炉外精炼工艺技术培训教程(编辑修改稿)

炉外精炼工艺技术培训教程(编辑修改稿)内容摘要：

入渣层中加热， 埋弧加热的作用：一是辐射热小，二是保护包衬渣线，三是热效率高，四是加热速度快，五是电极中的 C 与渣中氧化物发生化学反应： C+FeO→ Fe+CO C+MnO→ Mn+CO 减少渣中氧化物，提高渣子还原 性，节省脱氧剂。 生成 CO 气体充满炉中管网 通用业频道 中管网通用业频道 7 内自由空间，保护精炼渣，防止氧化，有利脱氧脱 S。 （ 1）埋弧加热的条件 A、供电制度 LF 炉没有熔化、塌铁过程，钢水比较稳定，没有电流冲击，可以采用低电压、大电流、短电弧供电制度 （１＃ LF 炉变压器） ，为埋弧加热创造有利条件。 LF 炉变压器容量为 ７０００－ 8000KVA,电压低、电流大，可以过载 20%，有利埋弧加热。 有人认为， LF 炉电压低，用哪一档都可以，高电压、低电压都行，这个观点是不对的。 B、造埋弧渣 造埋弧渣有两个条件，一是渣量，钢水面上没有渣，或渣量很少，渣层很薄，不可能埋弧或埋弧不好。 渣量较大，渣层较厚，才能埋弧。 渣量应≥ 2%。 二是精炼渣活泼性好，渣发泡、渣层变厚，有利更好埋弧。 用 C粉脱氧，勤加少加 C 粉，保持渣还原性，并生产 Co 气泡，保持渣活泼性，三是温度，包中合金化后温度够高，渣流动性好，才能埋弧。 温度低，渣面结壳，不可能埋弧。 LF 炉到位送电、噪音 大、时间长，就是埋弧不好的表现，其原因一是渣量小，渣过稀，或渣面结壳所致。 二是埋弧程度不同，有的电极插入渣层较深，埋弧较好，有的电极在渣面之上，埋弧不好，弧光外露。 （ 2）供电的原则 LF 炉埋弧加热供电原则是： A、全程供电。 不准随意中途停电，在精炼过程中经常停电降温，渣变稠变粘、流动性变差，降低渣脱氧能力。 B、供电功率先大后小。 LF 到位包中钢水温度较低，钢水粘度大，不易脱氧，应用较大功率快速升温。 随温度不断升高，功率逐渐变小（降低电压）。 不能使用先小后大的功率，渣子不好保持。 C、勤测温、勤调整供电曲线 ，防止后期大功率供电，防止后期温度过高，停电降温，浪费能源，损坏炉壁。 （ 3）准确控制出钢温度， LF 炉出钢温度按公式（ 4）控制 TL出 =TL+Δ T+Δ Ti+Δ Tbi„（ 4） TL出 — LF 炉出钢温度 TL— 钢种液相线温度 Δ T— 浇 铸钢种 大 包过热度 Δ Ti— 精炼过程降温为 10０ 130℃。 包括倒渣过程， VD 处理过程、软吹过程 钢水液面的压力为一个大气压，压力最小。 钢包底部钢水压力 P=P大气压 +Hr，压力最大 如果没有 Ar 气搅拌，埋弧加热时只能加热液面一层钢水。 钢水下部分钢水不可能加热，温度极不均匀。 而且大包 钢水上部和下中管网 通用业频道 中管网通用业频道 8 部温度、中部和包壁钢水温度也不同，必须 Ar 气搅拌使钢包加热温度均匀。 （ 1） Ar 气搅拌的作用 A、使钢水温度均匀化 B、钢水化学成份均匀化 C、通过 Ar 气搅拌，促进钢中酸溶 Al 与溶解氧反应，产生 Al2O3，脱掉钢中溶解氧。 D、通过 Ar 气搅拌，使钢中夹杂物互相碰撞，聚集长大上浮，去除夹杂物，特别有利于 Al2O3 夹杂物的排除。 E、 Ar 气泡在钢水中上升过程受热膨胀，相当于一个小真空室，去除部份钢水中有害气体。 F、 Ar气搅拌加快钢包中铁合金和脱氧剂熔化。 G、 Ar 气搅拌，加快渣钢介面更新，加速冶金 反应，有利于脱氧、脱 S。 H、 Ar 搅拌在炉中产生保护气体， Ar 气是惰性气体，比重大，防止氧化。 （ 2） Ar 气搅拌强度的控制 Ar 气搅拌是 LF 炉的特殊功能，有重要作用。 Ar 气搅拌强度低，起不到搅拌作用， Ar 气搅拌强度太大，效果也不好，所以，必须控制好 Ar 气搅拌强度，充分发挥 Ar 气搅拌功能。 A、控制 Ar 气压力。 Ar 气压力大小与钢水静压力相适应。 Ar 压力大小以克服钢水静压力，使钢水液面波动，以不露钢水面为宜。 Ar 气压力过大，冲破渣层，使钢水裸露，甚至喷溅，造成钢水降温，吸气，二次氧化，危害质量。 B、控制 Ar 气流量。 Ar 气流量大小的控制与钢水量相适应。 钢水量大、流量应大，钢水量少、流量减小。 Ar 气流量过小，起不到 Ar 气搅拌作用，搅拌不均匀。 Ar 气流量过大，钢水降温也大，冲刷包壁，卷入钢渣，反而不利。 所以流量应当控制。 在 Ar 气管路上应安装流量计和开关阀门。 北兴公司 LF 炉 Ar 气流量控制是用开关阀门和一个压力表代替流量计。 开关阀门开大、压力也大、流量也大。 Ar气压力和流量都难控制，应当改进。 C、透气塞数量及安装位置也影响搅拌强度，透气塞子安在大包包底中心，搅拌不均，效果不好，但 VOD 炉透气塞又必须按在中 心，与氧枪相对应。 透气塞按在靠近包壁，搅拌均匀，效果最好，但冲刷包壁严重，降低大包使用寿命，现在一般都安装在包底半径 1/2 处。 透气塞数量与钢包容量有关，一般≤ 60t 大包只按一个透气塞， 70100t大包一般按两个透气塞，才能保证搅拌强度。 北兴公司 LF 炉 90t 大包，按两个透气塞。 现在有时一个透气塞堵塞不透气，另一个透气，还可照常精炼，如果两个透气塞都不透气，要进行倒包处理，另换大包。 应当认识到，大包两个透气塞有一个堵塞， Ar 气搅拌强度下降 50%，脱氧脱 S 效果受到很大影响，脱 S 率大幅度下降，应尽量保证两个透气 塞都好用。 按高标准、中管网 通用业频道 中管网通用业频道 9 严要求，有一个透气塞堵塞，也应当倒包处理。 一炼钢一个透气砖 ，必须透气。 Ar 气搅拌强度控制，应有专责专管，根据工艺要求标准控制 Ar 气管路阀门。 仪表失灵，不能控制 Ar 气搅拌强度（压力和流量）的应及时更换修复。 白渣精炼 总结百年电炉炼钢的实践经验，炼钢工作者有一句名言“炼钢就是炼渣”， (可参考三元渣系相图，可只用什么脱氧剂产生什么夹杂物 )可见炼渣的重要性。 随着科技进步，对钢的纯净度要求日益提高，炉渣在精炼钢水方面的作用，不仅没有削弱，而且更加突出，更加重要。 没有炉渣精炼，要生产出低 S 、低 P 的钢是不可能的；没有泡沫渣，超高功率电弧炉的作用难以充分发挥；没有埋孤渣 LF 炉精炼能力也会受到很大限制；没有白渣精炼， LF炉脱氧、脱 S 的效果不佳。 认为现代化炉外精炼造渣技术简单、容易、渣量大小、渣子黑黄、渣子稀稠等无关紧要，随便造渣，谁都可以造渣，这种不重视造渣的观点是非常错误的。 造渣是一种技艺，是最重要的基本功，要靠长期经验积累，造好渣并不容易。 （到位后必须先加脱氧剂、增碳，达到先脱、脱硫，后调整成分的观念，这样才能炼出好钢） （ 1）精炼渣的作用 LF 炉精炼渣是由 CaO、 SiO Al2O MgO、 MnO 等氧化物所组成的碱性渣，其作用是： A、稳定电弧燃烧。 b、保持钢水温度，减少降温。 c、保护钢水防止或减少二次氧化和吸气。 D、吸收和容纳钢水中非金属夹杂物。 E、通过造渣控制炼钢过程物理化学反应的方向，速度和完全的程度，做好脱氧、脱硫。 （ 2） LF 炉白渣精炼 LF 炉白渣精炼，才能更有效的发挥炉渣上述五方面 的作用。 很多实验证明，碱性白渣具有很强的脱氧能力，具有很好的还原 性。 这是碱性白渣的主要作用。 所谓碱性白渣是指碱度达到 34 之间，渣中 CaO≥ 60%、 FeO≤ %，渣壳厚度 34mm，渣发泡活泼，渣冷却后变成白色粉沫状，这就是白渣。 白渣所以变成粉沫状，是因为渣中正硅酸盐（ 2CaO SiO2），冷却至 850℃时，发生同素异形转变，由α晶格转变为γ晶格，体积增大，自动。