炼钢工艺培训讲义.pptx

通氧气
加废钢
兑铁水
吹氧
通氩气
吹氩、搅拌
出钢
测温、取样
吊往连铸
转炉炼钢工艺流程图
第二章 转炉炼钢法
转炉炼钢法又可分为顶吹转炉炼钢法、底吹转炉炼钢法和顶底复吹转炉炼钢法三 种。我厂采用目前新炼钢使用的是顶底复吹炼钢法，老炼钢20吨转炉使用的是顶吹转炉炼 钢法。
一、基本任务： 三脱（C、S、P）、二去(气、夹杂)、脱氧合金化及合适的温度。要完成这个任务就 必须造好炉渣，这是炼好钢的必要条件。俗话说炼钢即炼渣就是这个道理。 二、转炉炉渣： ⒈组成：氧化物（CaO、SiO2、MgO、FeO、P2O5、MnO、Fe2O3… ）、硫化物 （CaS、FeS…）等。 ⒉来源：铁水和生铁中元素氧化、白灰等造渣材料、炉衬侵蚀、废钢中杂质等。 3.作用：去P、S；减少热损和铁损；吸附杂质；保护炉衬。 4.形成：在吹炼前期渣的形成主要靠铁水中各元素的氧化，而后成渣就是靠石灰的溶 解，所以成渣的过程就是石灰的溶解过程。高（FeO）和高（MnO）、适量的（MgO）、 高温及强烈的溶池搅拌加上活性强的石灰。泡沫渣可增加渣—钢反应界面，过滤烟气，减 少金属损失，但要控制泡沫化程度防范喷溅。
③P是强发热元素，是钢中有害元素，高炉中不能去除，转炉脱磷率为90%以
上。
④S是钢中有害元素，在转炉的氧化气份下脱硫率为30-60%，对高硫铁水采取
炉外脱硫才能使转炉生产出优质钢材。
⑤入炉铁水温度应大于是1250℃，对于小转炉和化学热能低的铁水来说铁水
温度很重要，高炉渣中含S、 SiO2、Al2O3等，带入炉内会导致渣量增大，石灰 消耗增加，易喷溅侵蚀炉衬。
⒉废钢： 不得夹带泥沙、钢渣、废耐火材料、不得有封闭容器、橡胶冰块油类及爆炸 物不得夹带铜锌铅等有色金属。废钢块度要适当，不能太大（<300kg）会损坏 炉衬，也不能太长(<1000mm)会延长加料时间。必须干燥清洁，有条件的可采取 废钢预热，减少热损失和增加安全性。
⒊造渣材料： ①白灰：是基本的造渣材料，通常由煤、焦炭、煤气在竖窑或回转窑内煅烧 而成。要求： 有效CaO含量%= CaO含量%- RSiO2含量%（R为碱度）越高越好； 硫含量越低越好，石灰增加0.01%的硫相当于钢水中增加硫0.001%； 残余CO2%高对废钢熔化有影响，但可提高石灰活性，残余CO2%为2%，相当于石 灰灼减量为2.5-3.0%； 石灰的活性是石灰同其它物质反应的能力可用石灰的溶解能力来表示，用盐 酸滴定法测定。盐酸消耗大于300ml为活性石灰。 块度40-60mm大于总量的90%；石灰应保持干燥，不得混入杂物，储存时间夏 季不超过两天，冬天不超过三天，且不得露天存放和运输。
石灰消耗增大使渣量增大，引起渣中铁损增加；渣中SiO2增多加剧对炉衬的侵蚀， 并可能造成喷溅。
②锰是弱发热性元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能促进石灰的溶解，加快成
渣，减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀，同时铁水中Mn含量高终点残锰量提高可降低
钢水S含量减少合金用量。但冶炼高锰铁水使焦炭用量增加，生产率降低。
1）生产率高，冶炼周期短。 2）利用铁水的物理热和化学热，热效率高，原材料消耗少。 3）成本低，投资快。 当前，国外炼钢技术的进展主要是顶底复合吹炼转炉、超高功率电炉和炉外精练技术 的进一步完善和普及以及连铸技术的大发展，可以说已经形成了炼钢——炉外精炼——连 铸的现代化标准炼钢工艺流程。 当代炼钢技术向着大幅度提高生产效率、节约能源、扩大品种、不断提高产品质量、 开发高附加值产品，降低生产成本的方向发展；重视对原有企业的改造、扩建，使之现代 化并减少投资，根据市场需求，调整产品结构，以增强市场的适应性。
三、转炉内的其本反应： 1、在吹炼过程中金属液成分,温度和炉渣成分都是变化的。有一些基本规律: ①Si在吹炼前期, 一般在4min内即被基本氧化。 ②Mn在吹炼前期被氧化到很低，随着吹炼进行（中期）而逐步回升，后期 又降低。 ③P在吹炼前期快速降低，进入吹炼中期由于碳氧的剧烈反应熔池升温，渣 中FeO含量降低，P略有回升，而在后期再度降低。 ④S在吹炼过程中是逐步降低的，但由于转炉为氧化气氛，脱S能力有限。 ⑤C在吹炼过程中快速减少，但前期熔池温度低脱碳速度慢，中期脱碳速度 快。 ⑥熔池温度在吹炼过程中逐步升高，尤以吹炼前期升温速度快。 ⑦炉渣中的酸性氧化物SiO2 和P2O5吹炼前期逐步增多，随着石灰的溶解增 加，渣量增大而降低。 ⑧吹炼过程中渣中FeO具有规律性变化，即前后期高，中期低。 ⑨随着吹炼的进行，石灰在炉内溶解增多，渣中CaO逐步增高，炉渣碱度也 随之变大。
2、脱碳反应：
〔C〕 +〔O〕=CO 〔C〕+2〔O〕=CO2
（主要以此为主）
（〔C〕＜0.05%时才显著反应〉
熔池温度达到1368℃碳才开始氧化；直到熔池温度升到1480℃才剧烈氧化
在温度一定的情况下 〔C〕〔O〕=常数
当C-O反应中供氧与供碳处于平衡时，熔池中碳含量即是Cβ。
3、脱磷反应：
2〔P〕+5（FeO）+n(CaO)=(nCaO·P2O5)+5Fe+Q
对于高硫铁水可以采用双渣操作，或者锰铁脱硫等。
四、转炉炼钢原材料：
⒈铁水：
元素
Si
Mn
P
S
带渣量 温度
含量%
<0.80
≤0.60 ≤0.15 ≤0.07
≤0.5 ≥1250℃
①硅是重要的发热元素之一。铁水Si含量增加0.10%,废钢加入量可提高1.3-
1.5%。但转炉炼钢中硅几乎完全氧化，使铁水吹损加大，同时也使氧气消耗增加；
德龙钢铁有限公司 炼钢工艺及流程
目录
转炉部分 精炼炉部分 连铸部分 炼钢厂主要经济技术指Hale Waihona Puke Baidu完成情况 常见事故及处理方法
转炉部分
第一章 概述 第二章 转炉炼钢法
一、基本任务 二、转炉炉渣 三、转炉内的其本反应 四、转炉炼钢原材料 五、转炉炼钢工艺
第一章 概述
当代炼钢法主要是电炉法和转炉法，由于精炼设备的出现和完善使得转炉也能生产 品质高的合金钢，转炉炼钢已成为最主要的炼钢法，占世界钢产量的60%。其优点有：
所以炉渣高碱度、高（FeO）及低温有利于去P，前期应早化渣形成高氧
化性炉渣，后期渣作粘及控制好（FeO）。
4、脱硫反应：
1) 气化脱硫 〔S〕+2〔O〕=SO2
占10%左右，高碱度降低硫的活度不利于脱硫
2)炉渣脱硫 〔FeS〕+(CaO)= (CaS) +（FeO）
主要以炉渣脱硫为主，高温、高碱度、大渣量及低（FeO）有利于脱硫。