《轉爐煉鋼技術指導》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《轉爐煉鋼技術指導（208頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標題樣式,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 轉爐煉鋼,第一節(jié) 煉鋼用原材料,第二節(jié) 氧氣轉爐煉鋼,第三節(jié) 底吹氧氣轉爐煉鋼法,第四節(jié) 頂?shù)讖秃洗禑掁D爐煉鋼法,第一節(jié) 煉鋼用原材料,原材料,是,煉鋼的基礎，原材料的質量和供應條件對煉鋼生產(chǎn)的各項技術經(jīng)濟指標產(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、燒結礦、球團礦）、,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,入爐原料結構,是煉鋼進程及各項指標結構產(chǎn)生重要影響:,鋼鐵料結構,，即鐵水和廢鋼及廢鋼種類的合理分配；,造渣料結構,，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,是轉爐煉鋼的主要原材料，一般占裝入量的,70%-100%,。是轉爐煉鋼的主要熱源。,對鐵水要求有：,（1）成分；,（2）帶渣量；,（3）溫度。,1）硅（Si

3、）,是重要的發(fā)熱元素,，鐵水中含Si量高，爐內的化學熱增加，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,促進石灰溶解,，,加快成渣,，,減少助熔劑的用量和爐襯侵蝕,。,同時鐵水含Mn高，終點鋼中余錳高，從而可以減少合金化時所需的錳鐵

4、合金，有利提高鋼水純凈度。,轉爐用鐵水對錳與硅比值要求為，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。氧氣轉爐單渣操作的脫硫效率只有30%-40%。我國煉鋼技術規(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,量較高，過多的高爐渣進入轉爐內會導致轉爐鋼渣量大，石灰消耗增加，造成噴濺，降低爐襯壽命，因此，,進入轉爐的鐵水要求

5、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志，鐵水物理熱得占轉爐熱收入的50%。應努力保證入爐鐵水的溫度，保證爐內熱源充足和成渣迅速。我國煉鋼規(guī)定,入爐鐵水溫度應大于1250,，并且要相對穩(wěn)定。,2、廢鋼,轉爐和電爐煉鋼均使用廢鋼，氧氣頂吹轉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。,轉爐煉鋼對廢鋼的要求：,1)廢鋼的外形尺寸和塊度,應保證能從爐口順利加入轉爐。,廢鋼的長度,應小于,轉爐口直徑的1/2,，,廢鋼單重,一般不應超過,300kg,。國標要求廢鋼的長度不大于1000mm，最大單件重量不大于800kg。,2）廢

6、鋼中不得混有鐵合金,嚴禁混入銅、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）廢鋼應清潔干燥,不得混有泥沙，水泥，耐火材料，油物等。,4）不同性質的廢鋼分類存放,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。,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,，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

7、的質量要求較高，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以下的溫度范圍內反應，,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，雜質較少。,電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,

8、。由于海綿鐵具有較強的吸水能力，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，F(xiàn)e-Si，F(xiàn)e-Cr，F(xiàn)e-V，,Fe-Ti，F(xiàn)e-Mo，F(xiàn)e-W等,復合脫氧劑,：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（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,800,，烘烤時間應,2,小時；,鈦

9、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。,其質量好壞對吹煉工藝、產(chǎn)品質量和爐襯壽命等產(chǎn)生主要影響。因此，,石灰CaO含量高，SiO,2,和S 含量低，生過燒率低，活性高，塊度適中，此外，石灰還應保持清潔、干燥和新鮮,。,對石灰的具體要求：,對轉爐石灰塊度為20-50mm，電爐為20-60mm。,石灰的活度,也稱,水活度,是石灰反應能力的標志，也是衡量石灰質量的重要參數(shù)。,常用,鹽酸滴定法,來測量水活性，,當鹽酸消耗大于,300ml,時才屬

10、,優(yōu)質活性石灰,。通常把在1050-1150,溫度下焙燒的石灰，具有高反應能力的體積密度小，氣孔率高，比表面積大，晶粒細小的優(yōu)質石灰叫,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g/,3,，氣孔率高達,40%,，比表面積為cm,2,/g,。,活性石灰能減少石灰、螢石消耗量和轉爐渣量，有利于提高脫S，脫P效果，減少轉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,外殼的熔點顯著降低,，,生成低熔點3CaOCaF,2,2SiO,2,（熔點,1362,），,加速石灰溶解，迅

11、速改善爐渣動性。,螢石助熔的特點是作用快，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,。,轉爐用螢石要求:,塊度在5-50mm，且要干燥，清潔。,近年來，螢石供應不足，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，氧化鐵皮，轉爐煙塵，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含量達到飽和或過

12、飽和，使終渣能夠做黏，出鋼后達到濺渣的要求。,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,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，,在低溫下預制成型,。,合成

13、渣劑熔點低、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，減輕了轉爐造渣負荷。,高堿度燒結礦或球團礦,也可做合成造渣劑使用，其化學成分和物理性能穩(wěn)定，造渣效果良好。,2、增碳劑,在冶煉過程中，由于配料或裝料不當以及脫碳過量等原因，有時造成鋼中,碳含量沒有達到預期的要求,，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,。,轉爐冶煉中，,高碳鋼種,時，使用含雜質很少的,石油焦作為增碳劑,。對頂吹轉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，氮等雜質含量要低，且干燥，干凈，粒度適中。其固定碳C96%，揮發(fā)

14、分1.0%，S0.5%，水分0.5%，粒度在1-5mm。,3、氧化劑,氧氣,是轉爐煉鋼的主要氧化劑，其純度達到或超過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，F(xiàn)e,2,O,3,不穩(wěn)定，在轉爐中較少使用。鐵礦石作為氧化劑使用要求高（全鐵56%），雜質量少，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，,使用時應加熱烘烤，保持干燥,。,思 考 題,1、轉爐和電爐煉

15、鋼用的原材料各有哪些？,2、轉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？,4、螢石在煉鋼中起什么作用？,5、什么是合成造渣劑？它有何作用？,第二節(jié) 氧氣轉爐煉鋼,按,爐襯耐火材料,性質,堿性轉爐,和,酸性轉爐,;,按,供入氧化性氣體,種類,空氣,和,氧氣轉爐,;,按,供氣部位,頂吹,、,底吹,、,側吹,及,復合吹,轉,爐,;,按,熱量來源,自供熱,和,外加熱燃料,轉爐。,自,貝塞麥,發(fā)明,酸性空氣底吹轉爐煉鋼法,起，開始了轉爐大量生產(chǎn)鋼水的歷史。上世紀,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)的氧氣底吹轉爐和頂吹復合轉爐,，是氧氣轉爐在發(fā)展

16、和完善通路上取得的豐碩成果。,貝塞麥轉爐,貝塞麥肖像,自供熱轉爐的發(fā)展演變過程,由傳統(tǒng)供熱向外加燃料聯(lián)合供熱轉爐的發(fā)展演變過程,轉爐煉鋼功能的發(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,，轉爐一爐鋼的冶煉過程包括,裝料、吹煉、脫氧出鋼、濺渣護爐和倒渣,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。,在送氧開吹的同時，加入第一批渣料，加入量相當于全爐總渣量的,三分之二,，開吹,4-6,分鐘后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。如果爐內化渣不好，則許加入第三批螢石渣料。,吹煉過程中的,供氧強度,：,小型轉爐為,m,3,/(t,min),；,120t以上的轉爐一般為,m,3,/(t,min),。,開吹時,氧槍槍位采用,高槍位,，目前是為了早化渣，多去磷，保護爐襯；,在,吹煉過程中,適當,降低槍位,的保證爐渣不“返干”，不噴濺，快速脫碳與脫硫，熔池均勻升溫為原則；,在,吹