LF法与VD法

3.1LF法与VD法本次课内容LF概念LF设备LF工艺制度LF处理效果VDLF与VD配合3.1.1LF、LFV精炼法的基本含义LF工作原理钢水到站后，将钢包移至精炼工位，加入合成渣料，降下石墨电极插入熔渣中对钢水进行埋弧加热，补偿精炼过程中的温降，同时进行底吹氩搅拌。具有在非氧化性气氛下，通过电弧加热、造高碱度还原渣，进行钢液的脱氧、脱硫、合金化等冶金反应，以精炼钢液。LFV精炼法是钢包炉＋真空的炉外精炼法。它是一种集电弧加热、气体搅拌、真空脱气、合成渣精炼、喷吹精炼粉剂及添加合金元素等功能于一体的精炼法，也称多功能LF法。LF（V）冶金目的：(l)LF有加热功能，采用电弧加热，能够熔化大量的合金元素，钢水温度易于控制，能满足连铸工艺要求；(2）协调初炼炉与连铸机工序，处理时间满足多炉连浇要求；LF（V）冶金目的：(3）成分微调能保证产品具有合格的成分及实现最低成本控制；(4)LF具有气体搅拌、精炼、气氛控制及LFV真空脱气等功能，精炼钢水的纯净度高，能减少连铸时水口堵塞，减少铸坏缺陷，满足产品质量要求。3.1.2LF设备构成l）加热电力系统；2）钢包；3）吹气系统；4）测温取样系统；5）控制系统；6）合金料和合成渣料添加装置；7）适应一些初炼炉需要的扒渣工位；8）适应一些低硫及超低硫钢种需要的喷粉工位；9）为适应脱气钢种需要的真空工位；10)用于较大炉体的水冷系统。3.1.3LF的工艺制度初炼炉挡渣出钢——同时预吹氩、加脱氧剂、增碳剂、造渣材料、合金料——钢包进准备位——测温——进加热位——测温、定氧、取样——加热、造渣——加合金调成分——取样、测温、定氧——进等待位——喂丝、软吹氩——加保温剂——连铸钢包准备(l）检查透气砖的透气性，清理钢包，保证钢包的安全。(2）钢包烘烤至1200℃。(3）将钢包移至出钢工位，向钢包内加入合成渣料。(4）根据转炉或电弧炉最后一个钢样的结果，确定钢包内加入合金及脱氧剂，以便进行初步合金化并使钢水初步脱氧。(5）准备挡渣或无渣出钢。出钢(l）根据不同钢种、加入渣量和合金确定出钢温度。(2）要挡渣出钢，控制下渣量。(3）需要深脱硫的钢种在出钢过程中可以向出钢钢流中加入合成渣料。(4）当钢水出至三分之一时，开始吹氩搅拌。钢水面裸露lm左右。(5）当钢水出至四分之三时，将氩气流量降低，钢水面裸露0.5mm左右,以防过度降温。3.1.3.3造渣ALF精炼渣的功能组成LF精炼渣的基本功能：深脱硫；深脱氧，起泡埋弧；去非金属夹杂，净化钢液；改变夹杂物的形态；防止钢液二次氧化和保温。LF精炼渣由基础渣、脱硫剂、发泡剂和助熔剂等部分组成。LF基础渣作用是控制渣碱度。多选用CaO-SiO2-A12O3精炼渣的成分及作用：CaO调整渣碱度及脱硫；SiO2调整渣碱度及粘度；A12O3调整三元渣系处于低熔点位置；CaCO3脱硫剂、发泡剂；MgCO3、BaCO3、Na2CO3脱硫剂、发泡剂、助熔；Al粒强脱氧剂；Si-Fe脱氧剂；RE脱氧剂、脱硫剂；CaC2、SiC、C脱氧剂及发泡剂；CaF2助熔、调粘度。B精炼炉熔渣的泡沫化实现埋弧精炼，以减少高温电弧对炉衬耐火材料和炉盖的辐射所引起的热损失。影响熔渣发泡效果的主要因素(l）熔渣碱度。熔渣碱度低时发泡效果较好。(2）基础渣中w（CaF2）。w（CaF2）=8％时，熔渣发泡效果最好。(3）渣中w(MgO）。对低碱度精炼渣系（B2.5)，w(MgO）在11％时，炉渣具有较好的发泡性能。对高碱度精炼渣系（B为2.5以上），随着w(MgO）的增加，炉渣的发泡性能较为明显地降低。影响熔渣发泡效果的主要因素(4）渣中w（Al2O3）。在较低碱度范围内，当w（Al2O3）为15％左右时，炉渣相对发泡高度取得最大值。当炉渣碱度较高时，w（Al2O3）对炉渣发泡性能的影响没有发现有明显的规律。(5）发泡剂种类和粒度。碳酸钙是价格低廉效果较好的发泡剂。CLF典型渣系埋弧渣脱硫渣脱氧渣3.1.3.4LFV的脱碳常压及真空下吹氧脱碳3.1.3.5LFV的脱气和脱氧真空下的吹氩脱气和脱氧3.1.3.6LFV的成分和温度微调3.1.3.7搅拌均匀钢水成分和温度，加快传热和传质；强化钢渣反应；加快夹杂物的去除3.1.4LF的处理效果(l）脱硫率达50%～70%。(2）可以生产高纯度钢，钢中夹杂物总量可降低50%；钢中含氧量可达到0.002％～0.003％的水平。(3）钢水升温速度可以达到4～5℃／min。(4）温度控制精度士（3～5）℃。(5）钢水成分控制精度高3.1.5LF的计算机控制主要功能：l）以热模型为基础的电能控制，目的是调整钢液温度；2）合金计算，目的是调整化学成分．包括最优化学成分计算、合金添加量计算：3）最佳炉渣成分计算和渣料添加量计算；4）氩气流量的计算和控制；5）排气控制；6）打印生产报表，包括LF精炼时间、钢水炉号、电能消耗、平均功率因数、气体耗量、钢水重量、钢种、LF总处理时间、故障时间、添加合金量、渣料量、到达LF工位的温度、LF结束的钢水温度等：7）监视，包括操作监视、添加料监视、故障监视等。3.1.6VD法早期的真空脱气设备钢包、真空室、真空系统。没有搅拌和加热。脱气设备的初步改进吹气用的塞棒——包底的透气砖——电磁搅拌VD法1主要用途：VD型真空精炼炉可对钢水进行真空脱气处理和真空下合金微调及吹氩搅拌。VOD炉是在真空下进行吹氧、脱碳、真空脱气、真空下合金微调，主要用于超低碳不锈钢和电工纯铁的精炼。2主要形式：VD/VOD炉可采用单独工位，也可采用双工位，真空罐可采用高架式也可采用地坑布置，也可采用车载式。真空罐盖的移动方式可采用旋开或车载移开式。VD法3设备组成：VD/VOD精炼炉由真空罐、真空罐盖及罐盖提升机构、钢包、氧枪机构、真空加料装置、测温取样及观察系统、氧气系统、氩气系统、冷却水系统及真空泵系统。VD法VD设备主要部件水环泵；蒸汽喷射泵；冷凝器；冷却水系统；过热蒸汽发生系统；窥视孔；测温取样系统；合金加料系统；吹氩搅拌系统；真空盖与钢包盖及其移动系统；真空室地坑；充氮系统；回水箱。VD法天津大无缝钢管公司：150吨电炉系统由150吨超高功率电弧炉、LF炉外精炼炉、VD真空脱气炉、钢包底吹氧装置、喂丝设备和六流圆坯连铸设备等组成，全部设备从德国曼内斯曼德马克公司成套引进。可提供直径为￠400、￠350mm、￠310mm、￠270mm、￠210mm五种规格连铸管坯。VD法90吨电炉系统由90吨超高功率电弧炉、LF炉外精炼炉、VD真空脱气、钢包底吹氩装置、喂丝设备和六流连铸方、圆坯等设备组成。主体设备由意大利引进，其它设备均由国内制造。通过技术改造增加25T中频感应炉融化合金母液，VD变VOD满足脱碳保铬，尤其是生产低碳不锈钢的需要。同时具有铸锭能力（高合金钢）。可提供直径为￠270mm、￠251mm、￠210mm、￠150mm和150mm*150mm方坯五种规格钢坯。主要技术参数真空室真空室用于放置对钢水进行处理的钢包，并对钢水进行真空处理。水冷系统吹氩搅拌系统蒸汽供应系统真空度测量真空泵32真空罐组成：钢板制成的圆桶、法兰、密封座和平板；典型参数：直径6000-7000mm高度6000-7000mm钢板壁厚20-40mm钢包距罐顶距离200-300mm。33真空罐盖台车罐盖：钢结构加工件，上设观察孔、工业电视孔、合金投料斗、托架、防热罩吊挂装置；台车：由型钢焊接的结构架和4个车轮组成，由电极驱动。34加料系统带真空阀门的真空料仓接受高位料仓辅助料，再把辅助料加入真空料仓，料仓布置在真空罐盖的上面并一起运动。阀门的开闭由汽缸操作。35自动测温装置其固定在真空罐台车上。取样枪插入预定深度，停留数秒，然后抽出，枪头使用探头及热电偶。36喂丝设备组成：松卷装置、喂丝机和导向装置构成；丝线直径：5-18mm喂丝速度：3-300m/minVD精炼工艺及其效果工艺流程：吊包入罐——启动吹氩——测温取样——盖真空罐盖——开启真空泵——调节真空度和吹氩强度——保持真空——氮气破真空——移走罐盖——测温取样——停吹氩、吊包出站。LF与RH、LF与VD法的配合80t，LF+RH80t，LF+VD