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转炉炼钢主要工艺介绍(PPT 68页)
为11-18min,冶炼周期为 22-35min左右。
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冶炼过程概述
上炉钢出完钢后,溅渣护炉,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4-6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,需加入第三批萤 石渣料。
炼钢用原材料一般分为主原料、辅料 和各种铁合金。
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1.金属料
• 1)铁水:占钢铁料的(75~100%) 主要要求 成分:[Si]、[Mn]、[P]、[S] 温度: T
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铁水成分及温度影响
• Si影响 • 转炉炼钢重要发热元素,[Si]↑0.1%,废钢比↑1.0%。 • 铁水合适的[Si]0.3-0.5%。 • [Si] >0.6%,渣量增加并引起喷溅;渣中(SiO2)↑。 • 石灰加入量=(2.14×R× [Si] )×1000 /(石灰CaO
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2)废钢
废钢是电弧炉炼钢的基本原料,用量约 40~100%;对氧气顶吹转炉炼钢,既是主 原料之一,也是冷却效果稳定的冷却剂。 通常占装入量的30%以下,适当地增加废 钢比,可以降低能源消耗。
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本厂废钢
返回料 (废连铸坯及头尾、轧钢切头)
废钢的分类
回收料 (加工废料,报废设备)
工业废钢 (机械、造船、汽车等行业的废钢等)
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2.2造渣制度
• 造渣制度就是确定合适的造渣方法、渣料加入量和时 间,以及如何快速成渣。
• 炼钢就是炼渣。通过造渣,快速脱P、脱S,减少喷溅, 保护炉衬,降低终点氧含量。
• 石灰的熔解: 加开石始灰后吹,氧由时2渣Fe中O·主Si要O2是→CSaiOO·2F,eOM·nSOi,O2F→eO2,C是aO酸·S性iO渣2 ,, 2CaO·SiO2难熔渣,石灰溶解有些停滞,出现返干。
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铁水成分及温度影响
• 温度影响 铁水温度的高低是带入转炉物理热多少的标志, 铁水物理热约占转炉热收入的50%。因此,铁水 的温度不能过低,否则热量不足,影响熔池的温 升速度和元素氧化过程,也影响化渣和去除杂质, 还容易导致喷溅。入炉铁水温度应1250-1350 ℃ , 以利于转炉的热行,成渣迅速,减少喷溅。小型 转炉和化学热量不富裕的铁水,保证铁水的高温 入炉极为重要;转炉炼钢时入炉铁水的温度还要相 对稳定,如果相邻几炉的铁水入炉温度有大幅的 变化,就需要在炉与炉之间对废钢比作较大的调 整,这对生产管理和冶炼操作都会带来不利影响。
• 热量来源于:
• 转炉炼钢不需要外来热源;
铁水物理热及元素氧化化学热。 铁水及废钢的合理配比须根据炉子的热平衡计算确定。 • 硅的作用 优点:因发热量大,增大废钢加入量,一般铁水中Si增 加0.1%,废钢比增大1%。 缺点:增大渣量,侵蚀炉衬一般控制在0.3-0.5%。
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转炉兑铁水操作现场图示
生产建材普通钢种时使用煅烧煤炭做 的普通增碳剂(C≥93.0%)
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三 氧气转炉炼钢工艺制度
1.转炉冶炼过程概述 2.转炉炼钢工艺制度 3.溅渣护炉操作制度
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1.转炉冶炼过程概述
从装料到出钢,溅渣 护炉、倒渣,转炉一炉钢 的冶炼过程包括装料、吹 炼、脱氧出钢、溅渣护炉 和倒渣几个阶段。
一炉钢的吹氧时间通常
含量—R×石灰SiO2含量) 渣量=(石灰+镁球或熟白)×(2-3)
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铁水成分及温度影响
• Mn的影响 • 锰是弱发热元素,铁水中Mn氧化后形成的(MnO)可促
进石灰溶解,加快成渣;减少氧枪粘钢,终点钢中余 锰高,能够减少合金用量,利于提高金属收得率;锰 在降低钢水硫含量和硫的危害方面起到有利作用。 Mn/Si的比值为0.8~1.00时对转炉的冶炼操作控制最 为有利。当前使用较多的为低锰铁水,一般铁水中 [Mn]=0.20%~0.40%。
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。
转炉炼钢主要工艺介绍1 Nhomakorabea主要内容
一 炼钢的基本任务 二 转炉炼钢特点及工艺流程 三 炼钢用主要原材料 四 转炉炼钢主要工艺制度
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一 、炼钢的基本任务
1.脱碳、脱磷、脱硫、脱氧; 2.去除有害气体和夹杂; 3.调整温度; 4.调整成分。
炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、搅拌、 升温等手段完成炼钢基本任务。 氧气顶吹转炉炼 钢过程,主要是脱碳、升温、脱磷、脱硫以及脱 氧和合金化等高温物理化学反应的过程,其工艺 操作则是控制供氧、造渣、温度及加入合金材料 等,以获得所要求的钢液,并浇成合格钢钢锭或 铸坯。
• FeO,MnO,MgO加速石灰熔化是因为:形成低熔点化合物, 破坏了2CaO*SiO2、 3CaO*SiO2的存在 。
• 加矿石,吹氧。
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2.2造渣制度:炉渣要求
炉渣要求包括以下内容: 1.炉渣碱度和石灰加入量:碱度指渣中碱性氧化物/
酸性氧化物,一般为2.5~3.5,高[S]、[P]铁水控 制在3.0~3.5,石灰消耗30~50kg/t。 2:炉渣氧化性:用∑(%FeO)表示,高利于成渣和脱P, 但 降 低 金 属 回 收 率 . 一 般 初 期 高 , 终 点 15% 左 右,[C]、[P]要求高时,控制在20~30%。 3.渣中(MgO):为防止炉渣侵蚀炉衬,造渣时加入含 镁材料,一般终渣(MgO)为6~10%。 4.造渣方法:单渣法、双渣法、双渣留渣法.渣料分 批加入,开吹时加入1/2~1/3,其余分批加入。
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吹炼过程熔池渣的变化
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2.3供氧制度
• 供氧制度就是氧气流股最合理的供给熔池,创造良好的 物理化学条件。包括合理的喷嘴结构、供氧强度、氧压 和枪位操作 。
• 氧气流量大小(Nm3/h): 装入量,C、Mn、Si的含量,由物料平衡计算得到,
50-60Nm3/t。 • 氧压(Mpa) 喷头的喉口及马赫数一定,P大,流量大,有
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2.辅助材料
石灰(CaO) 萤石(CaF2) 生白云石(CaMg(CO3)2 )
1)造渣剂 镁球(MgO)
轻烧白云石(CaO+MgO) 锰矿石
石英砂(主要成分是SiO2 ) 16
石灰作用及要求
• 石灰作用
• 石灰质量要求
石灰是炼钢主要造渣材料, (1)有效CaO含量高,不小于
具有脱P、脱S能力,也是 用量最多的造渣材料。其 质量好坏对冶炼工艺操作,
• S的影响
除了含硫易切钢(要求ωS=0.08%~0.30%)以外, 绝大多数钢中硫是有害元素。 转炉中硫主要来自金属料和熔剂材料等,而其中 铁水的硫是主要来源。在转炉内氧化性气氛中脱 硫是有限的,脱硫率只有20%~40%。由于低硫 [s]<0.010%的优质钢需求量增长,因此用于转炉 炼钢的铁水要求[s] <0.010%。这种铁水很少, 为此必须进行预处理,降低入炉铁水硫含量。
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炉顶料仓
振动给料器 电子称
带式运输机
密封料仓
传动机构 实 心溜 轴槽
电动机
支架
汽包
氧
烟
枪
道
风
文氏管
机
脱水器
洗 涤 塔
沉淀池
渣吸 罐滤
池
转 炉
不 回 收 时 放 空
回收煤气
进入煤气柜
水封逆止阀
送往高炉利用
氧气顶吹转炉工艺流程示意图
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二 、转炉炼钢用主要原材料
原材料是炼钢的基础,原材料的质量 对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。倘若 原材料质量不合技术要求,势必导致消耗 增加,产品质量变差,有时还会出现废品, 造成产品成本的增加。合格原料是实现冶 炼过程顺行的先决条件,也是改善各项技 术经济指标和提高经济效益的基础。
• 质量要求
• CaF2≥75%, SiO2≤23%,S≤0.20%, P≤0.08%,H2O≤3.0%
• 粒度:5-60mm
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2) 冷却剂
氧气顶吹转炉炼钢过程热量有富 余,因而根据热平衡计算加入一定数 量的冷却剂,以准确地命中终点温度。 冷却剂包括:废钢 、生铁块 、铁矿石 (高炉返矿、球团返矿)和氧化铁皮 、 石灰石、生白云石等。
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3)氧化剂
氧气
铁矿石
氧气是氧气转炉炼钢的主要氧 化剂,要求含氧量达到99.5%以上, 并脱除水分。总管氧压达到1.2MPa 以上。
铁矿石要求含铁高,P和水分低;
氧化铁皮
氧化铁皮要求杂质含量少,不含油 污和水分。
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4)增碳剂
转炉炼钢中冶炼中高碳钢时,一般使用含 灰份少的石油焦做的低氮增碳剂 (C≥96.0%,N≤300ppm)。
定量装入 优点:便于稳定操作,自动控制,适合大
型转炉。一定的物料量。缺点:前期熔池深,后期熔池 浅,氧枪不易控制。
定深装入 优点:主要是熔池深度不变,氧枪操作
稳定 缺点:装入量变化,辅料也变。
分阶段定量装入分阶段定量装入。1-50炉,51-
200炉,200炉以上,枪位每天要校正。交接班看枪位。
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2.1装料制度:废钢量的确定
一范围 0.75-1.1Mpa。 • 枪位,由冲击深度决定,1/3-1/2。 • 供氧强度(Nm3/t.min) 决定冶炼时间,但太大,喷溅可
能性增大,一般3.0-4.0。
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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。