LF炉精炼研究总结
LF精炼过程增碳研究
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。
关于精炼LF炉常见故障与处理的研究
关于精炼LF炉常见故障与处理的研究发表时间:2018-09-10T17:21:16.657Z 来源:《基层建设》2018年第19期作者:蔡志恒[导读]河钢承钢线材事业部河北承德 067002前言:LF钢包精炼炉,用于对钢水进行加热升温、成份调整、脱硫、脱氧、去夹杂、均匀钢水成份和温度,以满足板材对钢水的质量要求,扩大产品品种;能调节转炉和连铸机之间的生产节奏,保证连铸机能多炉连浇。
LF炉钢包精炼炉如果出现故障,直接影响炼钢的生产节奏,造成较大经济损失,和严重的安全事故。
下面对LF炉钢包精炼炉的几种常见故障分析与处理进行探讨。
一、电极升降油缸是柱塞式油缸,在使用中油缸密封容易产生漏油故障。
LF精炼炉电极升降油缸是精炼电极升降机构的主要设备。
电极升降机构由电极升降油缸、升降立柱、电极横臂、电极夹紧放松装置、电极等组成。
采用在线更换油缸密封的方法。
首先,工器具准备:带新密封的接头、支撑架、假轴、4根M20丝杠(带母)、吊环等部件组成。
新接头要提前安装所有的密封元件;支撑架的高度能准确支撑电极油缸立柱的底部。
假轴直径为160mm,高为220mm。
M20丝杠长为1200mm,通长螺纹。
操作工序:油缸利用液压系统的高压油把电极升降机构的所有部件支起,这时把支架安放在立柱下方并固定。
然后拆除液压锁以及阀块,同时清除废油;此时在油缸活塞杆头不参与工作的部分安装吊环,利用导链把活塞杆向上提起300mm左右,把假轴安放在活塞缸正下方,同时落下导链,活塞缸靠假轴支撑,拆除吊环。
接着拆除油缸密封接头的紧固螺栓,把渗漏的接头落到油缸的底座上。
然后在安装吊环,利用导链拉起活塞杆,使之与假轴分离,向外移出假轴和密封接头。
安装新接头,把新接头和假轴安放在油缸底座,放松导链使活塞杆降落到假轴上方,拆除吊环。
然后把4根丝杠安装到油缸部分的法兰内螺纹孔。
接着将接头托起使丝杠穿过接头的法兰螺栓孔,之后旋合螺母。
这时接头刚好在活塞杆轴径变化的过渡区域;接下来的工作就是旋紧螺母,随着不断旋紧螺母,接头平滑且受力均匀的通过过渡段,之后不断旋合,接头的法兰与油缸部分法兰贴合,剩余的4个螺栓孔安装紧固螺栓,此后拆卸丝杠,安装其余螺栓。
LF炉精炼快速造白渣工艺研究与实践
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。
精炼炉的工作总结和计划
精炼炉的工作总结和计划
随着工业化进程的不断推进,精炼炉在金属冶炼过程中扮演着至关重要的角色。
作为一名精炼炉操作工,我深知自己肩负着重要的责任,需要不断总结工作经验,提高工作效率,确保生产安全和产品质量。
在过去的一段时间里,我对自己的工作进行了总结和反思,同时也制定了一些未来的工作计划。
首先,我对过去一段时间的工作进行了总结。
在精炼炉操作过程中,我注重细节,确保每一个步骤都按照标准操作程序进行。
我不断学习和积累经验,提高了对精炼炉操作的熟练程度。
同时,我也加强了与同事之间的沟通和协作,确保工作的顺利进行。
在工作总结中,我发现了一些可以改进的地方,比如进一步优化操作流程,提高工作效率,减少能源消耗等方面。
接下来,我制定了一些未来的工作计划。
首先,我将继续加强对精炼炉操作技
术的学习和提高,不断提升自己的专业水平。
同时,我也将加强与相关部门的沟通,了解市场需求和行业动态,为生产提供更加精准的指导。
另外,我还计划推动精炼炉设备的更新和改进,引进更先进的技术和设备,提高生产效率和产品质量。
总之,精炼炉的工作总结和计划是我在工作中不断进步和提高的动力源泉。
我
将继续努力学习和改进,为精炼炉的稳定运行和生产效率的提升贡献自己的力量。
相信通过不懈的努力和持续的改进,我们的精炼炉工作将迎来更加美好的未来。
LF精炼炉实习总结
LF精炼炉实习总结LF精炼炉实习期工作总结学习是不能盲目的,一味的东一头西一头的去学习只会事倍功半,所以我在进入实习期以前就拟定了一个学习提纲。
大致提纲如下:1.了解LF炉生产工艺,及炼钢厂工艺流程。
2.掌握精炼工作岗位各项操作的操作方法。
3.学习精炼冶炼技术相关知识,并通过实践应正所学知识。
通过两个月的实习,我已能够完成测温、取样、喂线、看渣、更换电机、底吹氩气控制、台车控制、升温、送料等操作。
在培训期间独立主操炼钢26炉次,所炼钢种包括195L、SPHC和Q235B。
下面结合本人所掌握LF炉理论知识和实践操作做简要总结如下:从精炼的作业顺序来看,LF的操作工艺主要分为以下几个方面:1.钢包的控制和吹氩的控制。
2.脱氧的控制。
3.温度的控制。
4.造渣的控制。
5.成分控制和钢水纯净度的控制。
一.冶炼前相关准备和要求:冶炼前必须确认LF炉设备是否正常,包括电极准备、设备确认、通电准备、冷却水准备、合金辅料准备、氩气准备。
与此同时LF炉冶炼虽然具有较大的可调控能力,但LF炉的冶炼是基于转炉冶炼后对转炉钢水进行进一步处理,为了LF的高效运转,LF精炼炉冶炼一般对转炉的出钢有一定的要求,以保证钢水精炼处理过程的顺利实施,高效LF炉对转炉钢水的主要要求有:1.转炉出钢成分要控制好,中高碳钢尽量高碳出钢,低碳钢尽量把出钢碳含量控制在0.45%以上。
出钢碳含量越低钢水氧化度越高,进而使脱氧操作困难。
2.转炉出钢应尽量避免下渣出钢,否则会加大LF脱氧操作的难度。
同时挡渣可以减少各类脱氧剂的消耗量,并减少回磷量。
3.转炉出钢时应加入足量的合金及脱氧剂(铝线、钙线或其他脱氧剂),从而降低钢水中的氧含量。
4.转炉出钢应控制合适的出钢温度,以便于钢液的温度控制和脱氧。
二.LF炉温度的控制:影响温度控制的主要因素包含有:1.包况:包壁蓄热,特别是是距包壁内表面40mm以内区域的包衬蓄热对出钢温度影响较大,钢包内壁温度对出钢温降有明显影响。
LF精炼工艺和效果的研究
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炉精炼造白渣工艺研究与实践
LF炉精炼造白渣工艺研究与实践摘要根据L(炉造渣工艺的特点,利用炉渣组元Ca0、S102、Al203、Ca(z进行分析研究,制定出合理的渣系配比和快速造白渣制度。
达到稳定脱硫、脱氧效果,成分和温度控制精度较高,充分发挥了L(炉精炼的效果。
关键词L(精炼白渣随着市场对钢材品质的提高,L(炉精炼作为提升钢材质量的手段,得到了迅速的发展。
在L(炉精炼过程中,通过合理快速造白渣,尽快营造出炉内稳定的还原性气氛,可以达到脱硫、脱氧的、吸收钢中的夹杂物、控制夹杂物的形态、精确控制成分等目的;形成的白泡沫渣,埋弧效果好,热效率高,减少了对耐材的侵蚀。
八一钢铁有限公司在原造渣工艺的基础上,制定出快速造白泡沫渣,合理地控制L(埋弧、脱硫、脱氧、成分和温度等主要精炼环节,充分发挥L(炉精炼效果。
一、精炼快速造白渣工艺制定1.转炉渣对精炼造渣的影响。
(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,转炉出钢合金化加入的增碳剂,部分混入钢渣中参与脱氧,因熔渣中的碳粒难以量化,使得脱氧程度、成份碳控制不准。
为解决这一问题,采用钢包进入L(位后,增加在线供氩强度,确保混入熔渣中的碳粒完全熔化。
(2)转炉下渣对精炼造渣的影响。
转炉出钢过程下渣,炉渣受钢流的混冲乳化,起到充分氧化钢液的作用,使钢成分、脱氧元素不断变化。
这种原始渣氧化性强、氧势高,延长了L(精炼脱氧时间。
实践中发现,转炉钢包内下渣厚度小于50mm时,精炼送电4分钟~7分钟后,即可获得流动性和埋弧效果良好的熔渣,熔渣S102含量也较少,精炼过程熔渣粘度变化小,能较早形成白渣。
因此,转炉良好的挡渣率和下渣量的控制,是精炼迅速造白渣的前提。
(3)转炉加顶渣对精炼造渣的影响。
为减轻L(炉负荷,我厂采用在转炉出钢时向钢包配加顶渣的工艺,利用钢水出钢时的搅拌动能及钢水显热将顶渣部分熔化,实现终渣预脱氧,降低了L(炉渣料的加入量和化渣时间,起到了对原始渣改质及预脱氧的作用,碱度提高,氧化性降低。
精炼炉的工作总结和计划
精炼炉的工作总结和计划
在过去的一段时间里,我们团队在精炼炉的工作中取得了一定的成绩。
我们不
断改进工艺流程,提高了生产效率,降低了能耗,同时也提高了产品的质量。
然而,我们也意识到还有很多地方需要改进和提高,所以我们制定了新的计划,以进一步完善我们的精炼炉工作。
首先,我们计划进一步优化工艺流程,以提高生产效率。
我们将对现有的工艺
流程进行深入分析,找出其中的瓶颈和不足之处,并制定相应的改进方案。
我们还将引入先进的生产设备和技术,以进一步提高生产效率和产品质量。
其次,我们计划加强能源管理,以降低能耗。
我们将对现有的能源消耗进行全
面的调查和分析,找出其中的浪费和不必要的消耗,并采取相应的措施进行节能和降耗。
我们还将探索新的能源替代方案,以减少对传统能源的依赖,降低生产成本。
最后,我们计划加强质量管理,以提高产品的质量。
我们将进一步完善质量管
理体系,加强对生产过程的监控和管理,确保产品符合相关标准和要求。
我们还将加强对员工的培训和教育,提高他们的质量意识和技术水平,以确保产品质量稳定可靠。
总的来说,我们将继续努力,不断改进和提高我们的精炼炉工作。
我们相信,
在全体员工的共同努力下,我们一定能够取得更大的成绩,为企业的发展贡献更大的力量。
LF精炼炉脱硫工艺制度的研究与优化
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。
LF炉脱硫精炼渣的研究
LF炉脱硫精炼渣的研究摘要:LF钢包精炼炉是冶炼优质钢的常见设备,具有满意的生产能力,在本次研究中,本文通过分析影响LF炉脱硫的相关因素之后,通过开展实证分析的方法,进一步论证了CaO、氧化亚铁、氧化铝、二氧化硅等物质的影响进行阐述,希望为保证钢铁生产顺利进行奠定基础。
关键词:LF炉;脱硫精炼渣;实证分析前言:目前大气污染问题已经得到全社会的广泛关注,而硫则是大气污染的主要物质,为实现可持续发展的目标,很多钢铁企业都在对生产工艺进行完善,其中LF钢精炼炉可以保持炉内的还原环境,其中的合成渣精炼可以更好的实现脱硫脱氧,其中合成渣精炼效果与生产工艺之间存在之间关系,值得关注。
1.影响脱硫效果的相关因素分析1.1 CaO对脱硫率的影响在脱硫渣中,CaO是影响脱硫的重要因素,这是因为LF炉以CaO作为反应的原料直接完成脱硫,在与炉中的硫元素发生化学反应之后可以形成硫化钙,且随着反应的继续,该物质的脱硫率会有进一步提升,生产实践证明,随着炉渣中碱度较低的情况下,无论氧化铝以及二氧化硅等含量多高,其脱硫率的增长缓慢;但是随着碱度的上升,氧化铝以及二氧化硅的含量提升则可以显著提升脱硫率,其原因为:在二氧化硅以及氧化铝的含量增加可以改善炉渣粘度,最终有效改善脱硫动力学水平。
所以在理想的工况下,CaO的含量应控制在60%以上[1]。
1.2氧化铝与二氧化硅的影响根据上文介绍的内容可知,氧化铝以及二氧化硅会对CaO的脱硫效果产生影响,其中二氧化硅作为离子晶体,该物质含量的增加则可以显著提升渣中的F(-)离子水平,该物质与网状硅酸盐产生化学反应之后可以加快脱硫效率;再加之二氧化硅具有改善渣粘度的效果,可以提供理想的脱硫动力学条件。
同时在渣中添加二氧化硅后可以促进硫化钙的固体破坏提升液相,最终优化脱硫条件。
同时在特定的炉渣成分下,随着氧化铝的水平提升,则炉渣的流动性进一步增强,随着脱硫反应的深入,氧化铝水平与脱硫效果正相关。
LF炉精炼研究总结
LF炉精炼研究总结LF炉精炼是一种常用于金属冶炼的技术,主要用于提炼和精炼各种金属。
在过去的几十年里,LF炉精炼技术已经成为金属冶炼行业的重要环节,对于提高产品质量和降低能源消耗都起到了积极的作用。
在本文中,我将对LF炉精炼研究的主要成果进行总结。
首先,LF炉精炼技术的研究主要集中在以下几个方面:1.氧化剂的选择和使用:氧化剂是LF炉中的重要组成部分,它可以帮助将杂质氧化为易挥发或易溶解的形式,从而达到精炼的目的。
研究人员通过改变氧化剂的种类和添加量,探索了不同金属的氧化反应规律,从而提高了炉内氧化反应的效率和精确性。
2.温度和压力控制:温度和压力是LF炉精炼的关键参数,对炉内反应的速率和效果有着重要影响。
研究人员通过控制炉内的温度和压力,调整反应的进行,从而达到理想的精炼效果。
同时,他们还研究了温度和压力对不同金属精炼的影响规律,为实际工业生产提供了参考依据。
3.炉渣的优化:炉渣在LF炉精炼过程中起着重要的作用,可以吸附和吸收冶炼过程中产生的杂质。
研究人员通过改变炉渣的成分和添加剂,提高了炉渣的吸附和吸收能力,加速了金属冶炼的速度和质量。
4.炉底处理技术:炉底处于精炼过程的最底部,是杂质积聚和堵塞的主要区域。
研究人员通过改进炉底的结构和设计,增加了炉底的清理效果和使用寿命,减少了炉底处理的时间和成本。
以上是LF炉精炼技术的主要研究成果,它们在金属冶炼领域中得到了广泛应用和认可。
然而,目前仍存在一些问题和挑战需要进一步研究。
首先,LF炉精炼技术的研究主要集中在铁合金的精炼上,而对于其他金属的精炼研究相对较少,需要进一步拓展研究范围。
此外,研究人员还可以探索不同金属之间相互作用的规律,以提高多金属冶炼的效率和产品质量。
其次,LF炉精炼技术在能源消耗方面仍有待改进。
虽然研究人员已经通过优化炉渣和控制温度等手段降低了能源消耗,但仍需要进一步研究如何提高能源利用率,减少炉内能量的浪费。
最后,随着环境保护意识的提高,金属冶炼行业也面临越来越严格的环保要求。
LF炉精炼工艺机理优化与生产实践论文
LF炉精炼工艺机理优化研究与生产实践摘要:本文针对昆钢lf炉精炼工艺投入使用初期,出现精炼过程质量控制不理想、精炼效果不佳,限制着精炼冶金功能的发挥,钢水质量受到较大影响的突出问题,通过对lf炉精炼原理及冶金功能进行研究分析,对昆钢lf炉精炼工艺控制过程进行了优化,达到理顺精炼生产工艺,改善了钢水洁净度的冶金功能,实现品种钢铸坯实物质量改善和经济技术指标的提升。
关键词:lf炉精炼工艺优化研究生产实践随着我国钢铁工业的快速发展,要求钢材产品向品质优越、多功能、高技术含量和高附加值方向发展,传统的炼钢设备和工艺难于满足要求,因而以lf炉为代表的钢水炉外精炼处理技术在钢铁行业迅速发展[1,2],精炼工艺成为优钢冶炼的关键控制过程。
近年来根据市场需求,昆钢为开发生产45~70中高碳硬线、ml35冷镦钢、k510l汽车大梁钢、x46~x65管线钢等附加值较高的钢铁产品(以下简称“品种钢”),相继引入了lf炉精炼设备、工艺,如何发挥lf炉精炼冶金功能,保证品种钢冶炼质量,成为lf炉投入使用后重要的研究课题。
1、现状与问题1.1 现状与问题昆钢在lf精炼炉建成投产后,实现了在炼钢系统转炉冶炼和lf 炉精炼配连铸的工艺流程,为高附加值品种钢研发生产奠定了基础。
但经过对在生产初期在lf炉开发生产的60~70钢、ml35钢铸坯低倍组织抽样检验(见表1所示)与开发生产ml35、60、70、k510l 钢铸坯低倍硫印夹杂物抽样检验情况(见表2所示)综合统计、分析来看,lf精炼炉的冶金功能未得到充分有效的发挥,钢水lf炉精炼效果及各项技术经济指标不理想,直接影响了品种钢铸坯质量,因此,对lf炉精炼开展工艺优化研究,提高铸坯质量成为亟待解决的突出问题。
1.2 lf精炼炉主要技术参数炼钢系统lf精炼炉主要技术参数见表3所示。
2、lf炉精炼原理及冶金功能2.1 精炼原理lf炉具有较好的脱气去夹杂效果,当氩气通过底吹透气砖吹入钢水后,形成很多小气泡,在钢水较大的静压力作用下,气泡在上浮过程中钢水中的气体不断向气泡中扩散,最后排除钢水;此外,气泡在上浮中加速了非金属夹杂颗粒相互碰撞长大的几率,提高了非金属夹杂物的上浮速度。
冶金工业炉外精炼(LF)的应用分析
冶金工业炉外精炼(LF)的应用分析山西通才工贸有限公司山西临汾 043409摘要:钢液精炼是钢铁生产过程中的重要环节,因为它可以降低氧化合金的利用率。
这意味着,通过精炼,可以减少废料的产生,同时提高钢材的质量。
在过去,精炼通常在转炉内进行,但是,这种方法存在一些问题,例如回收率不均衡等。
为了解决这些问题,炉外精炼(LF)技术被广泛采用。
这种技术可以显著改善钢液的纯度,从而提高钢材的质量。
除了提高钢材的质量,炉外精炼(LF)技术还可以减少转炉内渣量到5%,这意味着这种技术可以提高炉渣的浮率。
这对于钢铁生产是非常重要的,因为高浮率可以减少废料的产生。
炉外精炼(LF)技术在保证钢材稳定生产方面起着举足轻重的作用。
这种技术可以确保钢铁生产的过程中不会出现问题,从而保证钢材的质量和数量。
关键词:冶金工业炉;外精炼(LF);应用1冶金工业中炉外精炼(LF)的应用意义炉外精炼技术在冶金行业中的应用越来越广泛,它在钢铁生产过程中扮演着至关重要的角色。
炉外精炼可以改进热力条件,降低气体压力,改善真空现象。
这样,就可以保证炼钢过程中的温度、压力和气氛等因素的稳定性,从而提高冶金反应速度,保证炼钢过程的均匀性。
此外,炉外精炼可以提高渣钢的反应面积,加快反应速度。
在炉外精炼的过程中,通过对渣钢进行预处理和加入适当的精炼剂,可以提高渣钢的反应活性,使其与精炼剂充分混合,从而促进反应的进行,提高反应效率和产量。
炉外精炼装置具有加热功能,可以精确控制反应条件,满足各阶段的供热要求,实现精细的配方调整。
这样,就可以根据不同的生产需求,对炉外精炼装置进行精细的调节和控制,从而实现最佳的生产效果。
总的来说,炉外精炼技术的应用,不仅可以提高钢铁生产的效率和产品质量,而且可以降低能源消耗和环境污染,具有非常重要的经济和社会效益。
因此,在未来的钢铁生产中,炉外精炼技术将会得到更加广泛的应用和推广。
2炉外精炼(LF)简介钢铁生产是工业生产中非常重要的一环。
LF精炼炉实习总结
LF精炼炉实习期工作总结学习是不能盲目的,一味的东一头西一头的去学习只会事倍功半,所以我在进入实习期以前就拟定了一个学习提纲。
大致提纲如下:1.了解LF炉生产工艺,及炼钢厂工艺流程。
2.掌握精炼工作岗位各项操作的操作方法。
3.学习精炼冶炼技术相关知识,并通过实践应正所学知识。
通过两个月的实习,我已能够完成测温、取样、喂线、看渣、更换电机、底吹氩气控制、台车控制、升温、送料等操作。
在培训期间独立主操炼钢26炉次,所炼钢种包括195L、SPHC和Q235B。
下面结合本人所掌握LF炉理论知识和实践操作做简要总结如下:从精炼的作业顺序来看,LF的操作工艺主要分为以下几个方面:1.钢包的控制和吹氩的控制。
2.脱氧的控制。
3.温度的控制。
4.造渣的控制。
5.成分控制和钢水纯净度的控制。
一.冶炼前相关准备和要求:冶炼前必须确认LF炉设备是否正常,包括电极准备、设备确认、通电准备、冷却水准备、合金辅料准备、氩气准备。
与此同时LF炉冶炼虽然具有较大的可调控能力,但LF炉的冶炼是基于转炉冶炼后对转炉钢水进行进一步处理,为了LF的高效运转,LF精炼炉冶炼一般对转炉的出钢有一定的要求,以保证钢水精炼处理过程的顺利实施,高效LF炉对转炉钢水的主要要求有:1.转炉出钢成分要控制好,中高碳钢尽量高碳出钢,低碳钢尽量把出钢碳含量控制在0.45%以上。
出钢碳含量越低钢水氧化度越高,进而使脱氧操作困难。
2.转炉出钢应尽量避免下渣出钢,否则会加大LF脱氧操作的难度。
同时挡渣可以减少各类脱氧剂的消耗量,并减少回磷量。
3.转炉出钢时应加入足量的合金及脱氧剂(铝线、钙线或其他脱氧剂),从而降低钢水中的氧含量。
4.转炉出钢应控制合适的出钢温度,以便于钢液的温度控制和脱氧。
二.LF炉温度的控制:影响温度控制的主要因素包含有:1.包况:包壁蓄热,特别是是距包壁内表面40mm以内区域的包衬蓄热对出钢温度影响较大,钢包内壁温度对出钢温降有明显影响。
精炼炉脱硫
∙LF炉精炼的研究及提高LF炉精炼效率的途径∙发布时间:2010-10-30 10:04:17 来源:互联网文字【大中小】∙∙相对转炉氧化性炉渣而言,LF炉脱硫是在还原渣条件下进行的,因而其脱硫效率要远远高于转炉,其反应主要发生在炉渣和钢水界面之间,通过钢渣反应,使硫由钢水向炉渣的扩散转移,其基本反应为:[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)。
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。
1.1转炉钢水氧化性转炉吹炼过程控制,终点加料、温度和C含量等因素直接影响钢水氧化性,从而影响钢水及炉渣脱氧还原时间及钢水夹杂物控制,对钢水精炼脱硫有所影响,实际操作中采取措施主要是根据钢种要求,优化合金结构,减少合金增c来最大限度提高出钢c 含量;通过合金烘烤、钢包烘烤、控制合适出钢时间来降低出钢温度,有效降低钢水初始氧化性。
1.2转炉出钢控制转炉钢渣含∑FeO在20%左右,不利于还原渣快速形成,同时易造成钢水回磷,影响钢水炉渣搅拌效果地提高和低P钢生产。
为防止下渣,一方面强化出钢操作,避免出钢夹渣,一方面强化挡渣操作,控制出钢下渣,同时为避免出钢口后期下渣量较大,钢水初始氧含量偏高现象,规定走LF炉次出钢时间控制在2min以上。
1.3转炉脱氧合金化工艺控制钢水终脱氧直接影响LF炉钢水和炉渣还原效率,应强化LF炉钢种终脱氧,实际生产中对LF精炼钢水有效增加了终脱氧剂用量,同时对脱氧合金化操作严格控制程序符合规定。
1.4LF炉前期化渣慢LF炉进站钢水温度偏低,钢包未加顶渣是造成LF炉前期加料多化渣慢的主要原因,需要进行改进。
LF炉精炼研究总结
LF工艺操作LF 是一种拥有电弧加热装置的炉外精炼方法,于1971年由日本特殊钢公司提出,它也被叫做钢包加热炉。
LF主体是一个带有底吹氩的钢包,来自转炉或电炉的钢液(无渣)注入到该钢包内,然后钢包被吊车吊运到钢包车上,运往LF处理工位。
在水冷炉盖下方提供三相电极,盖上水冷炉盖,加入高碱度的复合渣,然后通电,那么常压下即可达到埋弧加热的效果。
由于LF处理方法提供电弧加热、复合渣精炼,吹氩搅拌和合金微调等功能,因此LF精炼可达到以下冶金目的:1)通过还原气氛中高碱度复合渣的精炼,LF有很高的脱硫和脱氧能力,钢液中硫含量和溶解氧可降低到20PPm以下,此外夹杂物也可有效的去除。
2) 钢液电弧加热调整钢液温度,加速复合渣熔化;3) 底吹氩方式达到钢液成分和温度的混匀;4) 依靠自动加料系统对钢液进行成分微调。
加热过程转炉出钢1) 钢包条件钢包应当干净,不附带任何残余炉渣;此外,换包周期不能多于4小时,否则钢包必须烘烤加热到1000-1200℃。
钢包内残余钢液或炉渣会引起钢包温降,失去的热量需LF处理补偿,这些因素在LF电脑模型中都需要考虑进去。
2) 挡渣转炉出钢需要进行挡渣,众所周知转炉顶吹终点,钢液中存在一定含量的溶解氧,它与渣中氧保持平衡。
渣中FeO 和 P2O5含量很高。
当还原剂加入钢包钢液中溶解氧含量降低,钢渣间的氧平衡被打破,渣中 FeO 含量减小。
因为炉渣的氧化性降低,发生回磷现象。
因此为了阻止钢液回磷和保证稳定的LF加热过程,转炉出钢要求挡渣。
3)合金和造渣剂的添加为保证钢液成分,出钢过程中需加入合金和还原剂。
LF加热过程钢包精炼工艺包括几个过程,彼此间相互关联。
对于不同钢种,加热操作不尽相同,且处理过程参数均有相关的标准计算模型。
步骤A:搅拌当钢包抵达LF处理位,接通自动快换接头向钢包提供氩气,根据钢种选择不同的吹氩模式。
a) 吹氩量: 150~300Nl/min步骤B:混匀依据钢种提供不同的混匀方法a) 吹氩量: 300~600Nl/minb) 还原剂:硅铁,铝丸不同混匀模式中,还原剂用量是一定的 (~TS).这个步骤分为两个加热阶段,第一阶段持续1分钟,加热速度越慢越好,温度上升大约3℃/mi n,这是起弧阶段。
LF炉精炼造白渣工艺的研究
LF炉精炼造白渣工艺的研究LF炉是钢铁精炼生产过程中非常重要的精炼设备,在钢铁生产过程中所表现出来的脱硫效率较高、钢液成分的控制更加的精确,并且在生产过程中的经济投入量更低,是当前我国钢铁生产企业广泛运用的技术之一。
造白渣工艺是LF 炉精炼过程中非常重要环节,本文就针对该工艺技术进行分析。
标签:LF炉精炼;造白渣工艺;研究分析伴随当前我国工业化的发展速度,不断加快社会经济的发展,对钢铁材料的生产量以及质量的要求不断提升,有效推动了我国钢铁制造技术的高速发展,这对我国炼钢精炼技术层次和整体的炼钢效果和质量提出了较高的要求。
LF炉在整体的投资费用上相对较低,设备构造比较简单,同时在操作过程中比较灵活,所具备的炼钢效果非常优秀,受到了我国社会各大钢铁企业的广泛运用,LF炉的精炼过程主要是通过电极埋弧加热合成渣,使得LF炉内不具备良好的还原环境,通过这种方式实现了对钢铁的脱硫脱氧以及去除内部杂质,提升钢铁纯度和精度的有效目的。
1 精炼渣的主要作用精炼渣再另单独的精炼过程当中,像钢铁内部加入一些特殊性配比成分的合成渣,从晶粒内部的化学成分构造上来分析,其中常见的精炼渣主要是通过CaO-CaF2 基,CaO-Al2O3 基,CaO-Al2O3-SiO2 基等等重点就低碱度较高的熔渣体系。
在合成渣的电弧加热作用下,合成渣通过固态形式慢慢融化成为液态渣,并且和钢液进行有效的混合,在反应过程当中起到了保温绝热以及精炼钢铁的实际效果。
在反应过程当中所表现出来的作用分为以下几个方面,第一,脱硫作用;第二脱氧作用;第三实现高精度的反应环境;第四,高还原性渣料在LF炉内部的吹氩搅拌作用。
通过这种方式可以有效的提升和钢液之间的混合接触面积,进而充分的发挥出其还原性的作用,在很大程度上提升的脱硫和脱氧的效果。
吹氩搅拌的操作过程当中,会使得钢液内部的杂质不断的向上聚集,并且和残渣接触的部分会被慢慢的吸附,有效实现了对钢鐵液体的净化。
浅析LF炉精炼渣冶金性能的研究现状
浅析L F 炉精炼渣冶金性能的研究现状
李 永春 上海宝山钢铁股份有限公司炼钢厂 上海 2 0 0 9 4 1
会各 界对钢材质量 需求的提 升, 钢 包精 炼炉受到的重视 程度越 来越 大,在 很 多钢铁 台 炼 企业 的钢 包精 炼炉中除采用常规化 的还 原氛埋孤 的加热技 术、 透 气砖 的吹氩搅拌技术 及真 空脱气等较 为成熟的技 术外, 合成渣 的精 炼技 术也得 到着较 为广泛的应 用。文章就 目前合成精 炼渣所具有的作用及 L F 炉精 炼渣冶金 的熔化性能、 脱 硫性能及发泡性能等重点性 能进行研究分 析, 并就L F 炉精炼渣冶金性能的发展趋势等进行 简单分析。 【 关键 字】 L F 炉; 精 炼渣; 冶金性 能
二. L F 炉 精 炼 渣 的冶 金 性能 现 状 1 . L F 炉精炼渣 的熔 化性 能研 究 在 未混转 炉渣 时的L F 炉精炼 渣的熔 化性能 , 对其设计 相关 的熔 化 试验 并就未 混转 炉渣时 的L F 炉 精炼渣 的熔化试 验现 象进行 观察 , 进 行
实验 的精 炼渣 的样 号 选定为 控铝 钢 、 含铝 钢 , 对混 合渣料 进行 破碎 至 2 0 - 6 0 目 的破 碎处理 , 将 其混 合均匀后放 置在试验石墨坩 埚 内, 将其 整 体 放 置于二 氧化钼炉 中升 温至 1 4 5 0  ̄ C , 熔化 试验 的具体表现 为 : 对于未 混 转炉渣 时的L F 炉精炼渣 , 其在 1 4 5 0  ̄ C 的温度状 态下, 精炼渣 中含有 的 碳 酸盐 成分基 本上 已经全 部分解 , 但是精 炼渣并未发生 熔化 , 精炼渣在 最后可 能会 出现 烧结 现象 。 因为在设 计 该实验 时将精 炼渣 中的碳 酸盐 成 分看 作氧化 钙、 氧化 硅、 氧化铝 、 氧化 镁 , 将其 中的氧化镁看作氧化钙 进 行的试 验 , 精炼 渣的熔点 应该在 1 5 5 0 — 1 9 0 0  ̄ C , 所 以1 4 5 0  ̄时精 炼渣
LF精炼造渣工艺研究
LF精炼造渣工艺研究摘要:LF任务主要是升温、脱硫、调整钢水成分和温度、洁净钢水等,处理周期为35~45 min,而转炉冶炼和连铸拉钢周期一般不到40 min。
所以,对某些硫含量和铸坯洁净度要求较高的钢种来说,LF 处理周期偏长在一定程度上影响了生产顺行。
造还原渣是LF 处理过程的难点,目前造渣主要依靠操作者的操作技能和生产经验,造渣时间及造渣效果不尽相同。
另外,LF 造渣过程中升温噪音大,升温效率不稳定、炉渣和烟尘外溢严重,所以,必须优化LF 精炼造渣工艺。
本文分析了LF精炼造渣工艺。
关键词:LF;精炼造渣;工艺;LF 钢包精炼炉具有保持炉内还原气氛,氢气搅拌,电极埋弧加热和合成渣精炼等独特的精炼功能,其中合成渣的精炼功能可以更好地完成脱硫、脱氧、脱气去夹杂的任务。
LF 炉通过底部吹氩搅拌,促使钢中杂物聚集上浮,与熔渣接触被吸收,可以精炼和净化钢液;电弧加热过程电极周围空气中的水分子、氮气极易电离而进入钢液使气体含量增加,通过渣层覆盖钢液,可以有效地防止吸入气体,与脱氧制度配合,对夹杂物进行变性和无害化处理。
一、 LF 造渣现状1.LF 造渣要求。
LF 造还原渣与钢水罐内温度、冶炼钢种、出钢下渣量、钢水脱氧程度等因素有关,而且LF 炉处理完成后,在不增加前道工序脱硫扒渣的处理时间外,要求钢水硫含量和夹杂物含量极低。
为达到此目的,要求顶渣具有较高的碱度和较低的氧化性。
提前造渣工艺实施后,大多数罐次钢水进站后,顶渣粘稠度满足处理要求,不必再加入精炼渣、萤石等材料,所以此类产品消耗量得到有效降低,利于成本控制。
2.LF 造渣手段。
LF 造渣的关键是渣快速熔化并保证合适的粘稠度。
一般来说,转炉出钢后,由于合金化的影响,钢水罐内顶渣碱度有降低的趋势,所以从造渣的需求来讲,需在LF 工序加入白灰以满足钢水搬出时顶渣的成分要求。
为了达到尽快化渣的目的,一方面通过电极加热,高温状态下促使渣料熔化,另外,需加入一定量的萤石、精炼渣等化渣材料,在底吹氩的搅拌下进行熔化。
LF炉精炼冶炼超低碳钢时增碳的研究
LF炉精炼冶炼超低碳钢时增碳的研究摘要针对LF炉精炼冶炼超低碳钢(碳≤0.06%)时容易出现碳含量增加的问题,对LF的整个冶炼过程进行分析后,制定了相应控制措施,LF炉外精炼冶炼低碳钢时增碳的情况得到了明显的改善。
关键词LF炉;低碳钢;增碳前言在冶炼超低碳钢时,在LF炉精炼过程中常常发生碳含量增加较多,甚至造成最终碳含量超标的情况,针对这一情况我们进行了分析总结,并制定了相应的措施。
1 LF精炼炉的一些内容1.1 历史和发展LF炉是70年代初期在日本发展起来的钢包精炼设备。
由于它投资少,操作灵活和冶金效果好等特点,很快得到了广泛应用。
在1975年我国从瑞典第一次引进钢包精炼炉,到2000年左右我国已经拥有100多台钢包精炼炉[1]。
1.2 LF精炼钢水的基本原理LF由装有底吹氩搅拌装置的钢包,水冷炉盖,电极加热系统及除尘等系统组成。
在钢包内保持还原气氛的条件下,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。
1.3 LF精炼主要任务造渣;脱氧脱硫;温度调节;精确的成分微调;去气去夹杂。
1.4 LF炉工艺的主要优点(1)炉内气氛。
在精炼时加热石墨电极与渣中的FeO、MnO、Cr2O3等氧化物作用生成CO气体,增加了炉气的还原性。
有利于钢液进一步脱氧、脱硫及去除非金属夹杂物,有利于钢液质量的提高。
(2)氩气搅拌。
氩气搅拌有利于钢—渣之间的化学反应,加速物质传递,有利于钢液脱氧、脱硫及去除非金属夹杂物,还能均匀成分和温度。
此外还能加速氧化物的还原,对回收有价值的合金元素有利。
(3)埋弧加热。
LF采用的是三根电极埋弧加热,这种方法辐射小,对炉衬有保护作用,并且热效率高,热利用率好。
(4)白渣精炼。
白渣在LF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的结果。
通过白渣的精炼作用,可以降低钢液中氧、硫及非金属夹杂物的含量。
1.5 LF炉工艺的基本工艺过程将转炉或电炉氧化末期的钢水经过扒渣,在LF炉加入合成渣量及脱氧剂,在还原气氛下,通过电极埋弧造渣,完成钢液的脱氧、脱硫、合金化、温度及夹杂物控制。
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LF工艺操作LF 是一种拥有电弧加热装置的炉外精炼方法,于1971年由日本特殊钢公司提出,它也被叫做钢包加热炉。
LF主体是一个带有底吹氩的钢包,来自转炉或电炉的钢液(无渣)注入到该钢包内,然后钢包被吊车吊运到钢包车上,运往LF处理工位。
在水冷炉盖下方提供三相电极,盖上水冷炉盖,加入高碱度的复合渣,然后通电,那么常压下即可达到埋弧加热的效果。
由于LF处理方法提供电弧加热、复合渣精炼,吹氩搅拌和合金微调等功能,因此LF精炼可达到以下冶金目的:1)通过还原气氛中高碱度复合渣的精炼,LF有很高的脱硫和脱氧能力,钢液中硫含量和溶解氧可降低到20PPm以下,此外夹杂物也可有效的去除。
2) 钢液电弧加热调整钢液温度,加速复合渣熔化;3) 底吹氩方式达到钢液成分和温度的混匀;4) 依靠自动加料系统对钢液进行成分微调。
加热过程转炉出钢1) 钢包条件钢包应当干净,不附带任何残余炉渣;此外,换包周期不能多于4小时,否则钢包必须烘烤加热到1000-1200℃。
钢包内残余钢液或炉渣会引起钢包温降,失去的热量需LF处理补偿,这些因素在LF电脑模型中都需要考虑进去。
2) 挡渣转炉出钢需要进行挡渣,众所周知转炉顶吹终点,钢液中存在一定含量的溶解氧,它与渣中氧保持平衡。
渣中FeO 和 P2O5含量很高。
当还原剂加入钢包钢液中溶解氧含量降低,钢渣间的氧平衡被打破,渣中 FeO 含量减小。
因为炉渣的氧化性降低,发生回磷现象。
因此为了阻止钢液回磷和保证稳定的LF加热过程,转炉出钢要求挡渣。
3)合金和造渣剂的添加为保证钢液成分,出钢过程中需加入合金和还原剂。
LF加热过程钢包精炼工艺包括几个过程,彼此间相互关联。
对于不同钢种,加热操作不尽相同,且处理过程参数均有相关的标准计算模型。
步骤A:搅拌当钢包抵达LF处理位,接通自动快换接头向钢包提供氩气,根据钢种选择不同的吹氩模式。
a) 吹氩量: 150~300Nl/min步骤B:混匀依据钢种提供不同的混匀方法a) 吹氩量: 300~600Nl/minb) 还原剂:硅铁,铝丸不同混匀模式中,还原剂用量是一定的 (~TS).这个步骤分为两个加热阶段,第一阶段持续1分钟,加热速度越慢越好,温度上升大约3℃/mi n,这是起弧阶段。
在第二阶段中,熔池加热5分钟,升温速度为最大的℃/min.该步骤中加热的目的是熔化出钢过程中添加的造渣剂,混匀及稳定钢液温度。
此时搅拌熔池的吹氩量达到300-600Nl/min. 熔池温度分布基本均匀,钢液温度得到合适的调整,出钢时添加的造渣剂已熔化,添加的合金溶解并均匀的分布于熔池内。
因此钢液化学成分也变均匀。
步骤 C:取样及温度和氧活度的测定混匀之后,暂时停止加热,降低吹氩搅拌程度,进行取样和氧含量测定。
因为熔池的温度和成分是均匀的,上述涉及的测量比较准确。
测量值用于电脑模型对之后合金用量和加热时间的计算。
步骤 D:主要加热阶段通过进一步的电弧加热,钢液表面熔渣处于过热状态,部分电弧埋于炉渣中。
造渣剂和还原剂加入LF炉,造渣剂的加入消除了炉渣的过热并降低了热量损失,吹氩流量调到600-900Nl/min.添加造渣剂的目的是为了获得高碱度,强还原性和低熔点的炉渣。
因此复合渣有很高的夹杂物吸附能力和脱硫能力。
只有在主要加热阶段才能开始添加造渣剂和还原剂,因此必须提前准备它们,并进行重量的称量。
根据步骤C中取样分析结果,电脑计算了需要添加的合金用量,加入速度为300kg/min.步骤 E:取样,温度测量和定氧为保证下面步骤的准确性,执行取样,测温和定氧必须要符合相应的钢种需要。
至少合金化两分钟后(此时熔池中合金已充分溶解和混匀)才能取样,以保证得到可靠和准确的钢样。
进行取样和定氧时,停止加热,吹氩量相应减小。
步骤 F:钢液温度或成分微调根据上一个步骤中测温取样分析结果,通过添加合金从而达到钢液温度或化学成分的微调。
搅拌气体流量控制在150-300 Nl/min.步骤 G:包芯线喂送根据不同钢种对成分的要求,有时需要向熔池喂一些包芯线,喂丝长度由电脑计算确定。
生产中可向LF炉提供铝线,FeCa,SiCa和碳包芯线。
当喂送包芯线,熔池不会升温。
其中搅拌气体流量为50Nl/min.步骤H:均匀当完成温度和成分调整,熔池应该是均匀的。
也就是说,软吹(30Nl/min)用于熔池混匀。
搅拌时间5-10 分钟,同时为将夹杂物改性成球形和提高钢液的浇注性,需向钢液喂入一定量的SiCa和Fe-Ca包芯线. 喂入量根据钢种和喂丝模式决定。
步骤I:取样,测温及定氧LF炉加热结束前,最后根据所炼钢种及相关操作模式还需要进行取样,测温和定氧处理。
步骤 J:等待时间的热保护LF加热之后,由于钢包不能及时运往铸机或下一个精炼站等原因需要对其进行热保护。
保温执行时最小升温速度为3℃/min,搅拌气体流量为 50Nl/min。
添加保温剂作为精炼工艺的最后步骤,钢包吊往铸机之前需添加保温剂。
LF炉渣的目的和功能LF精炼期间,特殊成分的复合渣加入钢液中,经过电弧加热熔化对钢液起到进一步精炼和热保护的作用。
LF炉渣的冶金效果如下所示:1) 高碱度和高还原性炉渣可以进一步去除钢液中的硫含量。
由于底吹氩用于LF精炼,它增加了钢渣接触面积和机会,从而得到满意的脱硫效果。
2) 炉衬保护和热效率提高:造渣剂溶解于液态渣中,如果部分变成泡沫渣,能够形成埋弧生产,减少电弧对钢包耐材的热辐射,从而额保护钢液热量,减少热损失。
3) 钢液中夹杂物的吸收: LF炉应用底部吹氩搅拌,提高钢液中夹杂物的碰撞和上浮,然后与钢液表面的复合渣接触,被其捕捉。
因此生产超洁净钢成为可能。
4) 隔离空气阻止钢液吸收外部气体:电弧加热期间,附近空气分子被电离,氮气很容易电离并溶解于钢液中,造成氮含量的提高。
渣层覆盖钢液可以有效的阻止气体的吸收。
LF炉渣特性为达到上述功能,LF炉渣应具有以下特性:1) 低熔点;2) 夹杂物吸收能力强;3) 合适的碱度;4) 还原性。
LF精炼时低熔点的造渣剂熔化容易,不需要消耗太多的热量。
炉渣可以阻止电弧热损失,提高热效率,同时液态渣有很强的夹杂物吸收能力。
LF炉精炼时,温度越高,炉渣碱度越高,还原性越强,炉渣脱硫能力越强,但是高温和还原性不利于钢液脱磷。
这就意味转炉渣中的硫被还原进入钢液,会造成钢液中磷含量的提高。
为了得到合适的炉渣,必须考虑一下两点:第一,了解钢的冶金特性和工艺需求;第二,转炉出钢需要进行挡渣。
后者显得尤为重要。
针对不同钢种的LF炉精炼处理工艺路线、精炼渣LF炉渣按照自身的制作形态可以划分为混合型、烧结型、预熔型,其中混合型是由多种合成渣被均匀的混合制成的粒状的混合物,目前常用的就是混合型炉渣。
精炼造渣主要包括合理控制渣量。
炉渣氧化性和炉渣碱度3个方面。
目前LF炉初期采用边化渣边提温,最终达到出站温度的操作工艺,由于对精炼初期和过程无严格温度控制要求,造成实际钢水前期温度偏低,过程温度较不稳定,影响了精炼脱硫效率。
LF精炼过程中还原剂尅应用高品位粉状SiC造还原渣,在精炼过程中替铝粒洒到炉渣表面。
氧化钙一氧化硅一氧化铝一氧化镁精炼渣的相关脱硫试验已经表明,精炼渣的碱度对精炼渣的钢硫分配比会有非常大的影响,当碱度值小于3时,钢硫分配比就会增大;而当碱度值大于3且处于增长状态时,钢硫分配比会呈现出减小的趋势。
随着精炼渣中的氧化钙的含量增多,脱硫效果将会降低;而当氧化钙的含量超出60%且氧化钙含量呈现逐渐增多的状态时,精炼渣的脱硫效果会逐渐的降低,主要的原因是随着氧化钙含量的增多,精炼渣中就会有相应的固相质点被析出,从而使精炼渣出现非均匀相,精炼渣的粘度就会随之上升,而流动性将会降低,进而影响到精炼渣脱硫所应当具备的流动性的动力学条件,最终使精炼渣的脱硫效果明显降低,因此在精炼渣的具体使用中要确定好精炼渣的碱度。
LF炉也具有较好的脱氧及脱硫效果,其脱氧方式主要为扩散脱氧[1],脱氧产物直接进入渣中,在其提供的还原渣精炼和大流量氩气强搅拌冶炼环境所形成的良好动力学条件下,可加速扩散脱氧中渣钢问氧的传输速度和转炉冶炼沉淀脱氧中脱氧产物的上浮速度和去除率,钢水中的氧含量可降低至5ppm以下。
脱硫反应时一个吸热反应,提高温度有利于脱硫反应的进行,同时加热使渣产生较高的温度,较好的提供了脱硫反应的热力学条件。
炉渣中A12O3,对精炼造渣的影响。
渣中的A12O3是两性氧化物,在碱性还原渣中A12O3呈酸性。
当渣中A12O3≤30%时,随着渣中A12O3含量的提高,炉渣的熔点降低,流动性提高,有利于化渣。
但随着渣中A12O3,含量的提高,对于吸附钢中A12O3基夹杂物不利。
因此合理控制渣中的A12O3,有利于获得良好的冶金性能和物理性能。
炉渣中CaF2对精炼造渣的影响。
渣中的CaF2是良好的化渣助熔剂,可以短时间内改变炉渣的流动性。
但用量过多会导致炉渣变稀、破坏包衬,且不利于夹杂物的去除,因此CaF2应控制在一个合适的范围。
熔渣氧化性对精炼造渣的影响。
炉渣的氧势对脱氧过程影响极大,氧势越低,脱氧速度越快。
而降低炉渣中(MgO+FeO)含量和提高碱度,是降低炉渣氧势的可靠措施。
在这种脱氧制度下,渣中MgO、FeO这些不稳定氧化物向钢液中扩散供氧反应成为可能。
在白渣化差的情况下,钢中氧含量回升已被现场定氧证实。
只有提高炉渣碱度,尽早使炉渣白渣化,这一供氧反应才能抑制。
因此,为尽快营造出LF炉的还原性气氛,降低渣中(M[gO+FeO)含量,通过提高转炉出钢挡渣率,避免大量氧化渣进入钢包,是LF炉迅速造白渣的前提。
合理的渣量选择:稳定埋弧的渣厚应≥100mm(因弧长为70 mm~90mm),而转炉下渣渣层厚度为20 mm~50ram,因此要求新加渣料量厚度至少在50 mm~80mm。
钢包内熔渣面积,熔渣密度/m2,新加渣料量应为为690kg~1100kg,充分考虑泡沫渣工艺特点,渣量应适当减少,因此新加渣料量控制在600kg~1000kg。
3、钢包砌筑工艺的优化针对LF炉精炼生产过程中钢包炉渣线在电弧高温辐射作用下,包底在底吹循环钢水的侵蚀下容易发生穿漏钢等安全隐患,影响工艺安全运行,从提高钢包砖的材质和耐火度着手,通过对比选用高品位优质Mg-C砖砌筑钢包的渣线和包底,提高了钢包在精炼过程中使用的安全、稳定运行,较好地满足了精炼工艺的需要,同时也有效降低了耐火材料的消耗。
、优化后的精炼造渣工艺造渣工艺采用两步造渣发,即转炉出钢过程到吹氩站,在LF炉精炼过程造后渣。
优化后的造渣方式具体为:转炉出钢过程中,加入石灰、精炼渣、萤石等渣料,利用钢水冲击能对钢水的搅拌作用和出钢过程的全程底吹氩搅拌实现造精炼前渣。
有利于钢包精炼渣前期融化,减少了在LF加入的渣量,缩短了LF化渣时间,形成的炉渣覆盖在钢液表面,减少钢液在运输过程中温降(利用钢水出钢时的搅拌动能及钢水显热将顶渣部分熔化,实现终渣预脱氧,降低了LF炉渣料的加入量和化渣时间,起到了对原始渣改质及预脱氧的作用,碱度提高,氧化性降低)。