炼钢工艺一、工艺流程图二、炼钢主要设备1、公称容量35吨氧气顶吹转炉2座,配35吨钢水包;2、公称容量600吨混铁炉1座;3、R6000m连铸机2台,6机6流三、转炉炼钢用原材料1主要原料:炼钢用生铁(铁水、铁块)、废钢;2辅助材料:辅助材料有:增碳剂、脱氧剂、覆盖剂、保护渣等。
3造渣剂:石灰、轻烧镁球、石灰石4铁合金:硅铁、硅锰、锰铁、铝线等。
四、冶炼1、氧气顶吹转炉的反应氧气顶吹转炉炼钢的反应过程是氧化反应,反应的机理是物理化学反应,物理化学反应就是在反应的过程中同时进行吸热和放热反应。
即是氧化反应就需要氧气,用氧气完成炼钢的一切反应,主要反应是与硅、锰、碳、磷、硫的氧化反应,这些反应都是放热反应,在反应的过程中提高钢水温度,直到满足连铸浇注温度要求。
2、氧气顶吹转炉的生产特点由于氧气流股的强大动力,将钢和渣击碎,形成液滴,成为球状,球状的表面积最大,炼钢反应又是界面反应,因此反应速度高,冶炼时间短,吹眼时间10~11分钟,冶炼周期25分钟,由此看出氧气顶吹转炉的最大特点是生产效率高。
3、供氧氧气顶吹转炉通过氧枪向炉内熔池供氧,氧枪喷头由收缩段、过渡段和扩张段构成拉瓦尔喷管,喷头前氧气流股的流速是超音速的,因此具有很强的穿透力,能够将炉内钢水与炉渣充分搅拌起来,形成乳化液,扩大了氧、渣、钢间的反应面积,提高反应速度,降低了冶炼时间。
冶炼时间的长短取决于供氧强度(单位时间的供氧量)和氧气纯度,因此要求氧气纯度>99.5%,氧气总管压力≥1.4M pa。
4、炼钢的任务炼钢的任务是:脱碳脱硅脱气、去除磷硫、去除夹杂、保证温度、保证成分。
5、出钢当吹氧结束,标志着冶炼结束,将炉中钢水出到钢水包中,进行脱氧合金化,待到炉中钢水出完后,在将钢包车开到吹氩站,利用氩气(惰性气体)的特点,从钢包底部通过透气砖对钢水进行吹氩,吹氩的作用是去除气体、去除夹杂、均匀成分、均匀温度。
吹氩后将钢包车开到连铸跨,用天车将钢水包吊到连铸机的钢包车上,等待浇注。
五、转炉装入量采用分阶段定量装入。
1炉龄与总装入量见下表2严格执行装入制度,称量设备正常时,总装入量允许偏差±0.5t/炉。
3采用先装废钢,后装铁水操作。
4铁水入炉前应了解铁水的成分和温度。
六、转炉供氧1供氧制度:实行分阶段定压、恒压、变枪操作法。
2枪位:基本枪位900~1000m m,高枪位1200mm,低枪位:700~800mm。
基本枪位为主要吹炼枪位,为迅速成渣,开吹或炉渣返干时,可适当提高枪位。
3冶炼终点前要采取压枪操作,时间不少于30秒,以均匀钢水成分和温度,降低钢水氧化性。
4供氧强度最佳值为 4.30m3/t.mi n根据炉容、原料条件及冶炼钢种,范围值为 3.4~4.6 m3/t.m in。
5吹炼过程中的总管氧压≥1.2Mp a,严禁过低氧压操作。
即单炉工作氧压不得小于0.65Mp a,在最大装入量冶炼期间,工作氧压不得小于0.75Mp a。
6吹炼时间:11~13分钟。
7为确定合适枪位,金属液面高度应及时测量,从炉龄第六炉起,接班后第一炉由炉长组织测定。
此外每逢装入量变化、更换新氧枪、补炉第一炉或操作异常时,都要由炉长组织测定金属液面调整枪位,并记录在原始记录上。
8严禁长时间(大于1分钟)的吊枪操作和短时间内枪位大起大落。
七、转炉造渣1造渣原则:初期渣早化,过程渣化透,终渣做粘。
2造渣方法:二批料,单渣法。
但在铁水P>0.15%或铁水S>0.070%时,必须采用双渣法。
%。
3炉渣碱度R=C aO%/Si O2终渣R控制在 2.5~2.8。
终渣(M gO)控制在8~10%,∑Fe O控制在15~20%。
4正常冶炼时,每班前几炉中取一炉终渣样,分析和∑Fe O、Mg O、R,不合适时要及时调整渣料。
5石灰5.1 石灰成份:石灰成份每24小时分析一次,分析内容为Ca O、、Mg O和烧减,化验室应及时将石灰成分传递到炉前。
S i O2、5.2 石灰加入量:炼钢石灰加入要根据铁水S i含量、石灰成分、铁水装入量和终渣碱度(R)确定,计算公式如下:石灰加入量(k g)=[(2.14×R×铁水Si%×1000)/(石灰Ca O% %)×铁水装入量—R×石灰Si O26镁球加入量镁球按7~10k g/t加入,依据渣中(M g O)含量进行适当调整。
7氧化铁皮:氧化铁皮随头批料加入100~200Kg,冶炼过程中可根据温度情况适当调整加入量,如果铁皮加入量超过每炉300k g,则下炉冶炼需增加废钢的加入量。
8渣料加入时间和批量见下表。
10 拉碳前2分钟内只可加入不超过100kg的干燥铁皮调温或,不得加入其它渣料。
11 双渣操作法:11.1 当铁水磷含量>0.15%时,吹炼至3~4分钟,渣子化好停吹,观察炉口火焰状况,待火焰稳定后,倒出渣量约1/2以上。
再加入适量石灰,继续吹炼至终点。
11.2 当铁水硫含量>0.07%时,吹炼至9~10分钟,倒出渣量约1/2以上,再补加适量石灰,继续吹炼至终点。
11.3 为了烧好炉衬,新炉前10炉和补炉炉次不得采用双渣法操作。
八、转炉温度控制1温度控制1.1 一倒温度控制在1630~1650℃。
1.2 出钢温度1.2.1 炉长应根据出钢口、钢包等生产实际情况,确定合适的放钢温度,正常连浇炉次出钢温度不得高于1690℃,控制在1675±5℃。
1.2.2 确保各钢种氩(氮)后温度符合下表要求。
注:钢包测温时测温枪保持垂直,插入钢水深度300m m左右,中间包测温时插入钢液面200m m左右,禁止插入包壁附近。
1.3 温度控制:在保证终渣碱度和轻烧镁球加入量的前提下,尽量多吃废钢。
即温度制度采取废钢调温为主,氧化铁皮和轻烧镁球进行微调的方针。
1.4 若铁水含Si低,处理回炉钢水或转炉停炉时间长,需补充热量时,加入硅铁,加入量根据硅含量、回炉钢水量和炉温高低而定。
1.5 温度控制参考值:1.5.1 钢水在炉内镇静降温:2~3℃/分。
1.5.2 各种冷却剂,冷却效应换算表(以废钢为基准)如下:1.5.3元素氧化升温参考值见下表1.5.4各因素变化对终点温度的影响参考值见下表九、转炉吹炼终点控制1终点控制1.1采用高拉补吹法拉碳,根据供氧压力、供氧流量、纯吹氧时间,后期炉口火焰形状,正确判断吹炼终点,提高终点命中率,一倒成分按下表要求控制。
1.2 如操作熟练,也可采用一次拉碳控制至终点,终点成分按下表要求控制。
1.3 终点前调整钢水参考值:a)吹炼C在0.3%以下时耗氧10m3降碳0.025%。
b)终点前加100k g氧化铁皮耗氧15 m3降碳0.030%。
c)氧化100k g硅铁耗氧60 m3,100k g铝耗氧40 m3。
d)钢水量30t时兑铁100k g,增碳0.01%。
1.4 在冶炼Q235时,必须做好C成分的分析,以决定是否出钢或补吹,避免出现成分废品。
十、转炉出钢1挡渣出钢的方式、方法采用截锥形挡渣塞和挡渣锥分别挡住转炉的一次和二次渣,挡渣塞采用轻质耐火材料,挡渣球比重 4.3g/c m3,直径200m m,球的内部为铸造生铁球,外部为耐火材料,球的总重量为17±0.5k g。
2挡渣锥投放时间当炉内钢水出到3/5~4/5时,将挡渣锥投到炉内出钢口上方,开始挡渣出钢。
3挡渣锥应保证干燥,出钢渣子稀时可稍晚些加入。
4出钢前清除挡渣塞上的浮渣。
5放钢时间:应控制在 1.5~5.0分钟。
十一、脱氧合金化1脱氧1.1根据终点钢水的氧化性和下渣量的多少调整脱氧剂和合金的加入量,使钢水脱氧良好,成分稳定,确保浇注正常进行和钢的质量。
2脱氧合金化2.1合金加入量计算公式:2.1.1 Fe-M n加入量公式(k g/炉):={(钢种Mn中限%-终点余M n%)×1000}/{锰铁含M n量%×M n回收率%}×出钢量(t)2.1.2 Fe-S i加入量公式(Kg/炉):={钢种S i中限%×1000}/{硅铁含S i量%×Si回收率%}×出钢量(t)2.1.3 Si-M n合金增S i量(%):={硅锰合金加入量(K g)×硅锰合金含S i量%×S i回收率%}/钢水量×10002.1.4 补加F e-Si(Kg/炉):={钢种S i中限%-S i-Mn合金增S i量(%)}/{硅铁含S i量%×S i 回收率}×钢水量(㎏)2.1.5 合金元素回收率%={(钢种实际成份%-终点残余成份%)×钢水量(t)}/{合金加入量(K g)×合金元素含量%}×100% 2.2 常用钢种合金回收率参考值见下表2.3 合金加入顺序:采用预脱氧—合金化—(终脱氧)顺序进行。
2.3.1 复合铝脱氧剂和强脱氧剂进行预脱氧,复合脱氧剂出钢前加入钢包内,强脱氧剂出钢随钢流加入。
2.3.2 合金化合金加入顺利:按脱氧能力由弱到强的顺序加入。
2.3.3合金化合金加入时机:当钢水出至1/4时开始,分批、均匀加入,钢水出至3/4时加完。
2.3.4 出钢完毕到吹氩位吹氩2分钟后取杯样观察,若钢液有冒涨现象,则进行终脱氧操作。
可采取加强脱氧剂的办法,也可进行喂线操作。
2.4 出钢前要检查铁合金溜槽是否正常好用,铁合金加完后要检查铁合金是否完全溜入钢包,若合金未能全部加入钢包内,必须在吹氩位补加合金调整。
摇炉工在保证钢包接受钢水和铁合金的过程中,前后移动钢包车,发现转炉下渣,立即抬炉。
2.5 冶炼钢种需增碳时,增碳剂在铁合金加完,随钢流加入钢包。
十二、吹氩1钢包包底透气砖清理干净,确保出钢后透气砖透气良好,保证吹氩精炼的效果。
2吹氩控制2.1 品种钢Q195L、J L330、40M n等必须采用底吹氩操作;Q195、Q235在不能进行底吹氩操作时,可进行底吹氮操作。
2.2 吹氩时间规定:Q195L、JL330、40Mn等底吹氩时间不得少于8m i n;Q195、Q215、Q235底吹氩(氮)时间不得少于5m i n。
2.3 吹氩强度规定:氩气压力0.2~0.4Mp a(刚开吹时可稍偏大),流量控制以使钢水平稳搅动,钢液面不明显漏露为宜,严禁包内钢水大翻。
2.4 吹氩温降标准:1~3℃/m in。
2.5 进行终脱氧加入脱氧剂或喂线后,必须保证吹氩时间不低于3m in。
2.6 喂线控制:喂线速度≥120m/m in,喂线位置应位于吹氩透气砖上方。
2.7 若需废钢调温,必须在吹氩前期调整,吊包前3min严禁加入冷料。
2.8 出站温度严格按转炉温度控制制度要求执行。
2.9 温度和吹氩时间达到要求后,停止吹氩,向钢液面均匀加入碱性钢水包覆盖剂,要求完全覆盖住钢液面,参考用量 1.0k g/t 钢。