LF炉工艺技术操作规程A01.docx
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LF炉工艺技术操作规程A01.docx
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LF炉工艺技术操作规程A01
1LF炉工艺流程图
电极准备
设备准备
通电准备
冷却水准备
合金辅料准备
液压准备
测温取样
供电操作
造渣操作
吹氩操作
合金调整
温度调整
喂丝操作
钢包到台车位
台车到处理位
LF处理
结束处理
【测定渣厚】
吹氩操作
炉盖下降
开出台车
加覆盖剂
吊包
2LF精炼作业前准备
2.1调出生产信息画面,了解当班生产计划。
2.2作业前设备检查。
检查各系统介质压力流量温度是否正常,各设备冷却水压力流量温度是否正常。
{主控室电脑画面}
2.3水冷炉盖
水冷炉盖升降运行是否正常。
水冷炉盖是否漏水,炉盖内部有无粘钢或粘渣
2.4检查测温及取样系统
检查测温及取样系统有无机械损伤,枪升降运动时,是否平稳,有无异常响声,上、下行顺利。
2.5喂丝机工作正常。
有无充足丝线
2.6钢包车的检查。
运行轨道及轨道两侧无钢,渣,杂物。
起动应平稳,停位应准确,氩管滑线工作正常。
2.7变压器系统的检查。
确认一次电压正常无缺相,是三相平衡。
确认变压器冷却水流量、压力、温度是否正常。
2.8检查确认一次除尘系统工作是否正常。
2.9检查确认加料系统
检查确认加料系统设备工作正常,称量料斗称量是否准确有无惯性余量,震动给料机工作是否正常,各料仓软连接是否有破损。
各种原、辅材料能满足本班次生产要求。
原、辅材料的检查
电极的检查与确认。
电极长度符合使用要求,尽量避免在冶炼过程中接放电极。
电极夹持器工作是否正常。
电极的升降是否正常。
检查电极接续站的备用电极情况。
确认水冷母线、水冷电缆、电极夹持器的冷却水量在正常使用范围。
检查炉坑和轨道两侧的积渣,溅渣少,不影响下一炉操作,如溅渣多,则应做相应的处理。
电极接续站的电极原则上要及时接上,备用,如没有接好的电极则要接上。
能源、介质系统的检查。
变压器一次高压正常无缺相。
压力、流量应正常。
确认压缩空气系统,水冷系统工作状态良好。
确认底搅系统运行正常,惰性气体管道压力≥1.0MPa。
2.12生产所需各种工器具的检查。
调炼钢有关画面。
了解处理钢种和熔炼号。
了解转炉出钢温度和成份。
了解钢包情况。
(使用次数,是否为新包,黑包,有无包底,包壁,包沿
了解转炉下渣情况。
与化验室联系。
联系送样筒。
联系非常规取样。
风动送样设备故障时联系处理。
2.16与生产调度联系,反映LF炉设备情况。
3LF工艺操作
3.1正常工艺操作
钢包座包→底吹氩搅拌(破壳)→【测渣厚】→钢包车开进LF工位→调整氩气流量到合适强度→测温[定氧]、取样→加造渣料→加热→加脱氧剂→测温、[定氧]→加合金、[增碳剂]→吹氩搅拌均匀→测温、[定氧]、取样→加热→[成份微调]→[吹氩搅拌均匀化]→[测温、取样]→喂丝→软吹(钢水液面轻微波动且液面不裸露)→测温、[定氧]、取样→加保温剂→钢包车开至吊包位→吊包。
3.2异常情况工艺操作
3钢水到站大包钢水表面未结壳时的加热处理
钢包座包→底吹氩搅拌(破壳)→[测渣厚]→钢包车开进LF工位→调整氩气流量到合适强度→测温、[定氧]、取样→加造渣料→加热→[加脱氧剂]→测温、[定氧]→加合金、[增碳剂]→吹氩搅拌均匀化→加热→测温、[定氧]、取样→[保温]→测温、[定氧]→[喂丝]→软吹→测温、[定氧]、取样→加保温剂→钢包车开至吊包位→吊包。
3钢水到站大包钢水表面结壳时的加热处理
钢包座包→底吹氩搅拌(破壳)→钢包车开进LF工位→加热化渣→调整氩气流量到合适强度→测温、[定氧]、取样→加造渣料→加热→[加脱氧剂]→加合金、[增碳剂]→吹氩搅拌均匀化→测温、[定氧]、取样→[保温]→测温、[定氧]→[喂丝]→软吹→测温、[定氧]、取样→钢包车开至吊包位→加保温剂→吊包。
注:
[]内的操作必要时进行。
3.3LF处理周期
LF加合金调整时的处理周期为25~30分钟。
LF升温处理时的处理周期为28~35分钟。
LF进行脱硫处理时的处理周期为35~40分钟。
对于成品[S]≤0.003%的炉次处理周期为40~50分钟。
4LF处理钢种的规定
4.1低硅钢种([Si]≤0.07%)可在LF整调成分、温度,原则上不在LF进行脱硫处理。
4.2低碳钢种([C]≤0.03%)可在LF调成分;低碳钢种([C]为0.03~0.05%)可在LF调成分、升温(升温幅度≤20℃)、脱硫(脱硫幅度为0.002~0.005%)。
4.3非以上两种情况下的其它钢种,可在LF进行调整成分、温度及脱硫处理。
5LF介质使用标准
冷却水系统:
冷却部位
入口温度℃
出口温度℃
报警温度℃
入口流量m³/h
入口压力MPa
出口压力MPa
炉盖
35
55
70
210
变压器
35
55
电极横臂
35
55
54
顶枪盖板
35
55
水冷电缆
35
55
60
21
闭合系统
35
55
7
中央液压
35
55
13
总计
371
事故水
110
氩气系统:
系统名称
压力,MPa
最大流量,NL/min
底吹氩系统(正常)
每块1000
(高压旁通)
每块1000
压缩空气:
压力,MPa
流量,Nm3/min
压缩空气
2
6LF技术参数
主要技术参数
序号
项目
单位
参数
1
正常炉子容量
t
120
2
最小钢水处理量
t
100
3
钢包净空高度
mm
300≤净空≤950(钢液面以上到包沿)
4
电极直径
mm
Ф450
5
加热速度
℃/min
4.0~℃/min
6
变压器容量
MVA
20
7
最大电极电流
kA
36+10%
8
处理周期
min
30~35
9
炉盖提升速度
m/min
10
炉盖行程
mm
500
11
电极提升速度
m/min
上5.0/下3.0(自动)
上6.0/下4.0(手动)
12
电极行程
mm
2800
13
电极响应时间
ms
≤150
14
极心圆直径
mm
Ф740
15
观察孔尺寸
mm
500×700
16
测温取样孔尺寸
mm
17
喂线、顶吹氩孔尺寸
mm
18
变压器二次电压
v
340v~300v~220v
19
变压器二次电压级数
级
13
20
惰性气体压力
MPa
7LF处理判断标准
温度:
LF处理前钢水温度若低于该钢种冶炼工艺技术要点的温度范围则进行升温处理;反之进行保温或降温处理直至目标温度。
经LF升温处理后成份的变化量(参考值):
对于升温量大于20℃的炉次,回碳、回硅、回锰、回磷量分别按(C0.01~0.02%、Si0.01~0.02%、Mn0.01~0.04%、P0.001~0.003%)考虑。
拒处理条件
渣厚:
一般情况下钢包顶渣厚度应≤90mm,若渣厚>150mm拒处理。
罐沿:
罐沿额头>120mm,造成无法喂线或影响炉盖升降拒处理。
钢水要求:
钢水表面应无硬钢渣壳,以保证底吹氩能正常工作,否则拒处理。
钢包净空要求:
净空小于300mm或大于950mm拒处理。
8LF测温取样
钢包到位后,吹氩搅拌3分钟方可测温取样;对于[C]≥0.20%的钢种,应保证吹氩搅拌3~5分钟后方可进行测温取样。
在处理过程中合金加入后至少吹氩搅拌3分钟,方可取样。
8.3LF处理后测温取样要求
正常罐等待时间超过10分钟、其它罐况等待时间超过8分钟的炉次,必须重新测温。
取最后一个成分样时距处理结束的时间不大于8分钟。
8.4测温、取样的规定
8.4.1探头在钢水中的插入深度:
400~500mm,探头距钢包包壁距离:
>400mm。
8.4.2测温枪/定氧枪应尽可能快的插入钢水并准确定位到要求的位置,到位后握测温枪/定氧枪的手不得上下左右晃动以确保测温、定氧的精确性
探头在钢水中停留时间:
探头类型
在钢水中停留时间,秒
测量失败提枪时间,秒
测温
见声光信号
4
测温+定氧
见声光信号
6
取钢样
5~10
5
取气体样
15~20
5
定氢
30~70
20~30
取钢样、取气体样操作。
在需要取气体样时,应提前40min准备好速冷设施,以保证使用时的速冷效果;
在取钢样、取气体样操作时,取样设施插入钢水的速度应尽可能快且准确定位到规定的位置;待在钢水中的滞留时间足够后应慢速提出钢水面以防还没有凝固的钢液从试样里流出而中空试样、导致取样失败。
8.6.3取钢样结束后,将钢样通过风动送样至化验室,之前确认钢样与输入样号一致;取气体样结束后,立即敲出针状试样并保持平直放入速冷设施,待冷却以后贴好样号标签送至化验室。
针状气体取样器应轻拿轻放,以防损坏其中的真空管导致取样失败
9LF供电升温制度
电压级数:
共13级
通过不同的电压级数和不同电流档的组合,达到不同的升温速度。
9.2供电升温原则:
如果测温值低于LF开始及过程处理温度,供电升温直至达到目标温度。
9.3供电升温标准作业。
9.升温前做好钢液脱氧操作。
9.升温前必须加渣料,渣料加入总量不小于600kg。
渣料加入量以满足埋弧需要为原则。
9.升温过程中,根据炉渣厚度及埋弧效果可补加埋弧渣,每批120kg。
如果炉渣稀,在升温过程中可加入电石25~50公斤(每批12.5公斤),以改善埋弧效果。
在起弧化渣阶段,采用11~13级电压。
炉渣埋弧后,根据埋弧情况和升温幅度逐渐加大电压进行升温。
加合金期间、测温取样期间应断电并抬起电极。
9.升温幅度小于10℃及造渣处理可采用9~12级电压。
连续升温10分钟,应停止加热1~2分钟,进行大气量搅拌以便钢水温度上下均匀,不致渣面局部温度过高。
加热期间,底吹氩流量控制以电极微微上下振动为准.
10合金化制度
初次合金化
合金和增碳剂加入时机:
节奏正常情况下:
所有合金和增碳剂必须在第一个钢样化学成份出来及主加热阶段结束并测温后,钢水温度达到Te+5℃以上(Te为钢种处理结束的目标温度,见钢种冶炼技术标准),炉渣脱氧良好彻底后才能加入钢水。
节奏紧张情况下:
FeSi、FeMn可以在炉渣脱氧后,主加热阶段的两次主加热之间加入钢水,其余合金必须按1.1情况执行。
而且此时[Mn]按钢种成分中下限控制。
初次合金化时,按钢种冶炼技术标准的要求计算合金及增碳剂加入量。
并按成分要求目标含量的中下限控制
对于低硅铝镇静钢的Als的控制必须优先采用喂铝线的方式;只有在喂丝机故障不能喂铝线时,才能采用加铝锭的方式,面且加铝锭必须在主加热阶段结束后才能进行,防止钢水增硅。
增碳一般先采用合金增碳,再采用增碳剂或喂碳线增碳。
二次合金化
初次合金化后所取钢样分析出来后,如有必要,开始进行二次合金化。
二次合金化时,按钢种冶炼技术标准的要求计算合金及增碳剂加入量。
最终成份调整
LF处理未期,如有必要,进行最终成份调整。
按钢种冶炼技术标准的要求计算加入量。
采用喂丝方式进行最终成份调整时,喂丝顺序为:
铝线、碳线、铌线、钛线、硅钙线、硼线。
对于钢中[Ti]的控制,应首先加铝脱氧,并且定氧测得[O]≤10ppm时,才能加入FeTi或喂入钛线。
并保证软吹状态防止FeTi氧化
对于钢中[B]的控制,应首先加铝脱氧,并用钛铁脱除钢水中的氮,而后才能喂入硼线。
.3.2[Als]必须通过喂线机进行喂线调整。
调整碳量在0.01%~0.04%范围内时,用碳包芯线调碳;调整碳量>0.04%时,可用增碳剂调整碳。
11加入量的计算
11.1合金加入量的计算
目标成份%—实际分析成份%
合金加入量=——————————————×钢水量(kg)
合金元素含量%×合金收得率%
注:
实际分析成份是指合金加入前最近一次取样的分析成份。
11.2增碳材料加入量的计算
目标成份%—实际分析成份%
增碳材料加入量=——————————————×钢水量(kg)
增碳材料C含量%×C收得率%
注:
实际分析成份是指增碳材料加入前最近一次取样的分析成份。
11.3喂铝线
11.喂铝线长度的计算
目标铝含量%—实际铝含量%
喂铝线长度(m)=——————————————————×钢水量(kg)
铝线单重(kg/m)×含铝量%×收得率%
注:
实际含铝量(%)是指喂铝线之前最后一次加热之后的取样分析的含铝量或定氧偶头测出的含铝量。
11.喂铝线时间
喂铝线长度(m)
喂铝线时间(min)=——————————
为铝线速度(m/min)
喂铝线速度:
喂铝线速度(m/min)=180~250m/min
11.4喂CaSi线
喂CaSi线重量(kg)=吨钢CaSi加入量×钢水量。
喂CaSi线速度(m/min)=250~300m/min。
CaSi线喂入重量
喂CaSi线时间(min)=——————————————
CaSi线单重×喂CaSi线速度
11.5喂碳线
目标碳含量%—实际碳含量%
喂碳线长度(m)=————————————————×钢水量(kg)
碳线单重(kg/m)×含碳量%×收得率%
注:
实际含碳量(%)是指喂碳线之前最后一次加热之后的取样分析的含碳量。
喂碳线时间
喂碳线长度(m)
喂碳线时间(min)=——————————
喂碳线速度(m/min)
喂碳线速度:
喂碳线速度(m/min)=200~300m/min
喂丝线结束时的延时:
喂丝线结束至丝线开始回抽延时时间:
5秒。
喂丝线结束后的回抽长度:
喂丝线结束后的回抽长度:
1.2~。
合金、材料温降参考值
120吨钢水每加入100公斤合金、材料的温降参考值:
材料
温降值,℃
C粉
HcFeMn
-1.8
LcFeCr
-1.5
HcFeCr
-1.7
LcFeCr
FeMo
FeSi
渣料
Al
Ni
FeNb
FeTi
CaSi
降温废钢
精炼用合金料成分表
名称
Mn
Si
P
S
C
高碳锰铁
P
Si
Mn
S
C
磷铁
V
Si
P
S
C
钒铁
Cr
Si
P
S
C
铬铁
Ti
Si
P
S
C
钛铁
Cr
Si
P
S
C
高碳铬铁
Cr
Si
P
S
C
低碳铬铁
Si
Mn
P
S
C
低碳硅铁
Si
P
S
Ca
硅铁
Mn
Si
P
S
C
中碳锰铁
Al
Fe
Si
铝线
铝球
Al
Si
Fe
Cu
增碳剂
固定碳
全硫量
灰份
>98
合金及增碳剂参考收得率:
材料
主元素收得率%
C收得率%
FeCrHC
99
90
FeCrLC
99
90
FeMnHC
90~100
90
FeMnLC
90~100
90
FeMo
100
FeNi
100
电解镍
100
FeNb
90
FeSi
95
FeTi
70~95
FeV
95
FeSiMn
85~95
铝锭
50~80
铝粒
50~80
钛线
85
硼线
85
硅钙线
Ca:
25(Si:
90)
铝线
60~90
增碳剂
90
碳线(石墨)
95
12造渣制度
12.1测量渣厚
测量渣厚时机:
在钢包钢水到达吊包位,座包后,测量渣厚。
测量渣厚的要求:
测量渣厚用的氧管应垂直插入钢水。
根据目测渣厚和手感应将氧管头部穿过渣层插入到钢水中,并稳定地停留10~15秒,使插入钢水部份的钢管完全熔化。
根据氧管上钢渣界面的痕迹与渣面痕迹之间的距离测量渣厚。
钢水到站时,如果钢水表面结壳,则可以不测量渣厚。
12.2添加渣料
12.根据钢液面上渣厚情况加造渣料,精炼过程中钢包内的总渣量控制为9~13kg/t钢。
全部渣(石灰和熔剂)应分三四批加入,每批渣料加入应有相应间隔。
12.2.2当渣厚≥80mm,在首次加热时,加入1批200~300kg石灰。
12.2.3当25mm≤渣厚<80mm,在首次加热前,先加入1~2批石灰,每批100~150kg。
然后,在开始加热后,尽早加入1~2批石灰,每批300~500kg,在加入石灰后紧接着加入1批萤石150~200kg。
12.2.4当渣厚<25mm,在首次加热前,先加入1~2批石灰,每批100~150kg。
然后,在开始加热后,尽早加入2批石灰,每批400~500kg,在加入石灰后紧接着加入1批萤石200~300kg。
12.2.5在以后的加热过程中:
如果渣较稀,可再另加入1批石灰200~300kg;如果渣较稠,可再另加入1批萤石100~150kg。
有特殊要求的钢种按专门规定的加渣要求执行。
12.3渣还原操作
LF炉处理过程中,通过取渣样,判断炉渣状况。
渣况分为以下四类:
白渣:
易碎,几乎为白色,有时为淡灰色或淡绿色(由于含有Cr2O3)。
黄渣:
渣层厚呈现深黄或土黄色。
脱硫效果好,稍加脱氧加热为白渣
玻璃渣:
渣层薄而发亮透明,应合理补充CaO。
黑渣:
黑色,氧化渣,含有大量FeO和MnO
(在加热过程中根据渣况用铝屑、铝粒等脱氧剂来还原炉渣。
脱氧剂加入顺序遵循‘先弱后强’原则,铝屑、铝粒加入量根据每炉次渣况能达到白渣目的而适量加入,铝屑主要用于脱渣中的氧。
)
12.脱氧剂加入方法
炉渣基本熔化后,分批将袋装铝屑、电石等,从炉门口投入钢包渣中。
炉渣基本熔化后,开始加第一批,每一批铝屑10~20公斤、电石5~10公斤。
铝屑、电石应加在电极附近的渣面上,而不要投入钢水裸露面或电弧下。
随时观察顶渣状况,发现顶渣脱氧不活跃,立即加入下一批。
对于非深脱硫钢种及无造白渣要求的炉次,加入5~8批后,如顶渣转黄白色(即FeO≤2%)则停止加入铝屑、电石,否则继续分批加入,直到顶渣转黄白色为止。
12.4.2对于深脱硫钢种、要求造白渣的钢种及对氧要求严格的钢种(T[O]≤30ppm),则要继续加入铝屑、电石直到渣子转为白色(即FeO≤1%),并持续保持。
12.4.3当炉渣为黑渣时,应采取‘多批次、少量加入到渣面’的方式加入足够的脱氧剂来达到快速造成还原炉渣的目的。
加脱氧剂的要点在于:
尽可能的将脱氧剂直接分散均布加到渣面,让脱氧剂直接和钢渣反应快速脱渣中氧。
12.4.4当炉渣为玻璃渣时,应及时加入精炼,并加入适量的脱氧剂。
当炉渣为白渣时,此种渣况下的脱硫条件最好。
此后适当补加脱氧剂以维持白渣保持时间。
12.4.5初次合金化时,炉渣应为白渣。
12.5渣料加入的注意事项
12.加渣料过程中要避免渣料结团,如出现结团现象应加大底吹氩量,破碎渣团后再加下一批料或通电化渣。
12.在炉渣流动性不好,炉渣较粘时加入萤石,萤石的加入量<总渣量的10%,即<150公斤,具体加入量根据顶渣的流动性而定。
12.升温造渣,渣料的加量不少于500公斤。
12.对于低硅钢种及氩前成份[Si]接近上限的炉次,禁止加入强脱氧剂(铝屑),以防止回硅超限。
12.若埋弧不好,要适当调小电压级数和底吹氩量,同时补加埋弧渣或电石使炉渣起泡。
12.脱硫造渣标准,渣料的加量按1200~1500公斤控制,先加铝球脱氧后加渣料,渣料基本熔化后,开始加入铝屑和电石等脱氧剂造还原渣。
下面只给了几种渣料成分,详细情况请见原料成分表。
石灰:
化学成分%
生烧+过烧率
活性度
CaO
SiO
MgO
P
S
≥90
≤2
≤
≤
≤
≤5
≥330
硅钙线:
名称
Si
Ca
Al
P
S
Fe
硅钙合金包芯线
余量
碳包芯线:
名称
C
TFe
Si
S
H2O
碳包芯线
≥92
≤
≤
≤
≤
备注:
14mm钢板(Q195)厚度0.38~粉芯重量136g/m,每卷3000米
13底吹氩搅拌标准
13.1.LF处理过程中进行全程吹氩。
13.1.1钢包到位后,打开吹氩阀,大流量检查透气砖情况,如果正常,则调节氩气流量使无渣区直径不大于200mm。
13.1.2如透气砖吹氩不良或底吹不开(底吹氩3min以上渣面无反应)时,则采用顶吹喷粉枪进行事故吹氩搅拌。
若因渣结盖较硬底吹不开时,首先进行压坯操作,仍吹不开,再进行事故吹氩搅拌。
13.1.3供电升温时,根据透气砖情况调节氩气流量,以渣面波动,电极微微上下振动为准。
13.1.4加合金期间,抬起电极,增大搅拌强度,钢水裸露直径300~400mm,强搅拌2~3分钟。
13.1.5深脱硫时为获得更好的脱硫效果,在LF加热结束后,加强吹氩搅拌使渣钢面翻腾。
这时要升起电极,关严炉门,搅拌时间2~3分钟。
13.1.6喂CaSi线期间,采用弱搅拌,吹氩强度以钢水不裸露为准,喂线结束后,继续搅拌1~2分钟。
13.1.7取样前,增大搅拌强度,以均匀钢水成份。
取样时,调小氩气流量,保持钢液面平稳。
13.1.8钢水进行成分调整后,应保证净吹氩时间≥5分钟。
13.2底吹氩操作制度
LF钢包底吹氩气流量制度汇总表
序
号
处理阶段
吹氩量(Nl/min)
吹氩时间(min)
0-300Nl/min
1
吹通透气砖并化渣
300Nl/min
2~4
2
加热
100-300Nl/min
每一次加热时间≤12
3
加热后,测温/定氧/取样前快速混匀
100-300Nl/min
1.5~2,最后一次加热≥3
4
测温、定氧、取样
150Nl/min
1~2
5
加合金过程中
150-300Nl/min
1~3
6
强烈脱硫过程中
300Nl/min
由脱硫程度决定
7
喂线过程中
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