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转炉炼钢工艺流程介绍

转炉炼钢工艺流程介绍---- 冶金自动化系列专题【导读】:转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。

在氧化的过程中放出大量的热量(含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度),可使炉内达到足够高的温度。

因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。

炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧,去除有害气体和非金属夹杂物,提高温度和调整成分。

归纳为:“四脱”(碳、氧、磷和硫),“二去”(去气和去夹杂),“二调整”(成分和温度)。

采用的主要技术手段为:供氧,造渣,升温,加脱氧剂和合金化操作。

本专题将详细介绍转炉炼钢生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。

由于时间的仓促和编辑水平有限,专题中难免出现遗漏或错误的地方,欢迎大家补充指正。

【发表建议】转炉冶炼目的:将生铁里的碳及其它杂质(如:硅、锰)等氧化,产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。

【相关信息】钢与生铁的区别:首先是碳的含量,理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢,它的熔点在1450-1500℃,而生铁的熔点在1100-1200℃。

在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体,随着碳含量的增加,其强度、硬度增加,而塑性和冲击韧性降低。

钢具有很好的物理、化学性能与力学性能,可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工,其用途十分广泛。

[查看全文]转炉冶炼原理简介:转炉炼钢是在转炉里进行。

转炉的外形就像个梨,内壁有耐火砖,炉侧有许多小孔(风口),压缩空气从这些小孔里吹炉内,又叫做侧吹转炉。

开始时,转炉处于水平,向内注入1300摄氏度的液态生铁,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。

这时液态生铁表面剧烈的反应,使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣,利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用,使反应遍及整个炉内。

几分钟后,当钢液中只剩下少量的硅与锰时,碳开始氧化,生成一氧化碳(放热)使钢液剧烈沸腾。

炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。

最后,磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。

磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙,一起成为炉渣。

当磷与硫逐渐减少,火焰退落,炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时,表明钢已炼成。

这时应立即停止鼓风,并把转炉转到水平位置,把钢水倾至钢水包里,再加脱氧剂进行脱氧。

整个过程只需15分钟左右。

如果氧气是从炉底吹入,那就是底吹转炉;氧气从顶部吹入,就是顶吹转炉。

[查看全文]转炉冶炼工艺流程简介:转炉一炉钢的基本冶炼过程。

顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成:(1)上炉出钢、倒渣,检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理;(2)倾炉,加废钢、兑铁水,摇正炉体(至垂直位置);(3)降枪开吹,同时加入第一批渣料(起初炉内噪声较大,从炉口冒出赤色烟雾,随后喷出暗红的火焰;3~5min后硅锰氧接近结束,碳氧反应逐渐激烈,炉口的火焰变大,亮度随之提高;同时渣料熔化,噪声减弱);(4)3~5min后加入第二批渣料继续吹炼(随吹炼进行钢中碳逐渐降低,约12min后火焰微弱,停吹);(5)倒炉,测温、取样,并确定补吹时间或出钢;(6)出钢,同时(将计算好的合金加入钢包中)进行脱氧合金化。

【查看全文】转炉炼钢主要工艺设备简介:转炉(converter)炉体可转动,用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。

转炉炉体用钢板制成,呈圆筒形,内衬耐火材料,吹炼时靠化学反应热加热,不需外加热源,是最重要的炼钢设备,也可用于铜、镍冶炼。

【查看全文】AOD精炼炉AOD即氩氧脱碳精炼炉,是一项用于不锈钢冶炼的专有工艺。

AOD炉型根据容量有3t、6t、8t、10t、18t、25t、30t等。

装备水平也由半自动控制发展到智能计算机控制来冶炼不锈钢。

【查看全文】VOD精炼炉VOD精炼炉(vacuumoxygen decarburization),是在真空状态下进行吹氧脱碳的炉外精炼炉,它以精炼铬镍不锈钢、超低碳钢、超纯铁素体不锈钢及纯铁为主。

将初炼钢液装入精炼包中放入密封的真空罐中进行吹氧脱碳、脱硫、脱气、温度调整、化学元素调整。

【查看全文】LF精炼炉LF(ladle furnace) 炉是具有加热和搅拌功能的钢包精炼炉。

加热一般通过电极加热,搅拌是通过底部透气砖进行的。

【查看全文】氧枪氧枪是转炉供氧的主要设备,它是由喷头、枪身和尾部结构组成。

喷头是用导热性良好的紫铜经锻造和切割加工而成,也有用压力浇铸而成的。

喷头的形状有拉瓦尔型、直筒型和螺旋型等。

目前应用最多的是多孔的拉瓦尔型喷头。

拉瓦尔型喷头是收缩—扩张收缩型喷孔,当出口氧压与进口氧压之比p出/p0<0.528时形成超音速射流。

【查看全文】转炉倾炉系统倾炉系统:变频调速(变频器+电机+减速机+大齿轮)倾炉机构:倾炉机构由轨道、倾炉油缸、摇架平台、水平支撑机构和支座等组成。

【查看全文】转炉炼钢工艺流程这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。

把空气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。

在氧化的过程中放出大量的热量(含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度),可使炉内达到足够高的温度。

因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。

转炉炼钢是在转炉里进行。

转炉的外形就像个梨,内壁有耐火砖,炉侧有许多小孔(风口),压缩空气从这些小孔里吹炉内,又叫做侧吹转炉。

开始时,转炉处于水平,向内注入1300摄氏度的液态生铁,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。

这时液态生铁表面剧烈的反应,使铁、硅、锰氧化(FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣,利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用,使反应遍及整个炉内。

几分钟后,当钢液中只剩下少量的硅与锰时,碳开始氧化,生成一氧化碳(放热)使钢液剧烈沸腾。

炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。

最后,磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。

磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙,一起成为炉渣。

当磷与硫逐渐减少,火焰退落,炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时,表明钢已炼成。

这时应立即停止鼓风,并把转炉转到水平位置,把钢水倾至钢水包里,再加脱氧剂进行脱氧。

整个过程只需15分钟左右。

如果空气是从炉低吹入,那就是低吹转炉。

随着制氧技术的发展,现在已普遍使用氧气顶吹转炉(也有侧吹转炉)。

这种转炉吹如的是高压工业纯氧,反应更为剧烈,能进一步提高生产效率和钢的质量。

转炉一炉钢的基本冶炼过程。

顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成:(1)上炉出钢、倒渣,检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理;(2)倾炉,加废钢、兑铁水,摇正炉体(至垂直位置);(3)降枪开吹,同时加入第一批渣料(起初炉内噪声较大,从炉口冒出赤色烟雾,随后喷出暗红的火焰;3~5min后硅锰氧接近结束,碳氧反应逐渐激烈,炉口的火焰变大,亮度随之提高;同时渣料熔化,噪声减弱);(4)3~5min后加入第二批渣料继续吹炼(随吹炼进行钢中碳逐渐降低,约12min后火焰微弱,停吹);(5)倒炉,测温、取样,并确定补吹时间或出钢;(6)出钢,同时(将计算好的合金加入钢包中)进行脱氧合金化。

上炉钢出完钢后,倒净炉渣,堵出钢口,兑铁水和加废钢,降枪供氧,开始吹炼。

在送氧开吹的同时,加入第一批渣料,加入量相当于全炉总渣量的三分之二,开吹3-5分钟后,第一批渣料化好,再加入第二批渣料。

如果炉内化渣不好,则许加入第三批萤石渣料。

吹炼过程中的供氧强度:小型转炉为2.5-4.5m3/(t·min);120t以上的转炉一般为2.8-3.6m3/(t·min)。

◆开吹时氧枪枪位采用高枪位,目前是为了早化渣,多去磷,保护炉衬;◆在吹炼过程中适当降低枪位的保证炉渣不“返干”,不喷溅,快速脱碳与脱硫,熔池均匀升温为原则;◆在吹炼末期要降枪,主要目的是熔池钢水成分和温度均匀,加强熔池搅拌,稳定火焰,便于判断终点,同时使降低渣中Fe含量,减少铁损,达到溅渣的要求。

◆当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时,即停吹,倒炉取样,测定钢水温度,取样快速分析[C]、[S]、[P]的含量,当温度和成分符合要求时,就出钢。

◆当钢水流出总量的四分之一时,向钢包中的脱氧合金化剂,进行脱氧,合金化,由此一炉钢冶炼完毕。

炼钢学概述基本要求:理解炼钢的任务;了解对原材料的要求;了解耐火材料的分类和各自用途。

重点与难点:炼钢的任务;原材料主要质量指标;炼钢用耐火材料。

第一节概述一、钢与生铁的区别及发展历程:首先是碳的含量,理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢,它的熔点在1450-1500℃,而生铁的熔点在1100-1200℃。

在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体,随着碳含量的增加,其强度、硬度增加,而塑性和冲击韧性降低。

钢的应用前景:钢具有很好的物理、化学性能与力学性能,可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工,其用途十分广泛。

用途不同对钢的性能要求也不同,从而对钢的生产也提出了不同的要求。

石油、化工、航天航空、交通运输、农业、国防等许多重要的领域均需要各种类型的大量钢材,我们的日常生活更离不开钢。

总之,钢材仍将是21世纪用途最广的结构材料和最主要功能材料。

炼钢方法(1)最早出现的炼钢方法是1740年出现的坩埚法,它是将生铁和废铁装入由石墨和粘土制成的坩埚内,用火焰加热熔化炉料,之后将熔化的炉料浇成钢锭。

此法几乎无杂质元素的氧化反应。

炼钢方法(2)1856年英国人亨利·贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法,也称为贝塞麦法,第一次解决了用铁水直接冶炼钢水的难题,从而使炼钢的质量得到提高,但此法要求铁水的硅含量大于0.8%,而且不能脱硫。

目前已淘汰。

炼钢方法(3)1865年德国人马丁利用蓄热室原理发明了以铁水、废钢为原料的酸性平炉炼钢法,即马丁炉法。

1880年出现了第一座碱性平炉。

由于其成本低、炉容大,钢水质量优于转炉,同时原料的适应性强,平炉炼钢法一时成为主要的炼钢法。

炼钢方法(4)1878年英国人托马斯发明了碱性炉衬的底吹转炉炼钢法,即托马斯法。

他是在吹炼过程中加石灰造碱性渣,从而解决了高磷铁水的脱磷问题。

当时,对西欧的一些国家特别适用,因为西欧的矿石普遍磷含量高。

但托马斯法的缺点是炉子寿命底,钢水中氮的含量高。

炼钢方法(5)1899年出现了完全依靠废钢为原料的电弧炉炼钢法(EAF),解决了充分利用废钢炼钢的问题,此炼钢法自问世以来,一直在不断发展,是当前主要的炼钢法之一,由电炉冶炼的钢目前占世界总的钢的产量的30-40%。

炼钢方法(6)瑞典人罗伯特·杜勒首先进行了氧气顶吹转炉炼钢的试验,并获得了成功。

1952年奥地利的林茨城(Linz)和多纳维兹城(Donawitz)先后建成了30吨的氧气顶吹转炉车间并投入生产,所以此法也称为LD法。

美国称为BOF法(Basic Oxygen Furnace)或BOP法,如图1所示。

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