LF炉精炼工艺技术研究

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5圣汔 0言粉揍DONGF ANG TURBI NE

2 1年第1 0 O期

田明石方吴协正铭(方汽轮机有限公司，四川德阳，6 8 0 )东 10 0

摘要：随着核电、风电、超临界、超超临界汽轮机组的相继投产，铸钢件的品种越来越复杂，质量要求越来越高。这对以电弧炉单炼为主要生产方式的钢水质量提出了严峻考验，对电弧炉+ F双联生产及炉外精炼措施提出了迫切要求。 L炉一

段时M以来，尔汽使用L炉冶炼多钢种铸钢件方面进行了积极尝试，但由于在L炉设备特性及精炼工艺技术方面缺 F F

乏研究，对 J外L炉允进技术的转化和应用方而也没有取得突破性进展，使得L炉在实际生产中的作用未能充分发、 F J F

挥。该文就科研实践与理论分析相结合，对L炉设备特性及精炼艺技术进行了基础性研究。 F

关键词： L炉；精炼；丛础性研究 F

Re e c fRe i ig T c n og a l r a e s ar h o f n e h ol y i L d e Fu n c n nT a i g h, n i g, u Xi z e g i n M n s i Fa g M n W e h n( o g a gT r ieC . t . e a g S c u n6 0 ) D n fn ub n o, d D y n ih a 0 0 L 1 8

Ab ta t W h l u la o r wi d p we, u e c i c l u b n sa d u ta s p r rt a r i e r u n o p o u t n i u sr c: i n c e rp we, n o r s p r rt a r i e n l—u e c i c l u b n swe ep ti t r d c i n o r e i t r i t o c u t, a it fc s te sp o u e y o r c r o a i n wa r n n r o lx a d q a i fc s se l wa e u r d o n r v rey o a tse l r d c d b u o p r t s mo e a d r o e c mp e, n u l y o a t t es y o t s r q ie

hg e adhg e. u lyo q i s e po u e yacfraeme asv r ts b a s f o t gacfra e t l l ih r n ih rQ a t fiud t l rd cdb r n c t e ee et yme

n ji i r n c h a e i l e u , o nn u wi df r a e o x e n lf r a e r f e n sr q i d u g n l S n ea p ro ft, a d y t l k n so s t es u n c r t r a u n c e n me t e i wa e ur r e t e￣ i c e id o me weh d ma ea t me t i d f a t e l i r o c s

b d e f r a e weh d’ s c e d t me d u l n a p ia i n a d ta s o ma i n o d ef r a e a v n e e h o o y a c i e y l l u c, a nt u c e e n o sy i p l t n r n f r t f a l n c d a c d t c n l g, s rb d a n r c o o l ut h a k o e e r h o q ime tc a a trsis a d r f i g tc n l g f l d e f r a e O ld e f r a e d d’ o e ae o t e lc f r s a c n e u p n h r ce it n e n n e h o o y o a l n c,S a l n c i n t p r td c i u u s f c e t n p a t e h s p p r b sc l e e r h d o q i me tc a a trsis a d r fn n e h o o y o a l r a e u i in l i r c i .T i a e a ia l r s a c e n e u p n h r c e it n e ig tc n l g f l d e f n c, y c y c i u a s c a e e r t r c ie s o it dt o y wi p a t . h h c

Ke r s ld e f m a e r fn me t b sc r s a c y wo d:a l u c, e e n, a i e e r h i

1试验方法本试验选择电弧炉单炼与电弧炉+ F双联冶 L炉

温度控制提供基础性数据；二是钢液纯净化研究，为L炉精炼技术能力评定提供基础性数据； F 三是合金化任务与化学成分控制，为制定合理精炼工艺提供基础性数据；四是 I炉的渣制度研 F究。

炼过程作对比分析，其中L炉功能主要为电弧加 F热、吹氩搅拌、渣洗精炼、合金

化。试验与检测主要分四个方面进行：一是钢包

热况研究，为制定吹氲压力、送电曲线、钢水

2试验内容及结果

作者简介：田明石 ( 9 0 ) 17一，男 .先后毕业于四川省机械 l学校铸造班，四川大学自 修大专班，重庆大学材料 I:程系 (冶炼 )高级函授班，大专文化，从事材料 (冶炼 )_艺技术： 0。 T作2年

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2年第 1 01 0期

DO NGF ANG TURBI NE

索言乞 5 扮揍 1

表 1钢液中加入 1合金元素时对钢液温度的影响% 2 1 F包热工况研究 . L钢 ( )钢包预热烘烤。L钢包烘烤，手动控温 1 F从冷态 (0C)慢升温到 8 0E,需要4;达到 2￣缓 0￣ h

热包状态 ( 0￣ 80C~1O￣后，仍然需要保持烘 I0C)烤时间大于2。数控控温从冷态 ( 0C)升温到 h 2￣ 10￣ 0C,需要 l;达到热包状态 1 O￣后，只需 1 h I0C要保持烘烤时问2即可满足使用条件。 h ( 2)冶炼中的热工特性。L炉冶炼过程中的 F吹氩搅拌对钢液温度的影响。氩气的吹人对钢液温度的影响，据测量，4 t降 00 8/ n 0下 . 0 mi,

2t降 0 1c/ i,1t降 00。 0下 . 5【r n 5下 0二a .5C~01”由 . 。此可见，正常压力下 (裸露液面 )吹氩对钢水不

能量平衡计算，应涉及进入体系的能量、体系内能变化、体系的热损失三个部分，是一个很复杂

温度的影响不是很大，吹氩搅拌主要作用之一就是均匀钢液温度 (图2)。见

的系统工程。在若干边界条件不能精确设定前提下，计算值与实测值偏差 1%以上… 0。研究中发现渣层厚度、铁合金加入、吹氩搅拌对钢液温度有规律性的影响。

渣层厚度对钢液温度的影响。图 1明，表L炉适宜的渣层厚度为5 m F 0 m~1 0 0 mm。

图2吹氩搅拌钢包内钢水的温度分布( )

2 2钢液纯净化研究 . 221中【、[、[变化 ..铜 N] H] 0】

钢中的氧：一方面，电弧炉初炼钢水经过 L精炼，钢中的氧含量从 145p m降低到平均 F 2. p 5 . p m,脱氧率 5%。另一方面，随着精炼时 8

p 7 3图 1同渣厚条件下，渣表面热损失随时问的变化不(罔中由上至下曲线分别为渣层厚3rm,4 m 0 a 0 m, 5mm, 01 0 m, 1 0 0m 5 mm,2 0 m) 0m

间延长，溶解氧有所上升。

钢中的氮：N的传质系数低，原料中带人的氮用吹氩搅拌方式去除十分困难，而且由于精炼后脱氧充分，钢液反而会从炉气中吸N。另外，不合

铁合金加入钢液对钢液温度的影响。分为3个

阶段：一是合金被加热，从初始环境温度上升到与钢水相同温度，大量吸热；二是合金熔化吸热；三是合金溶解并扩散于钢液中，吸热。表 1示

理的送电制度对钢液含氮也有不利影响 (电离如增氮、裸钢增氮等 )。总的趋势是：随精炼时间延长，含氮量略有增加。 钢中的氢：钢液经 L精炼处理后，脱氢率达 F￣ 6%~9%,绝对值小于 1 p m。但该 L炉无 J 10 0 . p… 5 F

出了部分合金加入量为1 - F%H对L炉钢液温度的影，] -响。

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52索汔粉揍 右DONGF ANG TURBI NE

2 1年第1 0 0期该尽量放在L炉内完成。 F2 3 2脱硫 ..

真空处理能力，精炼后钢液实际含氢量与电弧炉初钢水 (原样 )氢含量基本持平，无明显变还化。

L炉精炼脱硫实际上仍然是通过精炼渣扩散 F脱硫。基本化学反应如下：【l ( ) ( )+O S+ O= S【】= (S/%】% )[S

22 .. 2夹杂物评级与分析

电弧炉试样夹杂物评级为：D (化物类 )类氧 细 20 0 .0,粗 0 0或 1 0;L炉试样夹杂物评级 . 0 .0 F 5 0为：D (类氧化物类 )细 1 0 . 0~1 0,粗 0 0。 0 .0 5 . 0 5数据显示，经过 L炉精炼，钢中夹杂物从平均 F D (化物类 )细20 0类氧 .,粗 05 0~1 0,下降 0 . 0 .0 0 …… 此处隐藏：3674字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……