LF型钢包精炼炉是目前世界上使用最为广泛的炉外精炼设备之一。
它具有投资少，设备简单，精炼品种多，质量好等优点。
LF-20t钢包精炼炉具有加热升温，合金成分微调，氩气搅拌，侧温取样，脱硫、去杂质，喂丝等功能。
用于钢水成分微调，升温等。
二、设备结构特点：LF-20t钢包精炼炉总体结构采用钢包车移动方案。
由机械设备和电气设备两个部分组成。
机械部分是由包盖、加热工位桥架及炉盖提升机构，加料斗，电极升降装置，短网，液压站，氩气系统，冷却水系统，压缩空气系统等组成。
LF精炼炉主要设备及技术特点
• 液压系统控制电极升降 、 钢包盖升降及 液压系统控制电极升降、 电极松开 • 主系统中设有蓄能器 ， 当发生突然停电 主系统中设有蓄能器， 事故时， 事故时，能自动将电极和炉盖升起 • 系统采用PLC控制，备有与上位计算机的 系统采用PLC控制， PLC控制 通讯接口
2．10 冷却水系统及给水系统
日本某厂60t电炉数据 日本某厂60t电炉数据 60t
非 合 铝 金 节省 铝 金 合 横 臂 横 臂 有 功 （ W） 21 效 率 M 14％ 24 冶 时 （ ） 炼 间 min 70 64 9％ 电 （ 耗 KWh/t） 335 325 3％ 2.7 电 消 （ ） 2.8 极 耗 Kg/t 4％
2.6 吹Ar系统
• 钢包底部设两个吹氩透气砖 • 配有事故顶吹氩功能 • 底部吹氩和顶吹氩系统共用一套氩气阀 站
2.7 喂丝机
• • • • 数量： 数量： 每台线数： 每台线数： 线直径： 线直径： 喂入速度： 喂入速度： 2台 2 φ8～ φ8～21mm 40～ 40～400m/min
精炼工艺和设备介绍LF
a
7
设备组成：电气设备
高压设备 变压器 基础自动化及控制画面系统 仪表设备
a
8
设备组成：辅助设备
钢包台车 喂丝系统 测温取样装置 钢包底吹氩系统 电极接长和储放站 事故吹氩枪 加料溜槽系统 保温剂投入装置
a
9
LF钢包精炼炉精炼工艺
LF作为转炉的炉外精炼设备，对转炉的初炼钢
a
5
典型指标
平均处理量150吨液态钢水，最大180吨
年处理能力 120万吨
平均处理周期 35分钟
升温速度 ≥ 4 °C/min
脱硫率
≥ 55％
电能消耗 ≤0.48～0.50 Kwh/t oC
电极消耗 ≤10～12 g/ Kwh
a
6
设备组成：主体设备
炉盖及其提升装置 电极调节机构 电极横臂(覆铜) 系统 变压器二次侧系统 水和其他介质系统 液压系统
水进行温度控制、合金微调、脱氧、脱硫以及 对钢水成份和温度均匀化等精炼处理。与连铸 机配合时，LF在转炉与连铸机之间起到缓冲作 用，向连铸机及时提供合格钢水。
LF为钢水提供了合金微调的条件， 钢水
在LF工位进行合金微调处理可精确控制钢水成
份，同时LF的加热功能可以保证钢水的温度。
a
10
转炉出钢
为了消除炉渣(FeO，MnO)对后工艺处理 和连铸过程中的负面影响，在转炉中必 须少渣出钢。所要求的脱氧材料和合金 元素(大约占所要求量的90%)在出钢时加 入。出钢时和出钢后的惰性气体搅拌必 须良好，以提高均匀度。
a
11
钢包运输
行车将钢包吊至LF钢包台车上，此时， 钢包底部吹氩管路自动接通，并开始吹 氩搅拌。在此工位，LF处理前的各项准 备就绪，如：电极准备、设备确认、通 电准备、冷却水准备、合金及辅材准备、 液压准备。完成之后，钢包台车开到LF 处理工位。
LF-40t钢包精炼炉技术参数、主要设备清单等
并参照国家有关标准进行设计的。
2.设备特性2.1特点、用途及基本设计内容LF-40t钢包精炼炉采用管式水冷炉盖、铜－钢复合导电横臂、集束式大截面水冷电缆、变压器侧出线、水冷铜管短网、电极升降自动调节控制系统等。
ＬＦ型加热钢包精炼设备是目前使用最广泛的炉外精炼设备之一，它具有设备简单、投资少、成本低、精炼钢种多、质量高、操作方便等诸多优点，因此成为钢厂必备的精炼手段。
ＬＦ－4０t钢包精炼炉具有加热升温、合金成份微调、氩气搅拌、快速测温取样、脱硫、去杂质、喂丝、调整成分等多种功能，使整个炼钢工序合理匹配，提高生产连续性。
精炼结束后，钢包车开到吊包工位，用车间吊车吊出钢包，向连铸机供应合格的钢水。
使ＬＦ－4０t精炼炉与电炉及连铸机进行配套，形成一条电炉—ＬＦ—连铸的现代化生产线，以优化该厂产品结构，提高产品质量，提高企业经济效益。
本设备用于精炼各种优质碳结钢、低合金钢、合金钢等。
2.2 基本设计内容电炉公称容量40t电炉平均出钢量45t 最大52t最小38t电炉座数1座电炉平均冶炼周期≤120min钢包公称容量40t自由空间高度800mm （45t钢液面时）待定熔池直径Ø2200mm （45t钢液面时）待定钢包上口外径Ø2850mm钢包高度3130mm能源与介质条件冷却用水：进水温度35℃最高温度（夏季）5℃最低温度（冬季）温升20℃供水压力0.25-0.3MPa （现场表压）水质要求一般工业冷却用水纯净河水PH值7.8总硬度 3.4mg H/L暂时硬度 2.7mg H/L供电：高压10000V±10％低压380V±10％三相220V±10％单相频率50±0.5Hz氩气：供氩压力（0.6-0.8）MPa事故状态氩气压力 1.6MPa纯度99.99％压缩空气：动力用气压力0.4MPa仪表用气压力（0.6-0.7）MPa 干燥无油3、LF-40t精炼炉主要工艺技术参数电极直径Ø350mm电极分布圆Ø650mm电极安装方式垂直安装电极最大行程2200mm电极升降速度上升：4.5/5m/min 自动/手动下降：3/4.5m/min 自动/手动钢水平均升温速度≥4℃/min短网电抗≤2.6mΩ三相不平衡系数≤4.5％水冷炉盖提升高度400mm吨钢耗电量≤50kWh/t钢吨钢电极消耗≤0.4kg/t钢电极移动系数响应时间≤0.15s水冷炉盖正常条件下使用寿命≥3000炉次包衬寿命≥50炉连续热包4 LF－40t精炼炉类型常压下电弧加热，三相三臂离线高架车载式布置。
90tLF钢包精炼炉设备简介
C.氩气条件 纯度 99.99% 压力 ≥1.2MPa 露点 -60℃ 温度 常温 D.压缩空气条件 压力 0.3—0.6MPa 含油 ≤20mg/m3 露点 10℃ 温度 常温
1.3 90t-LF炉的产品大纲及产量 LF炉的产品大纲及产量 LF
1) 90t-LF精炼炉拟精炼的产品 ) 90t LF精炼炉拟精炼的产品 方坯:普碳钢,代表钢种Q235 低合金钢,代表钢种HRB335 焊条用钢,代表钢种H08A,H08E, H10MnSi 冷墩钢,代表钢种ML10,ML20, ML35Mn 优质碳素结构钢,代表钢种45#
A.电源条件 1)一次配电(变压器一次)电压: 35KV±5％ 50Hz 2)低压配电电压:380V/220V±5％, 50Hz(两路来自炼钢车间不同变压 器)三相四线制
B.冷却水条件 1)供/回水压力: 0.4-0.6MPa/0.2-0.3MPa. 2)进水温度: ≤33℃ 3)悬浮物: ≤100mg/L
m/min ～30 m/min ～15 VVVF调速 电机-减速机 VVVF 液压缸 4300 考虑 VD
12
序 号 顶 吹 氩 装 置
名 称
单位
参数
备注
运动速度
运动行程 传动形式 旋转方式 进入钢水插入力 料仓数量 料仓容积 给料方式 受料斗容积
m/min 8-12 mm 5300 电机减速机 机械 >8000 8 m3 6×6 m3 + 2×10 m3 振动给料 1.2 VVVF 考虑VD
LF炉生产周期 1.4 LF炉生产周期
合计:～36.0min
2
LF 炉设备技术规格说明
2.1 设备功能概述 LF钢包精炼炉能取代初炼炉进行还原操作, 可对钢液实施升温,脱氧,脱硫,合金化,采用 吹氩搅拌,使钢液成份,温度均匀,质量(纯净 度)提高,产量增加,具体的功能为: ----电弧加热提温 ----钢水成份微调 ----脱硫,脱氧,去气,去除夹杂 ----均匀钢水成份和温度 ----改变夹杂物形态 ----作为转炉,连铸机之间的缓冲设备,保证 转炉,连铸匹配生产,实现多炉连浇.
LF炉
1)使用高品位粉状SiC造还原渣，Si和C元素均能迅速脱出炉渣中氧，从而形成还原渣，同时形成SiO2与前期加人顶渣反应，进一步促进了化渣。2)使用高品位SiC造还原渣，由于C—O反应形成气泡，使流动性良好的炉渣发泡，增大了钢渣接触面，提高了钢渣反应脱硫能力，同时提高了炉渣吸附夹杂能力和减少了钢水吸气。3)精炼过程适时加人SiC造还原渣产生CO气体能持续保持炉气的还原性，防止炉渣中(FeO)上升。4)适时加入SiC造还原渣泡沫比加入发泡剂持续稳定，使电极埋弧效果良好，电极加热和保温效果提高，同时有效避免了电极加热造成的钢水增C现象。5)原生产中铝粒加入量为0．8kg／t，吨钢成本为14元。调整脱氧剂后实际使用平均SiC吨钢2kg，使用成本为5．5元，比使用铝粒降低成本8．5元／吨钢。
LF炉精炼脱硫，首先要形成还原性的白渣，将氧化性钢包渣子进行还原，渣中w(FeOH-MnO)<1％原才比较充分，然后钢水和炉渣中的氧以FeO形式被渣子吸收，在白渣中还原，并达到一定的平衡值，这是脱硫去夹杂的基本条件，在一定碱度和氩气环境下，CaO被还原渣中A1、C、Si等元素还原出Ca与钢水中的硫反应形成高熔点CaS进入炉渣。LF炉脱硫效率受钢水条件、炉渣状况、动力搅拌及操作多方面影响。
3.3LF炉精炼脱硫工艺的改进有效促进了高附加值专用品种钢的生产开发，2007年生产低S高附加值专用品种钢同比硫工艺的改进，有效提高了LF炉钢水精炼质量，促进了精炼钢水纯净度提高，为开发牛产高纯净度钢打下良好基础。
1.5精炼吹氩控制
原钢包为单透气砖，由于透气砖质量原因，部分炉次底吹氩不透气或透气量太低，不能满足精炼强吹氩过程化渣脱硫要求，需要调整。同时吹氩过程压力流量变化对化渣脱硫去夹杂起着关键作用，需对吹氩过程控制进行规范。
LF炉（LADLEFURNACE）即钢包精炼炉
LF炉（LADLEFURNACE）即钢包精炼炉LF炉 - LF炉的定义LF炉(LADLE FURNACE)即钢包精炼炉，是钢铁生产中主要的炉外精炼设备。
LF炉一般指钢铁行业中的精炼炉。
实际就是电弧炉的一种特殊形式。
LF炉 - LF炉的主要任务①脱硫②温度调节③精确的成分微调④改善钢水纯净度⑤造渣LF炉 - LF炉生产中控制计算机系统解决的问题①实时接收生产计划，按照计划动态组织生产。
②按照炉次对LF炉生产进行实时的数据跟踪。
③通过冶金模型的计算，实现作业过程的优化，同时并向操作人员提供操作指导。
④向下工序提供LF炉作业数据。
⑤向工艺人员提供生产数据的历史追溯.LF炉 - LF炉功能LF(Ladle Furnace)炉是70年代初期在日本发展起来的精炼设备。
由于它设备简单，投资费用低，操作灵活和精炼效果好而成为冶金行业的后起之秀，在日本得到了广泛的应用与发展。
LF炉精炼主要靠桶内的白渣，在低氧的气氛中(氧含量为5%)，向桶内吹氩气进行搅拌并由石墨电极对经过初炼炉的钢水加热而精炼。
由于氩气搅拌加速了渣一钢之间的化学反应，用电弧加热进行温度补偿，可以保证较长时间的精炼时间，从而可使钢中的氧、硫含量降低，夹杂物按ASTM评级为O～O．1级。
LF炉可以与电炉配合，以取代电炉的还原期，还可以与氧气转炉配合，生产优质合金钢。
此外，LF炉还是连铸车间，特别是合金钢连铸生产线上不可缺少的控制成分、温度及保存钢水的设备。
因此LF炉的出现形成了LD—LF—RH—CC(连铸)新的生产优质钢的联合生产线。
在这种联合生产线上钢的还原精炼主要是靠LF炉来完成的。
LF炉所处理得钢种几乎涉及从特钢到普钢的所有钢种，生产中可视质量控制的需要，采用不同的工艺操作制度。
在各种二次精炼设备中，LF炉的综合性价比高。
LF炉 - LF精炼的特点LF炉本身一般不具有真空设备。
在精炼时，即在不抽真空的大气压下进行精炼时，靠钢桶上的水冷法兰盘、水冷炉盖及密封橡皮圈的作用可以起到隔离空气的密封作用。
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目录
• 1. 主要工艺条件 • 2. 设备主要功能
1 主要工艺条件
• 1. 1 工艺条件：
• 60t顶底复吹转炉
• 炉座数
1座（预留一座）
• 公称容量
60t
• 额定容量 90t • 最大出钢量 100t • 冶炼周期 30～36min
1.2 能源介质及自然条件
• A.电源条件 • 1）一次配电（变压器一次）电压：
4
钢水升温速率
单位 参数
备注
mm 400 mm φ700
超高功率石 墨电极
mm m/mn
3000
满足VD要 求
4.5/3(5)/(4.5) 自动 手动 （单相）
℃/min ≥4
序
名称
单 参数
号
位
备注
额定容量
KA 18000
过载20％,时间2h
电 一次电压
KV 35
炉 二次电压
V 345-310-235 11级(前5级恒功
序
名称
号
氩 供气压力
8 气 工作压力
系 氩气纯度 统 最大耗量
冷 进水压力
却 回水压力
9
水 系
耗量
统 悬浮物
进/回水温度
单位 参数
MPa ≥1.2
MPa 0.35-1.0
％
99.99
NL/min 550×2
MPa 0.4-0.6
MPa 0.2-0.3
M3/h 330
mg/ L ≤100
℃
≤33/35
• 压力 ≥1.2MPa
• 露点 -60℃
• 温度 常温
• D.压缩空气条件
• 压力 0.3—0.6MPa
• 含油
≤20mg/m3
• 露点 10℃
• 温度 常温
1.3 90t-LF炉的产品大纲及产量
• 1） 90t-LF精炼炉拟精炼的产品 • 方坯：普碳钢，代表钢种Q235
• 低合金钢，代表钢种HRB335
365×24×60/36×90×85%×90%=1005210t /y • 故单台精炼炉年生产能力可满足工艺要求。
1.4 LF炉生产周期
• 合计：～36.0min
2 LF 炉设备技术规格说明
2.1 设备功能概述
LF钢包精炼炉能取代初炼炉进行还原操作， 可对钢液实施升温、脱氧、脱硫、合金化，采用 吹氩搅拌，使钢液成份、温度均匀，质量（纯净 度）提高，产量增加，具体的功能为：
测 测温枪升降速度 m/min ～30
温 取
取样枪升降速度
m/min
～15
样 运动形式 12 装 摆动形式
置
电机-减速机 VVVF调速 液压缸
运动行程
4300
考虑 VD
序 号
顶
吹
13
氩 装
置
合 金
14 加 料 装 置
名称
运动速度
运动行程 传动形式 旋转方式 进入钢水插入力 料仓数量 料仓容积
给料方式 受料斗容积
备注
压力及流量 可调 净环水
序 号
加 10 热
炉 盖
气 11 动
系 统
名称
单位
提升高度
mm
提升方法
裙边高度
mm
集烟装置捕捉率 ％
压力 耗量
MPa Nm3/min
参数
备注
≥650 有效高度400mm Г型架-液压缸
250 ≥95 包口粘渣量＜
100mm 0.4-0.6
≥1.2
序
名称
单位 参数
号
备注
单位 参数
m/min 8-12
mm 5300
电机减速机
机械
N
＞8000
8
m3
6×6 m3 ＋
2×10 m3
振动给料
m3
1.2
备注 考虑VD
VVVF
2.3 90t-LF钢包精炼炉设备概述
• 2.3.1 钢包车及拖缆
• 钢包车本体由四个钢板组焊成的矩形梁构 成框形车架，上面设有两个耳轴支座用于支撑 钢包，下部装有主、从两组车轮（共四个车 轮），车轮直径约ф900。钢包车用电机驱动， 约30KW电机直联双出轴齿轮减速机后通过联 轴器分别与两个主动轮相连接。电动机和减速 器通过安装座直接固定于车架横梁上，减速机 齿轮面采用中硬齿轮面。钢包车运行调速采用 变频调速。在车的前后端对应于每个车轮装有 轨道清理装置，以保证钢包车的平稳运行。
• 钢包车动力电源电缆及钢包底吹氩 搅拌的氩气均由拖缆提供。其结构是 在钢包车的外侧上方固定一根工字钢 （用户自备）。电缆及氩气软管通过 若干个吊架悬挂于工字钢轨上，吊架 与工字钢轨之间设有滚轮，从而保证 了钢包车运行过程中拖缆装置收放自 如。另外，钢包车在设计时需考虑将 来增建VD精炼炉的可能性。
• 焊条用钢，代表钢种H08A、H08E、 H10MnSi
• 冷墩钢，代表钢种ML10、ML20、 ML35Mn
• 优质碳素结构钢,代表钢种45#
2) 90t-LF精炼炉年生产能力
• (1)平均每炉处理钢水量：90t • (2)平均每炉处理周期：36min • (3)LF炉座数：1座 • (4)精炼炉年作业率：85% • (5)转炉、精炼、连铸配合率：90% • 经计算：Q1=
35KV±5﹪ 50Hz • 2）低压配电电压：380V/220V±5﹪，
50Hz（两路来自炼钢车间不同变压 器）三相四线制
• B.冷却水条件 • 1）供/回水压力：
0.4-0.6MPa/0.2-0.3MPa。 • 2）进水温度: ≤33℃ • 3）悬浮物: ≤100mg/L
• C.氩气条件
• 纯度 99.99%
5变 压 二次额定电流 KA 33.52
率,后6级恒电流)
器 调压方式
ABB有载调压
冷却方式
强迫油循环水冷
出线方式
风封侧出线
序 号
短网 6 阻抗
名称
单位
阻抗
mΩ
三相不平衡系数 ％
工作压力
MPa
液 事故工作压力 MPa 7压
系 工作介质统 电极升降调节来自油箱及管路材质参数
备注
≤2.6 ≤4 10-12 8.0 水-乙二醇 电液比例 进口力士乐 不锈钢 耐腐蚀
钢 自由空间高度 mm 400 95t钢液(渣面以上)
1 包 自由空间高度 mm 900
VD炉时
钢包耳轴中心距 mm 4200
行走速度
m/min 2-20
钢 定位精度 2 包 最大载重量
车 驱动方式
mm ±10
t
180
机械式 交流变频调速
序
名称
号
电极直径
加 热 电极分布圆径 3装 置
电极最大行程
电极升/降速度
• 钢包车的定位采用接近开关（远离加热 工位）定位， 除钢包车控制系统设有制 动单元外，钢包车本身也设“软”制动 装置，以确保钢包车定位准确可靠，同 时便于在事故状态下将钢包车拖出，另 外钢包车亦设有声光报警。
----电弧加热提温
----钢水成份微调
----脱硫、脱氧、去气、去除夹杂
----均匀钢水成份和温度
----改变夹杂物形态
----作为转炉、连铸机之间的缓冲设备，保证 转炉、连铸匹配生产，实现多炉连浇。
2.2 LF炉设备的主要技术参数
序
名称
单位 参数
号
备注
钢包额定容量 t
90
最大100t,最60t