《轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)指導(dǎo)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)指導(dǎo)（208頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第三章 轉(zhuǎn)爐煉鋼,第一節(jié) 煉鋼用原材料,第二節(jié) 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼,第三節(jié) 底吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法,第四節(jié) 頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐煉鋼法,第一節(jié) 煉鋼用原材料,原材料,是,煉鋼的基礎(chǔ)，原材料的質(zhì)量和供應(yīng)條件對煉鋼生產(chǎn)的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)產(chǎn)生重要影響。,對,煉鋼原料的基本要求,：,既要保證原料具有一定的質(zhì)量和相對穩(wěn)定的成分,，又要因地制宜充分利用本地區(qū)的原料資源，不宜苛求。,煉鋼原料分為金屬料，非金屬料和氣體,。,金屬料,：鐵水、廢鋼、合金鋼,

2、非金屬料,：,造渣劑,（石灰、螢石、鐵礦石）、,冷卻劑,（廢鋼、鐵礦石、氧化鐵、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦）、,增碳劑和燃料,（焦炭、石墨籽、煤塊、重油）,氧化劑,：氧氣、鐵礦石、氧化鐵皮,入爐原料結(jié)構(gòu),是煉鋼進(jìn)程及各項(xiàng)指標(biāo)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重要影響,:,鋼鐵料結(jié)構(gòu),，即鐵水和廢鋼及廢鋼種類的合理分配；,造渣料結(jié)構(gòu),，即石灰、白云石、螢石、鐵礦石等的配,比制度；,充分發(fā)揮各種,煉鋼原料的功能使用效果,，即鋼鐵料和,選渣料的合理利用。,一、金屬料,1,、鐵 水,鐵水,是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要原材料，一般占裝入量的,70%-100%,。是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要熱源。,對鐵水要求有：,（,1,）成分；,（,2,）帶渣量；,（,3,）溫度

3、。,1,）硅（,Si,）,是重要的發(fā)熱元素,，鐵水中含,Si,量高，爐內(nèi)的化學(xué)熱增加，鐵水中,Si,量增加,0.10%,，廢鋼的加入量可提高,1.3%-1.5%,。,鐵水含,Si,量高,，渣量增加，,有利于脫磷、脫硫,。,硅含量過高,會使,渣料和消耗增加,，易引起,噴濺,，,金屬收得率降低,，同時渣中過量的,SiO,2,，也會,加劇對爐襯的侵蝕,，,影響石灰渣化速度,，,延長吹煉時間,。,通常,鐵水中的硅含量為,0.30%-0.60%,為宜,。,2,）,錳（,Mn,）,錳是發(fā)熱元素,，鐵水中,Mn,氧化后形成的,MnO,能有效,促進(jìn)石灰溶解,，,加快成渣,，,減少助熔劑的用量和爐襯侵蝕,。,同

4、時鐵水含,Mn,高，終點(diǎn)鋼中余錳高，從而可以減少合金化時所需的錳鐵合金，有利提高鋼水純凈度。,轉(zhuǎn)爐用鐵水對錳與硅比值要求為,0.8-1.0,，目前使用較多的為低錳鐵水，,錳的含量為,0.20%-0.80%,。,3,）磷（,P,）,磷是高發(fā)熱元素，對一般鋼種來說是有害元素，因此要求鐵水磷含量越低越好，一般要求鐵水,P0.20%,。,4,）硫（,S,）,除了含硫易切削以外，絕大多數(shù)鋼種要求去除硫這一有害元素。氧氣轉(zhuǎn)爐單渣操作的脫硫效率只有,30%-40%,。我國煉鋼技術(shù)規(guī)程要求入爐鐵水的,硫含量不超過,0.05%,。,對鐵水帶渣量的要求,：,高爐渣中含硫、,SiO,2,、和,Al,2,O,3,量較

5、高，過多的高爐渣進(jìn)入轉(zhuǎn)爐內(nèi)會導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐鋼渣量大，石灰消耗增加，造成噴濺，降低爐襯壽命，因此，,進(jìn)入轉(zhuǎn)爐的鐵水要求帶渣量不得超過,0.5%,。,對鐵水溫度的要求,：,鐵水溫度是鐵水含物理量多少的標(biāo)志，鐵水物理熱得占轉(zhuǎn)爐熱收入的,50%,。應(yīng)努力保證入爐鐵水的溫度，保證爐內(nèi)熱源充足和成渣迅速。我國煉鋼規(guī)定,入爐鐵水溫度應(yīng)大于,1250,，并且要相對穩(wěn)定。,2,、廢鋼,轉(zhuǎn)爐和電爐煉鋼均使用廢鋼，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐用廢鋼量一般是總裝入量的,10%-30%,。廢鋼分為一般廢鋼、軋輥、次廢鐵、車等。,轉(zhuǎn)爐煉鋼對廢鋼的要求：,1),廢鋼的外形尺寸和塊度,應(yīng)保證能從爐口順利加入轉(zhuǎn)爐。,廢鋼的長度,應(yīng)小于,轉(zhuǎn)爐口直徑的

6、,1/2,，,廢鋼單重,一般不應(yīng)超過,300kg,。國標(biāo)要求廢鋼的長度不大于,1000mm,，最大單件重量不大于,800kg,。,2,）廢鋼中不得混有鐵合金,嚴(yán)禁混入銅、鋅、鉛、錫等有色金屬和橡膠，不得混有封閉器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。廢鋼的硫、磷含量均不大于,0.050%,。,3,）廢鋼應(yīng)清潔干燥,不得混有泥沙，水泥，耐火材料，油物等。,4,）不同性質(zhì)的廢鋼分類存放,非合金鋼、低合金鋼廢鋼可混放在一起，不得混有合金廢鋼和生鐵。合金廢鋼要單獨(dú)存放，以免造成冶煉困難，產(chǎn)生熔煉廢品或造成貴重合金元素的浪費(fèi)。,3,、生鐵,主要在,電爐煉鋼中使用,，,其主要目的在于提高爐料或鋼中的碳含量,

7、，并,解決廢鋼或重料來源不足的困難,。由于生鐵中含碳及雜質(zhì)較高，因此電爐鋼爐料中,生鐵配比通常為,10%-25%,，最高不超過,30%,。,電爐煉鋼對生鐵的質(zhì)量要求較高，一般,S,、,P,含量要低，,Mn,不能高于,2.5%,，,Si,不能高于,1.2%,。,4,、海綿鐵,海綿鐵是用,氫氣,或其他還原性氣體,還原精鐵礦,而得。,一般是將鐵礦石裝入反應(yīng)器中，通入氫氣或,CO,氣體或使用固體還原劑，在低于鐵礦石軟化點(diǎn)以下的溫度范圍內(nèi)反應(yīng)，,不生成鐵水,，,也沒有熔渣,，,僅把氧化鐵中的氧脫掉,，從而獲得,多孔性的金屬鐵即海綿鐵,。,海綿鐵中,金屬鐵含量較高,，,S,、,P,含量較低，雜質(zhì)較少。,電

8、爐煉鋼直接采用海綿鐵代替廢鋼鐵料，,不僅可以解決鋼鐵料供應(yīng)不足的困難，而且可以大大縮短冶煉時間，提高電爐鋼的生產(chǎn)率。此外，,以海綿鐵為爐料還可以減少鋼中的非金屬夾雜物及氮含量,。由于海綿鐵具有較強(qiáng)的吸水能力，因此,使用前須保持干燥或以紅熱狀態(tài)入爐,。,5,、鐵合金,常用的,鐵合金種類,：,簡單合金：,Fe-,Mn,，,Fe-,Si,，,Fe-Cr,，,Fe-V,，,Fe-Ti,，,Fe-Mo,，,Fe-W,等,復(fù)合脫氧劑,：,Ca-,Si,合金，,Al-,Mn-Si,合金，,Mn-Si,合金，,Cr-,Si,合金，,Ba-Ca-Si,合金，,Ba-Al-Si,合金等,純金屬,：,Mn,、,Ti

9、,（海綿,Ti,）、,Ni,、,Al,。,1,）對塊要求,加入鋼包中的尺寸為,5-50mm,，加入爐中的尺寸為,30-200mm,。往電爐中加,Al,時常將其化成鋁餅，用鐵桿穿入插入鋼液。,2,）烘烤溫度,錳鐵、鉻鐵、硅鐵,應(yīng),800,，烘烤時間應(yīng),2,小時；,鈦鐵、釩鐵、鎢鐵,加熱近,200,，時間大于,1,小時。,二、非金屬料,1,、造渣劑,（,1,）石灰,堿性煉鋼方法的造渣料，主要成分為,CaO,，由石灰石煅燒而成，是脫,P,、脫,S,不可缺少的材料，用量比較大。,其質(zhì)量好壞對吹煉工藝、產(chǎn)品質(zhì)量和爐襯壽命等產(chǎn)生主要影響。因此，,石灰,CaO,含量高，,SiO,2,和,S,含量低，生過燒率

10、低，活性高，塊度適中，此外，石灰還應(yīng)保持清潔、干燥和新鮮,。,對石灰的具體要求：,對轉(zhuǎn)爐石灰塊度為,20-50mm,，電爐為,20-60mm,。,石灰的活度,也稱,水活度,是石灰反應(yīng)能力的標(biāo)志，也是衡量石灰質(zhì)量的重要參數(shù)。,常用,鹽酸滴定法,來測量水活性，,當(dāng)鹽酸消耗大于,300ml,時才屬,優(yōu)質(zhì)活性石灰,。通常把在,1050-1150,溫度下焙燒的石灰，具有高反應(yīng)能力的體積密度小，氣孔率高，比表面積大，晶粒細(xì)小的優(yōu)質(zhì)石灰叫,活性石灰，也稱軟性石灰,。,活性石灰的水活性度大于,310,ml,，體積密度,1.7-2.0,g/,3,，氣孔率高達(dá),40%,，比表面積為,0.5-1.3,cm,2,/g

11、,。,活性石灰能減少石灰、螢石消耗量和轉(zhuǎn)爐渣量，有利于提高脫,S,，脫,P,效果，減少轉(zhuǎn)爐熱損失和對爐襯的侵蝕。,（,2,）螢石,螢石的主要成分是,CaF,2,，焙燒約,930,。,螢石能使,CaO,和阻礙石灰溶解的,2CaO.SiO,2,外殼的熔點(diǎn)顯著降低,，,生成低熔點(diǎn),3CaOCaF,2,2SiO,2,（熔點(diǎn),1362,），,加速石灰溶解，迅速改善爐渣動性。,螢石助熔的特點(diǎn)是作用快，時間短。但大量使用螢石會增加,噴濺,，加劇,爐襯侵蝕,，,污染環(huán)境,。,轉(zhuǎn)爐用螢石要求,:,塊度在,5-50mm,，且要干燥，清潔。,近年來，螢石供應(yīng)不足，各鋼廠從環(huán)保角度考慮，使用多種螢石代用品，如鐵錳礦石

12、，氧化鐵皮，轉(zhuǎn)爐煙塵，鐵礬土等,。,（,3,）白云石,白云石,的主要成分,CaCO,3,.,MgCO,3,。經(jīng)焙燒可成為,輕燒白云石,，其主要成分為,CaO,.,MgO,。,轉(zhuǎn)爐采用,生白云石或輕燒白云石代替部分石灰造渣,?？蓽p輕爐渣對爐襯的侵蝕，提高爐襯壽命具有明顯效果。,濺渣護(hù)爐操作,時，通過加入適量的生白云石或輕燒白云石保持渣中的,MgO,含量達(dá)到飽和或過飽和，使終渣能夠做黏，出鋼后達(dá)到濺渣的要求。,對生白云石的要求,:,（,4,）火磚塊,火磚塊是澆鑄系統(tǒng)的廢棄品,，它的作用是,改善熔渣的流動性,，特別是對含,MgO,高的熔渣，稀釋作用優(yōu)于螢石。,火磚塊中,含有約,30%,的,Al,2,

13、O,3,，易使熔渣起泡并具有良好的透氣性。但火磚塊中,還含有,55%70%,的,SiO,2,，能大大降低熔渣的堿度及氧化能力，對脫磷、脫硫極為不利。,因此，,在電爐煉鋼的氧化期應(yīng)絕對禁用,。在還原期要適量少用，只用在冶煉不銹鋼或高硫鋼時才稍用多一些。,（,5,）合成造渣劑,合成造渣劑是用,石灰,加入適量的,氧化鐵皮,、,螢石,、,氧化錳,或其他氧化物等熔劑，,在低溫下預(yù)制成型,。,合成渣劑熔點(diǎn)低、堿度高、成分均勻、粒度小，且在高溫下易碎裂，成渣速度快，因而改善了冶金效果，減輕了轉(zhuǎn)爐造渣負(fù)荷。,高堿度燒結(jié)礦或球團(tuán)礦,也可做合成造渣劑使用，其化學(xué)成分和物理性能穩(wěn)定，造渣效果良好。,2,、增碳劑,在

14、冶煉過程中，由于配料或裝料不當(dāng)以及脫碳過量等原因，有時造成鋼中,碳含量沒有達(dá)到預(yù)期的要求,，這時要,向鋼液中增碳,。常用的增碳劑有,增碳生鐵,、,電極粉,、,石油焦粉,、,木炭粉,和,焦炭粉,。,轉(zhuǎn)爐冶煉中，,高碳鋼種,時，使用含雜質(zhì)很少的,石油焦作為增碳劑,。對頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼用增碳劑的要求是固定碳要高，灰分，揮發(fā)分和硫，磷，氮等雜質(zhì)含量要低，且干燥，干凈，粒度適中。其固定碳,C96%,，揮發(fā)分,1.0%,，,S0.5%,，水分,0.5%,，粒度在,1-5mm,。,3,、氧化劑,氧氣,是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要氧化劑，其純度達(dá)到或超過,99.5%,，氧氣壓力要穩(wěn)定，并脫除水分。,鐵礦石,中鐵的氧化物存在形

15、式是,Fe,2,O,3,、,Fe,3,O,4,和,FeO,其氧含量分別是,30.06%,，,27.64%,和,22.28%,。在煉鋼溫度下，,Fe,2,O,3,不穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)爐中較少使用。鐵礦石作為氧化劑使用要求高（全鐵,56%,），雜質(zhì)量少，塊度合適。,氧化鐵,亦稱,鐵磷,，是鋼坯加熱，軋制和連鑄過程中產(chǎn)生的氧化殼層，,鐵量約占,70%-75%,。氧化鐵皮還有助于化渣和冷卻作用，,使用時應(yīng)加熱烘烤，保持干燥,。,思 考 題,1,、轉(zhuǎn)爐和電爐煉鋼用的原材料各有哪些？,2,、轉(zhuǎn)爐煉鋼對鐵水成分和溫度有何要求？,3,、什么是活性石灰，它有哪些特點(diǎn)？,4,、螢石在煉鋼中起什么作用？,5,、什么是合成造

16、渣劑？它有何作用？,第二節(jié) 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼,按,爐襯耐火材料,性質(zhì),堿性轉(zhuǎn)爐,和,酸性轉(zhuǎn)爐,;,按,供入氧化性氣體,種類,空氣,和,氧氣轉(zhuǎn)爐,;,按,供氣部位,頂吹,、,底吹,、,側(cè)吹,及,復(fù)合吹,轉(zhuǎn),爐,;,按,熱量來源,自供熱,和,外加熱燃料,轉(zhuǎn)爐。,自,貝塞麥,發(fā)明,酸性空氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法,起，開始了轉(zhuǎn)爐大量生產(chǎn)鋼水的歷史。上世紀(jì),50,年代用氧氣代替空氣,煉鋼是煉鋼史上的一次重大變革，,70,年代出現(xiàn)的氧氣底吹轉(zhuǎn)爐和頂吹復(fù)合轉(zhuǎn)爐,，是氧氣轉(zhuǎn)爐在發(fā)展和完善通路上取得的豐碩成果。,貝塞麥轉(zhuǎn)爐,貝塞麥肖像,自供熱轉(zhuǎn)爐的發(fā)展演變過程,由傳統(tǒng)供熱向外加燃料聯(lián)合供熱轉(zhuǎn)爐的發(fā)展演變過程,轉(zhuǎn)爐煉鋼功能的發(fā)展和完善,一、吹煉過程元素的氧化規(guī)律,1,、冶煉過程概述,從,裝料,到,出鋼,，,倒渣,，轉(zhuǎn)爐一爐鋼的冶煉過程包括,裝料、吹煉、脫氧出鋼、濺渣護(hù)爐和倒渣,幾個階段。,一爐鋼的,吹氧時間,通常為,12-18min,，,冶煉周期,為,30min,左右,。,吹煉一爐鋼過程中金屬、爐渣成分的變化,上爐鋼出完鋼后，,倒凈爐渣,，,堵出鋼口,，,兌鐵水,和,加廢鋼,，,降槍供氧,，開始吹煉。,在送氧開吹的同