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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:φ350mm或φ400mm
2)电极长度:1800mm
3)体积密度:
4)单重:301kg或393kg
5)电阻率:
2、埋弧渣
1)主要理化指标
SiO2
CaO
Fe2O3
MgO
烧失
水份
粒度
≤%
44+8%
≤%
2—10%
>35%
≤%
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<%。
c、到LF工位,加精炼渣料后给电,加热熔化后再加入埋弧渣。按3—5kg/t钢(交流钢包炉)或5—8kg/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(—)
规格
单重
铁粉比
Ca
Fe
合金粒度
φ13mm
≥380g/m
1:
≥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)
主要成份(%)
硅钙钡线
φ13
≥230
≥410
Si≥45Ca≥16Ba≥9
硅钙线
φ13
≥195
≥350
Si≥55Ca≥24
金属钙线
φ13
≥200
≥350
Ca≥27
碳线
φ13
≥140
≥300
C≥98
铝线
φ8—16
≥220
Al≥97
3)硅钙线成份要求:
Ca
Si
Al
C
p
S
24—31%
50—60%
≤%
≤%
≤%
≤%
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℃
≤%
1—30mm
2)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%,剩余部份随钢流加入,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
变压器及二次回路
电极、电极提升柱及电极臂
炉盖及抽气罩
吹氩搅拌系统
钢包及钢包运输车
渣料、合金加入及称量系统
LF炉工艺流程
80吨顶底转炉挡渣出钢(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入加热位加热、造渣调成份取样、测温定氧喂线、软吹氩(喂钙铁线或硅钙线)加保温剂连铸
四、白渣精炼工艺要点
1、主要化学反应
1)石墨电极与渣中氧化物反应:
C+(FeO)=【Fe】+{CO}
C+(MnO)=【Mn】+{CO}
上述反应不仅提高了熔渣的还原性,而且还提高合金吸收率,生成CO使LF炉内气氛更具还原性。
2)脱硫反应式为:
【FeS】+(CaO)=(CaS)+(FeO)
脱硫能力用分配系数Ls表示:
Ls=(S)%/【S】%
当溶解氧不变时,硫的分配系数随(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
1)挡渣出钢,控制吨钢水下渣量不大于5kg/t。
2)钢包渣改质,控制钢包渣碱度R≥,渣中(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
20—30
5—10
<
控制LF炉内为还原性气氛。
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,通过大功率进行埋弧加热,依赖惰性气体强搅拌以加大钢—渣的界面反应,此时,往往会有翻溅产生。所以,钢包顶部应有一定的自由空间,要求钢包液面至包缘有不小于500mm的距离,同时设置水冷防溅包盖。
LF炉底吹氩操作
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。
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。
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。
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,均匀成分。
精炼白渣脱硫处理时,适当加大吹氩流量。
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。
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。
等待吊包时,要减少吹氩流量。
吹氩压力在、流量在100-300L/min之间调整。开吹破顶压力为,破顶时间5秒左右。
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,上部钢水温度高,只有通过吹氩搅拌,使包内钢水产生对流,从而均匀包内温度,加速成夹杂物的上浮,以及达到均匀成分的目的。
LF炉精炼工艺技术操作要点
配电工精炼前的检查与准备
按设备操作规程认真检查各选择开关是否正确。
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。
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处理。
检查无误后,报告精炼炉炉长。
精炼工精炼前的检查与准备
确认电极升降系统正常,三相电极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,数量是否充足。
确认测温、定氧、取样装置工作正常,测温头、定氧头、取样器数量充足。
检查渣料、合金料、脱氧剂、增碳剂等是否充足,并确认合金成分。
确认炉盖升降正常,炉盖水冷系统、导电铜臂、电极夹钳等无漏水现象。
检查炉盖耐材能否继续使用,特别是电极孔周围耐材料能否继续使用。
确认喂丝机工作正常,各类线数量充足,成分明确,安装到位。
检查底吹气管网有无漏气,总管压力以上。
确认钢包车行走正常,停位准确,轨道内无障碍物。
平台准备好大包保温剂。
3、座包工位
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。
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。
接通吹氩管,调整吹氩流量。
4、加渣料工位
精炼钢包车运行至加渣料工位停稳后,检查工位是否准确。
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、钢包精炼炉工艺流程示意图:
钢包车在座包工位
指挥座包
检查钢包
电极准备
设备确认
原材料准备
接吹氩管
吹氩操作
加渣料位
钢包车在处理位
加萤石操作
加石灰操作
吹氩操作
炉盖下降
降电极
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
温度控制
调整步骤
精炼处理结束
温度调整
喂线操作
净吹操作
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气,进行吹气搅拌。吹Ar常用流量:130-150NL/min,压力:—。
7、精炼钢包放上座包工位,在合适位置取样全分析、测温。
8、开动座包车,使精炼包进入加热工位,下降加热盖。
9、根据测定温度及所炼钢种要求,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,首先向钢包加入适量的合成埋弧渣,厚度为75mm左右。然后,降下电极并起弧。调节电流,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,预熔渣或调渣剂(造渣脱氧剂)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:32000A,电压设定:200V。电流可在27000—32000A之间调整。电压可在120—380V之间分档调整。
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~。根据渣样、钢样加石灰或调渣剂、合金后送电。铝粒要求:Al>%,粒度为:—。
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分种以上,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-。
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)≤%