November 19, 2025
LF Raffinieren ist eine der primären Methoden für das Sekundärraffinieren außerhalb des Ofens. Die Hauptziele des LF-Schlackens sind die Erleichterung der Entschwefelung, der Desoxidation, die Verbesserung der Legierungsausbeute und die Eliminierung von Einschlüssen. Im Kontext des aluminiumberuhigten Stahlschlackens gibt es jedoch inhärente Widersprüche zwischen Entschwefelung, Siliziumrückführung, Stickstoffaufnahme und Einschlüssentfernung, was eine ganzheitliche Betrachtung erfordert. Die schnelle und stabile Herstellung von reduzierender Weißschlacke im LF, die sich durch gute Fließfähigkeit und einen gewissen Grad an Emulgierung auszeichnet, ist unerlässlich für eine effektive Entschwefelung, die Adsorption von Einschlüssen und die Sicherstellung der Qualität des geschmolzenen Stahls.
Am Beispiel der Herstellung von europäischem Standard S235JR-kontrolliertem Aluminiumstahl (einem kohlenstoffarmen Stahl) umfasst der Herstellungsprozess die folgenden Schritte: Mehrfachgebläsekonverter → Argonstation → LF → Stranggießen (CC). Während der Konverterstahlerzeugung wird die Rührkinetische Energie genutzt, um eine angemessene Menge an Kalk zur Schlackenwäsche und zur Vormachung von Reduktionsschlacke einzubringen, wodurch die Basizität sichergestellt und eine Phosphor- und Siliziumrückführung verhindert wird. Der gesamte Prozess beinhaltet sanftes Rühren des Stahls, um eine gleichmäßige Zusammensetzung und Temperatur zu erreichen. Die Desoxidation des flüssigen Stahls erfolgt mit Stahlkernaluminium (oder Aluminium-Mangan-Magnesium). Basierend auf dem Schlackenvolumen (typischerweise etwa 5 kg/t) wird unmittelbar nach der Stahlerzeugung eine angemessene Menge an Modifizierungsmittel zugegeben, wobei hochkohlenstoffhaltiges Mangan zum Legieren verwendet wird.
Durch eine eingehende Analyse des Schlackenbildungsprozesses, der Schlackenzusammensetzungsumwandlung und der umfassenden Basizitätsänderungen der Schlacke werden folgende technologische Maßnahmen zur schnellen Weißschlackebildung abgeleitet:
Vormodifizierung der Konverterschlacke:
Die Vormodifizierung der Konverterschlacke schafft günstige Bedingungen für die schnelle LF-Schlackenbildung. Gleichzeitig müssen während der Konverterstahlerzeugung strenge Kontrollen über mehrere kritische Aspekte ausgeübt werden: Blasen, Verschlacken, Bodenblasen, Abstich und Desoxidation.
Frühes schnelles Verschlacken als Voraussetzung:
Die wichtigsten Kontrollpunkte für das frühe schnelle Verschlacken umfassen einen schnellen Temperaturanstieg, den Betrieb mit Unterpulver-Lichtbogen, effektives Mischen und die rationelle Chargenzugabe von Schlackenbildnern.
Intensives Rühren zur Entschwefelung (4,0–6,0 L/(min·t)):
Die Entschwefelung sollte zügig und innerhalb eines kurzen Zeitrahmens durchgeführt werden, um eine effektive Entschwefelung zu gewährleisten und gleichzeitig die sekundäre Oxidation und die Stickstoffaufnahme durch den flüssigen Stahl zu minimieren. Typischerweise wird diese Phase innerhalb von 10–20 Minuten nach Beginn der LF-Verarbeitung abgeschlossen und stellt die Hauptraffinierungsphase dar.
Aufgaben nach der Entschwefelung:
Nach der Entschwefelung verlagern sich die Hauptaufgaben des LF auf die Temperaturkontrolle, das Legieren und die Entfernung von Einschlüssen. Während dieser Phase ist es entscheidend, eine angemessene Schlackenviskosität aufrechtzuerhalten und die Rührintensität im Bereich von 0,5 L/(min·t) bis 1,0 L/(min·t) zu kontrollieren (basierend auf dem Prinzip der Flüssigkeitspegelschwankung ohne Freilegung der Stahloberfläche). Die Verweilzeit sollte 8 Minuten überschreiten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein umfassendes Verständnis und eine präzise Kontrolle des LF-Raffinierprozesses, insbesondere in Bezug auf die Schlackenbildung und -verwaltung, unerlässlich sind, um hochwertigen geschmolzenen Stahl zu erhalten und strenge Produktspezifikationen zu erfüllen.
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