LF爐精煉主要是靠桶內(nèi)的白渣或制造的高堿度還原渣(堿度可達(dá)5以上)，在低氧的氣氛中，由桶底吹入惰性氣體(一般為氬氣)進(jìn)行攪拌并由石墨電極對經(jīng)過初煉爐的鋼水加熱而進(jìn)行脫氧、脫硫、合金化等冶金反應(yīng)，以精煉鋼液。氬氣攪拌能使鋼液與精煉渣充分接觸，加速渣-鋼之間的化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)鋼液溫度和合金成分的均勻化，保證出爐鋼液成分、溫度滿足澆注工序溫度及產(chǎn)品質(zhì)量的要求。LF爐用電弧加熱進(jìn)行溫度補償，可以保證較長時間的精煉時間，從而可使鋼中的氧、硫含量降低(可達(dá)到l0ppm )夾雜物按ASTM評級為0-0.1級。
1）爐內(nèi)氣氛
LF爐本身一般不具備真空系統(tǒng)。靠吹氬氣造成的假真空已達(dá)到脫氣及攪拌的功能。在不抽真空的大氣壓下進(jìn)行精煉時，鋼包上的法蘭盤和水冷爐蓋可以起到隔離空氣的密封作用。再加上還原性渣以及加熱時石墨電極與渣中的FeO、MnO、Cr2O3等氧化物作用，使渣中不穩(wěn)定的氧化物減少，提高了爐渣的還原性，而且還可提高合金元素的回收率，生成的CO氣體，加上底吹氮氣等惰性氣體，增加了爐氣的還原性，若密封較好，可造成微正壓，達(dá)到有效精煉和保護(hù)鋼液不受二次氧化的目的。除此之外，石墨電極還可與爐內(nèi)氣氛中的氧氣作用生成CO氣體，從而可使LF爐內(nèi)氣氛中的氧含量減為0.5，因此阻止了爐氣中的氧向金屬傳遞，保證了精煉時爐內(nèi)的還原氣氛。鋼液在還原條件下可以進(jìn)一步脫氧、脫硫及去除非金屬夾雜物，有利于鋼液質(zhì)量的提高。
2）氬氣攪拌
LF精煉爐底吹氬對鋼水精煉的作用如下：
(1)均勻成份
鋼液進(jìn)入鋼包以后，金屬、爐渣、包襯、合金元素之間的化學(xué)反應(yīng)仍繼續(xù)進(jìn)行。鋼包中的這些反應(yīng)使鋼液的不均勻性增大，通過底吹氬氣對鋼液進(jìn)行攪拌，可使鋼液成分趨向均勻。
(2)均勻溫度
鋼包內(nèi)的鋼液存在著一定的溫度梯度，溫度梯度隨留鋼時間的延長而增大(與出鋼前的包襯溫度有關(guān))。鋼包吹氫以后，由于氬氣的攪拌作用，使溫度梯度減小。吹氬前期一般會有較小的溫降，主要是由于包內(nèi)鋼液循環(huán)，溫度梯度減小，溫度趨于均勻的結(jié)果，而吹氬本身造成的溫降是很小的。
(3)加速傳質(zhì)
精煉過程中吹氫可加速傳質(zhì)，促進(jìn)鋼一渣反應(yīng)，有利于脫氧、脫硫和熔渣吸收夾雜。
(4)加強傳熱
在具有加熱功能的精煉過程中，吹氬有利于加強對流傳熱，提高加熱升溫速度和熱利用率，加速熔化渣料和合金料。
(5)改善鋼水澆注性
鋼包吹氬可改善鋼液的流動性，減輕或預(yù)防澆注中的水口結(jié)瘤，改善澆注情況。
(6)排除夾雜、氣體
氣泡在上升過程中，可吸附攜帶夾雜物加入熔渣。由于氬氣泡的氣洗作用，使鋼液中的氮、氫含量降低，進(jìn)一步脫除鋼中的氧，提高脫氧劑和合金元素的收得率。
(7)改善精煉爐內(nèi)氣氛
對于帶有密封爐蓋的LF精煉爐精煉過程，底吹氬氣泡逸出熔渣面后進(jìn)入鋼液面與爐蓋之間的爐內(nèi)密封空間，氬氣屬惰性氣體，它和電極與熔渣反應(yīng)產(chǎn)生的CO氣體一起增強了爐內(nèi)的還原氣氛，還可以形成爐內(nèi)微正壓，防止?fàn)t渣吸氧和鋼液的二次氧化。
——本文摘自論文文獻(xiàn)綜述
冀公網(wǎng)安備13050002001422號