LF冶炼工艺与氧含量的关系

  LF炉外精炼随着现代科学技术的发展和工农业对钢材质量发展要求的提高,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必不可少的重要环节。

  由于这种技术能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,炉外精炼技术已成为当今世界钢铁冶金发展的方向。

  随着炼钢技术的不断进步,炉外精炼在现代钢铁生产中已经占有重要地位,传统的生产流程(高炉→炼钢炉(电炉或转炉)→铸锭),已逐步被新的流程(高炉→铁水预处理→炼钢炉→炉外精炼→VD→连铸)所代替。

  已成为国内外大型钢铁企业生产的主要工艺流程,尤其在特殊钢领域,精炼和连铸技术发展得日趋成熟。

  精炼工序在整个流程中起到至关重要的作用,一方面通过这道工序能大大的提升钢的纯净度、去除有害夹杂、进行微合金化和夹杂物变性处理；另一方面,精炼又是一个缓冲环节,有利于连铸生产均衡地进行。

  炉外精炼技术在生产中的应用目前得到公认并被广泛应用的炉外精炼方法有：LF法、RH法、VOD法。

  一、LF炉的主体设备包括：1、变压器及二次回路；2、电极、电极提升柱及电极臂；3、炉盖及抽气罩；4、吹氩搅拌系统；5、钢包及钢包运输车；6、渣料、合金加入及称量系统。

  二、炉外精炼技术的特点与功能炉外精炼是指在钢包中进行冶炼的过程,是将真空处理、吹氩搅拌、加热控温、喂线喷粉、微合金化等技术以不同形式组合起来,出钢前尽量除去氧化渣,在钢包内重新造还原渣,保持包内还原性气氛。

  炉外精炼的目的是降低钢中的P、S、O、H、N、等元素在钢中的含量,以免产生偏析、白点、大颗粒夹杂物,降低钢的抗拉强度、韧性、疲劳强度、抗裂性等性能。

  LF炉有3根石墨电极，加热时电极插入渣层中进行埋弧加热，因而辐射热小，减少对包衬的损坏，可减少电弧的热辐射损失,提高热效率，终点温度的精确度≤5℃。

  ２００３年１２月第１９卷第６期炼钢ＳｔｅｅｌｍａｋｉｎｇＤｅｃ２００３Ｖ０１．１９Ｎｏ６・２５氧含量影响钢液吸氮的理论研究张庆国（唐山钢铁集团有限责任公司）摘要应用表面结构模式，得出表面活性元素氧在钢液表而富集，降低钢液吸氮速度；其表面层除ｒ有Ｏ、Ｆｃ原子外，还有ＦｅＯ分子存在。

  关键词氧含量钢液吸氮表面结构模型－ｒＰ］ＡＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈｏｉｌＥｆｆｅｃｔｏｆＯｘｙｇｅｎＣｏｎｔｅｎｔｉｎＬｉｑｕｉｄＳｔｅｅｌｏｎＮｉｔｒｏｇｅｎＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎＺｈａｎｇＱｉｎｇｇｕｏ（ＴａｎｇｓｈａｎＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．）ＡｂｓｔｒａｃｔＢｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａ“＆】ｒｆａｃｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅＭｏｄｅｌ”ｉｔｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈａｔｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｓｕｒｆａｃｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｌａｙｅｒｏｆｔｈｅｌｉｑｕｉｄｓｔｅｅｌＧａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｎｉｔｒｃｇｅｎｐｉｃｋ—ｕｐｓｐｅｅｄｉｎｔｈｅｌｉｑｕｉｄｓｔｅｅｌ．ＯｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｌａｙｅｒｏｆｔｈｅｌｉｑｕｉｄｓｔｅｅｌａｌｓｏｅｘｉｓｔＦｅＯｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｂｅｓｉｄｅｓＩｒｏｎａｎｄｏｘｙｇｅｎａｔｏｍｓ．ＯｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙｔｈｅｄｅｏｘｉｄａｔｉｏｎａｌｌｏｙｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄＬａｄｌｅｒｅｆｉｍｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｈｅｃｋｎｉｔｒｏｇｅｎｐｉｃｋ—ｕｐｉｎｌｉｑｕｉｄｓｔｅｅｌＫｅｙｗｏｒｄｓｏｘｙｇｅｎｃｏｎｔｃｎｔｌｉｑｎｉｄｓｔｅｅｌｎｉｔｒｏｇｅｎｐｉｃｋ—ｕｐｓｕｒｆａｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄｅｌ１前言氮在部分钢种（１５ＭｎＶＮ等）町作为合金元素，在微合金化钢中可促进微合金元素的强化作用，提高钢材强度。

  炉身底部设有底吹口，通过该口向炉内喷吹氧气，并通过底部氧枪调节氧气供给量。

  冶炼阶段的关键是控制好氧气的供给量和顶吹气氛的调节，以保证钢水中的杂质被彻底除去。

  二、LF炉在钢铁冶炼中的应用LF炉作为一种重要的冶炼设备，广泛应用于钢铁冶炼的各个环节。

  通过LF炉的脱氧处理，可以有效地除去钢水中的氧气和杂质，提高钢水的质量。

  通过调节LF炉的加热和保温阶段，可以使钢水保持在适宜的温度范围内，以满足不同工序的要求。

  在冶炼过程中，钢水中会含有一定的硫元素，如果不进行处理，会对钢铁的性能产生不利影响。

  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。

  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。

  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。

  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。

  在出钢过程中已经进行了沉淀脱氧，在此主要是 进行扩散脱氧，要求“ 炉渣有良好的还原性能 有良好的发泡性能（埋弧）、节电0.047kwa/t. ℃ 有良好的捕抓、富聚夹杂物的能力，并且有较大 的容量 提高脱氧材料的利用率 对钢包的侵蚀要少

  渣洗的目的：降低炉渣氧化性 形成合适的能脱硫能吸收上浮夹杂物的精炼渣 作用：稀释渣中（FeO)量，为LF冶炼创造条件，缩短时间 个别钢中经改质后可不通过LF炉直接送连然（薄板坯） 适合的熔渣组成，以利于保温，隔绝空气和吸附夹杂 便于LF炉起弧，强化钢中进一步脱氧和提高电能利用率 要求：在钢中迅速熔化 表面能力大，能吸附钢中的脱氧产物并使其上浮 12CaO.7Al2O的熔点为1360℃，表面能力系数为8， 并具有一定的脱硫能力，合成渣的基料设想为： 石灰：保证炉渣碱度为3.5-4 萤石：加入6%萤石可适当提高渣流动性 12CaO.7Al2O：在钢中速熔，并能捕捉夹杂物及脱氧产物 脱氧剂（钝化电石）：可脱渣中（FeO)并产生气体脱氧产物不污染钢水 CO3发泡，强化搅拌，促进合成渣熔化及夹杂上浮 镁质材料：保证渣中的（MgO）为8%减少渣对钢包的侵蚀

  （ 北京科技大学冶金与生态学院， １ 北京 １ ０３ ２ ０ ８； 石家庄钢铁有限责任公司， ０ 石家庄 ００３） ５ １ ０

  摘 要 石钢采用 ６ 转炉 Ｌ－ ０啪 ×１ 啪 方 坯连铸工艺生 产 Ｇ ｒ 轴承钢 。工艺实践表 明 ， ０ ｔ ６ ｔ Ｆ１ ０ ５ ５ ０ Ｃｌ ５

  ｂａ Ｉ ｅ ， ５ｈａ ， ａ ６５ １９ × １ 一，ｈ ｖｒｇ ｘｇｎｃｎ ｎ Ｗ Ｓ１． ×１～． ｅｒｌｓ ｅ ２ ｅｔ Ｗ Ｓ（ ． —１ ．） ０ ｔ ａｅ ｅｏｙｅ ｏｔ ｔ ａ ０２ ０ ｉｇ ｔ ｌ ｓ ｅ ａ ｅ

  Ｍａ ｅ ｉｌＩ ｄ ｘ ６ Ｃ ｎ ｅｔｒ Ｃ ｌ ｅ ｒ ｇ Ｓｅ ｌ ｘ ｇ ｎ Ｃ ｎ ｅ ｔ ｔｒａ ｅ ０ ｔ ｏ ｖ ｒ ，Ｇ ｒ ５ Ｂ ａｉ ｔ ，Ｏ ｙ ｅ ｏ ｔｎ ｎ ｅ ｎ

  Ｃｏ ｔｏ ｆＯｘ ｇ ｎ Ｃｏ ｔ ｎ ｎ Ｂｅ ｒｎ ｔｅ ｎ ｒ ｌｏ ｙ ｅ ｎ ｅ ｔｉ ａ ｉ ｇ Ｓ ｅ ｌ ＧＣｒ ５ Ｓ ｅ ｌ ｋ ｎ ｌ ｔ ｅｍａ ｉ ｇ ｂ ０ ｔＣｏ ｖ ｒ ｅ ｙ ６ ｎ ｅ ｔｒ－６ Ｏ ｔＬＦ

  ２Ｓｌａ ｕ ａ ｏ ｎ ｔ ｌ ｏＬｄ Ｓｉａｈａｇ００３ ） ｈｉ ｈ￣ｇＩ ｎａｄＳ ｅ Ｃ ｔ， ｈ ｉ ｕｎ ５０ １ ｊｚ ｒ ｅ ｊｚ

  Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｅｂａ ｎ ｔ ｌ ｃ１ ｒ ｕｅ ｙ ０ ｎｅ ｅ－ ０ ｄｅ ｕ ｅ （Ｆ １０ｍ ｂｔ ｃ ｈ ｅｒ ｇｓｅ ｒ５ｉｐｏ ｃｄｂ ｃ ｖｒ ｒ ６ ｌ ｌ ｆ ｒ ｉ ｅ ０ ｓ ｄ ６ ｔｏ ｔ ｔａ ｍａ Ｌ ）－ ５ ｍ×１０ｌ ｌｉｅ ５ １ ｌ ｔ １ ｂｌ ｎ ｃｎａｔｇｐｏｅ ｔ ｈｉ ｈａｇＳｅ ． ｈ ｒｃ ｓ ｒ ｔｅｓｏｅ ａ ｔ ｘｇｎｃｎ ｎ ｅｌ ａ ｅｅｔｅ ｏ－ ｏｃｓｎ ｒｃｓ ａ Ｓｉａ ｕｎ ｔ １ Ｔ ｅｐ ｅ ａ ｉ ｗ ｄｔ ｔｈ ｏｙｅ ｏｔ ｔｎＳ ｅ ｗ ｓ ｆ ｃｖｌ ｃｎ ｉ ｓ ｊｚ ｅ ｏ ｓ ｐ ｃｃ ｈ ｈ ｅ ｅ ｉ ｔ ｉｙ ｔｌ ｄｂ ａ ｈｃｒ ｎｐａｔ ｅｗｔ ａｅ ｇ ｏｖｒｒ ｎ Ｃ Ｏ ３ ％，ｍ ｒ ｉ ｒ ｅｓｏｃｎ ｏ ｓ ｇｉｇ ｍ ｕｔ ｕ－ ｒ ｌ ｙｃｔ ａ ｏ ｒｃｃ ｉ ｖｒ ｅｃｎｅｔ ｄ［ ］ ． ｏｅ ｃ ｂ ｉ ｈ ａ ｅｅ ０ ｉｐｏ ｎ ｐｏ ｓ ｔ ｏｔ ｌｌ ｇ ｏｎ ｒ ｖ ｇ ｃ ｒ ａ ｎ ａ ｄ

  在各脱硫渣系中，对脱硫起主要作用的组元 是CaO，其含量的高低将直接影响脱硫效果的 好坏。

  随着CaO的提高，[S]降低，但当 (CaO)60%以后，CaO含量提高使脱硫效果 降低。

  3、CaF2对脱硫的作用 CaF2本身不具备脱硫作用； 主要作用是降低脱硫渣的熔点，改善脱硫渣

  随着脱硫反应的进行，渣-钢界面将有CaS 固相形成，而CaS固相的存在，阻止了脱硫反 应的继续进行，而且使液相量减少。

  但当渣中CaF2含量达到足以阻止CaS固体 形成时，继续增加CaF2，会造成渣中CaO被 稀释，使有效CaO浓度降低，不利于脱硫。

  CaF2含量高，渣中自由O2-离子增多； 按照反应[S]（O2-）=（S2-）[O]，如 果熔渣中有足够的O2-，反应将向右进行，有 利于脱硫； CaF2能显著降低CaO-SiO2-MgO-Al2O3 渣系的熔点，提高其流动性。保证了脱硫的动 力学条件。

  行了研究，他们认为铝酸盐与硅酸盐相比脱硫 速度和硫容更大，但该渣系的炉渣流动性稍差。

  3、CaO-Al2O3-CaF2渣系 国内部分钢厂和国外很多钢厂都在CaO-Al2O3

  精炼渣系综述一、目前常用的精炼渣渣系迄今为止，人们已经研究了很多种精炼渣渣系，其中应用最为广泛的要数Ca0基合成渣，这是由于Ca0自身具有很强的脱硫能力，而且其原料非常丰富，价格低廉。

  Ca0基渣系有以下几种：①Ca0-CaF2渣系Ca0-CaF2渣系在1500℃下的硫容量可以高达0.03，具有很强的脱氧、脱硫能力，其硫容量在二元渣系中是最高的。

  在Ca0-CaF2渣系中，CaF2的主要作用是改善渣的流动性，降低渣的熔点，增大脱硫产物的扩散速度，改善脱硫动力学条件。

  成渣中Ca0与CaF2的比例要适当，比值若过高，则渣中Ca0含量较高，使合成渣熔点过高，流动性较差，从而影响精炼效果；比值过低，则渣中CaF2含量较高，对Ca0起了稀释作用，不利于脱硫。

  但是由于在这种渣系中CaF2含量相对较高，对炉衬侵蚀严重，同时这种渣系粘度较小，不利于埋弧操作，导致电弧对包衬的辐射侵蚀。

  对该渣系进行研究后得出w ( Ca0 ) /w (Si02)大于0.15后，脱硫效果比较理想。

  实验研究表明当R3.0时，随着碱度增加，LS随之增加，而当R3.0时，若再继续增加碱度R反而下降。

  提高渣中Ca0的含量，可以显著降低钢中的硫含量，但当(Ca0%) 60%后，由于Ca0含量过高，增大了炉渣粘度，使流动性变差，脱硫效果反而会降低，不利于脱硫。

  LF精炼过程钢中硫、磷、氮、氧含量控制作者：钱丹丹陈志月闫若璞来源：《中国科技博览》2016年第07期[摘要]将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫“二次炼钢”。

  精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。

  这样将炼钢分两步进行，可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。

  [关键词]LF精炼脱硫脱磷氮、氧含量 s非金属夹杂物中图分类号：U231.92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0277-011.引言：钢材的质量及性能是根据需要而确定的，不同的需要，要有不同的元素含量。

  硫；是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常叫做热脆性。

  磷；能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫做冷脆性。

  通常情况下，氮被视为钢中的有害元素，而氧元素主要以氧化物系非金属夹杂物的形式存在于钢中。

  减少LF 炉精炼工艺过程钢液增氧、去除钢中氢含量是生产优质钢的关键环节。

  2.转炉LF精炼脱硫与脱磷2.1脱硫2.1.1脱硫方法硫是钢中的长存元素之一，它会使大多数钢种的加工性能和使用性能变坏，因此除了少数易切削钢种外，它是需要在冶炼中脱除的有害元素。

  目前炼钢生产中能有效脱除钢中硫的方法有碱性氧化渣脱硫、碱性还原渣脱硫和钢中元素脱硫三种。

  2.1.2 脱硫影响因素脱硫影响因素与碱性氧化渣脱硫不同，LF碱性还原渣脱硫反应方程式为：[FeS]+（CaO）=（CaS）+（FeO）（1） [MnS]+（CaO）=（CaS）+（MnO）（2）由于钢中的[S]大部分以[FeS]形式存在，因此脱硫反应主要以式（1）为主。

  lf精炼炉炼钢原理与工艺-回复精炼炉（LF炉）是用来进行钢液净化和精炼的设备。

  一、LF炉的炼钢原理1.1 钢液净化LF炉主要通过炉后吹氩和加入特定化合物，来净化钢液中的杂质。

  炉后吹氩能够有效去除钢液中的气体、硫和磷等杂质，同时还能调整温度和各组分的分布。

  加入特定化合物，如石灰和石墨等，可以与杂质反应形成不溶性的化合物，从而使杂质从钢液中分离出来。

  1.2 炼钢调温LF炉中，钢液的温度可以通过电加热和氩气吹吐等方式进行调节。

  搅拌则能促进氧含量均匀分布，加快反应速度，同时还能使钢液中的夹杂物向钢液表面浮动，便于排除。

  二、LF炉的炼钢工艺2.1 关键工艺参数选择LF炉的炼钢工艺中，选择合适的工艺参数非常重要。

  2.2 炉底吹氩和炉后吹氩LF炉的炼钢工艺中，炉底吹氩和炉后吹氩是常用的操作方式。

  电磁搅拌通过电磁感应产生涡流，从而使钢液产生强烈的旋涡，促进各组分的混合和反应。

  2.4 添加剂的使用LF炉的炼钢工艺中，添加剂的选择和使用也是关键步骤。

  （ 唐山钢铁集 团重机装备有限公司，河北 唐山 ０ ６ ３ ３ ０ ６ ）

  摘要 ： 介绍 了 Ｅ ＡＦ ・ Ｌ Ｆ — ＶＤ设备概况及冶金工艺流程 ， 对 要求低氮氧含量的 Ｓ Ｃ Ｍ４ ４ ０ 钢种 的冶炼工艺和实际生产情况进行了阐述 和 分析，冶炼终点钢水ｗ（ Ｎ） ＋ ｗ（ ０） ≤６ ０×１ ０ 一。

  元 ｗ（ Ｃ） ／ ｗ （ Ｍｎ ）ｗ（ Ｓ ） ／ｗ（ Ｐ ） ／ｗ （ Ｓ ｉ ） ／ ｗ（ Ｃ ｒ ） ／ ｗ （ Ｍｏ ） ｗ（ Ｈ） ｗ（ Ｏ） ＋ ｗ

  （ Ｔ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｈｅ ａ ｗ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｃ ｏ ．Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｔ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ ０ ６ ３ ３ ０ ６ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）

  Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｅ ＢＴ － Ｌ Ｆ — ＶＤ， ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｒ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｌ ｏ ｗ ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｓ ＣＭ ４ ４ ０ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｍｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｄ ，ｓ ｍｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｄ ｍｏ ｌ ｔ ｅ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ

  工艺是通过控制冶炼过程中的温度、化学成分和气体成分，达到减少氧化物和非金属夹杂物的目的。

  在一定的氧气条件下，钢水中的碳含量可以得到控制和调整，以满足不同材质的需求。

  最后，对钢水进行搅拌，促使温度、成分和气相的均匀分布，使钢水的质量得到进一步改善。

  成分的控制，实现了对钢水质量的精炼和提升，为后续钢材生产提供了更优质的原料。

  另外 ，为了尽可能降低钢 中氧含量 ， 需要造高碱度 炉渣 ，但不是碱度越高越好 ，碱度过高的炉渣粘度

  Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｍｅ ｓ ｒｓｏ ｏ ｔ ｌｎ ｉ ｃｒ ｏ ｏ ｔｎ ｎ ｒ． ｅ ｘｄ ｔ ｎ．ｏ ｓｌ ａｉｇｒｆ ｉｇｄ ｏ ｉａ ｓｒ ｃ ： ｈ ａｕ ｅ ｆｃ ｎｒ ｌ ｇａｍ ａｂ ｎｃ ｎｅ ｔ ｄ ｐｅ ｄ ｏ ｉａｉ ｃ ｎ ｏｉ ｔ ｅ ｎｎ ｅ ｘｄ ． ｏｉ ａ ｏ ｄ ｎ ｉ ｔ ｎ ａ ｄｌ ｈ ｌｗ ａｔｒｓｅ ｌ ａ ｐｎ ， ｒｔｃｉｅ ｃ ｓｉｇ ｅｃ ｗｅｅｔｋ ｎ ｔ ｅ ｕ ｅｔｅｃ ｎｅ ｔｏ ｘ ｇ ｎ ｉ ｔｅ． ｉ ｎ ｉ ｔ ｏ ｆ ｔｅ ｐ ｉｇ ｐ ｏｅ ｔ ａ ｔ ，ｔ． ｒ ａ ｅ ｏｒｄ ｃ ｈ ｏ ｔｎ ｆｏ ｙ ｅ ｎ ｓ １ ｏ ｇ ｂ ｅ ｔ ｖ ｎ ｅ

  莱钢科技 增加，炉渣流动性变 差 ，通常将 炉渣碱 度控制在 ２ ５ ３５之间 ，在 冶炼过程 中要求 白渣保持时 间 ．—．

  １３ 严格控制 出钢下渣 ． 出钢下渣炉次因为氧化渣进入精炼钢包 ，造成

  钢液氧化性过强 ，不但合金收得率低而且还增加脱 氧剂使用量 ，加重精炼负担．延长精炼时间，对整 ，

  改工序稳定性有一定的影响。因此 ，在配料时严格 按照配料要求配料 ，电炉出钢实现稳定 出钢 ，出钢

  ０ Ｏ Ａ ｓ ｉ Ｋ ｍｅａ ｅ ｕＤ ｕｉａｉｎｐｅｒａｍｅ ｔ ０ ｏ ｎ ｏｔｍ ｏ ｉｅ ｌｗｎ ｏ ｖｒｅ— ｄｅａｇ ｎ ｂｏ ｉｇ ． ６ ｌ） Ｓ Ｒ ｔ ｄ ｓ ｌｈ ｒｚｔ ｒｔｅｔ ｎ一 ０ ｔ ｐａ ｄｂ ｔｏ ｃｍｂｎ ｄｂｏ ｉｇｃｎ ｅ ｒｌ ｌ ｒｏ ｌｗ ｎ — ｌ ｏ ３ ｔ ｔ ａ

  Ｌ ｆ ｉ ｌ ａ ／ １０ １ ７～１９ Ｃ Ｏ ＳＯ ＝ ． ６ ０ａ ｄ（ ｅ Ｆ ｒ ｎｎ ｓ ｇＣ Ｏ Ａ ， ＝ ． ｅ ｉ ｇ ａ ． ， ａ ／ ｉ ， ４ ５～ ． ｎ Ｆ Ｏ＋Ｍｎ ≤ １ ０ ， ｒ・ ｒ ｉｇｓ ｇ ｔ ａ ｌ ａ— Ｏ） ． ％ ｐｅ￣ ｍ ｎ ａ ｄ ｒ ｌ ａｌ ｅ

  为００ １ ％。成品材夹杂物级别 ≤１０ ．０ ３ ．。 关键词 ３０ｔ ０ 顶底复 吹 Ｂ ＦＬ ．Ｈ Ｘ ０管线 预成渣 夹杂物 碳氧积 全氧含量

  Ｃｏ ｔ ｏ ｆＯｘ ｇ ｎ Ｃｏ ｔ ｎ ｎ Ｘ８ ｐ ｎ ｔ ｅ ｕ ｉ ｇ ３ ０ ｔ ｎ ｒ ｌｏ ｙ ｅ ｎ ｅ ｔｉ ０ Ｐｉ ｅ Ｌｉ ｅ Ｓ ｅ ｌｄ ｒｎ ０ ＢＯ Ｆ－ — － ＬＦ— ＲＨ ｔ ｅｍ ａ ｉ ｇ Ｐｒ ｃ ｓ Ｓｅ ｌ ｋｎ ｏ ｅｓ

  ｇ ｎ ｂ ｏ ｎ ｔｔ ｎ ｗ ｔ ｏ ｎ ｏ ｔｍ ｒ ｏ ｌｗｉ ｇ ｏ ｌｗｉ ｇ ｓ ｉ ｉ ｔ ｐ ａ ｄ ｂ ｔ ａｏ ｈ ｏ ａ ｇ ｎ ｂ ｏ ｎ ．ＲＨ ａ ｕ ｍ ≤ ６ ． ａ ａ ｄ ｆ ｅ ｉｇ０ ８ ｋ ／ ａｃｕ ｉ ｆ ｒ ｖｃｕ ６ ７ Ｐ ｎ ｄ ｎ ． ｇ ｔｃ ｌ ｉ ｍ ｗ ｒ ａｔ ｅ ｅ ｅ ＲＨ

  • LF钢包炉是70年代初期在国内发展起来的精炼设备。 由于它的设备简单、投资费用低、操作灵活和精炼效 果好,而成为冶金行业精炼设备的后起之秀，在日本及 世界各地得到了广泛的应用与发展。 • LF钢包炉既可以与电炉配合，以取代电炉的还原期， 还可以与氧气转炉配合，生产各种优质钢种。此外， LF钢包炉还是连铸车间，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或EAC-LF-VD-CC新 的生产优质钢的联合生产线。

  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。

  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

  • 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 • 1） 夹杂物变形处理用酸性合成渣技术

  • ① 炉内还原性气氛 • LF炉本身一般不具备真空系统，通常在大气压下进行 精炼，主要靠钢包包沿与水冷炉盖间的密封气幕起到 隔离空气的密封作用。再加上在造还原渣过程中，渣 料中的C及加热时的石墨电极与炉渣中的FeO、MnO、 Cr2O3等氧化物作用生成CO气体，增加了炉气的还原 性, 并保待炉内微正压, 使LF炉内气氛中的氧含量减为 0.5％左右，阻止了外界及炉气中的氧向钢液传递，保 证了精炼时炉内的还原性气氛。钢液在还原条件下精 炼,可以进一步脱氧、脱硫及去除非金属夹杂物，有利 于钢液质量的提高。

  重对 Ｌ Ｆ＋ＶＤ＋喂 线 工 艺 精 炼 Ｇ ｒ５轴 承 钢 降 ＣＩ

  低 氧含 量 ， 少 夹 杂 物 数 量 的 问题 进 行 探 讨 。 减 ２ Ｌ Ｆ＋Ｖ Ｄ＋喂 铝 线 工 艺 设 备 ．

  四 川 川 投 长 钢 有 限 公 司 第 四 钢 厂 摘 要 本文 以生产 实践为 基础 ． 析 讨论 了 Ｌ 分 Ｆ＋Ｖ Ｄ＋喂 铝 线 工 艺精 炼 Ｇ ｒ５钢 氧 含 量 的 影 响 因 素 ， 提 出 Ｃｌ 并 Ｇ ｒ５ 氧 含 量 Ｃｌ 影 响 因 素 工 艺 控 制

  工 位 送 电 升 温 （ ｎＦ ａ ｅ—Ｓ ， ｉＣ粉 还 原 ； 渣 ， 化 调 强 脱 硫 ； 金 化 到 规 格 ； 续 使 用 钢 包 ≥ １０ ℃ ， 合 连 ６０ 冷 包 新 包 ≥ １２ ｏ 一 ６ ０Ｃ） 脱 气一

  个 在 轴 承 钢工 艺 方 面 着 眼 于 降 低 氧 含 量 的 典 型

  【 ｉ ： ． ０ 一０ ２ ％ 【 ≤０ ０ ０ 【 ｒ ： ． Ｓ ０ １ ％ Ｊ ．０ Ｓ Ｊ ．４ ％ Ｃ １ Ｊ

  我 们对 人 罐 硫 含 量 同坯 检 氧 含 量 的 关 系作 了统 计 ， 现 人 罐 钢 液 中 的 硫 含 量 对 轴 承 钢 坯 发

  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，来自转炉或者电炉的钢液(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，那末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份和温度的混匀；4) 依靠自动加料系统对钢液进行成份微调。

  转炉出钢1) 钢包条件钢包应当干净，不附带任何残存炉渣；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℃。

  钢包内残存钢液或者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。

  2 5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。

  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℃/min，这是起弧阶段。

  LF精炼炉工艺技术说明目录1.1.工程概述1.2.LF炉的主要功能及技术参数1.3.工艺流程描述1.4.LF炉操作时间表1.5.烟气量计算及参数1.1工程概述新建电炉主要工艺设备包括1座公称容量80t超高功率电炉、2座LF精炼炉、1座VD/VOD、320340/∮500/∮600方圆弧型连铸机的、多台VC模铸设备及辅助工艺设备。

  1.1.1工厂条件1.1.1.1自然条件海拔地面标高 2.2～4.6 m大气压力: 冬季 101kPa夏季 99.9kPa最大风速及风向 24m/sNW极端最低温度 -10.2℃极端最高温度40.5℃年平均降雨量 1054mm年最大降雨量 1479mm地震抗震设防烈度 6度1.1.1.2 电源条件电炉变压器一次侧电压35kv10%三相四线%交流电源频率波动范围50Hz3%1.1.1.3 能源介质条件天然气热值8500kcal/Nm3氩气纯度大于99.9%压力 1.6MPa氮气纯度99.9%低压氮接点压力0.6～0.8MPa氧气纯度大于99.6%压力 1.2～1.4MPa压缩空气压力：0.4～0.6MPa设备冷却水供水压力0.4～0.6MPa水质由卖方提出要求，买卖双方协商确定1.1.2 后续条件120吨LF＋VD/DOD公称容量120t座数2座平均精炼钢水量100t/炉最大精炼钢水量125t/炉平均精炼周期≤50min1.1.3车间条件1.3.1产品方案当电炉主原料为７５％废钢（堆比重0.7），２５％生铁时，两篮加料，年生产合格钢水61万t，其中：供模铸和线万t/a，相应需合格钢水16.7万t/a，产品方案详见表2.6-1。

  其余6.6873万t/a合格钢水供给立式铸机，生产800～1200mm大圆坯6万/a，产品方案见表2.6-3表2.6-1 供模铸和真空浇铸生产大型钢锭产品方案表2.6-2供连铸机生产大方坯和圆坯产品方案表2.6-3供立式铸机生产大圆坯产品方案电炉车间工艺流程为：铁水和废钢→电炉→LF→VD→连铸机或模铸。

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  莱钢50t钢包精炼炉平均氧含量达到了18.110-6，达到了国外纯净钢标准水平。

  钢中氧含量多少是评价钢质量的重要指标之一，直接决定钢中氧化物夹杂的多少，并影响其大小、形状和分布状态。

  钢包炉精炼法是日本大同制钢公司于1971年开发的一种二次精炼技术，由电弧加热、吹氩搅拌、碱性白渣精炼等几

  钢中溶解氧和脱氧产物中的氧总和叫全氧，其主要来源可以概括为：电炉氧化渣带入；耐火材料侵蚀带入；吹氧生成的氧化物；脱氧产物来不及上浮。

  沉淀脱氧是直接向钢液中加入还原性较强的元素进行脱氧，特点是脱氧速度快，效率高，成本低，但是脱氧产物容易污染钢水。

  扩散脱氧是钢液中氧通过钢—渣界面逐渐扩散至渣中的一种脱氧方式，特点是脱氧产物不污染钢水、脱氧较彻底，但是脱氧速度较慢。

  LF脱氧综合采用了这两种脱氧方法，结合了两种脱氧方法的优点，具有脱氧速度快、脱氧产物不污染钢水，脱氧较彻底的特点。

  电炉氧化渣中含有10%～30%的氧化铁，如果氧化渣大量进入钢包，便会向已脱氧的钢液源源不断地供氧，造成大量合金元素氧化，降低合金元素的收得率，增加钢中全氧含量。

  莱芜钢铁股份有限公司特殊钢厂（简称莱钢特钢厂）采取偏心炉底出钢方式，可以完全杜绝氧化渣进入钢包，从而大大降低钢中全氧含量，利于LF造碱性白渣。

  对降低氧含量而言，提高炉渣碱度，可使钢中平衡氧降低，而且能大大的提升硫在渣钢中的分配比，即利于脱氧和脱硫。

  高碱度炉渣应该首选渣系，但是精炼渣的碱度也不能过大，如果碱度过大，例如大于50时，精炼渣熔点变高，成渣慢，也会影响脱氧和脱硫效果。

  实践表明，精炼渣碱度控制在2.5～3.0之间，炉渣既有良好的脱氧脱硫能力，又有良好的吸附

  氩气搅拌的作用一是可以去除钢中的溶解氧，二是可以对脱氧产物起到浮选的作用，夹杂物被气泡俘获的概率等于夹杂物与气泡碰撞的概率和碰撞发生后夹杂物吸附于气泡上的概率的乘积。

  国外一项研究表明，当固体颗粒与溶液的接触角大于90时，几乎所有到达气泡表面的颗粒都能粘附在气泡上，而与接触角大小无关。

  所以钢中夹杂物的去除效率主要决定于它们与气泡的碰撞概率，且大颗粒夹杂与气泡碰撞的概率远大于小颗粒与气泡的碰撞概率。

  采用低强度吹氩（即软吹氩）并适当延长吹氩时间有利于夹杂物的去除，或采用多个吹气元件同时吹氩，可在有限的净化吹氩时间内向钢液吹入更多小气泡。

  莱钢特钢厂采用狭缝式吹氩元件，出钢前软吹氩5min以上，取得了不错的效果，所生产的齿轮钢总氧含量控制在0.2010-4以下。

  LF冶炼过程全程吹氩，氩气从钢水中逸出后会覆盖在钢液面上，形成保护气氛，防止钢液二次氧化，以此来降低钢水中的氧含量。

  钢中的氧含量有一部分是耐材的侵蚀进入到钢液，所以要求耐材有较好的耐急冷急热性。

  由图1能够准确的看出，当Al S 含量控制在0.015%时，随着钢中Al S 含量的增加，钢中氧含量减少不明显；而当

  Al S 含量控制在0.030%时，随着钢中Al S 含量的增加，钢中氧含量基本没有变化；

  而当钢中铝含量超过0.030%时，钢中的铝很容易与渣中氧结合，也会还原渣中的SiO 2和MnO 等化合物，使钢液中聚集的Al 2O 3增加。

  液在浇注时的二次氧化，产生停留在成品中的Al 2O 3夹杂，因此，残铝量控制在

  莱钢特钢厂采用钢包喂线技术，通过向钢包内喂入少数的Al 线kg/t 钢），使钢中Al S 含量控制在0.015%～0.030%

  3.1 莱钢特钢厂采用偏心炉底出钢方式，杜绝了氧化渣进入钢包，降低了钢中全

  3.4 通过对精炼炉渣成分、钢中Al S 含量及精炼各期吹氩制度的有效控制，莱钢

  特钢厂生产的钢中氧含量平均达到了18.110-6，满足了技术要求。

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