炼钢工艺流程及典型案例介绍.
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2.1氧气转炉主要设备
混铁炉： • 高炉和转炉之间的炼钢辅助设 备。主要用于调节和均衡高炉和 转炉之间铁水供求的设备，保证 不间断地供给转炉需要的铁水， 铁水在混铁炉中储存和混匀铁水 成份及均匀温度，对转炉炼钢非 常有利。
转 炉 兑 铁
炉铁 铁 出 铁
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2.1 氧气转炉炉体结构（主体结构）
12
2.2 氧气转炉炉体结构
炉底结构有两种类型，即固定式
炉底和可拆卸式活底。炉壳要具有足
够的强度和刚度，一般采用低合金钢 容器钢板制作 。 托圈、耳轴是用以支撑炉体和传 递动力矩的机构。转炉和托圈的全部 载荷都通过耳轴经轴承座传递给地基 炉底结构有两种类型，即固定式炉底 和可拆卸式活底。
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2.2 氧气转炉炉体结构（倾动机构）
进水管、出水管和进氧管相连。 喷头 ：是将压力能转换成动能的能量器， 目前氧枪使用的喷头多为拉瓦喷头。
氧枪：氧气转炉炼钢中的主要工艺设备之一
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2.4氧气转炉的辅助设备
•
•
炉料喷补设备：喷补方法分为湿法 和干法两种。喷补机的驱动电机经减 速器带动搅拌器旋转，将料斗内的补 炉料进行搅拌，并通压缩空气使其搅 拌充分、混合均匀。在输送胶管的出 口接一根钢管并通水；混有补炉料的 高速空气流将水雾化，被浸湿的补炉 料由压缩空气喷射到炉衬需要修补的 各个部位。 拆炉机：转炉炉衬在吹炼过程中， 由于机械、化学和热力作用而逐渐被 侵蚀变薄，直到无法修补时，必须停 止吹炼。此时，转炉即结束了一个炉 役的使用周期，称一个炉役期，只有 重新修砌炉衬才能继续炼钢。修炉操 作包括炉衬的冷却、拆除旧炉衬和砌 筑新炉衬等
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第二章 氧气转炉主要任务
氧气转炉的主要任务： 以铁水和废钢为原料，向转炉熔池吹 入氧气，使杂质氧化，杂质元素氧化热提 高钢水温度，一般在25-35分钟内完成一 次精炼的快速炼钢法。包括混铁炉、顶底 吹转炉和炉后喂丝机三个部分。 特点：
钢中气体含量少 Ni、Cr、Mo、Cu、Sn等残余元素含量低 原材料消耗少，热效率高，成本低
钢和生铁最根本的区别是含碳量不同，钢中含碳量≤2％，生铁含 碳量＞2％。
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1.4 炼钢生产工艺及主要设备流程图
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1.5炼钢生产工艺流程
工艺流程图
高炉铁水
600吨混铁炉
合 格 废 钢 （计量后）
合格铁水 （计量后）
75（150）t氧气顶吹转炉
造渣(合金)料
Fra Baidu bibliotek炉外精炼
炉外精炼
5流方坯连铸机
双流板坯连铸机
硫、磷、氧、 氮和夹杂物
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第一章
炼钢的主要任务
•
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• • •
② 脱氧：由于在转炉冶炼过程中，向熔池中输入大量的氧以氧化 杂质，致使钢液中溶入一定量的氧，它将大大影响钢的质量。因 此，需降低钢中的含氧量。一般是向钢液中加入比铁有更大亲氧 力的元素来完成（如Al、Si、Mn等合金）。 ③ 去除气体和非金属夹杂物：钢中气体主要指溶解在钢中的 氢和氮；非金属夹杂物包括氧化物、硫化物、磷化物、氮化物以 及它们所形成的复杂化合物。在转炉冶炼中，主要靠碳—氧反应 时产生CO气泡的逸出，引起熔池沸腾来降低钢中气体和非金属夹 杂物。 ⑶ 调整钢液成份和温度。 为保证钢的各种物理、化学性能，除控制钢液的碳含量和降低 杂质含量外，还应加入适量的合金元素使其含量达到钢种规格范 围；为保证钢液能顺利浇铸，根据冶炼过程的要求不断将钢液温 度调整到合适的范围。 ⑷ 将钢液浇铸成质量合格的钢坯。 通过连铸，将钢液浇铸成各种不同断面、不同尺寸的质量合 格的钢坯。 炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、升温、搅拌等手段完成 炼钢基本任务
炼钢培训讲义
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目 录
• • • • • 第一章：炼钢主要任务、反应原理及工艺流程 第二章：氧气转炉的主要任务、附属设备 第三章:精炼炉 第四章：连铸（铁包、钢包、中间包） 第五章：氧气转炉喷溅的控制
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第一章
炼钢的主要任务
炼钢的主要任务是将铁水、废钢等炼成具有所要求化学成分的钢， 并使其具有一定的物理化学性能和力学性能，主要的任务概括为“四 脱、两去、两调整” “四脱”： 脱碳、脱硫、脱磷、脱氧； “两去”: 去除有害气体、去除有害杂质； “两调整”：调整钢液温度，调整合金料成分。 ⑴ 脱碳并将其含量调整到一定的范围。钢中含碳量增加，则硬度、 强度、脆性都将提高，而延展性能将下降；反之，含碳量减少，则硬 度、强度下降，而延展性提高。所以，炼钢过程必须按钢种规格将碳 氧化至一定范围。 ⑵ 去除杂质，主要包括： ① 脱磷、脱硫：对绝大多数钢种来说，P、S均为有害杂质，P可 引起钢的冷脆，而S则引起钢的热脆，因此，要求在炼钢过程中尽量 除之。
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第一章 脱碳
炼钢的主要任务： 措施 措施
炼钢过程使用氧化剂，如吹入氧 气，加入铁矿石等 使用造渣剂造好渣 加入脱氧剂、合金料 利用碳氧反应
主 要 任 务
脱磷、脱硫
脱氧合金化
去气和夹杂
措施
措施 措施
提高温度
铁水的物理热和化 学热，不需外来热 氧气转炉炼钢： 源
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1.2炼钢反应的原理
炼钢的化学反应： （1）硅的氧化与还原[Si]+{O2}＝(SiO2) [Si]+2(FeO)＝(SiO2)+2[Fe] （2）锰的氧化与还原 [Mn]+[FeO]＝(MnO)+[Fe] （3）脱碳反应 [C]+[O]＝{CO} （4）脱磷反应 [P]+2(FeO)=(P2O5)+2Fe 2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO· P2O5)+5F e （5）脱硫反应 [FeS]+(CaO)＝(CaS)+(FeO) [FeS]+(MnO)＝(MnS)+(FeO) [FeS]+(MgO)＝(MgO)+(FeO)
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1.3 钢和生铁的主要区别
项 目 碳(质量分数) 硅、锰、磷、 硫含量 熔点 机械性能 可锻性 焊接性 热处理性能 铸造性 钢 ≤2％，一般0.04～1.7％ 较少 1450～1530℃ 强度、塑性、韧性好 好 好 好 好 生铁 ＞2％，一般2.5～4.3％ 较多 1100～1150℃ 硬而脆，耐磨性好 差 差 差 更好
•
• • •
倾动机构：能使转炉炉体正反旋转 360度，在启动、旋转和制动时，能保 持平稳，并能准确的停在要求的位置 上，安全可靠。 电动机 减速装置 内衬：
永久层 填充层
绝热层 工作层
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2.3氧气转炉主要设备（氧枪）
氧枪由喷头、枪身和枪尾组成，通常吹
氧装置都带两只氧枪，一只工作，一只 备用。
枪身由三层同心圆钢管组成，枪尾与
2.1氧气转炉主要设备
混铁炉： • 高炉和转炉之间的炼钢辅助设 备。主要用于调节和均衡高炉和 转炉之间铁水供求的设备，保证 不间断地供给转炉需要的铁水， 铁水在混铁炉中储存和混匀铁水 成份及均匀温度，对转炉炼钢非 常有利。
转 炉 兑 铁
炉铁 铁 出 铁
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2.1 氧气转炉炉体结构（主体结构）
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2.2 氧气转炉炉体结构
炉底结构有两种类型，即固定式
炉底和可拆卸式活底。炉壳要具有足
够的强度和刚度，一般采用低合金钢 容器钢板制作 。 托圈、耳轴是用以支撑炉体和传 递动力矩的机构。转炉和托圈的全部 载荷都通过耳轴经轴承座传递给地基 炉底结构有两种类型，即固定式炉底 和可拆卸式活底。
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2.2 氧气转炉炉体结构（倾动机构）
进水管、出水管和进氧管相连。 喷头 ：是将压力能转换成动能的能量器， 目前氧枪使用的喷头多为拉瓦喷头。
氧枪：氧气转炉炼钢中的主要工艺设备之一
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2.4氧气转炉的辅助设备
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炉料喷补设备：喷补方法分为湿法 和干法两种。喷补机的驱动电机经减 速器带动搅拌器旋转，将料斗内的补 炉料进行搅拌，并通压缩空气使其搅 拌充分、混合均匀。在输送胶管的出 口接一根钢管并通水；混有补炉料的 高速空气流将水雾化，被浸湿的补炉 料由压缩空气喷射到炉衬需要修补的 各个部位。 拆炉机：转炉炉衬在吹炼过程中， 由于机械、化学和热力作用而逐渐被 侵蚀变薄，直到无法修补时，必须停 止吹炼。此时，转炉即结束了一个炉 役的使用周期，称一个炉役期，只有 重新修砌炉衬才能继续炼钢。修炉操 作包括炉衬的冷却、拆除旧炉衬和砌 筑新炉衬等
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第二章 氧气转炉主要任务
氧气转炉的主要任务： 以铁水和废钢为原料，向转炉熔池吹 入氧气，使杂质氧化，杂质元素氧化热提 高钢水温度，一般在25-35分钟内完成一 次精炼的快速炼钢法。包括混铁炉、顶底 吹转炉和炉后喂丝机三个部分。 特点：
钢中气体含量少 Ni、Cr、Mo、Cu、Sn等残余元素含量低 原材料消耗少，热效率高，成本低
钢和生铁最根本的区别是含碳量不同，钢中含碳量≤2％，生铁含 碳量＞2％。
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1.4 炼钢生产工艺及主要设备流程图
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1.5炼钢生产工艺流程
工艺流程图
高炉铁水
600吨混铁炉
合 格 废 钢 （计量后）
合格铁水 （计量后）
75（150）t氧气顶吹转炉
造渣(合金)料
Fra Baidu bibliotek炉外精炼
炉外精炼
5流方坯连铸机
双流板坯连铸机
硫、磷、氧、 氮和夹杂物
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第一章
炼钢的主要任务
•
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• • •
② 脱氧：由于在转炉冶炼过程中，向熔池中输入大量的氧以氧化 杂质，致使钢液中溶入一定量的氧，它将大大影响钢的质量。因 此，需降低钢中的含氧量。一般是向钢液中加入比铁有更大亲氧 力的元素来完成（如Al、Si、Mn等合金）。 ③ 去除气体和非金属夹杂物：钢中气体主要指溶解在钢中的 氢和氮；非金属夹杂物包括氧化物、硫化物、磷化物、氮化物以 及它们所形成的复杂化合物。在转炉冶炼中，主要靠碳—氧反应 时产生CO气泡的逸出，引起熔池沸腾来降低钢中气体和非金属夹 杂物。 ⑶ 调整钢液成份和温度。 为保证钢的各种物理、化学性能，除控制钢液的碳含量和降低 杂质含量外，还应加入适量的合金元素使其含量达到钢种规格范 围；为保证钢液能顺利浇铸，根据冶炼过程的要求不断将钢液温 度调整到合适的范围。 ⑷ 将钢液浇铸成质量合格的钢坯。 通过连铸，将钢液浇铸成各种不同断面、不同尺寸的质量合 格的钢坯。 炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、升温、搅拌等手段完成 炼钢基本任务
炼钢培训讲义
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目 录
• • • • • 第一章：炼钢主要任务、反应原理及工艺流程 第二章：氧气转炉的主要任务、附属设备 第三章:精炼炉 第四章：连铸（铁包、钢包、中间包） 第五章：氧气转炉喷溅的控制
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第一章
炼钢的主要任务
炼钢的主要任务是将铁水、废钢等炼成具有所要求化学成分的钢， 并使其具有一定的物理化学性能和力学性能，主要的任务概括为“四 脱、两去、两调整” “四脱”： 脱碳、脱硫、脱磷、脱氧； “两去”: 去除有害气体、去除有害杂质； “两调整”：调整钢液温度，调整合金料成分。 ⑴ 脱碳并将其含量调整到一定的范围。钢中含碳量增加，则硬度、 强度、脆性都将提高，而延展性能将下降；反之，含碳量减少，则硬 度、强度下降，而延展性提高。所以，炼钢过程必须按钢种规格将碳 氧化至一定范围。 ⑵ 去除杂质，主要包括： ① 脱磷、脱硫：对绝大多数钢种来说，P、S均为有害杂质，P可 引起钢的冷脆，而S则引起钢的热脆，因此，要求在炼钢过程中尽量 除之。
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第一章 脱碳
炼钢的主要任务： 措施 措施
炼钢过程使用氧化剂，如吹入氧 气，加入铁矿石等 使用造渣剂造好渣 加入脱氧剂、合金料 利用碳氧反应
主 要 任 务
脱磷、脱硫
脱氧合金化
去气和夹杂
措施
措施 措施
提高温度
铁水的物理热和化 学热，不需外来热 氧气转炉炼钢： 源
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1.2炼钢反应的原理
炼钢的化学反应： （1）硅的氧化与还原[Si]+{O2}＝(SiO2) [Si]+2(FeO)＝(SiO2)+2[Fe] （2）锰的氧化与还原 [Mn]+[FeO]＝(MnO)+[Fe] （3）脱碳反应 [C]+[O]＝{CO} （4）脱磷反应 [P]+2(FeO)=(P2O5)+2Fe 2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO· P2O5)+5F e （5）脱硫反应 [FeS]+(CaO)＝(CaS)+(FeO) [FeS]+(MnO)＝(MnS)+(FeO) [FeS]+(MgO)＝(MgO)+(FeO)
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1.3 钢和生铁的主要区别
项 目 碳(质量分数) 硅、锰、磷、 硫含量 熔点 机械性能 可锻性 焊接性 热处理性能 铸造性 钢 ≤2％，一般0.04～1.7％ 较少 1450～1530℃ 强度、塑性、韧性好 好 好 好 好 生铁 ＞2％，一般2.5～4.3％ 较多 1100～1150℃ 硬而脆，耐磨性好 差 差 差 更好
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倾动机构：能使转炉炉体正反旋转 360度，在启动、旋转和制动时，能保 持平稳，并能准确的停在要求的位置 上，安全可靠。 电动机 减速装置 内衬：
永久层 填充层
绝热层 工作层
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2.3氧气转炉主要设备（氧枪）
氧枪由喷头、枪身和枪尾组成，通常吹
氧装置都带两只氧枪，一只工作，一只 备用。
枪身由三层同心圆钢管组成，枪尾与