LF精炼培训课件

LF精炼培训课件2011年12月目录1炉外精炼冶金功能2LF炉精炼技术2.1LF精炼工艺布置、流程2.2LF精炼主要设备组成及功能2.3LF精炼主要设备性能参数2.4LF精炼工艺操作3RH精炼技术简介3.1RH真空精炼功能3.2RH循环工作原理3.3蒸汽喷射真空泵的工作原理3.4RH真空处理工艺流程3.5RH真空处理的主要设备1炉外精炼冶金功能炉外精炼指在一次熔炼炉之外进行的冶炼过程、从而实现温度成分的调整,夹杂物的变性处理及去除等。炉外精炼可大幅度提高钢的质量以及开发新品种；可以优化工艺，提高生产率，降低成本；能较好稳定炼钢炉与连铸机的生产节奏。具有如下冶金功能：(1)使钢水温度和成份均匀化；(2)微调成份使成品钢的化学成份范围缩小；(3)降低钢中硫含量(如S≤0.005%)；(4)降低钢中氢、氮含量(如H＜2ppm)；(5)改变钢中夹杂物形态和组成；(6)去除有害元素；(7)调整温度。2LF炉精炼技术2.1LF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效率，以适应快节奏的转炉生产车间。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。2.2LF精炼主要设备组成及功能2.2.1LF精炼炉主要设备组成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LF精炼炉由以下主要设备组成(1)机械设备：精炼钢包、精炼钢包车、炉盖及升降机构、电极横臂及升降装置、电极横臂旋转装置、电极夹持器、喂丝机、电极连接站、加料系统设备和吹氩装置等.(2)除尘系统设备：管道、阀门等。(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。2.2.2LF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）；(3)吹氩搅拌（底吹氩）（均匀钢水成分、温度、去夹杂）；(4)合金化（钢水成分微调）；(5)作为转炉和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。2.3LF精炼主要设备性能参数2.3.1钢包额定容量120t平均钢水量120t最大钢水量130t最小钢水量80t自由空间高度~550mm（130t钢水）钢包壳上口外壳直径ф3846mm钢包壳下口外壳直径ф3200mm钢包总高4500mm耳轴中心距4438mm钢包总重~652.3.2钢包车钢包车运行速度2～20m/min钢包车驱动方式机械式、变频调速钢包车定位精度±10mm钢包车承载能力200t2.3.3电极升降机构电极直径Φ450mm电极分布园直径Φ750mm电极夹紧方式液压电极升降行程~3800mm电极升降速度（自动）上升/下降4.8/3.6m/min电极升降速度（手动）上升/下降6.0/4.8/min钢水升温速度4～4.5℃/min电极回转定位精度±5mm2.3.4电极旋转机构电极旋转角度~64°定位精度±5mm2.3.5水冷炉盖升降行程≥650mm(液压升降)炉盖提升速度50mm/s炉盖外径1940mm炉盖厚260mm电极孔直径530mm2.3.6液压系统工作压力12MPa工作介质水乙二醇2.3.7短网阻抗(0.60+j2.4)mΩ三相不平衡系数≤4%2.3.8氩气工作压力0.35～1.0Mpa事故1.6Mpa耗量4×（50～500）NL／min纯度99.9%2.3.9冷却水系统供水压力0.5~0.6Mpa回水压力0.2~0.3Mpa进水温度35℃回水温度55℃冷却水耗量~470m３／h炉盖事故用水耗量240m３／h炉盖事故用水压力0.2-0.3Mpa2.3.10压缩空气系统工作压力0.5-0.7Mpa耗量200L／min干燥无油2.3.11变压器额定容量21000KVA(过负荷能力20%)一次电压35KV二次电压360-240V11级有载调压二次电流37420A冷却方式OFWF油水冷却有压回水2.3.12喂丝喂丝种类合金芯线、铝线喂丝根数2根喂丝直径Φ8～18mm圆线、矩形线喂丝速度1～8m／s(可调)主机行走速度14m/min导线管升角30°2.3.13供电系统高压供电35KV(50Hz)低压供电AC380/AC220/DC24V低压设备装机容量～350KW2.3.14合金加料系统储料仓几何容积14m32个储料仓几何容积6m36个称量料斗几何容积1.5m3振动给料器给料能力60t/h称量精度≤0.2%2.4LF精炼工艺操作2.4.1造渣制度(1)钢水到精炼工位后送电化渣，同时向炉内加入总渣量的1/2~2/3，视转炉下渣量加入还原剂。(2)送电3~8min，渣化好后停电，测温、取样。(3)测温、取样后，再根据所测温度决定送电的电压、电流。(4)送电过程中根据渣料熔化和埋弧情况分2~3批加入剩余渣料，并继续加入还原剂造黄白渣，还原剂加入量：0.8~2.0kg/t(根据转炉下渣量及渣色转变情况调整)，还原剂种类：电石、碳化硅等。(5)送电造渣过程中，可根据炉渣的流动性配加石灰和萤石，在配加石灰时注意防止炉渣泡沫化严重，造成溢渣烧坏钢包车电缆及底吹氩气管。(6)渣料加入量：石灰用量视炉前放钢过程，是否加顶渣及顶渣加入量而定，一般精炼补加渣料为：石灰：3~8kg/t；在冶炼低碳钢时，石灰量可以适当增加，萤石用量视炉渣粘度而定，一般0-3kg/t，要控制萤石用量。(7)要求精炼操作尽快化渣，快速造白渣，白渣保持时间≥15min，品种钢根据钢种要求适当增加白渣保持时间。炉渣控制要求：R≥2.5，FeO+MnO≤1.5%。(8)脱氧剂加入原则：勤加、少加、散加。(9)软吹前炉渣粘度调整合适，保证软吹过程中炉渣不板结。(10)出站前根据钢种要求，进行喂线、软吹操作。2.4.2配电制度(1)钢水到加热位后，调整好氩气，开始送电，起弧时采用低电流、低电压，档位选择7档以下，电流≤25000A，正常起弧后改用高电压、低电流长弧操作，快速化渣、提温。当炉渣化好后，可根据钢水温度情况调整送电功率，采用低电压、高电流短弧操作。(2)当炉渣化好后，尽快造出泡沫渣埋弧操作，避免造强电石渣或补加脱氧剂不及时重新变为氧化渣，导致弧光裸露升温困难。(3)根据钢种工艺规程规定及钢水温降情况确定软吹前钢水温度，保证软吹时间及效果，满足连铸要求。(4)冶炼过程中发现炉渣泡沫化严重造成溢渣，应立即停电抬升电极，脱离渣面，待控制住溢渣后方可继续通电冶炼。2.4.3电极使用制度(1)检查电极及电极接头是否完好，电极吊具是否正常，电极提升塞丝扣如磨损严重，应及时更换。(2)将电极接头部位及螺丝孔内吹扫干净，注意观察丝扣是否完整，胶棒是否脱落，如胶棒脱落应及时补填，丝扣脱落严重严禁使用，必须更换电极接头后方可使用。(3)拧紧提升塞头，行车吊起电极时电极接头要垫好，防止接头的丝扣脱落。摆正电极轻轻落入待接电极，用专用扭矩扳手顺时针拧紧，同时指挥行车缓缓降落，严禁行车把吊着的电极完全降落到下节电极上，将电极接头弄坏或电极不对中，注意观察两电极间不得有缝隙。(4)新换装电极上线后，应注意夹持在电极本体安全线之内，严禁夹持在接缝处；电极下端的接头有掉落危险时，应及时处理掉，防止精炼过程中掉入钢包引起钢水增碳。(5)如在冶炼过程中发现电极有松扣现象，应及时更换电极，下线处理；如时间紧迫，必须在线处理时，应停电，并将电极落至合适高度，用专用扭矩扳手卡住下节电极逆时针拧紧即可。(6)扭矩扳手变形、咬合不好时应及时更换。(7)尽量采用同一生产厂家的电极对接，减少断电极事故。2.4.4底吹氩制度(1)钢水到精炼工位后，操作工接上快速接头，打开氩气中吹（钢水裸露直径200~400mm），检查双透气砖的透气性。(2)精炼过程中，如需调整成份或在脱氧良好条件下硫超标可短时强吹（3~5min)，氩气压力0.6~1.0MPa，但液面裸露不得大于500mm。停电提升电极至合适高度，避免翻动的钢水接触电极。(3)喂钙铁线或硅钙线钙化处理时，必须执行软吹标准，氩气压力0.25~0.5MPa，以渣面波动不裸露钢水为准。(4)软吹时间≥7min，一般不超过12min，软吹时间不够严禁上钢。软吹时钢包内钢水微动，以渣面裸露直径≤100mm，严禁钢水大面积裸露。2.4.5成份调整(1)成份微调前取样时，必须在黄白渣条件下，取样应具有代表性，取样器插入深度应控制在钢液面下300—400mm。(2)黄白渣状态下各合金参考收得率:碳粉：85-90%硅锰：～98%硅铁：～95%铬铁：～95%锰铁：～98%钒铁：90~95%(3)合金加入量的计算：(4)成份调整成份微调时，补加合金可在送电时适当开大氩气（裸露液面≤500mm）加入，如需增碳，应停电抬升电极至适当位置，开大氩气0.4~0.8Mpa，如有必要可打开旁通强吹氩，增碳剂应加在氩气翻腾区，氩气搅拌≥3min，调整氩气至正常状态后再续送电至少3min（送电时打开除尘阀门），观察炉内渣面情况，取样、测温。2.4.6喂线制度(1)喂线前检查喂线机的空气压力、导管弯曲度、转动电机、丝线长度计量等是否合乎要求。(2)钢水成份、温度达到出钢条件时，根据出钢时间进行喂线操作。喂线过程保持软吹状态。(3)喂线速度3~6m/秒。(4)喂线导管口离钢液面距离400~600mm。(5)喂钙铁线或硅钙线钙化处理后，严禁送电或大翻降温。(6)喂线种类、数量、软吹时间按照各钢种工艺操作要点执行。2.4.7温度控制(1)精炼出站温度温度按照各钢种工艺操作要点控制。(2)连铸浇铸小于1100mm断面时，精炼出站温度提高5℃。(3)等浇时间大于10分钟，应适当提高温度5℃～10℃。(4)新包前两炉、黑包、有包底，且钢包烘烤正常时温度可适当提高10℃～15℃，钢包烘烤不正常时温度可适当提高10℃～20℃。(5)如遇特殊情况（如中包烘烤时间不够等），连铸可通过调度直接向转炉要所需求温度。(6)不得连续三炉以上走下限，也不得连续三炉以上走上限，调度负责调整。(7)出站前加入钢包覆盖剂或碳化稻壳保温，以全部覆盖渣面为准，严禁将钢包覆盖剂加在氩气翻腾区或加完覆盖剂后大氩气搅拌。2.4.8LF炉白渣精炼工艺要点LF炉白渣精炼工艺的要点是：(1)挡渣出钢，控制下渣量≤5kg/t钢水；(2)钢包渣改质，控制钢包渣碱度R≥2.5，渣中w(FeO+MnO)＜4%；(3)白渣精炼，处理周期有限，白渣形成越早，精炼时间越长，精炼效果就越好，一般采用CaO-Al2O3-SiO2系渣，保持炉渣良好的流动性和较高的渣温，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]；(4)控制LF炉内为还原性气氛；(5)良好的底吹氩搅拌，保证炉内具有较高的传质速度。3RH精炼技术简介RH法，即真空循环脱气法，由原西德鲁尔钢铁公司(Ruhrstahl)和海拉斯公司(Heraeus)联合研制，是目前广泛应用的一种真空处理法。主体设备由真空室与抽气装置组成。下图为RH真空脱气法示意图。3.1RH真空精炼功能(1)去除钢中的气体，即氮、氢、氧；(2)合金化，微调钢液成份；(3)均匀钢液成份和温度；(4)脱硫，去除夹杂物，提高钢液纯净度；(5)脱碳。3.2RH循环工作原理RH处理时，两插入管插入钢液中，依靠大气与真空室之间的压力差，使钢液从插入管进入真空室1470mm～1510mm高度。由于上升管内通入驱动气体的湍流作用，在上升管内瞬间产生大量的气泡核，钢液中气体逐渐向气泡核扩散。气体在高温、低压作用下，体积成百倍地扩大