LF精炼炉造白渣操作实践
李军辉赵文勇沈桂根
（杭州钢铁集团公司转炉炼钢厂杭州310022）
摘要本文主要介绍杭钢转炉厂在LF精炼炉生产过程中的白渣操作方法，总结适合本厂转
家电控制板炉LF精炼炉的白渣冶炼工艺。
关键词炼钢LF精炼、白渣、操作
前言
杭钢转炉炼钢厂现有2座600吨混铁炉，4座40吨顶吹转炉，4座40吨LF精炼炉，
部分钢水经LF精炼脱氧、脱硫、去夹杂、喂钙线对钢水进行钙处理。主要精炼钢种为40Cr、ML40Cr、SWRCH35K、、50#系列、U71Mn、HML10、QD08、1008、T07A、440QZ、10#、20#等，要求每炉钢精炼均为白渣化操作。1、白渣冶炼操作分析
本厂精炼炉白渣冶炼操作方法主要可以归纳为以下三点一分（对转炉厂现有的钢种进行分类，不同类别分别对待）；二调（调整精炼吹氩参数，不同精炼时期采用不同的吹氩控制）；三稳（稳定精炼的通电参数）。1一分
对转炉目前所冶炼的钢种进行简单分类，主要分成三大类第一类主要是以HML10、1008、T07A为代表的低碳低硅钢系列；第二类是以QD08、10#、20#、1018、1012等为代表的优质普碳钢系列；第三类主要是以40Cr、50#、SWRCH35K、U71Mn为代表的中高碳钢系列。
根据不同的类别制定一个基本的加料制度（见表1）。
造渣料第一类第二类第三类石灰7kg/t6kg/t5kg/t萤石适量适量适量高性能精炼剂
5～5kg/t5kg/t1kg/t合成渣5kg/t2kg/t2kg/t碳化硅适量
0.25~0.5kg/t0.25~0.5kg/t含铝合金5～2kg/t1～5kg/t1～5kg/t同时根据出钢下渣情况，对加料顺序进行合理安排。如不管钢水的下渣情况，渣子的干稀状况，只是将已经准备好的造渣料一次性加入钢包进行通电精炼。往往造成精炼结束后造渣料不能化开，不能发挥精炼的脱硫、脱氧、去夹杂的功能。通过现场摸索，首先将准备好的合成渣提前加入到正在等待工位的钢包中；根据炉前下渣量多少、粘稀 等情况，先加入适量的萤石再加入石灰；石灰分两批加，保证所有加入的石灰可以完全化开。分批加入石灰的步骤如下在通电开始1~2分钟后
加入石灰总量的2/3；待第一次加入的造渣料完全化开后，再加入其余的造渣料；脱氧剂（包括碳化硅、高性能精炼剂、硅钙粉等）在石灰化开后根据炉渣的脱氧程度依次适量加入，保证白渣的形成及维持。2二调
通过优化吹氩控制来达到快速造白渣、并加强白渣的精炼效果。炉外精炼过程中钢液的搅拌是重要的单元操作，在精炼过程中起着均
２匀钢液温度与成分、促进钢渣之间反应、加快夹杂物上浮的作用，而且直接关系着其它精炼手段的实现[1]。精炼过程中搅拌是必不可少的手段，合理的搅拌可以提高钢液的质量，但是不合理的搅拌可能恶化钢液质量[2]。
泡沫渣是液体炉渣和一定成分的炉气的混合相，当气泡在炉渣中溢出速度较慢，炉渣与气体形成蜂窝状结构，增大渣钢反应界面，发挥精炼效果。而气泡来源主要是C、O反应生成的CO、CO2及吹氩过程的氩气泡，当吹氩过大会造成炉内的气泡迅速逸出，达不到造白渣的要求。如从精炼开始到结束都保持一定的吹氩压力和流量，前期吹氩过小对化渣不利，后期吹氩过大易卷渣、吸气，既不能有效保证快速化渣，也不能避免夹杂物的卷入。为此我们制定了一个较为合适的吹氩制度如图所示。图中的
吹氩流量数值只代表大与小的概念，实际数值以现场操作为准。
吹氩流量（M/L）
10050
通电时间（min）0525
图LF精炼过程吹氩制度示意图
3
在精炼前期由于要加入大量的造渣料，必须有较大的吹氩压力才能保证所加入的料在钢包表面完全铺开，保证造渣料不在加料孔边堆
３积，为造出白渣提供有利条件。当造渣料化开后，要达到发泡的效果，必须减小吹氩压力，便于维持发泡埋弧，增强钢渣反应及脱硫的效果。通电结束后，再减小吹氩压力和流量，保证钢水一定的弱吹时间，使得各类夹杂物充分上浮，从而提高钢水纯净度，达到钢水精炼的目的。3三稳
稳定供电制度来保证白渣的造出和维持。通过实践操作，提出了一个较为合理的供电制度如图所示。转接卡
通电开始采用小电流起弧，防止因突然大电流起弧电极晃动厉害造成断电极。起弧稳定一定时间后，进入加料阶段，此时为了保证造渣料完全化开需增大电流，用高电能转化的
热量融化造渣料。当造渣料完全化开后考虑浇注温度要求进行调温处理，逐步降低通电电流，维持精炼功效。
电压（V）225213
01510通电时间（min）
图LF精炼过程电压调整图
电流（KA）20
15105
011020通电时间（min）
玻璃退火炉
图LF精炼过程电流调整图
４2、冶炼操作效果
1）、取得较高的精炼脱硫率。中高碳钢脱硫率达到50%；低碳低硅钢脱硫率大达到30%。
2）、该工艺操作降低了钢水的氧含量。中高碳钢的平均钢水氧活度达到了10ppm以下，低碳低硅钢平均氧含量达到20ppm以下。3）、该操作法提高钢水的纯净度。45#钢大颗粒的硫化物夹杂达到0.5级，硅酸盐夹杂达到5级，球状氧化物大颗粒夹杂也有较大幅度地下降。
５
扩展阅读LF精炼炉工艺技术操作规程
LF精炼炉工艺技术操作规程A/0
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φ400mm2）电极长度1800mm3）体积密度74g/cm34）单重
301kg或393kg5）电阻率42、埋弧渣
1）主要理化指标
SiO2≤0%CaO44+8%Fe2O3≤0%MgO210%烧失＞35%水份≤5%粒度220mm2）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＜0%。
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35kg/t钢（交流钢
包炉）或58kg/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35NL/min。3、合金包芯线
1）钙铁包芯线主要理化指标（使用量0.5kg0kg/t钢）
规格单重铁粉比CaFe合金粒度第1页共10页LF精炼炉工艺技术操作规程A/0
φ13mm≥380g/m1:36≥25%≥65%＜1mm2）铝线和金属钙线等主要技术条件
名称硅钙钡线硅钙线金属钙线碳线铝线线型（mm）φ13φ13φ13φ13φ816钢带厚度（mm）0.4X550.4X550.4X550.4X55芯粉重（g/m）≥230≥195≥200≥140线重主要成份（%）
（g/m）≥410Si≥45Ca≥16Ba≥9≥350Si≥55Ca≥24≥350Ca≥27≥300C≥98≥220Al≥973）
硅钙线成份要求
Ca2431%Si5060%Al≤0%C≤2%p≤0.04%S≤0.04%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
CaO4854%Al2O34347%MgOF e2O3SiO23≤3%≤4%6%熔点≤1300℃水份≤0.5%粒度
130mm2）使用方法
加入量为57kg/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
1、变压器及二次回路
2、电极、电极提升柱及电极臂
3、炉盖及抽气罩
4、吹氩搅拌系
统5、钢包及钢包运输车6、渣料、合金加入及称量系统
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三、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）脱硫反应式为彩铅芯
【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。
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2）钢包渣改质，控制钢包渣碱度R≥5，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CaOAl2O3SiO2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】。
塑料角码>人才库管理LF炉钢包渣最终控制成分
处理钢水CaO（%）MgO(%)Al2O3（%）SiO（(FeO+MnO)%2%）硅镇静钢铝镇静钢5060556571045152520301520510＜1＜0.54）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。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。
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