《唐山建龙（钢铁）实业有限公司工艺技术培训教材－炼钢工序（PPT 52页）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《唐山建龙（钢铁）实业有限公司工艺技术培训教材－炼钢工序（PPT 52页）（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、炼钢工序 胡育新 2010年 11月 更多资料在资料搜索网 ( 海量资料下载 前 言 目前唐山建龙炼钢厂生产粗钢约 200万吨 /年，主要冶炼钢材种类有：冷轧用钢 08冲钢 车大梁钢 石油管线钢 通碳素结构钢 20#钢等。 拥有 60吨转炉两座，铁水预处理一座， 机五流方坯连铸机一台，规格为 173*130185*130 机两流板坯连铸机一台，主要生产规格为：宽度 450710度为 15080200前主要生产规格为： 180 50010 唐山建龙炼钢厂生产工艺流程图： 前 言 更多资料在资料搜索网 ( 海量资料下载 第一节 概 述 铁水预处理是指高炉铁水在进入转炉之前预先脱除某些杂质的预备处理
2、过程。它包括预脱硫、预脱硅、预脱磷。其中铁水预脱硫是最先发展成熟的工艺，我厂铁水预处理应用的是喷粉（钝化镁粉）脱硫工艺。 第一部分 铁水预处理 铁水脱硫过程示意图： 第一部分 铁水预处理 第二节 喷粉脱硫工艺过程 喷粉脱硫过程示意图： 第一部分 铁水预处理 第三节 脱硫原理 硫能溶于液态铁中形成无限溶液。但工业生产中，硫在铁和钢中的含量约为 一般认为硫以元素状态溶解于液态铁中。钢铁冶炼脱硫，就是要形成稳定的硫化物，并能与钢或铁水顺利分离，脱硫基本反应方程式如下： Mg(g)+S=s) 427367+ 铁水炉外喷粉脱硫脱硫剂分为石灰系、碳化钙系、镁系三类脱硫剂，可以单独使用，可以复合应用，往往可
3、以取得更好的冶金效果。 第一部分 铁水预处理 表 1脱硫剂相对脱硫能力和平衡 S含量（ 1350 ） 脱硫剂 g 平衡常数 105 104 相对大小 1 105 3170 平衡 %S 101010一部分 铁水预处理 镁与硫的亲和能力很强，它是一种很有效的脱硫剂，根据计算，在 1350 时，用镁脱硫的平衡含硫量为 10 我厂使用镁系脱硫剂，优点是脱硫能力强，反应速度快，适用于大量处理铁水，能达到 S而且渣量少，渣中带走的铁损和热量损失少，对环境污染亦小，可以不进行预先除渣；采用钝化镁粒在贮藏和运输期间都比较安全。 第一部分 铁水预处理 第二节 喷粉脱硫工艺过程 喷粉脱硫过程示意图： 第一部分 铁
4、水预处理 更多资料在资料搜索网 ( 海量资料下载 铁水预处理脱硫是铁水预处理过程的最重要的环节，其优点在于： 1）有利于稳定高炉造渣制度，节约能耗； 2）保证炼钢吃精料，有利于钢铁产品的结构改革，提高质量。 3）有利于钢铁冶金的整个流程实现最优化。 第一部分 铁水预处理 冶炼品种钢对铁水预处理的要求 1、要保证铁水预处理的产量满足冶炼品种钢的需要； 2、保证铁水预处理的生产节奏满足品种钢生产的需要； 3、要求铁水预处理以后的铁水硫含量满足品种钢冶炼的需要。 第一部分 铁水预处理 混铁炉 混铁炉的主要作用就是储存铁水，通过向混铁炉里面喷吹煤气加热，对铁水进行保温，混铁炉是高炉与转炉的一个缓冲器，
5、以免炼钢或者炼铁出现一些事故而影响对方的生产，目前唐山建龙有两座混铁炉，公称吨位各 600吨，可以储存铁水一千吨以上。 第一节 概 述 第二部分 顶底复吹转炉 转炉的主要形式是氧气顶吹转炉，国外称 1952年奥地利的林茨城 (多纳维兹城(后建成了 30吨的氧气顶吹转炉车间并投入生产，所以此法也称为 ）转炉，美国称 。转炉在冶炼时炉子保持不动，从上部吹氧，但在装料和出钢时可以前后倾动。氧气顶吹转炉的形状如圆筒，外部是用钢板制成的炉壳，里面砌有镁炭砖等耐火砖。炼钢的原料主要是铁水、废钢。 顶底复吹转炉主要冶金特征： （ 1）炉渣氧化性明显降低； （ 2）钢液中残锰量明显提高； （ 3）脱磷和脱硫反
6、应非常接近平衡， 有较高的磷和硫的分配系数； （ 4）吹炼平衡、喷溅量少，金属收得率提高； 顶底复吹转炉 2座。 公称容量： 60吨 出钢量： 66吨 第二节 炼钢用原材料 （ 1）主原料： 铁水，废钢，生铁块。 （ 2）辅原料： 造渣剂（活性石灰、轻烧白云 石、生白云石、萤石、合成造渣 剂、锰矿石 等）；冷却剂（废 钢、生铁块、铁矿 石、烧结 矿、氧化铁皮、生白 云等 ）。 （ 3） 铁合金： e、 e、 e、 e 等。 （ 4）其它材料： 增碳剂、氧气、氮气、氩气、溅 渣改质剂等 第二部分 顶底复吹转炉 第三节 炼钢的基本任务 炼钢就是在给定的原料条件下，根据钢种成分要求，冶炼出成分合格、
7、 有适当温度的钢水。 （ 1）脱碳，通常铁水含 通过氧化反应将碳降到所炼钢 种的规定范围。 （ 2）提温，为保证出钢后钢水能顺利地浇注，应通过金属氧化放出 的热量（化学热）将钢液加热到所需要的温度 （ 3）去除 P、 生热脆现象 （ 4）去除气体及杂质，钢中（ H、 O、 N）以及非金属夹杂物（氧化 物、硫化物、氮化物等）都直接影响钢的表面质量和内在质 量，在钢成材后又影响其力学性能和金相组织 （ 5）脱氧与合金化，在炼钢过程中因为脱碳反应的需要，要向钢液 供氧，就不可避免的使钢含有较多的氧，氧无论是以气体形态 还是以氧化物形态存在于钢中都会降低钢的质量 第二部分 顶底复吹转炉 第四节 炼钢的
8、五大制度 （ 1）装入制度： 分阶段定量装入。 （ 2）供氧制度： 恒压变枪位（经常使用）；恒枪 位变压 ；变压变枪位。 （ 3）造渣制度： 单渣操作；双渣操作（对 的铁水）；留渣操作。 （ 4）温度制度： 合适的过程温度和终点温度。 （ 5）脱氧合金化： 沉淀脱氧（加到钢液）；扩散 脱氧；（加到熔渣中）；复合 脱氧。 第二部分 顶底复吹转炉 吹炼过程中金属和炉渣成份及温度变化 吹炼前期：指 吹炼中期：指 终点控制：在拉碳的同时，确保 P、 综上所述，要炼好一炉钢，首先要造好渣，才能达到碳符合钢种要求范围，去除 S、 及调整到合格的出钢温度。同时要组织好出钢，做好脱氧和合金化操作，确保化学成份
9、符合钢种要求。 装入制度 装入制度是指转炉合理的装入量和合适的铁水与废钢之比。 装入量的过大或过小，直接影响到技术经济指标的好坏。装入量过大，造成造渣困难，导致严重喷溅，不但降低金属收得率和炉衬寿命，而且延长冶炼时间；装入量过小，不仅影响产量，同时由于装入量少，使熔池深度变浅，加深氧气流股对炉底的冲击作用，炉底过早被损坏，甚至造成了炉底烧穿所引起的穿炉事故。 供氧制度 供氧制度是指把氧气流股最合理地喷向熔池，使氧流与熔液间的物理化学反应具有良好的条件。其所研究的内容包括供氧强度，供氧压力，枪位高低和喷嘴结构等方面。目的是为了确保正常供氧和造渣，使铁液中的部分 C、 热升温，化好前期渣和过程渣，
10、达到去除 S、 时，在一定炉容比的条件下，既要尽量提高供氧强度和冶炼强度，缩短冶炼时间，提高生产率，又要减少喷溅，使冶炼过程正常进行，提高金属收得率和减少温度损失。 造渣制度 造渣制度是研究造渣方法，加入渣料的种类、时间和数量，以及如何快速成渣，达到最大限度地去除钢液中的 S、 P，缓和冶炼过程中的造渣速度与脱 极短的时间内造出具有一定碱度及氧化铁含量、适当粘度和数量的炉渣的操作工艺。 炉渣在冶炼过程中的作用：转炉炉渣必须保证有足够的碱度和流动性，以利去除金属液中的 S、 P；对耐材的侵蚀程度最小；为分散的金属液滴脱 为热量损失的保护层和避免氧气流股强力冲击熔池，可减少热量损失和金属喷溅；还可
11、防止钢液从大气中吸收 2用炉渣强力洗涤钢液，吸附外来及内在的细小非金属夹杂物。 更多资料在资料搜索网 ( 海量资料下载 温度制度 温度制度是研究炼钢过程中的热化学和温度控制的问题，而温度控制主要是指过程温度及终点温度的控制。若出钢温度过低，将会造成钢包结冷钢、连铸结流和回炉等事故；出钢温度过高，往往使钢中气体含量和夹杂物含量增加，影响钢材质量。因此，控制好终点温度是转炉炼钢操作的重要环节之一。对于过程温度的过高或过低，直接影响到成渣速度与脱碳速度之间的关系，控制不当，造成喷溅，增加铁的烧损，以及降低炉龄，另外，过程温度的控制是达到理想终点温度的关键。 终点控制 终点控制主要是指终点的温度及成份
12、的控制。铁水在炉内，通过供氧、造渣之后，经过了一系列物理化学反应，铁水经冶炼而达到所要求的钢种时，称之为 “ 终点 ” 。终点所具有的特点是： 钢中含 钢中含 S、 终点温度能达到确保顺利浇铸的温度。 冶炼终点主要根据钢水的含 C、 S、 脱氧和合金化 氧气顶吹转炉在吹炼过程中向熔池提供了大量的氧，以供一系列的氧化反应，同时有一部分氧溶解于钢液中，在出钢时若不脱氧，则钢液在浇铸过程中，随着温度的下降，引起与碳的再氧化，生成的 外，钢中的氧能使钢变脆，塑性下降，所以在冶炼终点时要进行脱氧。把钢液中的氧去除过程，称之为 “ 脱氧 ” 。 合金化：在炼钢的终点，与脱氧操作的同时，按钢种规定成份范围配加一定量的合金元素，称之为合金化。脱氧和合金化在炼钢过程中是同时完成的。 转炉炉衬的维护 转炉的炉龄是衡量一个钢铁厂技术水平的一个重要指标，炉龄的长短直接影响着炼钢的生产与成本。 转炉炉衬损坏的原因： 1、机械作用。加废钢和兑铁水对炉衬的冲撞与冲刷，炉气与炉液流动对炉衬的冲刷与磨损，清理炉口结渣的机械损坏。 2、高温作用。高温会使炉衬表面软化、
