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LF精炼渣优化及钢包精炼仿真模拟(5)

时间:2022-10-08 21:33来源:毕业论文
(1)炉内还原性气氛 LF 炉本身一般不具有真空系统。LF 炉在不抽真空的大气压下进行精炼时,钢 包上的法兰盘和水冷炉盖起到了隔绝空气的作用,同时石墨

(1)炉内还原性气氛

LF 炉本身一般不具有真空系统。LF 炉在不抽真空的大气压下进行精炼时,钢 包上的法兰盘和水冷炉盖起到了隔绝空气的作用,同时石墨电极与渣中的 FeO、 MnO 等氧化物进行反应,减少了渣中的不稳定氧化物,提高精炼渣还原性,并且生

成的 CO 气体加上底吹氩气等惰性气体,使炉内保持还原性气氛,有效地进行精炼 反应和防止钢液被二次氧化。

(2)吹氩搅拌 精炼过程中,从钢包底部吹入氩气对钢液进行搅拌和精炼。吹氩搅拌能使钢液文献综述

与精炼渣充分接触,使钢—渣之间物质和热量交换更加充分,促进脱氧脱硫等反应 的进行。同时,氩气上浮过程中还会吸收钢液中的气体,吸附钢液中的夹杂物,使 其上浮至钢液表面,被渣层吸收。

吹氩搅拌还能加速钢液温度与成分的均匀化,有利于准确调整钢液的成分,优 化钢材质量。此外吹氩搅拌可以促进精炼渣中氧化物的还原反应,有利于回收铬、 钼、钨等有益的合金元素。

(3)埋弧加热

LF 炉采用石墨电极对钢液进行加热升温,加热时三相电极电弧插入渣层进行埋 弧加热。这种加热方式的热效率高,热辐射小,因此能够较好的保护炉衬,减少电 极和炉衬耐火材料的损失。同时增加了钢渣界面积,能够促进脱氧、脱硫反应的进 行。由于 LF 炉加热保温性能较好,埋弧加热能够精确地控制炉内的温度,温度波 动范围可以控制在±5℃之间,这对于之后的连铸工艺以及改善钢材质量具有重要作 用。

此外,石墨电极还和钢包中的氧气进行反应生成碳氧化物,使炉内的氧含量降 至 0。5%甚至更低,阻止炉内的氧和金属反应,保证精炼过程炉内的还原性气氛,使 钢液进一步脱氧、脱硫、去夹杂,有利于改善钢液质量。

(4)白渣精炼

LF 炉精炼主要依靠炉内的白渣或者高碱度还原渣进行。LF 白渣量一般为钢液 的 1%-2%,主要成分为 CaO—CaF2,通过吸附溶解钢液中的氧化物达到脱氧效果。 由于 LF 炉内具有良好的还原性气氛,结合吹氩搅拌的影响,白渣在 LF 炉内具有很 强的还原性。但在实际的 LF 精炼时,炉内条件较难达到白渣要求,一般会选择高 碱度还原性渣的造渣工艺,使炉渣碱度 R 达到 5 以上,保证炉内较好的流动性和还 原性。因此,LF 炉工艺的核心就是高碱度还原渣,这也是提高钢液纯净度的关键。

经过 LF 处理后的钢液可以达到很高的质量水平[11]:来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

(1)脱硫率 50%-70%,可生产出硫含量≤0。01%的钢。如果处理时间充分,甚至可 达到硫含量≤0。005%的水平。

(2)生产高纯度钢,钢中夹杂物总量可降低 50%,大颗粒夹杂物几乎能都全部去 除。

(3)钢水升温速度可达到 4℃/min-5℃/min。 (4)温度控制精度±3℃-5℃。 (5)成分控制精度高。

1。2。2 LF 精炼工艺流程

LF 炉精炼的基本工艺流程如图 1-1 所示,各工艺过程简述如下[12]:

(1)钢包吹氩。钢包吹氩从出钢开始,一直到钢包吊往 LF 等待工位。此阶段吹 氩搅拌的冶金目的包括:促进出钢加入的合金与造渣剂的熔化溶解;均匀熔池温度; 去除出钢过程中的脱氧产物;加强渣金混合,降低钢液中的硫含量。

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