电炉、AOD炉、LF炉、VD真空炉的原理与作用

电炉

电炉炼钢法主要利用电弧热，在电弧作用区，温度高达4000℃。冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期，在炉内不仅能造成氧化气氛，还能造成还原气氛，因此脱磷、脱硫的效率很高。 　　以废钢为原料的电炉炼钢，比之高炉转炉法基建投资少，同时由于直接还原的发展，为电炉提供金属化球团代替大部分废钢，因此就大大地推动了电炉炼钢。

作用：目前国内去中频炉较多，主要用于冶炼优质钢、合金钢与不锈钢钢水，属于冶炼不锈钢的第一道生产工艺，主要作用是化钢水和脱磷、脱硫。

AOD炉

AOD炉法（即氩氧脱碳法）是精炼不锈钢较先进的技术。其具有设备简单、操作方便、适应性强、投资省、生产成本低等优点，而被广泛采用。

将高炉铁水和电炉上熔化的钢水，经钢包注入AOD炉，冶炼时吹入O2、Ar或N2混合气体，对钢水脱碳，同时由加料系统加入还原剂、脱硫剂、铁合金或冷却剂等调整钢水成分和温度，冶炼出合格的不锈钢材料 。

原理：精炼时混合气体的输送和调节是氩氧炉的主要系统之一。由制氧车间生产的气体经管道分别输送入车间附近的贮气罐中，经计量、减压、调节、混合，最后按工艺要求的流量和比例的混合气体，通过侧枪送入炉内。

冶炼开始时由氧气是通过双层水冷吹氧管，由顶部炉口处吹入金属熔池进行脱碳。精炼时用混合气体送入侧枪进入炉内（安装在出钢口侧对面、靠近炉底的侧壁上）。当装料和出钢时，炉体前倾一定角度，（侧面）风口处于钢液面以上。正常吹炼时，风口沉入溶池深部。风口中心管吹入氧气与氩气或氮气的混合气体，通过调节氧氩比可以降低一氧化碳分压达到脱碳保铬目的。AOD炉风口的型式是特有的，它是用气体冷却的消耗式风口。风口采用双层套管结构，其外管只通氩气或氮气以冷却风口，内管通氧气和氮气、或氩气的混合气体。通过风口罩环的流量控制以达到最佳的操作效果，风口罩环中心管和风口罩环的流量可在主控室进行控制。

采用三支侧枪技术。可以增强供氧强度提高金属料收得率，该技术可缩短AOD冶炼时间。稳定可靠的控制系统可减少冶炼中气体和各种原材料消耗，并获得稳定的产品质量。

作用：AOD主要作用是去碳并起到精炼的作用。

LF炉

LF炉(LADLE FURNACE)即钢包精炼炉，是钢铁生产中主要的炉外精炼设备。LF炉一般指钢铁行业中的精炼炉。实际就是电弧炉的一种特殊形式。

LF炉精炼主要靠桶内的白渣，在低氧的气氛中(氧含量为5%)，向桶内吹氩气进行搅拌并由石墨电极对经过初炼炉的钢水加热而精炼。由于氩气搅拌加速了渣一钢之间的化学反应，用电弧加热进行温度补偿，可以保证较长时间的精炼时间，从而可使钢中的氧、硫含量降低，夹杂物按ASTM评级为O～O．1级。LF炉可以与电炉配合，以取代电炉的还原期，还可以与氧气转炉配合，生产优质合金钢。此外，LF炉还是连铸车间，特别是合金钢连铸生产线上不可缺少的控制成分、温度及保存钢水的设备。因此LF炉的出现形成了LD—LF—RH—CC(连铸)新的生产优质钢的联合生产线。在这种联合生产线上钢的还原精炼主要是靠LF炉来完成的。LF炉所处理的钢种几乎涉及从特钢到普钢的所有钢种，生产中可视质量控制的需要，采用不同的工艺操作制度。在各种二次精炼设备中，LF炉的综合性价比高。

LF有以下特点：

①脱硫

②温度调节

③精确的成分微调

④改善钢水纯净度

⑤造渣

它主要有下列作用：

(1)LF炉与电炉相连，加快了电炉的生产周期并提高电炉钢质量。

(2)LF炉与LD转炉相连，可以对转炉钢还原精炼，因此能提高钢质量并可生

产出新钢种。

(3) LF炉能严格调节钢液的成分和温度，对钢的淬透性和特殊钢的连铸有利。

经AOD精炼以后再到LF炉精炼，属于二次精炼，夹杂物减少保证钢水的纯净度；

VD真空炉

VD精炼法，是将电炉、转炉的初炼钢液置于密闭罐内抽真空，同时钢包底部吹氩搅拌的一种钢液 真空处理方法。在电炉、转炉中经过熔化、初步吹炼，再置于 真空罐内（真空室）通过底吹氩搅拌加真空脱气过程，以获得 纯净的钢液。

VD炉一般与LF炉相匹配，分别由LF炉上完成成分、温度的调整，由VD炉完成脱气、搅拌等任务。也有在V D 炉的真空盖上安装氧枪冶炼不锈钢，即成为VOD 炉。

作用：VD炉作用是一种应用广泛的真空精练设备，具有很好的去气和脱氧效果，能有效地减少钢中氢氮含量，通过碳、氧反应去除钢中的氧，通过碱性顶渣与钢水的充分反应脱硫，此外还具有均匀成分和温度的功能。