Le four à poche de raffinage (four LF) est un dispositif de raffinage secondaire essentiel dans l'industrie métallurgique, principalement utilisé pour le post-traitement de l'acier en fusion (ou des alliages en fusion) après la fusion primaire (par exemple, les fours à arc électrique, les convertisseurs). Il permet un contrôle précis de la température de l'acier en fusion, l'homogénéisation de la composition chimique, l'élimination en profondeur des impuretés (S, P, H, O) et l'alliage précis, ce qui est essentiel pour la production d'acier de haute qualité et d'alliages spéciaux. La plage de spécifications de 20 à 150 t couvre les besoins de production à moyenne et grande échelle, de la fabrication d'acier spécial en petits lots (20 à 50 t) à la production d'acier industriel à grande échelle (80 à 150 t), desservant largement des industries telles que les nouvelles énergies, l'automobile, l'aérospatiale et les machines lourdes. Vous trouverez ci-dessous une ventilation détaillée de sa structure de base, de son principe de fonctionnement, de ses paramètres techniques, de ses scénarios d'application et de ses avantages opérationnels.
La structure du four LF est centrée sur la poche comme récipient de réaction, intégrant le chauffage, l'agitation, le contrôle de l'atmosphère et les systèmes auxiliaires. Bien que la conception globale soit standardisée, les composants clés sont mis à l'échelle et optimisés pour différents tonnages afin de garantir l'efficacité et la stabilité.
Le fonctionnement du four LF suit un cycle « chauffage-raffinage-homogénéisation », avec 5 étapes clés (en prenant l'exemple d'un four LF de 100 t pour la production d'acier allié pour l'automobile) :
- Transfert de la poche: Après la fusion primaire (par exemple, un four à arc électrique de 100 t), l'acier en fusion (température ~1550 °C, teneur en S ~0,02 %) est transféré dans la poche LF via une grue.
- Allumage de l'arc et réglage de la température: Abaissez les 3 électrodes en graphite à 25-50 mm au-dessus de la surface de l'acier en fusion, appliquez une tension de 15-35 kV pour allumer l'arc. L'arc (2500-3000 °C) chauffe l'acier en fusion à la température cible (1600-1720 °C) à un rythme de 8-15 °C/min (contrôlé en ajustant le courant des électrodes).
- Formation de scories et élimination des impuretés: Ajoutez des formateurs de scories (CaO + CaF₂) pour former une scorie à haute alcalinité (basicité ≥ 3,0), qui réagit avec le soufre (S) pour former du CaS (faible solubilité dans l'acier en fusion) qui flotte vers la couche de scories. Pour une désulfuration en profondeur, la couche de scories est maintenue à une épaisseur de 50-100 mm, réduisant la teneur en S à ≤ 0,005 %.
- Alliage et homogénéisation: Ajoutez des agents d'alliage (par exemple, Cr pour l'acier inoxydable, Mo pour l'acier à haute résistance) via l'alimentateur automatique. Le système d'argon soufflé par le fond agite l'acier en fusion (intensité d'agitation : 0,5-1,0 m/s), garantissant que les éléments d'alliage se dissolvent uniformément (erreur d'uniformité de la composition ≤ 0,05 %).
- Inspection finale et décharge: Après avoir maintenu pendant 30 à 60 minutes (selon le tonnage), prélevez un échantillon de l'acier en fusion pour l'analyse spectrale (composition) et la mesure de la température par thermocouple. Si elle est qualifiée, inclinez la poche pour transférer l'acier en fusion vers l'équipement de coulée continue (par exemple, la machine de coulée de dalles) pour un traitement ultérieur.
Les paramètres varient selon le tonnage pour correspondre à l'échelle de production et aux exigences du produit. Le tableau ci-dessous répertorie les spécifications typiques pour les segments de tonnage principaux :
Le four LF 20-150t est largement utilisé dans la production métallurgique de haute qualité, avec une sélection de tonnage adaptée au type de produit et à la taille des lots :
Comparé aux équipements de fusion primaire (convertisseurs, fours à arc électrique) et à d'autres dispositifs de raffinage secondaire (dégazeurs RH), le four LF 20-150t offre des avantages uniques :
- Forte flexibilité du processus: Prend en charge le raffinage atmosphérique, le dégazage sous vide et l'alliage ; peut être personnalisé pour différents types d'acier (par exemple, acier à faible teneur en carbone, acier fortement allié) sans modifications majeures de l'équipement.
- Haute précision de raffinage: Permet un contrôle strict de la température (± 2-5 °C) et de la composition (erreur d'uniformité ≤ 0,05 %), réduisant les impuretés (H ≤ 2 ppm, S ≤ 0,003 %) pour répondre aux normes de matériaux haut de gamme (par exemple, acier aérospatial).
- Efficacité énergétique et respect de l'environnement: Par rapport à la refusion dans les fours à arc électrique, les fours LF permettent d'économiser 30 à 50 % d'énergie ; le système d'extraction des poussières fermé garantit une émission de poussières ≤ 10 mg/m³, conformément aux réglementations nationales de protection de l'environnement (par exemple, GB 28664-2012 de la Chine).
- Rentabilité: Pour les lots moyens à grands, le four LF 80-150t permet une production continue, réduisant la consommation unitaire d'énergie et les coûts de main-d'œuvre ; le modèle 20-50t est rentable pour l'acier spécial en petits lots, évitant le gaspillage dû à la surcapacité.
Pour garantir un fonctionnement stable à long terme du four LF 20-150t, une maintenance régulière et des mesures de sécurité sont essentielles :
- Revêtement réfractaire: Vérifiez l'épaisseur de la couche de travail de la poche toutes les 5 à 10 lots ; remplacez les briques magnésie-carbone lorsque l'épaisseur est réduite de 50 % (pour éviter les fuites d'acier en fusion). Pour les modèles 80-150 t, utilisez des jauges d'épaisseur à ultrasons pour les essais non destructifs.
- Électrodes: Surveillez l'usure des électrodes ; remplacez les électrodes lorsque la longueur est inférieure à 1/3 de l'original (pour éviter un arc instable et la rupture des électrodes). Nettoyez les porte-électrodes chaque semaine pour éliminer les dépôts d'oxyde.
- Système de refroidissement par eau: Rincez les conduites d'eau de refroidissement tous les 3 mois pour éliminer le tartre ; installez des débitmètres et des capteurs de température (déclenchez un arrêt d'urgence si le débit baisse de 20 % ou si la température dépasse 60 °C).
- Verrous de sécurité: Équipez-vous de multiples protections de sécurité :
- Protection contre l'abaissement excessif des électrodes (arrête la descente si l'électrode touche l'acier en fusion).
- Protection contre la surcharge de basculement de la poche (empêche le basculement au-delà de l'angle de sécurité).
- Alarme de fuite de gaz (pour les systèmes à argon/vide) avec vannes d'arrêt automatiques.
Utilisations principales : le four à poche de raffinage peut être utilisé pour raffiner l'acier en fusion du four de raffinage primaire (four à arc électrique, four à sole, convertisseur), ce qui est un équipement métallurgique important pour répondre à la coulée continue et au laminage continu.
Application :

Le four à poche de raffinage est utilisé pour raffiner l'acier en fusion du four de fusion primaire (four à arc électrique, four à induction, convertisseur, etc.), tout en ayant la fonction d'ajuster la température de l'acier en fusion et d'être un
tampon de l'ensemble du processus. Il est décrit comme l'âme de la meilleure ligne de production (four de fusion primaire + LF + CCM). Il est largement utilisé dans le raffinage de types d'acier, tels que l'acier pour roulements à billes, l'acier de construction allié, l'acier à outils, l'acier à ressort, l'acier au carbone, etc.
Caractéristiques de l'équipement : équipement avec chauffage à arc atmosphérique, dégazage sous vide, agitation par soufflage d'argon, fil d'alimentation par soufflage d'oxygène, alimentation à pression atmosphérique ou sous vide, mesure de la température, échantillonnage, caméra de télévision, observation de la fréquence et autres fonctions.
Composition de l'équipement :
1. Poche et chariot de poche ;
2. Dispositif de chauffage (mode de contrôle des électrodes : contrôle manuel ou contrôle automatique par micro-ordinateur. Une maille courte économe en énergie et un bras transversal conducteur sont utilisés) ;
3. Système de vide et de détection ;
4. Système hydraulique et de vannes de commande :
5. Systèmes d'argon, d'oxygène, d'air comprimé et d'eau de refroidissement ;
6. Système de contrôle électrique (contrôle par API et affichage d'imitation d'image CRT)
7. Système haute tension et courant fort ;
8. Lignes à courant fort.
Spécification :

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