第二节 LF炉的特点

太钢二钢厂不锈钢培训教材-LF分册

第二节~~LF炉的特点一、 LF炉的基本概念LF炉(LadleFurnace)是日本70年代初发明的精炼设备。它最初主要配合超高功率电炉，来实现电炉工厂高生产率和高质量钢的生产。大家知道，电炉冶炼分为两个期，即熔氧期和还原期，LF炉是把电炉的还原期任务接过来，在钢包内完成，所以LF炉也称钢包炉。有文献报道，80吨的超高功率电炉与LF炉相配合一个班(8小时)可以生产9炉钢，实现了连铸机的连连铸，成为短流程高效率冶金工厂。这样超高功率电炉就成为一台初炼炉，就能充分发挥超高功率电炉变压器的作用。以一钢电炉为例，电炉变压器功率为31500KVA，而LF炉变压器功率只有9000KVA，两台变压器功率相差3倍多，用超高功率电炉进行还原期作业显然是让变压器在“大马拉小车”，而在炉后配一台小变压器就可以完成还原期的工艺，而且电炉进行熔氧期作业和LF炉进行还原期作业可以同步进行，结果大大缩短了整个冶炼周期，就可以配合连铸机实现连连铸，这就是LF炉在电炉厂能迅速发展的原因。正因为LF炉的上述优点，能用较少的投资解决钢包内氧化渣变还原渣的问题，转炉厂配上LF炉后就能取得电炉钢的质量，因此转炉厂上LF炉的越来越多，LF炉是什么样的呢？请看图4-1。设备是为工艺服务的，设备是工艺作业的基础，LF是初炼炉和连铸机间在钢包内进行作业的中间工艺，因此必须适应初炼炉和连铸机的需要，设备布置有如下特点。二、 LF炉设备布置形式LF炉设备布置形式分为上动式、下动式和联动式。引 刖1-变压器2-旋转机构3-电极升降机构4-加料斗5-水冷炉盖6-钢包7-钢包车图4-1LF炉示意图（一） 、 上动式所谓上动式指的是炉盖和电极升降系统连接在一起能够从处理位摆出的形式，炉盖下只有一个钢包支撑架。需处理钢水时，炉盖和电极升降系统从处理位摆出，天车吊下钢包后，再摆回处理钢水。处理完毕，炉盖和电极升降系统从处理位摆出，天车吊走钢包，等待处理下一炉钢水。这是LF炉设备较简单的一种形式，但作业率偏低，适合单炉作业的电炉厂，如天津大无缝厂就是此方案。（二） 、 下动式所谓下动式指的是炉盖和电极升降系统放在一台固定龙门架上，炉盖下有钢包车轨道，在处理位外有一台（如太钢一钢）或二台钢包车交替使用（包钢炼钢厂）。如图4-2。需处理钢水时，钢包放到钢包车上，再将钢包车开到处理位。处理完毕，再将钢包车开到吊钢包位。用二台钢包车交替使用可提高LF炉的作业率，在处理第一炉钢水时就可以将下一炉钢水放到另外一个钢包车上，节省了辅助时间。1-邻包厂镉包车3-囤定花门架4-加料度带5-炉盖 E-电极图4-2下动式LF炉布置示意图（三）、联动式所谓联动式是上动式和下动式的组合，指的是炉盖和电极升降系统能够从第一个处理位摆到第二个处理位，与下动式不同的是同时有二条钢包车轨道，在处理位外每条轨道上各有一台钢包车。如图4-3。需处理钢水时，钢包放到第一条轨道上的钢包车上，再将钢包车开到第一处理位，进行处理。同时，第二条轨道上的钢包车上也放上钢包，开到第二处理位等待处理。第一炉处理完毕后，炉盖和电极升降系统从第一个处理位摆到第二个处理位，连续处理，而第一条轨道上的钢包车可直接开到连铸接钢跨。天车吊走第一炉钢包后，钢包车开回来，吊来第三炉钢水，如此反复。用二台钢包车交替使用可缩短辅助时间，此方案作业率与下动式双钢包方案没什么本质区别。但设备趋于复杂，我厂采用的是下动式双钢包方案。其平面布置图见图4-3。纵剖见图4-4。

图4-3我厂LF炉平面布置示意图三、 极心园概念LF炉终究是在钢包内进行作业，这与电炉不同，下面我们以50吨电炉和50吨LF炉为例作一比较，见表1。熔池直径（米）熔池深度（米）变压器容量（KVA）电炉5.50.631500LF炉2.62.99000表4-1 50吨电炉与LF炉主要参数比较从表1可知，同一吨位的电炉炉体直径大，有5.5米，而LF钢包炉只有2.6米。如果电极之间距离大，必然离包衬距离小，产生的高温电弧（电极电弧温度一般为4000~6000°C）离包衬近，必然对包衬造成损坏，因此必须想方设法缩小电极之间的距离，所谓极心园是指三根电极园心围成的直径，见图4-5。图4-5极心圆示意图四、 单臂式LF炉概念我们知道一般电炉电极升降架都是三臂式，主要是为了解决熔化废钢液面波动大的问题。而LF炉是处理钢包内的钢水，有一个比较稳定的钢水液面，没有电炉熔化废钢液面波动大的问题，因此三根电极可以共有一套升降系统，只要三根电极齐头，就可以同时起弧。这就是单臂式LF炉。如图4-6。单臂式LF炉在缩小极心园方面显示出其优越性，并使设备简单化，电极升降系统只有一套，控制系统也只有一套。电极支撑架平台宽敞，方便检修作业。

图4-6单臂式LF炉示意图三臂式LF炉为了克服这方面的缺点，采用了内倾式电极架，如图4-7,使产生电弧的电极端头部分距离缩小，但给更换电极作业造成麻烦。图4-7内倾式电极示意图五、 二钢厂LF炉的作业特点（一）、 服务于50万吨方板坯连铸机由图4-4可以知道，二钢LF炉在电炉跨有两台钢包车，供给方板坯连铸机的大部分钢水需经LF炉进行调温和脱硫处理，由于有两个在线工位，作业率较高。其工艺流程见图4-8。

2S80M转炉吨转炉>2#吹藐站LF1#2S80M转炉吨转炉y 、|方坯连铸机号|罪吹氯站〔△〔LF2#处理位图4-8方坯钢工艺流程图（二）、 服务于25万吨不锈钢生产=第三炉遂第一炉二第二井前面已经介绍，K-OBM转炉冶炼不锈钢作业周期与连铸机作业周期不匹配，因此需LF炉对VOD处理过的不锈钢进行保温作业，它的典型作业表如图4-9。=第三炉遂第一炉二第二井图4-9不锈钢工艺作业匹配图当K-OBM转炉冶炼周期为90分钟，VOD冶炼周期为70分钟，CC浇注周期为50分钟时，LF炉须对VOD处理后的第一炉不锈钢钢水保温140分钟，CC先连铸第二炉，再铸第一炉，才能实现三炉一连浇。当然K-OBM转炉操作水平高了，冶炼周期为70分钟，VOD冶

C4.件510.Z0KKn(J.05KP(J.070KS(J.01叫T13101CC3.明C4.件510.Z0KKn(J.05KP(J.070KS(J.01叫T13101CC3.明Si0.DIM血C.05MP0.010MSC.C10MT1210TC*45吨C0.之洲Sift.10V血1.泗fa.o必sa.皿热CrIS.25NJTi鼠河T16101CW"吨T16101CW"吨SiKn0.03S0.%咨1.5的o.easyCr18.22«ffi土07K1580VT5电C3.3KCi36.tOSSi0.20,4Ki