1 LF精炼技术概况 1
1.1 LF精炼技术的发展 1
1.2 LF的形式 3
1.2.1 交流钢包炉 3
1.2.2 直流钢包炉 4
1.2.3 等离子枪加热钢包炉 5
1.3 LF设备 5
1.3.1 电极加热系统 5
1.3.2 水冷炉盖系统 5
1.3.3 合金渣料加入系统 6
1.3.4 喂线系统 6
1.3.5 除尘系统 7
1.3.6 测温取样系统 7
1.3.7 吹氩搅拌系统 7
1.3.8 钢包及钢包车系统 8
1.4 LF耐火材料 8
1.4.1 炉盖用浇注料 9
1.4.2 渣线部位用耐火材料 9
1.4.3 包壁用耐火材料 9
1.4.4 包底用耐火材料 10
1.4.5 包底透气砖 10
1.5 LF精炼工艺技术 12
1.5.1 LF精炼的目的 12
1.5.2 LF精炼的主要操作 12
1.5.3 LF精炼工艺 13
1.5.4 LF渣的回收利用 14
参考文献 15
2 LF精炼过程氧含量及夹杂物控制技术 16
2.1 脱氧的理论基础 16
2.1.1 脱氧热力学 16
2.1.2 脱氧动力学 18
2.1.3 钢中不同铝含量对夹杂物的形成影响 19
2.2 LF脱氧实践 20
2.2.1 转炉及电炉终点碳含量的控制 20
2.2.2 出钢过程的脱氧 22
2.2.3 LF精炼过程脱氧 25
2.3 精炼过程钢液二次氧化的控制 31
2.3.1 模拟研究的吹气量与实际吹气量的关系 31
2.3.2 LF精炼过程钢液裸露面大小模拟研究 32
2.3.3 钢液二次氧化的模拟研究 34
2.4 LF精炼过程钢液卷渣控制技术 35
2.4.1 LF精炼过程钢液卷渣机理研究 35
2.4.2 钢液卷渣临界搅拌强度模拟研究 39
2.5 氧化物夹杂控制及变性处理技术 41
2.5.1 氧化物夹杂的成分控制 41
2.5.2 氧化物夹杂对水口结瘤的影响 43
2.5.3 镁对夹杂物含量及板材性能的影响 45
2.5.4 氧化物夹杂的钙处理技术 49
参考文献 52
3 LF精炼过程硫含量控制技术 55
3.1 脱硫的理论基础 55
3.1.1 脱硫热力学 55
3.1.2 脱硫动力学 56
3.2 LF脱硫实践 57
3.2.1 出钢过程脱硫 57
3.2.2 LF精炼过程脱硫 58
3.3 硫化物夹杂变性处理技术 61
3.3.1 硫化物夹杂的有害性 61
3.3.2 硫化物夹杂形态的控制 61
3.3.3 硫化物夹杂需要的钙量 61
3.4 低硫钢生产工艺 62
3.4.1 转炉＋LF/VD生产超低硫钢 62
3.4.2 电炉＋LF/VD生产超低硫钢 70
3.4.3 VD脱硫机理 70
3.4.4 低硫钢生产精炼工艺 71
参考文献 72
4 LF精炼过程氮含量控制技术 73
4.1 氮对钢性能的影响 73
4.1.1 氮对钢性能的有害影响 73
4.1.2 氮对钢的有益作用 75
4.2 吸氮的理论基础 76
4.2.1 吸氮热力学 76
4.2.2 吸氮的动力学 77
4.3 LF精炼过程氮含量控制 77
4.3.1 初炼炉钢液氮含量的控制 77
4.3.2 LF精炼过程钢液氮含量的控制 85
4.3.3 连铸过程氮含量控制 95
参考文献 98
5 LF精炼过程中磷、氢含量控制 101
5.1 钢液脱磷的条件分析 101
5.1.1 钢液脱磷的热力学 101
5.1.2 钢液脱磷反应的动力学 102
5.1.3 钢液脱磷的工艺条件分析 102
5.2 转炉冶炼过程钢液磷含量控制研究 104
5.2.1 冶炼过程枪位变化对脱磷的影响 104
5.2.2 底吹流量对钢液脱磷的影响 105
5.2.3 炉渣控制对脱磷的影响 106
5.2.4 钢液温度对脱磷的影响 107
5.3 转炉冶炼终点控制对钢中磷含量的影响 108
5.3.1 转炉冶炼终点温度对脱磷的影响 108
5.3.2 转炉终点炉渣控制对脱磷的影响 109
5.3.3 转炉终点钢中残Mn对钢液脱磷的影响 109
5.3.4 出钢过程磷含量的控制技术 110
5.3.5 LF精炼过程钢液的回磷控制 110
5.4 氢含量的控制 111
5.4.1 氢对钢的有害影响 111
5.4.2 脱氢的理论基础 111
5.4.3 LF精炼过程防止吸氢的措施 112
参考文献 112
6 LF精炼过程中的钢液成分控制 113
6.1 钢中金属杂质元素的控制 113
6.1.1 炉料资源情况调查 113
6.1.2 炉料结构模型的建立 115
6.1.3 炉料结构模型的应用 119
6.2 LF过程钢液混匀模拟研究 120
6.2.1 钢液混匀模拟研究方案 120
6.2.2 模拟研究结果及讨论 121
6.3 钢液成分控制的条件与铝含量的控制 121
6.3.1 实现钢液窄成分控制的条件 121
6.3.2 精炼过程中铝含量的控制 122
参考文献 125
7 LF精炼过程中的钢液温度控制 126
7.1 钢包热状态对钢液温度的影响 126
7.1.1 钢包热状态现场试验研究 126
7.1.2 出钢过程钢液温降模型的研究开发 127
7.1.3 包衬蓄热及钢壳散热 128
7.2 渣对钢液温度的影响 133
7.2.1 渣散热数学模型 133
7.2.2 渣表面散热对钢液温度的影响 134
7.3 合金加入对钢液温度的影响 136
7.3.1 合金加入钢液产生的物理热 136
7.3.2 合金加入钢液产生的化学热 137
7.3.3 合金加入钢液引起钢液温度的变化 137
7.4 吹氩搅拌对钢液温度的影响 138
7.4.1 氩气带走物理热 138
7.4.2 钢包包衬蓄热 139
7.4.3 钢液裸露面造成钢液温降 139
7.4.4 钢包内钢液的温度分层 141
7.5 喂铝线对钢液温度的影响 142
7.5.1 铝线喂入钢液产生的物理热 142
7.5.2 铝线喂入钢液产生的化学热 143
7.6 LF过程成渣热及渣钢反应热对钢液温度的影响 144
7.6.1 现场实验及渣中氧化物、钢中元素的变化 144
7.6.2 成渣热及渣钢反应热对钢液温度影响程度的分析 145
7.7 电极供热 147
7.8 电弧功率确定 148
参考文献 148
8 LF精炼的全自动化控制 151
8.1 LF精炼全自动控制的基础及目的 151
8.2 LF工艺模型的研究 152
8.2.1 氧含量预报模型 152
8.2.2 喂线工艺模型 155
8.2.3 钢液成分控制模型 157
8.2.4 吹氩搅拌模型 158
8.2.5 脱硫模型 160
8.2.6 钢液的温度预报（控制）模型 160
8.3 LF精炼的完全自动化 162
参考文献 165