LÒ TINH LUYỆN LADLE FURNACE

Secondary Refining – Ladle Furnace

Lò thùng tinh luyện

1


Đại cương











簡介
Giới thiệu
功能與原理
Chức năng và nguyên lý
設備介紹
Giới thiệu thiết bị
佈置型式
Kiểu bố trí
工藝技術
Công nghệ kỹ thuật
2

Giới thiệu











Ladle Furnace 法法法法法法法法法法 ( 法法 )
法法法法法法法 ( 法法 ) 法
LF được gọi là lò thùng tinh luyện.
1971 法法法法法法法法法法法法法法 ASEASKF( 法法 ) 法法法法法法法法法法 LF 法法法
法
Năm 1971 công ty gang thép Nhật Bản
ở ASEA-SKF (Thụy Điển) đã sáng chế
ra kỹ thuật tinh luyện bằng LF.
LF 法法法法法法法法法法法法法法法法法法法法
法法法法法法法法法法法法法法法法法法法法法法
法法法法法法法法法法法法法法法法法法法
Phương pháp LF là nhúng điện cực
vào trong lớp xỉ trên bề mặt thép lỏng,
dùng nguyên liệu tạo xỉ, khi thao tác
một mặt khuấy bằng Ar, một mặt giữ
cho thép lỏng có tính hoàn nguyên
cao, sẽ đạt được mục đích của tinh

luyện.

3


Chức năng và nguyên lý

4


主要功能
Chức năng chính


緩衝 (buffer) 功能 . Chức năng đệm



升溫 _Gia nhiệt



化學成分調整



Điều chỉnh thành phần hóa học



脫氧 _Khử ô xy



脫硫 _Khử lưu huỳnh



均勻鋼液成分和溫度 . Đồng đều thành phần và
nhiệt độ thép lỏng.



改善鋼液氧淨度 Cải thiện độ sạch của thép



改變夾雜物形態 Thay đổi hình thái của tạp chất

5


電極加熱




(Gia nhiệt bằng điện cực)

電極加熱目的： Mục đích của gia nhiệt bằng điện cực.



補充轉爐到精煉爐過程溫降損失的熱量。



Bổ sung lượng nhiệt bị giảm do quá trình vận chuyển từ lò chuyển tới trạm tinh luyện.



提供熔化造渣材料和合金材料所需要的熱量。



Cung cấp lượng nhiệt cần thiết để nung nóng chảy nguyên liệu và hợp kim.



補充氧空脫氣時的溫降和吹氧攪拌時氧氣吸收的熱量。



Bổ sung lượng nhiệt bị giảm khi khử khí và khi thổi khuấy bằng Ar.



保證鋼液有足氧溫度進行精煉處理。



Đảm bảo thép lỏng đủ nhiệt độ để tiến hành xử lý tinh luyện.



保證鋼液具有合適的氧注溫度。



Đảm bảo nhiệt độ của thép lỏng hợp lý cho quá trình đúc.

升溫速度 (Tốc độ gia nhiệt) ： 3~5℃/min

6


埋弧精煉 Nhúng ngập điện cực


埋弧精煉具有以下作用：



Nhúng ngập điện cực có các tác dụng sau:

(1) 提高脫硫、脫氧反應、吸附夾雜。
Tăng khả năng khử lưu huỳnh, phản ứng khử ô xy, hấp thụ tạp chất.
(2) 提高熱效率。
Nâng cao hiệu suất nhiệt
(3) 減少對包氧的熱侵蝕。
Giảm sự ăn mòn đối với lớp lót thùng lò.

(4) 降低電極消耗。
Giảm tiêu hao điện cực

7


脫氧 (khử ô xy)















脫氧劑： 1. 與氧親和力 >Fe ； 2. 生成不溶於鋼水的氧化物且密度
小於鋼液； 3. 殘留元素對鋼無害。
Tác nhân khử ô xy: 1- ái lực với o xy >Fe. 2-Chất tạo thành có
trọng lượng riêng nhỏ hơn thép lỏng. 3- Lượng còn dư của
nguyên tố đó vô hại với thép lỏng.
脫氧方法：氧澱脫氧、擴散脫氧、噴粉脫氧、氧線脫氧、氧空脫氧
。
Phương pháp khử ô xy: gây kết tủa, khuếch tán, phun bột, thêm

dây, chân không.
脫氧條件：高氧度 (3~4) 、吹氧攪拌 ( 攪拌氧度指數 17~18) 、較
低爐渣氧化性 (FeO+MnO<0.5%) 、 CaO/Al2O3 比例 (1.7~1.8) 。
Điều kiện khử ô xy: Độ bazo cao (3~4), thổi khuấy Ar (độ mạnh
của khuấy Ar lũy thừa 17~18), tính ô xi hóa của xỉ thấp
(FeO+MnO<0.5%) , CaO/Al2O3 = 1.7~1.8
深脫氧 :T[O]≦15ppm( 寶鋼 ) 。
Khử sâu ô xy: [O]≦15ppm (BaoSteel)
法法法法法法法

8


脫氧 (Deoxidation)- Khử ô xi






氧澱脫氧 ( 直接脫氧 ): khử ô xi theo phương pháp kết tủa (khử trực tiếp)

將塊狀脫氧劑氧入鋼液中，融化、溶解後直接與鋼液中氧反應生成穩定氧化物，氧上
浮進入鋼渣中，又稱直接脫氧。 Nhân tố dùng để khử ô xi sẽ ngập trong thép lỏng,
tan ra, sau khi nóng chảy trực tiếp cùng với thép lỏng sẽ sinh ra phản ứng tạo thành
chất ô xít ổn định, nổi lên và đi vào trong lớp xỉ, gọi là khử ô xi trực tiếp.

優點：操作簡單、成本低、過程進行迅速，是使用最廣泛。 Ưu điểm: thao tác đơn
giản, giá rẻ, quá trình tiến hành nhanh chóng, sử dụng phổ biến – rộng rãi.


缺點：部氧脫氧氧物殘留在鋼液中，影響鋼的氧淨度。 Nhược điểm: lượng lớn sản
phẩm sau khi khử ô xi bị sót lại trong thép lỏng, ảnh hưởng tới độ sạch của thép.
擴散脫氧 ( 爐渣脫氧 ): khử ô xi theo phương pháp khuếch tán (khử ô xi bằng xỉ lò)

將粉狀脫氧劑灑在渣面上，還原渣中的 (FeO) ，降低其含氧量，促使鋼中的氧向渣中
擴散，達到降低鋼液氧含量的目的。 Nhân tố khử ô xi ở dạng bột sẽ được rắc vào
trên lớp xỉ, hoàn nguyên trong xỉ (FeO), giảm hàm lượng của ô xi, thúc đẩy lượng ô
xi trong thép lỏng tiếp tục khuếch tán lên lớp xỉ, như vậy sẽ đạt được mục đích làm
giảm hàm lượng ô xi trong thép lỏng.

優點：沒有脫氧氧物氧染鋼液。 Ưu điểm: Sản phẩm sau khi khử ô xi không làm ô
nhiễm thép lỏng.

缺點：脫氧反應僅氧原子擴散進行，速度極氧緩慢。 Nhược điểm: Phản ứng khử ô
xi tiến hành chỉ dựa vào sự khuếch tán của nguyên tử.
一般將氧澱脫氧與爐渣脫氧法氧用，稱氧綜合脫氧法。 Nói chung, kết hợp dùng khử ô
xi kết tủa và khử ô xi bằng xỉ lò, gọi chung là phương pháp khử ô xi tổng hợp.

法法法法法法法

9


脫氧 (Deoxidation)- 氧線脫氧 – bón dây khử ô xi









將合金氧線或氧線，用氧線機以所需的速度加入到鋼液中，達到使鋼液脫氧
。
Với dây lõi hợp kim hoặc dây nhôm, sử dụng máy bón dây để điều chỉnh
tốc độ bón dây vào trong thép lỏng, nhằm khử ô xi trong thép lỏng.
氧線脫氧通常和吹氧攪拌法氧用，其主要優點是設備簡單、操作方便、合金
收得率高等。 Thông thường, bón dây khử ô xi sẽ kết hợp với thổi khí trơ
khuấy đáy, ưu điểm chủ yếu là: thiết bị đơn giản, tháo tác dễ dàng, hiệu
suất hợp kim cao.
氧的脫氧能力大於所有元素的脫氧能力，所以常被用氧終脫氧劑。
Khả năng khử ô xi của nhôm lớn hơn tất cả các nguyên tố khác, vì thế
bước khử ô xi cuối cùng thường dùng ô xi.
氧殘留量＞ 0.026%→ 脫氧氧物全氧 Al2O3
Hàm lượng nhôm còn sót lại> 0.026%
toàn bộ sản phẩm khử ô xi sẽ sinh ra là Al2O3

10


脫硫 (Desulfurization) – khử lưu huỳnh


脫硫方式：造渣脫硫。 Phương thức khử lưu huỳnh: tạo xỉ khử
lưu huỳnh.



渣的特性：具有較低熔點、流動性良好、較氧脫硫、

去氧、吸附夾雜物能力。 Đặc tính của xỉ: có độ nóng chảy thấp,
tính lưu động tốt (độ chảy loãng), khử lưu huỳnh tốt, khử ô xi, khả năng hút
– giữ tạp chất.



在鋼 - 渣介面上的脫硫反應是伴有電子轉移的置換反
應 , 其基本式氧 :Phản ứng khử lưu huỳnh ở bề mặt tiếp xúc thép –
xỉ là phản ứng cho - nhận electron. Cơ bản như sau:
[S] + 2e = (S2-)



氧氧淨鋼脫硫基本反應氧： Phản ứng cơ bản khử lưu huỳnh
làm sạch thép của nhôm như sau:

3(CaO)+2[Al]+3[FeS]=3(CaS)+(Al2O3)+3[Fe]
11


脫硫 (Desulfurization) – Khử lưu huỳnh





脫硫條件： Điều kiện khử lưu huỳnh:
 增加渣量 ( 增加渣中 CaO 含量，稀釋渣中 CaS 濃度 ) 、
Tăng hàm lượng xỉ (tăng hàm lượng CaO trong xỉ, làm loãng nồng độ
CaS trong xỉ)

 高氧度 (2.5-3.5) 、 Độ ba zơ cao (2.5-3.5)
 適當高的鋼液溫度 ( 大於 1560 ℃ ，渣料熔化快 ) 、
Nhiệt độ cao thích hợp (khoảng 1560 ℃, xỉ liệu nóng chảy nhanh).
 較低的爐渣氧化性 ( 氧含量越低，脫硫效果越好 ). Tính ô xi hóa của xỉ
thấp (hàm lượng ô xi càng thấp, hiệu quả khử lưu huỳnh càng cao).
 吹氧攪拌 ( 攪拌氧度指數 20 ，脫硫率氧 85%) . Thổi Ar khuấy đáy (độ
mạnh khuấy đáy tỉ lệ với khả năng khử lưu huỳnh)
 鋼液氧處理 ( 氧具有較氧的脫氧、脫硫能力 ) 。 Xử lý thép lỏng bằng Ca
(Ca có khả năng khử ô xi, khử lưu huỳnh tương đối mạnh).
深脫硫 [S]≦20ppm( 寶鋼 ) 。
Khử sâu lưu huỳnh ≦20ppm (Bao Steel)

12


氧處理 – Xử lý bằng Ca










硫化氧在軋延時會變成長條狀的硫化物而減低鋼材之
機械性質 , 特別是鋼板的橫斷與厚度方向的機械性質
。
Hơp chất của lưu huỳnh với Man-gan khi cán sẽ trở

thành dạng sợi và làm giảm cơ tính của thép, đặc
biệt là mặt cắt ngang thép tấm và tính chất cơ khí
dọc theo phương của độ dày.
氧處理可將硫化物改善氧球狀硫化 Ca-Mn , 於軋延時
幾乎不變形 , 可提高鋼材之降伏氧度與抗拉氧度 , 更
可有效的改善鋼材氧性、衝擊氧性、斷面收縮率。
Xử lý bằng Ca sẽ làm cho hợp chất của lưu huỳnh
cải thiện thành (Ca-Mn)S dạng cầu, khi cán sẽ ít
biến dạng, sẽ nâng cao được độ bền nén, độ bền
kéo của thép, cũng có thể cải thiện tính dẻo của
thép, độ bền va đập,
Al2O3 造成中間包浸入式水口堵塞，氧處理可將 Al2O3
形成球形 12CaO·7Al2O3 易於上浮排出。 Al2O3 tạo
thành có thể gây tắc ống rót chìm, xử lý bằng Ca sẽ
thay đổi hình dạng của Al2O3 thành 12CaO·7Al2O3
dạng hình cầu, rất dễ dàng đi lên lớp xỉ.

13


吹氧攪拌 – thổi Argon khuấy đáy


鋼液的成分和溫度迅速地趨於均勻。 Thành phần của thép lỏng và nhiệt độ
được đồng đều nhanh chóng.



上浮的氧氣泡能使鋼液中 [H][N] 浸入氣泡，降低其含量，攪拌的鋼液增加了
鋼中 , 非金屬夾雜氧撞長大的機會，有利於氣體和夾雜排除。 Bọt khí Ar đi

lên có thể mang theo [H][N] có trong thép lỏng, làm giảm hàm lượng của
chúng, tăng cường khuấy thổi trong thép có thể làm các phi kim có cơ hội
lẫn lỗn, pha trộn vào nhau và lớn lên, thuận lợi cho việc loại trừ chúng.



擴大渣、金屬反應面，加速反應物質的傳遞過程，提高反應速率 ( 提高脫硫
、脫氧反應速率 ) 。 Tăng thêm xỉ, kim loại phản ứng, tốc độ chuyển hóa
vật chất của quá trình phản ứng tăng lên, nâng cao tốc độ phản ứng (nâng
cao khả năng khử lưu huỳnh, tốc độ phản ứng khử ô xi)



將渣的過量熱轉移給鋼液。
Lượng quá nhiệt của xỉ sẽ truyền cho thép lỏng.



會使鋼液溫度降低。
Làm cho nhiệt độ của thép lỏng giảm.
14


吹氧攪拌 – thổi khí Ar khuấy đáy




強攪拌 - Khuấy mạnh
脫硫及加合金時採用氧攪拌，以加速合金熔化、渣鋼介面反應，充分混合，

保證鋼液成分、溫度均勻。
Lúc khử lưu huỳnh và cho thêm hợp kim thì áp dụng khuấy mạnh, để tăng
tốc độ nóng chảy của hợp kim, phản ứng ở bề mặt tiếp xúc giữa thép – xỉ,
hòa trộn tối đa, bảo đảm thành phần, nhiệt độ của thép lỏng được đồng
đều.
弱攪拌： - Khuấy yếu
促進夾雜物上浮，淨化鋼液。弱攪拌抑制頂渣卷混、二次氧化等現象，氧化
物夾雜總量一般降低量可達 45% ，大於 20ppm 的夾雜物可從鋼液中被分離
去除。
Xúc tiến tạp chất đi lên, sạch hóa thép lỏng, khuấy nhẹ để ngăn cho lớp xỉ
cuốn xuống và tránh hiện trượng ô xi hóa lần thứ 2, lượng tạp chất ô xít
giảm xuống có thể đạt đến 45%, khoảng 20ppm tạp chất có trong thép lỏng
có thể được loại bỏ.

法法法法法法

15


Giới thiệu thiết bị.

16


LF 之設備： Thiết bị của LF
Wire feeding

Lance (injection 、 stirring)

17

LF Material Description
Wire feeder

Emergency stirring lance Current conducting electrode arms

Roof lifting device
Alloy feeding system

High current system
Furnace Gantry

Water cooled roof

Electrode lifting
structure
Ladle transfer car

18


鋼包 (Ladle)- Thùng thép

渣線區 Khu vực đường xỉ

攪拌氣體出口
Miệng thổi khí

鋼液衝擊區 - Khu vực va đập thép lỏng

鋼液出口
外殼 - Vỏ ngoài

Lỗ ra thép

爐氧 - Áo lò

( 永久層 - Tầng vĩnh cửu 、工作層 - Tầng công
tác 、保溫層 - tầng giữ nhiệt)

19


Freeboard - Mặt thoáng


鋼液面至鋼包口高度差，防
止攪拌時，鋼液及爐渣飛氧
。



Độ cao chênh lệch giữa mặt thép
lỏng và miệng thùng thép, tránh
cho khi khuấy thép và xỉ bị bắn
tóe



非氧空處理鋼包： Thùng

thép không xử lý chân ko:
500~600mm
氧空處理鋼包： Thùng thép
xử lý chân không
800~1200mm
VOD 用鋼包： 1200mm 以上





20


鋼包車 - Xe vận chuyển thùng thép

21


Coupling Mechanism – Bộ phận nối

22


爐蓋 - Nắp lò







目的：在防止散熱、阻氧空氣，使在鋼包中形成之還原性氧圍氣得以維持。
Mục đích: giữ- tránh tản nhiệt, ngăn cách không khí, làm cho tính hoàn
nguyên của không khí trong thùng thép có thể hình thành và được duy trì.
爐蓋有水冷爐蓋與耐火材料爐蓋。 Nắp lò có nước làm lạnh và vật liệu chịu
lửa.
爐蓋直接受到鋼液之輻射熱，溫度較高，且處理前後溫度變化氧大。若用耐火
材則氧快就溶損或剝落，因此使用水冷爐蓋，減少維修工作量。 Nắp lò trực
tiếp nhận bức xạ nhiệt của thép lỏng, nhiệt độ khá cao, nhiệt độ trước – sau
khi xử lý thay đổi rất nhiều. Nếu dùng vật liệu chịu lửa thì rất nhanh chóng bị
nóng chảy hoặc bong tróc, vì thế phải dùng nước làm mát cho nắp lò, sẽ
giảm được khối lượng thiết bị phải sửa chữa.
水冷爐蓋可分氧上下兩部分，下部爐蓋上設有
測溫 取樣孔、加料口和觀察孔；上部設有三個
電極氧孔和一個排煙孔。
Nước làm mát nắp lò có thể phân thành
2 bộ phận: Trên – dưới, phần dưới có lỗ lấy
mẫu và đo nhiệt độ, miệng thêm liệu và lỗ
quan sát. Phần trên gồm 3 lỗ cho điện cực
và 1 lỗ hút khói.
23


水冷爐蓋 – Nước làm mát nắp lò

Conical type

Cylindrical type

24


25

24