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LF精炼炉工艺技术操作规程

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2020年4月19日
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LF
精
炼
炉
工
艺
技
术
操
作
规
程

一、 原辅材料技术（质量）要求
1. 石墨电极材质要求
1） 电极直径：Ø350mm或Ø400mm
2） 电极长度：1800mm
3） 体积密度：1.74g/cm3
4） 单重：301Kg或393Kg
5） 电阻率：4.4
2. 埋弧渣
1） 主要理化指标
SIO2
CaO
Fe2O3
MgO
烧失
水份
粒度
≤8.0%
44±8%
≤3.0%
2—10%
＞35%
≤1.5%
2—20mm
2） 使用方法：
a. 质量要求较高的钢种应采用无渣工艺，或扒去初炼炉渣重新造精炼渣。
b. 出钢过程中应向钢包内加入脱氧剂，使钢中溶解氧含量≤10ppm，TfeO＜1.0%。
c. 到LF工位，加精炼渣料后给电，加热熔化再加入埋弧渣。按3—5Kg/t钢（直流钢包炉）加入，具体根据发泡高度确定。
d. 加入埋弧渣后，要有氩气搅拌，氩气流量控制在3—5NL/min.
3）、合金包芯线
1）钙铁包芯线主要理化指标（使用量0.5kg—1.0kg/t港）
规格
单重
铁粉比
Ca
Fe
合金粒度
Ø13mm
≥380g/m
1:1.36
≥25%
≥65%
＜1mm
2）铝线和金属钙线等主要技术条件
名称
线型
（mm）
钢带厚度
（mm）
芯粉重
（g/m）
线重
（g/m）
主要成分（%）
硅钙钡线
Ø13
0.4×55
≥230
≥410
SI≥45 Ca≥16 Ba≥9
硅钙线
Ø13
0.4×55
≥195
≥350
SI≥55 Ca≥24
金属钙线
Ø13
0.4×55
≥200
≥350
Ca≥27
碳线
Ø13
0.4×55
≥140
≥300
C≥98
铝线
Ø8--16

≥220
AI≥97
3）硅钙线成份要求：
Ca
SI
AI
C
P
S
24—31%
50—60%
≤3.0%
≤1.2%
≤0.04%
≤0.04%
4、预熔型精炼合成渣的作用及主要理化指标
1）主要理化指标
CaO
AL2O3
MgO
Fe2O3
SiO2
熔点
水份
粒度
48—54%
43—47%
3—6%
≤3%
≤4%
≤1300℃
≤0.5%
1—30mm
3） 使用方法：加入量为5—7Kg/t钢左右，出钢前全部加入钢包底部。也可分两次加入，先包底加入50%，剩余部分随钢流加入，LF炉视情况进行少量调整，具体加入量根据现场工艺条件决定。
二、 LF炉主体设备
1. 变压器及二次回路
2. 电极、电极提升
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
三、 LF炉工艺流程
80吨顶底转炉→扫渣出钢（全程吹氩）→吹氩站→吹氩测温、定氧、取样→喂铝线→测温、定氧、取样→钢包吊运到LF炉精炼站钢包车上→进准备位→测温→预吹氩钢包加热位→加热、造渣→调成份→取样、测温定氧喂线、软吹氩（喂钙铁线或硅钙线）→加保温计→连铸
四、 白渣精炼工艺要点
1. 主要化学反应
1.1石墨电极与渣中氧化物反应
C+（feO）=[Fe]+{CO}
C+（MnO）=[Mn]+{CO}
上述反应，不但提高了熔渣的还原性，而且还提高合金吸收率，生成CO使LF炉内气氛更具有还原性。
1.2脱流反应式为：
【FeS】+【CaO】+【FeO】
脱流能力用分配系数Ls表示：
Ls=（S）%【S】%
当溶解氧不变时，留得分配系数随（CaO）的增大而增大，随【FeO】、（SiO2）的增加而减少。
2、白渣精炼工艺要点
2.1扫渣出钢，控制吨钢水下渣量不大于5kg/t.
2.2钢包渣改质，控制钢包渣碱度R≥2..5，渣中（FeO+ MnO）%＜4%。
2.3白渣精炼处理周期有限，白渣形成越早，精炼时间越长，精炼效果越好，一般采用CaO—Al2O3—SiO2系渣，保持熔渣良好的流动性和较高的渣温，钢包的最终控制成份见下表。高碱度、低熔点、低氧化铁的精炼渣能有效脱硫，吸收夹杂物，降低钢中T【o】.。
LF炉钢包渣最终控制成分
处理钢水
CaO（％）
MgO（％）
Al2O3（％）
SiO2（％）
FeO+MnO）%
硅镇静钢
50—60
7—10
15—25
15—20
＜1
铝镇静钢
55—65
4—5
50—60
20—30
＜0.5
2.4控制LF炉内为还原性气氛。
2.5良好的底吹氩搅拌，保证炉内具有较高的传质速度。
3、LF炉精炼对钢包净空的要求
LF炉精炼采用适当的钢—渣混合和有效的氩气搅拌，经过大功率进行埋弧加热，依赖惰性气体强搅拌以加大钢—渣的界面反映，此时，往往会有翻溅产生。因此，钢包顶部应有一定的自由空间，要求钢包液至包缘有不小于500mm的距离，同时设置水冷防溅包盖。
五、 LF炉底吹氩操作
1、 钢包在钢包车上座稳后，立即插上快速接头，打开阀门，接通氩气，调整氩气流量。
2、 氩气流量调整。根据处理阶段、处理手段和处理目的不同适当调整吹氩流量。
3、 如钢包内炉渣结壳或结块，通电化渣前可适当增加氩气流量，冲开渣面。
4、 合金成分调整时，适当加大吹氩流量，一是吹开渣面，提高合金收得率；二是可加速合金熔化，均匀成份。
5、 精炼白渣脱硫处理时，适当加大吹氩流量。
6、 喂线时，根据喂线种类调整氩气流量；铝线应提高脱硫速度，适当加大吹氩流量；钙线（硅钙线）要减小吹氩流量，流量大小以渣面涌动，钢水面不裸露为宜。
7、 新包、大修包、小修、凉包、有包底钢包精炼过程要适当加大吹氩流量。
8、 等待吊包时，要减少吹氩流量。
9、 吹氩压力在0.2—0.8Mpa、流量在100—300L/min之间调整。吹开破顶压力为1.3—1.6Mpa，破顶时间5秒左右。
10、 钢包精炼炉在整个冶炼过程中，均必须进行吹氩搅拌。如果发生氩气中断情况，则精炼过程停止进行。因为精炼钢水上部受三相电极的加热，上部钢水温度过高，只有经过吹氩搅拌，使包内钢水产生对流，从而均匀包内温度，加速成夹杂物上浮，以及达到均匀成份的目的。
六、 LF炉精炼工艺技术操作要点
1. 配电工精炼前的检查与准备
1.1按设备操作规程认真检查各选择开关是否正确。
1.2、检查各指示信号，仪表显示是否正常，发现问题及时通知有关人员处理。
1.3、高压电系统是否正常，如有异常时，报告调度室，并及时通知电气有关人员。
1.4 检查无误后，报告精炼炉炉长
2 精炼工精炼前的检查与准备
2.1 确认电极升降系统正常，三相电极产长度能满足精炼需要，特别是转炉开新炉及回炉钢水；检查电极接头处有无缝隙，如有缝隙，则吊至电极接长装置拧紧；检查电极头有无松动，松动时把电极头打掉；检查备用电极是否接长，数量是否充分。
2.2 确认测温、定氧、取样装置工作正常，测温头、定氧头、取样器数量充分。
2.3 检查渣料、合金料、脱氧剂、增碳剂等是否充分，并确认合金成分。
2.4 确认宁升降正常，炉盖水冷系统、导电铜臂、电极夹钳等无漏水现象。
2.5 检查炉盖耐材是否继续使用，特别是电极孔周围耐材俩能否继续使用。
2.6 确认喂丝机工作正常，各类线数量充分，成分明确，安装到位。
2.7 检查底吹气管网有无漏气，总管压力1.5MPa以上。
2.8 确认钢包车行走正常，停位准确，轨道内无障碍物。
2.9 平台准备好大包保温剂。
3 座包工位
3.1 钢包吊到精炼工位后，专人指挥行车把钢包平稳座正。检查机架有无变形，检查包壁是否发红。
3.2检查钢包上沿有无残钢，残渣、异物等，防止钢包沿超高，确保钢包与炉盖平整接触
3.3接通吹氩管，调整吹氩流量。
4 加渣料工位
4.1 精炼钢包车运行至加渣料工停稳后，检查工位是否正确。
4.2 向钢包内加入造渣材料，渣料比为石灰；萤石=3:1~5:1，视渣况调整配比，渣料加入量为4~7kg/t钢。
5 钢包精炼炉工业流程示意图；

指挥座包检钢包电极准备设备确认原材料准备吹氩管
钢包车在座包工位
--------
测温取样取渣样渣料加入
供电操作
白渣操作
吹氩操作
合金成分微调
加萤石操作加石灰操作

加渣料位
钢包车在处理位
调整步骤
精炼处理结束
温度调整喂线操作净吹操作
吹氩操作炉盖下降电极
测温取样提升电极提升炉盖钢包车开出卸吹氩管吊包

6 钢水包放上座包工位，接通底吹Ar常见流量：130—150NL/min,压力：0.2—0.4MPa。
7 精炼炉钢包放上座包工位，在合适位置取样分析、测温。
8 开动座包车，使精炼包进入加热工位，下降加热盖。
9 根据测定温度及锁链钢种要求，调节好输入电压和电流，下降三相电极进行通电加热。
10 停电、升起三相电极，升炉盖，测温，要求钢水温度、成分合格。
11 加料造渣：钢水在加热工位，首先向钢包加热适量的合成埋弧渣，厚度为75cm左右，降下电极并起弧，。调解电流，对钢水进行升温和调温操作。视情况分批加入石灰3~6Kg/t钢，预熔渣或调渣济（造渣脱氧济）2~4Kg/t钢，用较大功率送电约5分钟。每根石墨电极电流设定：3 A，电压设定：200V。电流可在27000—3 A之间调整。电压可在120—380V之间档调整。
12、 造还原渣：炉渣化好后，停电测温、取样，调整吹Ar强度。往钢包中加铝粒或铝块，按0.2~0.5Kg/t钢分批加入。根据渣样、钢样加石灰或调渣济、合金后送电。铝粒要求：A1〉99.0%,粒度为：0.5—1.0mm。
13、 精炼时间的控制：保证精炼时间32分钟以上，钙处理后必须保证软吹Ar时间5分钟以上，钙样必须喂完钙线后软吹氩3分钟才取样。钙铁线或硅钙线喂线速度控制在3.5—4.5m/s左右。
14、 精炼过程中，原则上禁止开高压吹Ar精炼，若因异常情况确需要开高压搅拌，时间不能超过2分钟。
15、 加入渣料和合金后，必须保证15分钟精炼时间。
16、 白渣出钢，保证（FeO+MnO)≤1.0%
17、 精炼应根据生产节奏、钢包状况控制好上台钢水温度，确保中包过热度在20~35℃。
18、 喂丝前温度、成份必须符合要求。