1。1。1 国内炉外精炼技术发展

1。1。2 国外精炼技术发展

1。1。3 炉外精炼的冶金特点和功能

各种炉外精炼设备都具备高效精炼的特点，适宜冶炼各类纯净钢、超纯净钢。 其原因在于各种炉外精炼设备的工艺与设备设计能满足以下冶金特点[3-6]：

(1)改善冶金化学反应的热力学条件。如炼钢中脱碳、脱气反应，反应产物为气 体，降低气相压力，提高真空度，有利于反应继续进行。

(2)加速熔池传质速度，对于多数冶金反应，液相传质是反应速度的限制环节。 各种精炼设备采用不同的搅拌方式，强化熔池搅拌，加速混匀过程，提高化学反应 速度。

(3)精确控制反应条件，均匀钢水成分、温度。多数炉外精炼设备，配备了各种 不同的加热功能，可以精确控制反应温度。同时，通过搅拌均匀钢水成分，精确调 整成分，实现成分微调。精确控制化学反应条件，使各种冶金反应更趋近平衡。论文网

(4)增大渣钢反应面积，对各种炉外精炼设备均采用各种搅拌或喷粉工艺，造成 钢渣乳化、颗粒气泡上浮、碰撞、聚合等现象，显著增加渣钢反应面积，提高反应 速度。

目前，随着炉外精炼技术的发展，不同的炉外精炼技术经过运行比较，厂家也 选择不同的炉外精炼设备进行生产，但是其主要功能主要表现为以下几方面：

(1)搅拌熔池，均匀钢液成分和温度，确保钢材的组织成分合格； (2)通过钢渣反应、真空冶炼以及喷射冶金等方法，去除钢中的氢、氮、氧、硫、

磷等杂质和夹杂物，提高钢水洁净度；

(3)可以对钢水进行升温、控温和成分微调，满足窄成分控制的需要；

(4)生产环节的调节功能，能够使炼钢—连铸或者炼钢—模铸的生产处于一种平 衡状态。

1。2 LF 精炼工艺技术

70 年代初期，日本开发并实际应用 LF 炉，即钢包精炼型炉外精炼设备。在总 结和研究分析 ASEA-SKF、VAD 和 VOD 等精炼方法后，日本大同特殊钢公司的大 森厂在 1971 年开发出了 LF 钢包精炼法。当时的炉容量仅为 20t，其目的是将电弧炉 熔炼的还原期转移到炉外的 LF 炉中进行，以缩短电弧炉冶炼周期，提高电弧炉生 产率，充分发挥电弧炉熔化炉料的优势[7]。LF 炉既有上述三种精炼设备的技术功能， 又可避免其中的技术难点。LF 炉采用吹氩搅拌，埋弧加热，白渣精炼（或制造高碱 度还原精炼渣），同时对气氛、温度和成分可进行良好精确的控制，并可与真空系 统组合形成真空精炼炉型。

LF 炉设备主要由炉体（带吹气装置的钢包）、炉盖、电弧加热装置、加料装置 等组成。虽然其设备简单，但是却能进行许多有效的炉外精炼手段，如电弧加热、 合成渣处理、吹氩搅拌等。LF 的操作工艺主要分为以下几个方面：钢包的控制和吹 氩控制；脱氧的控制；温度控制；造渣的控制；成分控制和脱氧和钢水纯净度的控 制。

LF 精炼法是一项非常重要的炉外精炼技术，由于该技术具有许多优越性能，出 现后不久就得到了迅速的应用和推广，相应的技术工艺也日趋成熟。LF 精炼法不仅 推动了炉外精炼技术的发展，而且极大地推动了新钢种的研究，促进了整个钢铁产 业的发展。

1。2。1 LF 精炼功能

LF 精炼技术特点是：精炼作用强，适宜生产超低氧、超低硫钢；利用电极埋弧 加热，能精确控制温度，且温度上升快，热效率高，减轻弧光对炉衬的热辐射；采 用高碱度渣进行还原精炼；具有炉底吹氩搅拌功能，可加速钢-渣间的反应，窄成分 控制较为简便，稳定产品性能。LF 炉精炼具有四个独特的精炼功能[8-10]：