转炉工作原理及结构设计要点
转炉工艺操作规程
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转炉工艺操作规程(大纲)一、转炉概述1.1转炉的定义与分类1.2转炉的构造及工作原理二、转炉工艺流程2.1原料准备2.2炉料投入2.3熔炼过程2.4炼钢操作2.5出钢与浇铸三、转炉操作要点3.1装炉操作3.2熔炼过程控制3.3炼钢操作技巧3.4出钢操作3.5常见问题及处理方法四、转炉设备维护与保养4.1设备检查与维修4.2易损件更换4.3设备润滑4.4电气设备维护五、转炉安全生产5.1安全操作规程5.2消防安全5.3环保与职业病防治5.4应急处理六、转炉工艺优化与新技术应用6.1工艺优化方向6.2新技术应用6.3节能减排措施七、转炉操作人员培训与管理7.1操作人员培训7.2操作技能考核7.3操作人员管理八、转炉工艺发展趋势与展望8.1行业发展现状8.2技术发展趋势8.3市场前景分析一、转炉概述1.1 转炉的定义与分类转炉是一种用于钢铁冶炼的重要设备,主要用于铁合金、不锈钢、普通钢等金属的冶炼和精炼。
转炉以其独特的炉体结构和冶炼方式,在全球钢铁工业中占据着举足轻重的地位。
按照转炉的炉役材料和工作温度,可以将转炉分为碳钢转炉、不锈钢转炉、真空转炉、铝转炉等。
1.2 转炉的构造及工作原理转炉主要由炉体、炉盖、炉裙、炉底、炉衬、炉帽、传动系统、操作系统等部分组成。
转炉操作知识点总结
转炉操作知识点总结一、转炉的基本原理和分类1. 转炉的基本原理转炉是一种通过高炉炉渣、铁水和废钢冶炼出有用的钢水的冶炼设备。
其工作原理主要包括:氧气在转炉内吹送,与底吹氧在炉内燃烧,以高温高热的方式将炉料熔化,利用氧气吹泡等方式,将废钢杂质氧化、还原并溶解到熔渣中,从而实现炉料冶炼的目的。
2. 转炉的分类根据转炉的结构和吹氧方式,可以将转炉分为底吹氧转炉和顶吹氧转炉两种。
底吹氧转炉是指氧气从炉底吹入,而顶吹氧转炉是指氧气从炉顶吹入。
底吹氧转炉适用于冶炼低磷炼钢和出铁过程,而顶吹氧转炉适用于冶炼特殊钢和优质钢的过程。
二、转炉操作的准备工作1. 转炉操作前的检查在正式操作转炉之前,需要进行一系列的检查工作,包括:检查设备和管道的密封性、管路和炉体的清洁情况、氧气和燃料气的供给情况、设备的操作状态等。
只有在确认一切正常的情况下,才能进行转炉操作。
2. 炉料的准备在进行转炉操作之前,需要对炉料进行准备工作,包括:合理配料、预处理废钢及其它原料等。
炉料的准备工作对于炉内的熔化和氧化还原过程有着重要的影响,必须做好相应的准备工作。
3. 操作人员的准备进行转炉操作前,操作人员需要进行必要的安全培训和技术培训,熟悉转炉的结构和工作原理,了解操作规程和注意事项,做好个人防护,确保操作的安全和稳定。
三、转炉操作的基本流程1. 空炉点火空炉点火是指在转炉内注入适量燃料气和氧气,点燃气体进行加热,以达到炉内设备和冶炼温度的目的。
在点火过程中要注意炉温的均衡和稳定,避免出现温差过大而导致事故。
2. 加辅料在转炉冶炼生产过程中,需根据炉温、炉料和炉况的变化,加入助剂、炼钢球、石灰石等辅料,进行氧化还原和造渣。
3. 吹氧在炉内炉料熔化后,需要适量吹入氧气,进行氧化还原反应,从而实现炉料的冶炼。
在吹氧的过程中,需要根据炉况和工艺要求,控制氧气的吹入量和吹氧的时间,调整炉内氧气浓度和气氛,保证冶炼的效果。
4. 连续进料冶炼在炉内完成炉料冶炼后,需要不断加入新的炉料,保持炉内冶炼的连续性和稳定性,从而实现高效的生产。
转炉炼钢车间
转炉炼钢车间引言概述:转炉炼钢车间是钢铁生产过程中的重要环节,它是将生铁转化为高质量钢材的关键步骤。
本文将详细介绍转炉炼钢车间的工作原理、设备和操作流程,以及其在钢铁生产中的重要性。
一、转炉炼钢车间的工作原理1.1 炉料的装入和预热在转炉炼钢车间,首先需要将炉料装入转炉中。
炉料主要包括生铁、废钢和铁合金等。
在装入炉料之前,需要对其进行预热处理,以提高炉料的燃烧效率和炉内温度。
1.2 炉内反应的进行装入炉料后,转炉开始进行加热,使炉内温度达到适宜的炼钢温度。
然后,通过喷吹氧气等方式,将氧气注入炉内,与炉料中的杂质发生化学反应,从而将其去除。
同时,还可以通过添加石灰石等矿石来调节炉内化学反应的平衡。
1.3 炉渣的处理在转炉炼钢过程中,炉渣的处理也是非常重要的一环。
炉渣中含有大量的氧化物和杂质,需要通过加入石灰石等矿石来调节其成分,并通过炉渣搅拌等方式使其与炼钢渣浆充分接触,促进炉渣中的杂质与钢水的分离。
二、转炉炼钢车间的设备2.1 转炉转炉是转炉炼钢车间的核心设备,它通常由炉体、底吹装置、炉渣搅拌装置等组成。
炉体一般采用高强度耐火材料制成,能够承受高温和高压的环境。
底吹装置用于喷吹氧气等气体,促进炉内反应的进行。
炉渣搅拌装置则用于搅拌炉渣,使其与钢水充分接触。
2.2 炉渣处理设备炉渣处理设备主要包括炉渣搅拌装置、炉渣处理槽等。
炉渣搅拌装置通常由搅拌机和传动装置组成,能够将炉渣与钢水充分混合,促进炉渣中杂质的分离。
炉渣处理槽则用于收集和处理炉渣,以保证钢水的质量。
2.3 氧气供应系统氧气供应系统是转炉炼钢车间中的重要设备之一,它能够提供高纯度的氧气,用于炉内的氧气喷吹。
氧气供应系统通常由气体储存罐、气体净化装置和气体输送管道等组成,能够确保氧气的供应稳定和安全。
三、转炉炼钢车间的操作流程3.1 炉料装入和预热首先,将炉料装入转炉中,并进行预热处理。
预热的温度和时间根据炉料的性质和炼钢工艺的要求来确定。
钢厂转炉的工作原理
钢厂转炉的工作原理
钢厂转炉是一种用于炼钢的重要设备,其工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 加料和预热:首先将废钢、矿石和其他配料加入到转炉中,并通过预热设备对这些原料进行加热,提高它们的温度。
2. 吹氧和燃烧:在预热后,将氧气注入转炉中,与燃料(例如煤粉)一起燃烧,产生高温气体。
这些气体通过喷嘴被注入废钢和矿石堆中。
同时,喷嘴还会喷出氧气,使钢水中的杂质氧化并形成气体。
3. 炼钢和控制反应:喷嘴注入的氧气与炉内的物料发生化学反应,将废钢和矿石中的杂质氧化,并且生成二氧化碳和其他气体。
同时,钢水中的碳也被氧化,降低了碳含量。
4. 加入合金元素:根据需要,还可以在炉中添加一些特定的合金元素,以调整和改善钢的性能。
5. 出钢和清洁:经过炼钢和控制反应后,转炉中的钢水变得纯净,可以从底部倾倒出来,并送往下一个工序进行进一步的处理和浇铸。
总的来说,钢厂转炉通过高温燃烧和化学反应的方式,将废钢和矿石转化为纯净的钢水。
在整个炼钢过程中,喷嘴和注入氧气起着关键的作用,控制反应的速率
和钢的质量。
转炉工作原理及结构设计要点
本科课程设计攀枝花学院转炉工作原理及结构设计学生姓名:学生学号::院(系)年级专业:指导教师:二〇一三年十二月攀枝花学院本科课程设计转炉工作原理及结构设计 1.1 前言氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢建成投产。
其后,30t1964年,我国第一座上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转上钢一厂三转炉车间、大型氧气顶120t世纪60年代中后期,我国又自行设计、建设了攀枝花炉。
20在改革开放方年代后,世纪801971并于年建成投产。
进入20吹转炉炼钢厂,由于氧气转炉炼钢和连铸的我国氧气转炉炼钢进入大发展时期,针策的指引下, t,成为世界第一产钢大国。
亿迅速发展,至1996年我国钢产量首次突破11.2 转炉概述)炉体可转动,用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。
转炉炉体转炉(converter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。
转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性(用镁砂或白云石为内衬)和酸性(用硅质材料为内衬)转炉;按气体吹分为空气转炉和按吹炼采用的气体,顶吹和侧吹转炉;入炉内的部位分为底吹、靠转其主要特点是:氧气转炉。
转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。
炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分(如碳、锰、硅、磷等)与送入炉内的氧炉料主要为铁使金属达到出钢要求的成分和温度。
进行化学反应所产生的热量,,为调整温度,可加入废钢及少量的冷生水和造渣料(如石灰、石英、萤石等)铁块和矿石等。
转炉分类1.2.11.2.1.1 炼钢转炉早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入炼钢转炉按不同侧吹转炉容量一般较小,从炉墙侧面吹入空气。
钢水进行吹炼。
耳轴架置通过托圈、需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。
直立式圆筒形的炉体,于支座轴承上,操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动。
年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形,随着技术改进,发展成 50;(见氧气顶吹转炉炼钢)即因而得名氧气顶吹转炉,L-D转炉顶吹喷氧枪供氧,用带吹冷却剂的炉底喷嘴的,称为氧气底吹转炉(见氧气底吹转炉炼钢)。
转炉工作原理及结构设计要点
本科课程设计攀枝花学院转炉工作原理及结构设计学生姓名:学生学号::院(系)年级专业:指导教师:二〇一三年十二月攀枝花学院本科课程设计转炉工作原理及结构设计 1.1 前言氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢建成投产。
其后,30t1964年,我国第一座上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转上钢一厂三转炉车间、大型氧气顶120t世纪60年代中后期,我国又自行设计、建设了攀枝花炉。
20在改革开放方年代后,世纪801971并于年建成投产。
进入20吹转炉炼钢厂,由于氧气转炉炼钢和连铸的我国氧气转炉炼钢进入大发展时期,针策的指引下, t,成为世界第一产钢大国。
亿迅速发展,至1996年我国钢产量首次突破11.2 转炉概述)炉体可转动,用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。
转炉炉体转炉(converter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。
转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性(用镁砂或白云石为内衬)和酸性(用硅质材料为内衬)转炉;按气体吹分为空气转炉和按吹炼采用的气体,顶吹和侧吹转炉;入炉内的部位分为底吹、靠转其主要特点是:氧气转炉。
转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。
炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分(如碳、锰、硅、磷等)与送入炉内的氧炉料主要为铁使金属达到出钢要求的成分和温度。
进行化学反应所产生的热量,,为调整温度,可加入废钢及少量的冷生水和造渣料(如石灰、石英、萤石等)铁块和矿石等。
转炉分类1.2.11.2.1.1 炼钢转炉早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入炼钢转炉按不同侧吹转炉容量一般较小,从炉墙侧面吹入空气。
钢水进行吹炼。
耳轴架置通过托圈、需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。
直立式圆筒形的炉体,于支座轴承上,操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动。
年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形,随着技术改进,发展成 50;(见氧气顶吹转炉炼钢)即因而得名氧气顶吹转炉,L-D转炉顶吹喷氧枪供氧,用带吹冷却剂的炉底喷嘴的,称为氧气底吹转炉(见氧气底吹转炉炼钢)。
转炉 原理
转炉原理
转炉是一种用来炼钢的设备,其原理是利用高温将原料中的杂质和不纯物质去除,从而得到高纯度的钢材。
转炉的操作过程可以大致分为两个阶段:吹炼和出钢。
在吹炼阶段,首先将底吹氧气和喷吹煤气混合物以高速吹入转炉中。
煤气在高温下燃烧,产生的热量使转炉内部的温度升高。
吹入的氧气则与煤气中的一部分碳反应生成一氧化碳和二氧化碳,同时释放出大量的热量。
这些燃烧和反应过程会形成一个高温高碳的还原区,也称为“焦墨区”。
焦墨区内的高温和高碳环境有助于将原料中的杂质和不纯物质还原为气体或脆性的固体物质,从而实现了炉内的净化作用。
炉内的搅拌装置会将炉内的材料搅拌均匀,促进反应的进行。
吹炼过程中,转炉的操作工人会根据炉内的温度和氧气供应量等参数进行调节,以控制反应的速度和程度。
一般来说,吹炼时间为20-30分钟左右。
吹炼结束后,开始进行出钢操作。
操作工人会逐渐停止底吹和喷吹,采取顶吹的方式将氩气或氮气吹入炉内,以稳定温度,并形成一个保护层,防止钢液的再次氧化。
在出钢过程中,操作工人会打开底部的钢水口,将炉内的钢液流出,并通过连铸设备进行凝固和成型。
同时,还会对钢液进
行取样分析,以确保钢材的质量达到要求。
总的来说,转炉通过高温和高碳环境以及氧气的吹入,实现了对原料中的杂质和不纯物质的去除,从而得到高纯度的钢材。
这种炼钢方式具有高效、灵活和环保等特点,广泛应用于钢铁行业。
转炉炼钢车间
转炉炼钢车间转炉炼钢车间是钢铁生产过程中的重要环节,它承担着将生铁转化为高品质钢材的关键任务。
本文将从五个大点来阐述转炉炼钢车间的相关内容,包括转炉炼钢的基本原理、设备和工艺、操作要点、安全措施以及未来发展趋势。
引言概述:转炉炼钢车间作为钢铁生产的核心环节,具有重要的地位和作用。
它通过转炉炼钢的过程将生铁中的杂质去除,调整合金成分,从而获得所需的高品质钢材。
下面将从转炉炼钢的基本原理、设备和工艺、操作要点、安全措施以及未来发展趋势五个大点详细阐述。
正文内容:1. 转炉炼钢的基本原理1.1 转炉炼钢的化学反应过程:转炉炼钢主要通过氧化还原反应来实现。
在高温下,通过向转炉中注入氧气,将生铁中的杂质氧化成气体,并通过排出炉顶的烟气将其去除。
1.2 转炉炼钢的热力学原理:转炉炼钢过程中,需要控制合金的成分和温度。
根据热力学原理,通过调整氧气的流量和炉内温度,可以实现合金成分的调整和温度的控制。
2. 转炉炼钢的设备和工艺2.1 转炉炼钢设备的组成:转炉炼钢车间主要包括转炉、氧气供应系统、炉顶设备、炉底设备等。
其中,转炉是核心设备,用于容纳炼钢过程,并通过炉底设备排出炉渣。
2.2 转炉炼钢的工艺流程:转炉炼钢的工艺流程一般包括预热、装料、吹氧、炼钢和出钢等环节。
在各个环节中,需要严格控制时间、温度和氧气流量等参数,以确保炼钢过程的稳定性和高效性。
3. 转炉炼钢的操作要点3.1 转炉炼钢操作的准备工作:在进行转炉炼钢前,需要对设备进行检查和维护,确保其正常运行。
同时,还需要准备好炼钢所需的原料和辅助材料。
3.2 转炉炼钢操作的注意事项:在操作过程中,需要注意炉内温度和压力的变化,及时调整氧气流量和炉渣的排出速度。
同时,还要密切关注炼钢过程中的各项指标,确保炼钢质量的稳定和优良。
4. 转炉炼钢的安全措施4.1 转炉炼钢操作的安全要求:在转炉炼钢过程中,需要严格遵守安全操作规程,佩戴个人防护装备,确保人员的安全。
转炉消防安全知识内容
转炉消防安全知识内容转炉消防安全知识引言:转炉作为钢铁冶炼过程中常见的设备之一,扮演着非常重要的角色。
然而,由于高温和高压的工作环境,转炉也存在一定的安全风险。
了解和掌握转炉消防安全知识,不仅对保障工作人员的生命财产安全至关重要,更有助于工作效率的提高。
本文将介绍一些与转炉相关的消防安全知识,帮助读者更好地了解并掌握这方面的内容。
一、转炉的基本原理和结构1. 转炉的工作原理:转炉是通过喷吹燃料和氧气使炉内物料燃烧,从而提供高温高压条件,使物料熔化并反应,从而达到冶炼的目的。
2. 转炉的主要结构:转炉由炉壳、炉衬、炉盖、喷枪系统、底吹装置、底吹氧气系统、炉内渣口等部分组成。
二、转炉常见的火灾隐患1. 油料泄漏引发火灾:转炉使用的燃料和润滑油品可能会因管道老化、密封不良等原因,引发泄漏,进而引发火灾。
2. 金属熔化溅落引发火灾:转炉在高温高压的环境中,金属物料在熔化的过程中很容易溅落,如果没有合适的控制措施,可能引发火灾。
3. 电气设备故障引发火灾:转炉中存在大量的电气设备,如果电气设备老化、过载等故障时,可能会引发火灾。
4. 转炉内渣口堵塞引发火灾:转炉在工作过程中,会有大量的渣块产生,如果渣口堵塞不及时清理,渣块可能引发火灾。
三、转炉火灾安全防范措施1. 建立完善的消防安全管理制度:制定详细的消防安全制度,明确责任人,每月定期进行演习和检查,并及时提供培训和技术支持。
2. 安装火灾自动报警系统:建立起火监控系统,与转炉相关部位、管道和设备连接,及时检测火灾并发出警报。
3. 维护设备和管线的完好:定期检查和维修设备和管线,确保其正常运行和使用安全。
4. 加强对轻质易燃液体管理:存放和使用易燃液体时,应严格执行相关安全操作规范,使用符合标准的容器和设备,并设立专门的保管区域。
5. 增强员工的消防安全意识:开展相关消防安全培训,提高员工的消防安全意识和应急处理能力。
6. 定期清理转炉内部积灰和渣块:定期清理转炉内部的积灰和渣块,确保渣口畅通,减少火灾的发生概率。
转炉操作知识点总结大全
转炉操作知识点总结大全一、转炉的基本概念转炉是主要用于钢铁冶炼的一种设备,是利用高温熔融的炉料(主要是废钢、铁矿石等)进行冶炼,通过氧气吹入,将炉料中的杂质和憎水元素氧化,使其与氧气生成氧化物和有害物质,从而达到炼钢的目的。
二、转炉的工作原理转炉的工作原理是利用高温的炉料进行冶炼,通过氧气吹入使炉料中的杂质和憎水元素氧化,从而达到炼钢的目的。
在转炉的工作过程中,主要是由氧气吹入和废钢、铁水等炉料的冶炼组成。
三、转炉操作的注意事项1. 转炉操作中需要注意安全,遵守相关的操作规程和操作规定,严格遵守操作程序。
2. 在转炉操作中需要注意检查设备的运行情况,确保设备运行正常。
3. 在转炉操作中需要注意保持炉料的质量和温度,以确保冶炼过程的顺利进行。
四、转炉操作的流程1. 转炉操作的准备在进行转炉操作之前,需要做好相关的准备工作,包括检查设备的运行情况、准备好所需要的炉料和氧气等。
2. 转炉操作的加料将炉料加入转炉中,并根据所需的冶炼工艺,将其他辅助材料加入到炉料中。
3. 转炉操作的吹氧将氧气吹入转炉中,并根据所需的冶炼工艺控制氧气的流量和吹入时间。
4. 转炉操作的出钢在冶炼完成后,进行出钢操作,将炼出的钢水从转炉中排出。
5. 转炉操作的清炉在冶炼完成后,需要对转炉进行清炉操作,清除冶炼产生的废渣和残渣,为下一次冶炼做好准备。
六、转炉操作的注意事项1. 转炉操作需要严格遵守相关的操作规程和操作规定,确保操作安全。
2. 在转炉操作中需要保持设备的运行情况,并注意设备的维护和保养。
3. 在转炉操作中需要保持炉料的质量和温度,并根据炼钢工艺进行控制。
4. 在转炉操作中需要遵守冶炼工艺流程,确保冶炼的顺利进行。
5. 在转炉操作中需要注意环境保护,合理处理冶炼产生的废渣和废气。
七、转炉操作的常见问题及解决方法1. 转炉操作中常见的问题是冶炼过程中炉温不稳定的情况。
这种情况下需要检查炉料的加热情况,合理控制氧气吹入的流量和时间。
转炉工作原理
转炉工作原理
转炉是一种用于钢铁冶炼的设备,其工作原理主要包括以下几个步骤。
首先,转炉会预热并预处理废钢。
废钢通常包括废旧钢材、废钢屑等。
这些废钢会被切碎并清理,然后送入转炉。
预热的目的是提高废钢的温度,以加快冶炼过程。
接下来,废钢被加入到转炉中,并加入适量的石灰石和焦炭。
石灰石的作用是与废钢中的杂质反应,形成熔渣,将杂质分离出去。
而焦炭则为提供还原剂,帮助将铁氧化物还原为金属铁。
在高温下,转炉内部的氧气被吹入,氧气与废钢中的碳反应,产生大量的热量。
这样的高温环境下,废钢中的铁和其他成分开始熔化并混合在一起。
熔融的废钢逐渐转变为炉渣和钢水。
炉渣是由废钢中的氧化物、碱金属和杂质等组成,可通过与废钢的比重差异,从钢水中分离出来。
而钢水则是由熔化的废钢中的金属铁和其他合金元素组成,钢水会流出转炉底部的铁口。
最后,钢水被收集并送往连铸机进行连铸成型。
连铸机会将钢水注入到多个铸模中,使其快速冷却并形成连铸坯。
这些连铸坯可进一步加工成不同形状和尺寸的钢材。
总的来说,转炉的工作原理是通过在高温、高氧气环境下,利用石灰石和焦炭的反应产生的热量和还原剂的作用,使废钢熔
化,并将其中的杂质分离出去,最终得到熔融的钢水,再通过连铸工艺将其加工成为实际应用的钢材。
转炉炼钢原理及工艺介绍
锰的氧化反应有三种情况:
(1)锰与气相中的氧直接作用
[Mn]+ 1/2{O2}=(MnO)
(2)锰与溶于金属中的氧作用
[Mn]+ [O2] =(MnO)
(3)锰的氧化与还原
3)锰与炉渣中氧化亚铁作用
[Mn]+(FeO)=(MnO)+ [Fe]
第三个反应在炉渣——金属界面上迸行,是锰氧化的主要反应。
锰的氧化还原与硅的氧化还原相比有以下基本特点:
1)在冶炼初期锰和硅一样被迅速大量氧化,但锰的氧化程度要低些
,这是由于硅与氧的结合能力大于锰与氧的结合能力;
2)MnO为弱碱性氧化物,在碱性渣中( MnO)大部分呈自由状态存
在。因此,在一定条件下可以被还原。由于锰的氧化反应是放热反应,故
温度升高有利于锰的还原。所以在生产实践中冶炼后期熔池中会出现回锰
1)在某一温度下,几种元素同时和氧相遇时,位置低的元素先氧化。如1500℃ 时,氧化顺序为Al、Si、C、V、Mn。
2)位置低的元素可将位置高的氧化物还原。炼钢过程中脱氧就是利用Al、Si等 元素将FeO还原。
3)CO的分解压曲线的斜率与其它氧化物的不同,它与Si、Mn、V等的氧化物分 解与压CO曲分线解有压一曲交线点相,交此点点对所应对的应温的度温为度15称30为℃氧,化当转t>化15温30度℃。时例,如Si,先S于iOC2被分氧解化压;曲当线 t<1530℃时,则C先于Si被氧化。1530℃即为Si、C的氧化转化温度。
• 所谓炼钢,就是通过冶炼降低生铁中的 碳和去除有害杂质,在根据对钢性能的要求 加入适量的合金元素,使其成为具有高的强 度、韧性或其他特殊性能的钢。
•二、炼钢基本原理
• 因此,炼钢的基本任务可归纳为:
转炉炼钢原理及工艺介绍
转炉炼钢原理及工艺介绍1. 引言转炉炼钢是一种常用的钢铁冶炼方法,在钢铁行业中具有重要的地位。
本文将介绍转炉炼钢的原理以及相关的工艺。
2. 原理转炉炼钢的原理基于炉料在高温下的氧化还原反应。
在转炉炉腔内,通过喷吹氧气来进行氧化反应,将炉料中的杂质和不需要的元素氧化为气体,并通过炉顶的排气系统排出。
同时,通过加入适量的合金元素和剂料,实现精确的调节和控制炉料中的化学成分,从而达到炼制特定钢种的目的。
3. 工艺介绍3.1 炉料准备转炉炼钢的炉料通常包括废钢、生铁和铸铁等。
在炉料准备阶段,首先将炉料进行破碎和称重,确保每炉的配料量准确。
然后将炉料装入倾动或转倒式转炉中。
3.2 酸碱度控制酸碱度的控制是转炉炼钢中的重要环节。
在炉料中加入不同的硅、锰、磷等元素和石灰质量,可以调节炉腔中的酸碱度。
通过测定炉腔中渣口撞击时的响声来判断酸碱度的状态,并根据需要进行调整。
3.3 氧气喷吹在转炉炼钢的过程中,通过在炉膛中喷吹预热后的氧气,可以实现杂质的氧化和温度升高。
氧气的喷吹方式有多种,包括底吹、侧吹和顶吹等。
氧气喷吹的速率和角度的控制对炉腔内的氧化反应有重要影响。
3.4 合金元素的加入根据钢种的要求,需要在转炉炼钢过程中加入适量的合金元素,如铬、镍、钒、钼等。
合金元素可以通过粉末喷吹、捞渣操作等方式添加到炉腔中。
合金元素的加入可以改变钢的性能和化学成分。
3.5 钢渣处理在转炉炼钢过程中,钢渣是产生的副产物。
钢渣中含有大量的氧化物和杂质,需要进行适当的处理。
一般采用钢渣保温、捞渣、保护渣、中性渣等措施来处理钢渣,以确保钢渣中的氧化元素被充分还原并排出炉外。
3.6 出钢经过一系列的氧化还原反应和调度控制,转炉中的炼钢过程逐渐接近尾声。
当出钢温度达到要求后,打开炉底的出钢口,将液态钢水流入连铸机进行继续加工。
4. 总结转炉炼钢是一种重要的钢铁冶炼方法,其原理是基于氧化和还原反应。
通过适当的酸碱度控制、氧气喷吹和合金元素的加入,可以实现炼制特定钢种的目的。
转炉炼钢车间
转炉炼钢车间转炉炼钢车间是钢铁企业中的重要生产环节,它承担着将生铁转化为高品质钢材的关键任务。
本文将从转炉炼钢车间的工作原理、设备配置、操作流程和安全管理等四个方面进行详细阐述。
一、工作原理1.1 转炉炼钢车间的基本原理转炉炼钢是一种通过将生铁与废钢等原料加热至高温,通过炉内氧气吹吹炼的方法,使其融化并进行化学反应,最终得到所需钢材的过程。
这种方法具有高效、灵便、成本低等优点,被广泛应用于钢铁生产中。
1.2 转炉炼钢的关键工艺转炉炼钢的关键工艺包括炉前准备、炉内冶炼和炉后处理等环节。
炉前准备主要包括原料准备、炉前热处理和炉前检查等,确保炉内冶炼的顺利进行。
炉内冶炼是转炉炼钢的核心环节,其中包括炉料加入、吹氧炼炉、控制温度和成份等。
炉后处理则是对冶炼后的钢水进行脱氧、脱硫、温度调节等处理,以获得所需的钢材性能。
1.3 转炉炼钢的优势和不足转炉炼钢相比其他炼钢方法具有炉容大、适应性强、操作灵便等优势。
然而,由于转炉炼钢过程中存在炉衬磨损、能耗高等问题,需要进行定期的维护和改进,以提高生产效率和降低成本。
二、设备配置2.1 转炉炼钢车间的主要设备转炉炼钢车间主要包括转炉、吹氧系统、炉底出钢装置、废气处理设备等。
其中,转炉是核心设备,用于进行炼钢反应。
吹氧系统提供炉内氧气,促进炼钢反应的进行。
炉底出钢装置用于控制钢水的流出,保证钢水质量。
废气处理设备则用于处理炼钢过程中产生的废气,减少对环境的污染。
2.2 设备的自动化控制转炉炼钢车间采用自动化控制系统,实现对整个生产过程的监控和控制。
通过传感器和仪表等设备,实时监测炉内温度、压力、氧气含量等参数,并根据设定的控制策略进行调整。
自动化控制系统能够提高生产效率和产品质量,减少人为操作错误的可能性。
2.3 设备的安全保护措施转炉炼钢车间在设备配置上还考虑了安全保护措施。
例如,转炉设有防爆装置,以防止炉内压力过高引起事故。
吹氧系统设有氧气检测仪,监测氧气浓度,防止氧气泄漏引起火灾。
转炉基础设计方案
转炉基础设计方案转炉是一种用于炼钢的重要设备,其基础设计方案的合理性和可靠性直接关系到整个冶金过程的正常进行和生产效益的提高。
下面给出一份转炉基础设计方案的700字示例:一、设计目标:该转炉设计旨在提高钢水质量和生产效率,并减少能源消耗和环境污染。
主要目标包括提高炉后合格品质率、降低转炉喷吹时间、增加钢水温度的恒定性和提高炉后脱氧效果。
二、转炉型号选择:根据生产工艺和产能需求,选用50吨中倾转炉作为目标型号。
该型号具有适中的产能和灵活的操作性能,能够满足生产需求。
三、结构设计:转炉底本身使用整体浇铸,底部设计防爆口,以应对突发情况。
炉身采用钢筋混凝土结构,增加了稳定性和耐磨性。
炉盖采用活动式结构,方便装卸料和维护。
四、吹氧系统设计:吹氧系统采用双面吹氧,以提高氧气利用率和搅拌效果。
吹风系统要求高压、大流量、稳定性好,并配备过滤装置,防止炉衬堵塞。
同时,安装可调节喷嘴,以便根据不同炼钢工艺的需要进行调整。
五、钢渣处理系统设计:为了提高钢渣处理效率,设计采用双辊倾转混渣机,以提高钢渣的处理速度和均匀度。
同时增加钢渣铺垫泥石圈,以提高钢渣的液流性和隔热性,减少热损失。
六、自动化控制系统设计:为了提高生产效率和产品质量,设计采用现代化的自动化控制系统。
通过温度传感器、压力传感器和氧气含量传感器等监控设备,及时获取各个指标的数据,并通过计算机控制中心进行集中处理,实现转炉的自动化操作。
七、安全防护措施设计:为了保障生产人员的安全,设计要求安装爆炸防护装置,实时监测转炉内部的温度和压力,并在超过设定值时及时报警。
此外,还要配备火焰探测器和自动灭火系统,以应对火灾和爆炸等紧急情况。
这是一份转炉基础设计方案的示例,能够满足提高钢水质量和生产效率的要求,并符合安全防护标准。
当然,实际设计还需根据具体情况进行细化和优化。
转炉烟道工作原理
转炉烟道工作原理引言概述:转炉烟道是冶金工业中的重要设备,其工作原理对于保证炼钢过程的顺利进行和环境保护具有重要意义。
本文将从五个大点来阐述转炉烟道的工作原理,包括烟道系统结构、烟气排放控制、烟气净化装置、烟气处理技术和烟气排放监测。
正文内容:1. 烟道系统结构1.1 烟道系统概述烟道系统是由烟道管道、烟道风机和烟囱组成的,其主要功能是将炉内产生的烟气排放到大气中。
1.2 烟道管道烟道管道是烟道系统中的主要组成部分,其设计应考虑烟气流动的均匀性和防止烟气中的颗粒物沉积。
1.3 烟道风机烟道风机用于提供烟气流动的动力,其选择应考虑烟气流量和压力损失等因素。
1.4 烟囱烟囱是烟道系统中的最后一个环节,其主要功能是将烟气排放到大气中,并保证烟气排放的高度和速度。
2. 烟气排放控制2.1 烟气排放标准烟气排放标准是指国家或地方对烟气中污染物排放浓度的限制要求,其目的是保护环境和人类健康。
2.2 烟气排放监测烟气排放监测是指对烟气中污染物的浓度和排放量进行实时监测和记录,以确保烟气排放符合标准要求。
2.3 烟气排放控制技术烟气排放控制技术包括燃烧控制技术、烟气脱硫技术、烟气脱硝技术和烟气除尘技术等,用于降低烟气中污染物的排放浓度。
3. 烟气净化装置3.1 烟气除尘器烟气除尘器是烟气净化装置中的核心设备,其主要功能是去除烟气中的颗粒物,以保证烟气排放的清洁。
3.2 烟气脱硫装置烟气脱硫装置用于去除烟气中的二氧化硫,以减少酸雨的形成和对环境的污染。
3.3 烟气脱硝装置烟气脱硝装置用于去除烟气中的氮氧化物,以减少大气中的臭氧生成和对人体健康的影响。
4. 烟气处理技术4.1 干法烟气处理技术干法烟气处理技术是指在烟气中添加干燥剂或催化剂,以吸附或催化转化烟气中的污染物。
4.2 湿法烟气处理技术湿法烟气处理技术是指将烟气与液体吸收剂接触,通过吸收和化学反应去除烟气中的污染物。
4.3 生物法烟气处理技术生物法烟气处理技术是指利用微生物或植物对烟气中的污染物进行降解和转化的技术。
转炉炼钢原理及工艺介绍
转炉炼钢原理及工艺介绍引言转炉炼钢是一种常用的钢铁生产工艺,具有高效、灵活、环保等特点。
本文将介绍转炉炼钢的原理及工艺流程。
一、转炉炼钢原理转炉炼钢是通过在高温下将生铁与废钢等原料进行反应,去除杂质,调整合金成分来生产钢铁。
其原理基于以下几个重要的化学反应步骤:1.氧化反应:在高温下,将生铁中的杂质氧化为气体或溶于渣中。
主要的氧化反应有:Fe+C+O2=FeO+CO、Mn+C+O2=MnO+CO等。
2.还原反应:在氧化反应的基础上,通过还原剂(如脱氧剂)来还原产生的氧化物。
主要还原反应有:FeO+CO=Fe+CO2、MnO+CO=Mn+CO2等。
3.合金化反应:在还原反应的基础上,通过加入适量合金元素来调整合金成分。
合金化反应可以通过添加合金块、废钢等方式实现。
通过以上化学反应的组合,转炉炼钢可以控制合金成分、去除杂质、调整温度等,从而得到符合要求的钢铁产品。
二、转炉炼钢工艺介绍转炉炼钢的工艺可以分为以下几个主要步骤:1.预处理:生铁、废钢等原料经过破碎、除尘等处理后,进入转炉炉前料斗。
2.加料:原料从炉前料斗通过螺旋输送机被输送至转炉炉缸中。
3.预热:将炉缸中的原料进行预热,以提高反应效果。
4.吹炼:将炉底引入的高纯氧吹入炉缸中,通过氧化反应和还原反应去除杂质、调整合金成分。
5.加料:在吹炼过程中,适量添加合金块、废钢等调整合金成分。
6.测温:通过测温仪器监测和调节炉内温度。
7.出渣:通过倾炉装置将产生的渣浆从转炉中排出。
8.抽炉:将炉内得到的钢液通过倾炉装置倾出,并进行钢液处理(如脱氧、出气、精炼等)9.浇铸:将经过处理的钢液进行浇铸,得到需要的钢铁产品。
三、转炉炼钢的优势转炉炼钢工艺具有以下几个优势:1.高效:转炉炼钢的操作灵活,能够快速调整合金成分和生产规格,生产效率高。
2.资源利用:转炉炼钢可以利用废钢等再生资源,减少资源浪费。
3.环保:转炉炼钢排放的烟尘、废气等污染物可以通过环保设施进行处理,达到环保要求。
转炉如何工作总结
转炉如何工作总结
转炉是钢铁制造中常用的一种设备,它通过将生铁和废钢放入炉内进行冶炼,最终产出高质量的钢铁产品。
转炉的工作原理非常复杂,涉及到物理、化学等多个领域的知识。
下面我们来总结一下转炉是如何工作的。
首先,转炉的工作过程可以分为几个主要阶段。
首先是预热阶段,转炉内部需要加热到一定的温度,以便后续的冶炼过程能够顺利进行。
然后是加料阶段,生铁和废钢被加入到转炉内,开始进行冶炼。
在冶炼的过程中,炉内的温度和化学反应起着至关重要的作用。
最后是出钢阶段,经过一系列的处理和调整,最终产出符合要求的钢铁产品。
在转炉的工作过程中,有一些关键的技术和设备起着至关重要的作用。
例如,转炉内部的燃烧系统需要保证足够的燃烧效率和温度控制,以确保冶炼过程的顺利进行。
此外,转炉还需要配备一些辅助设备,如吹氧系统、喷吹系统等,以帮助调整炉内的气氛和化学成分,从而影响冶炼过程的结果。
总的来说,转炉是一个复杂的设备,它的工作过程涉及到多个方面的知识和技术。
通过不断的改进和创新,转炉的工作效率和产品质量得到了极大的提升,为钢铁行业的发展做出了重要的贡献。
希望未来能够有更多的技术突破,进一步提升转炉的工作效率和产品质量,为钢铁行业的可持续发展做出更大的贡献。
转炉炼钢车间
转炉炼钢车间引言概述:转炉炼钢车间是钢铁生产过程中的重要环节,它通过将生铁和废钢进行冶炼,生产出高质量的钢材。
本文将从转炉炼钢车间的工作原理、设备和操作、优点和挑战、发展趋势以及环保措施等五个方面进行详细阐述。
一、工作原理1.1 炉料投入:转炉炼钢车间的第一步是将生铁和废钢等炉料投入转炉中。
这些炉料经过预处理后,通过装料设备进入转炉内部。
1.2 炉内反应:在转炉内,炉料与预热的空气进行反应,产生高温高压的炉气。
炉气中的氧气与炉料中的碳等元素发生反应,使其氧化并释放出大量热能。
1.3 炉渣处理:炉内的炉渣是炼钢过程中的副产物,它需要进行处理和清理。
炉渣中的有用成分可以回收利用,而无用的成分则需要进行处理和处置。
二、设备和操作2.1 转炉炉体:转炉炉体是转炉炼钢车间的核心设备,它由耐火材料构成,并能够承受高温和高压的环境。
炉体的结构和材料选择对炉内反应和热能传递起着重要作用。
2.2 炉底吹氧:炉底吹氧是转炉炼钢车间中的关键操作之一。
通过向炉底喷吹氧气,可以增加炉内的氧气含量,促进炉料的燃烧和氧化反应,提高炼钢效率。
2.3 炉渣处理设备:炉渣处理设备包括炉渣铲车、炉渣罐等。
这些设备用于处理和清理炉渣,确保炉渣的有效利用和无害化处理。
三、优点和挑战3.1 优点:转炉炼钢车间具有炼钢效率高、生产成本低、产品质量好等优点。
由于炉内反应温度高,炼钢速度快,可以大大提高钢铁生产的效率和产能。
3.2 挑战:转炉炼钢车间也面临着一些挑战,如炉体耐火材料的磨损、炉渣处理的困难等。
这些挑战需要通过技术改进和设备升级来解决。
四、发展趋势4.1 自动化技术:随着科技的不断进步,转炉炼钢车间将趋向于自动化和智能化。
自动化技术可以提高生产效率和产品质量,减少人为操作的风险。
4.2 绿色环保:环保成为了钢铁行业的重要发展趋势,转炉炼钢车间也不例外。
未来的转炉炼钢车间将更加注重减少废气和废水的排放,提高资源利用率。
4.3 能源节约:能源消耗是转炉炼钢车间的重要成本之一。
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攀枝花学院本科课程设计转炉工作原理及结构设计学生姓名:学生学号:院(系):年级专业:指导教师:二〇一三年十二月转炉工作原理及结构设计1.1 前言1964年,我国第一座30t氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢建成投产。
其后,上钢一厂三转炉车间、上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转炉。
20世纪60年代中后期,我国又自行设计、建设了攀枝花120t大型氧气顶吹转炉炼钢厂,并于1971年建成投产。
进入20世纪80年代后,在改革开放方针策的指引下,我国氧气转炉炼钢进入大发展时期,由于氧气转炉炼钢和连铸的迅速发展,至1996年我国钢产量首次突破1亿t,成为世界第一产钢大国。
1.2 转炉概述转炉(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。
转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性(用镁砂或白云石为内衬)和酸性(用硅质材料为内衬)转炉;按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉;按吹炼采用的气体,分为空气转炉和氧气转炉。
转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。
其主要特点是:靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分(如碳、锰、硅、磷等)与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量,使金属达到出钢要求的成分和温度。
炉料主要为铁水和造渣料(如石灰、石英、萤石等),为调整温度,可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。
1.2.1 转炉分类1.2.1.1 炼钢转炉早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。
侧吹转炉容量一般较小,从炉墙侧面吹入空气。
炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。
直立式圆筒形的炉体,通过托圈、耳轴架置于支座轴承上,操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动。
50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形,随着技术改进,发展成顶吹喷氧枪供氧,因而得名氧气顶吹转炉,即L-D转炉(见氧气顶吹转炉炼钢);用带吹冷却剂的炉底喷嘴的,称为氧气底吹转炉(见氧气底吹转炉炼钢)。
1.2.1.2 炼铜转炉一般为卧式转炉用于处理铜锍,通过鼓入空气把冰铜氧化吹炼成粗铜,也用于吹炼冰镍。
1.2.2 转炉炼钢的基本原理氧气顶吹转炉炼钢设备工艺,如图4所示。
按照配料要求,先把废钢等装入炉内,然后倒入铁水,并加入适量的造渣材料(如生石灰等)。
加料后,把氧气喷枪从炉顶插入炉内,吹入氧气(纯度大于99%的高压氧气流),使它直接跟高温的铁水发生氧化反应,除去杂质。
用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆,以及氮气排出时带走热量的缺点。
在除去大部分硫、磷后,当钢水的成分和温度都达到要求时,即停止吹炼,提升喷枪,准备出钢。
出钢时使炉体倾斜,钢水从出钢口注入钢水包里,同时加入脱氧剂进行脱氧和调节成分。
钢水合格后,可以浇成钢的铸件或钢锭,钢锭可以再轧制成各种钢材。
1.2.3 氧气顶吹转炉炼钢的基本流程2.1 转炉炼钢的工艺设计2.1.1 转炉炼钢主原料(金属)氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水﹑废钢和铁合金。
2.1.1.1转炉炼钢对铁水的要求铁水一般占转炉装入量的70%~100%。
铁水的物理热与化学热是氧气顶吹转炉炼钢的基本热源。
因此,对入炉铁水温度和化学成分必须有一定要求。
(1)温度≥1250℃而且稳定铁水温度的高低,标志着其物理热的多少。
较高的铁水温度,不仅能保证转炉吹炼顺利进行,同时还能增加废钢的配加量,降低生产成本。
因此,希望铁水的温度尽量高些,一般应保证入炉时仍在1250℃~1300℃以上。
另外,还希望铁水温度相对稳定,以利于冶炼操作和生产调度。
(2)成分合适而且波动小铁水的含磷量≤0.4%:铁水的含硫量≤0.07%:铁水的含硅量0.4%-0.8%为宜;铁水的含锰量0.2%-0.4%;铁水的含碳量。
(3)带渣量≤0.5%高炉渣中含硫、SiO2、和Al2O3量较高,过多的高炉渣进入转炉内会导致转炉钢渣量大,石灰消耗增加,造成喷溅,降低炉衬寿命,因此:通常要求带渣量不得超过0.5%。
2.1.1.2转炉炼钢的废钢原料废钢是氧气顶吹转炉炼钢的主原料之一,是冷却效果稳定的冷却剂。
通常占装入量的30%以下。
适当的增加废钢比,可以降低转炉钢消耗和成本。
返回料(废钢锭轧﹑钢切头等)本厂废钢回收料(加工废料﹑报废设备等)废钢加工工业的废料(机械﹑造船﹑汽车等行业的废钢﹑车屑等)外购废钢钢铁制品报废件(船舶﹑车辆﹑机械设备﹑土建材料等)1)废钢的作用废钢是转炉炼钢的另一种金属炉料,其作用是冷却熔池。
氧气顶吹转炉炼钢中,主原料铁水的物理热和化学热足以把熔池的温度从1250℃~1300℃加热到1600℃左右的炼钢温度,且有富余热量,废钢就是被用来消耗这些富余热量,以调控熔池的温度。
2)转炉炼钢对废钢的要求废钢的外形尺寸和块度废钢中不得混有铁合金废钢应清洁干燥不同性质的废钢分类存放3 )废钢的加工和废钢预热预热废钢的加工:转炉炼钢所用废钢多为外购废钢。
其来源广泛,大小悬殊,外形各异,且多有混杂,应针对所购废钢的特点进行相应的加工处理如切割、打包、火烧、挑拣、水洗等,以满足转炉炼钢对入炉废钢的基本要求。
废钢预热:目的:提高废钢比,降低生产成本。
方法及效果:利用铁水罐余热和燃料燃烧加热。
(首钢)将废钢装入铁水罐中,置于煤气烘烤器下烘烤30~40min,然后接铁水一并倒入转炉,废钢比提高10%。
2.1.1.3转炉炼钢的铁合金原料铁合金(1)作用:脱氧剂、合金剂。
(2)常用的铁合金种类:◆简单合金:Fe-Mn,Fe-Si,Fe-Cr,Fe-V,Fe-Ti,Fe-Mo,Fe-W等◆复合脱氧剂: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◆纯金属:Mn、Ti(海绵Ti)、Ni、Al。
(3)要求:成分准确、块度合适(5~40mm)、用前烘烤。
2.1.2 转炉炼钢主原料(非金属)炼钢生产所用的非金属料主要是石灰、白云石等造渣材料,及萤石、矿石、氧化铁皮等助熔剂。
2.1.2.1 转炉炼钢非金属原料——石灰(1)作用:造碱性渣以去除钢中的磷或硫。
碱性炼钢方法的造渣料,主要成分为CaO,由石灰石煅烧而成,是脱P、脱S不可缺少的材料,用量比较大。
(2)要求:CaO有效达80~85%以上;由于%CaO有效 = %CaO石灰 - B×%SiO2石灰,因此%CaO石灰要高,SiO2要低部标规定≤4%。
S含量一般应小于0.05%(减轻脱硫负担);烧减<2.5~3.0%。
2.1.2.2 转炉炼钢非金属原料——白云石(1)成分:白云石是化学组成为CaCO3·MgCO3的矿物,理论含量为CaO:30.4%、MgO21.9%、CO247.7%。
天然白云石中还含有SiO2等杂质。
(2)作用:提高渣中MgO的含量,减轻炉衬的侵蚀,延长使用寿命;同时白云石也是溅渣护炉的调渣剂。
(3)要求:MgO的含量要高,杂质含量尽量低(SiO2 )2.1.2.3 转炉炼钢非金属原料——萤石(1)作用:助熔剂或化渣剂。
CaF2能与CaO生成1362℃的共晶体,且本身熔点仅935℃左右,化渣很快。
但萤石资源短缺,价高,而且用量过大对炉衬有侵蚀作用,冶金部转炉操作规程规定萤石用量≤4kg/t。
(2)要求:CaF275~85%,SiO25~20%,CaO<3%,S<0.2%;块度10~80mm,且应保持清洁、干燥、不混杂。
(3)鉴别:自然界的萤石因成分不同而呈多种颜色,翠绿透明的萤石质量最好;白色的次之;带有褐色条纹或黑色斑点的萤石含有硫化物杂质,其质量最差。
2.1.2.4 转炉炼钢非金属原料——合成造渣剂合成造渣剂是用石灰加入适量的氧化铁皮、萤石、氧化锰或其他氧化物等熔剂,在低温下预制成型。
合成渣剂熔点低、碱度高、成分均匀、粒度小,且在高温下易碎裂,成渣速度快,因而改善了冶金效果,减轻了转炉造渣负荷。
2.1.2.5 转炉炼钢非金属原料——增碳剂在冶炼过程中,由于配料或装料不当以及脱碳过量等原因,有时造成钢中碳含量没有达到预期的要求,这时要向钢液中增碳。
转炉冶炼中,高碳钢种时,使用含杂质很少的石油焦作为增碳剂。
对顶吹转炉炼钢用增碳剂的要求是固定碳要高,灰分,挥发分和硫,磷,氮等杂质含量要低,且干燥,干净,粒度适中。
其固定碳C≥96%,挥发分≤1.0%,S≤0.5%,水分≤0.5%,粒度在1-5mm。
2.1.2.6 转炉炼钢非金属原料——铁矿石和氧化铁皮(1)成分:铁矿石的成分主要是Fe2O3,还有部分的FeO;氧化铁皮是锻钢和轧钢过程中从钢锭或钢坯上剥落下来金属氧化物的碎片,又称铁鳞,其主要成分是Fe2O3,还有部分的Fe3O4。
(2)作用:萤石的代用品,可与石灰生成铁酸钙。
(3)要求:铁矿石的TFe≥56%,SiO2≤10%,S≤0.2%,块度10~50mm为宜;氧化铁皮的TFe≥90%,其它杂质不大于3%,使用前在500℃温度下烘烤2个小时以上,去除水分和油污。
2.1.2.7 转炉炼钢非金属原料——氧气(1)来源:目前炼钢所用氧气,是由工业制氧机分离空气所得。
(2)作用:氧化杂质元素同时产生化学热,并利用氧气射流搅拌熔池。
(3)要求:纯度要高,含氧量≥99.5%(减少热损和[N]);脱除水分,含水量≤3g/m3(减少[H]);具有一定的压力,0.7~1.5MPa且稳定。
2.1.3 转炉内的基本反应及熔体成分变化2.1.3.1硅、锰的氧化炼钢中硅、锰的氧化以间接氧化方式为主,其反应式为:[Si]+2(FeO)=(SiO)+2Fe 放热2[Mn]+(FeO)=(MnO)+Fe 放热2.1.3.2转炉炼钢中的脱碳转炉炼钢的主原料——铁水中含有4.%左右的碳,转炉中的脱碳反应以间接氧化为主:(FeO)+[C]={CO}+Fe。
这是一个吸热反应,因此,熔池温度升高至1500℃左右后脱碳反应方能激烈进行。
在氧气射流的作用区,还会发生碳的直接氧化:1/2{O2}+[C]={CO},它是强放热反应,故而,碳是转炉炼钢的主要热源之一。
复吹转炉底吹CO2气体时,CO2也会参与碳的氧化:{ CO2}+[C]=2{CO},因此会强化炉内的脱碳反应。
2.1.3.3转炉冶炼中的脱磷和脱硫脱磷的反应式为:2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5Fe 放热其基本条件是高碱度、高氧化铁和低温度。
炉渣脱硫的反应式为:[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO) 吸热它的基本条件是高碱度、高温度和低氧化铁。
2.2 炼钢转炉的设计2.2.1 炼钢转炉炉衬设计2.2.1.1炼钢转炉炉衬简介转炉炉衬(convcrter lining)转炉金属炉壳内砌筑的耐火材料层。