转炉炼钢设备与工艺
炼钢转炉工艺流程
炼钢转炉工艺流程炼钢转炉是一种用于炼钢的重要设备,其工艺流程通常包括装料、预热、脱硫、合金化和精炼等步骤。
下面将详细介绍炼钢转炉的工艺流程。
首先是装料环节。
在炼钢转炉工作之前,需要将原料装入转炉中。
原料一般包括生铁、废钢、废铁和焦炭等。
这些原料经过称量和筛分后,按照一定比例装入炼钢转炉中。
接着是预热环节。
在进行炼钢转炉工作之前,需要对转炉进行预热。
预热的主要目的是提高转炉壁的温度,减少冷面耗热,提高工作温度。
预热的过程通常通过煤气或燃料油进行,同时还需要注意加热速度和煤气的流量控制。
然后是脱硫环节。
脱硫是炼钢的重要步骤之一,主要通过向转炉中加入脱硫剂来实现。
脱硫剂一般选择钙质材料,如生石灰、白云石等。
脱硫的过程中,脱硫剂与转炉中的硫化物反应生成硫酸钙。
同时,脱硫还会产生大量的气体,需要进行排气处理。
接着是合金化环节。
合金化是为了调整炼钢过程中的成分含量和性能而进行的。
合金化过程中,向转炉中加入合金材料,如铬铁、镍铁等。
合金材料会在高温下迅速熔化,并和钢水充分混合,从而改善钢水的成分、性能和冶炼渣的物化性能。
最后是精炼环节。
精炼是炼钢过程中的关键步骤之一,主要通过加入氧气来去除钢水中的杂质。
精炼装置通常由座火炉和氧气喷射装置组成。
当座火炉开始运行时,向转炉中加入氧气。
氧气与钢水中的碳、硅等杂质反应生成气体,从而达到去除杂质的目的。
以上就是炼钢转炉的工艺流程简介。
当然,实际的工艺流程还需要根据具体的钢种、需求和设备状况进行调整。
随着科技的发展,炼钢转炉的工艺流程也在不断创新和改进,以提高钢水的质量和生产效率,降低能源消耗和环境污染。
转炉炼钢工艺流程
转炉炼钢工艺流程转炉炼钢是一种常用的钢铁冶炼工艺,通过高温炼炉将生铁和废钢进行冶炼,以生产高品质的钢材。
下面将详细介绍转炉炼钢的工艺流程。
1. 原料准备转炉炼钢的原料主要包括生铁和废钢。
生铁是从高炉中得到的铁水,含有较高的碳含量,而废钢则是来自废旧钢材的回收利用。
在进行炼钢之前,需要对原料进行严格的筛选和分类,确保原料的质量符合生产要求。
2. 转炉炉前准备在进行转炉炼钢之前,需要对转炉进行一系列的准备工作。
首先是清理转炉内部的残渣和杂质,确保转炉内部的清洁。
然后对转炉进行加热,使其达到适宜的工作温度。
同时,还需要准备氧气、燃料和炉渣等辅助材料,以保障炼钢过程中的顺利进行。
3. 转炉炼钢过程转炉炼钢的主要过程包括炉前处理、吹炼、脱硫、脱磷、合金加入和出钢等环节。
首先是炉前处理,将预先准备好的生铁和废钢装入转炉中。
然后启动吹炼工艺,通过吹入高压氧气和燃料,使炉内的温度迅速升高,生铁和废钢开始熔化并发生氧化还原反应。
在这个过程中,炉内的温度可以达到数千摄氏度,将原料中的杂质和不纯物质燃尽,确保钢水的纯净度。
接下来是脱硫和脱磷的过程,通过向炉内加入适量的脱硫剂和脱磷剂,将钢水中的硫和磷等有害元素去除,提高钢材的质量和纯度。
在炼钢的过程中,根据需要还可以向炉内加入一定比例的合金元素,如铬、锰、钼等,以调整钢材的化学成分和性能。
最后是出钢过程,当炼钢结束后,通过倾炉口将炼好的钢水倒入钢包中,再经过连铸、轧制等工艺,最终得到成品钢材。
4. 转炉炼钢的优点转炉炼钢相比其他炼钢工艺具有以下优点:一是能够利用废钢资源,实现资源的循环利用;二是生产成本较低,能够生产出高品质的钢材;三是炼钢过程中能够控制钢材的化学成分和性能,满足不同用途的需要。
总之,转炉炼钢是一种成熟、高效的钢铁冶炼工艺,通过严格的工艺流程和操作规范,能够生产出优质的钢材产品,满足市场和用户的需求。
转炉炼钢工艺简介
18
萤石作用及要求
• 作用
造渣加入萤石可以加速石 灰的溶解,萤石的助熔作 用是在很短的时间内能够 改善炉渣的流动性,但过 多的萤石用量,会加剧炉 衬的损坏,并污染环境。
• 质量要求 • CaF2≥75%, SiO2≤23%,S≤0.20%, P≤0.08%,H2O≤3.0% • 粒度:5-60mm
渣量=(石灰+镁球或熟白)×(2-3)
8
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%。
6.设备少,投资节省。
4
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 轴
汽包 氧 枪 风 机 不 回 收 时 放 空 回收煤气 进入煤气柜
烟 道
文氏管 脱水器
溜 槽
洗 涤 塔
沉淀池
电动机 渣 罐 转 炉 吸 滤 池
水封逆止阀 送往高炉利用
支架Hale Waihona Puke 氧气顶吹转炉工艺流程示意图
5
二 、转炉炼钢用主要原材料
28
2.1装料制度:废钢量的确定
• 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%。
转炉炼钢主要工艺设备
铁粒回收装置
ICS处理工艺:在钢渣车间设置高架泼渣盘,利用吊车将渣罐内液态钢
渣泼在渣盘内.渣层一般为30一120mm厚,然后喷以适量的水促使急冷破 裂。再将碎渣翻倒在渣车上,驱车至池边喷水降温,再将渣卸至水池内进一 步降温冷却。渣子粒度一般为5-100mm,最后用抓斗抓出装车,送至钢渣 处理车间,进行从大块破碎到小块,进入球磨机进行研磨,达到一定细度的, 用砂浆泵打入高频筛,筛分,筛下物进入磁选机磁选,不上磁的在进入重选, 摇床和螺旋溜槽比重进行分出,出来的品位可达到64%以上,钢厂三次回收 进入炼钢。
转炉 装料行车 出钢台车 测温取样装置 氧枪装置 副枪装置 氧气柜 氮气柜
转炉炼钢车设备
文氏管 脱水器 引风机 煤气柜
3、脱硫设备
混铁车 脱硫装置 排渣设备
混铁车一般容量为转炉的整数倍,我国最大 260t、300t。 国外最大600t 组成:罐体、罐体支撑机构、 倾翻机构、车体 现代炼钢常用设备。
艾默伊登
6、铁合金及副原料加料车
铁合金料仓 副原料料仓 称量设备 皮带运输机
全胶带上料系统
7、RH 真空脱气设备
铁合金加料设备 脱气槽 真空设备 钢水罐台车 测温取样装置
RH 真空脱气设备示意图
8、铸锭设备
铸锭车 钢锭模 铸锭行车 整脱模设备
连铸设备
9、ISC 渣处理设备
4、受铁设备
铁水罐 铁水排渣机 铁水罐台车 测温取样装置
5、废钢装料设备
废钢槽 电磁吊车 用电磁吊车的主钩和副钩吊起废钢料槽,靠 主、 副钩的联合动作把废钢加入转炉。这种 方式的平台结构和设备都比较简单,废钢吊车 与兑铁水吊车可以共用,但一次只能吊起一槽 废钢,并且废钢吊车与兑铁水吊车之间的干扰 较大。 废钢料槽:废钢料槽是钢板焊接的一端开口、 底部呈平面的长簸箕状槽。在料槽前部和后部 的两侧有两对吊挂轴,供吊车的主、副钩吊挂 料槽。
300吨转炉炼钢工艺操作规程
300吨转炉炼钢工艺操作规程转炉炼钢是一种常用的钢铁生产方法,该工艺操作规程主要针对300吨转炉炼钢的工艺流程进行详细阐述,以确保生产过程的安全、高效和质量。
本规程应由炼钢厂技术人员、操作工和巡检人员等相关人员遵守,在工艺操作中严格执行,以确保钢铁质量合格。
一、工艺准备1.炉前设备和设施的检查及准备工作,包括水、气、电等设备的正常工作情况,并确保供应充足。
2.检查炼钢工艺参数的设定,如转炉倒炉量、炉温、吹氧量等,并确保各设定值正确。
3.检查炼钢原料的质量情况,确保合格原料的投入。
4.检查各种辅助设备的工作情况,如钢包、渣车、取样设备等,并确保其工作正常。
二、转炉进料1.安全操作转炉吊机,将炼钢原料按配料要求放入转炉。
2.严格按照炉前指导书的要求投入炉子中的原料种类、质量和投料速度。
三、炉前检查1.检查转炉电器元件的接线是否正常,确保电气系统稳定可靠。
2.检查转炉内外壁的情况,如有裂纹或严重损坏,及时通知相关人员进行修理。
3.检查吹氧及吹炼系统是否正常,确保吹氧过程中氧气供应畅通。
四、开炉操作1.按照指定的炉温要求进行预热,确保转炉内温度达到要求。
2.确保各种仪表设备正常,记录好包括温度、压力等相关数据。
五、转炉炼炉操作1.在炉内加入适量的生铁,控制好各种合金添加的量和添加时间。
2.使用合适的吹炼模式,并根据实际情况调整氧气供应量和吹炼时间,确保炼钢过程的稳定和高效。
3.监控炼钢过程中的温度、压力等关键参数,及时调整操作,以确保钢液质量。
六、出炉操作1.出炉前将转炉渣排出,并对转炉进行清理。
2.安全操作吊机,将转炉内钢水顺利倾倒入钢包。
3.在出钢过程中记录重要参数,如温度、出钢时间等,并做好相关记录。
七、事故处理1.若出现紧急情况,应迅速采取应急措施,并立即汇报。
2.发生设备故障或事故时,应立即停止相关操作,并进行现场处理。
八、安全操作1.严格按照相关安全操作规程进行操作,并确保操作人员具备必要的安全知识和技能。
转炉炼钢设备与工艺
转炉炉型
C 截锥型 截锥型熔池为上大下小的圆锥台。其特点是构造简单且平底熔池便
于修砌这种炉型基本上能满足炼钢反应的要求适用于小型转炉。我国 30t 以下的转炉多用这种炉型。国外转炉容量普遍较大故极少采用此 种形式。
此外,有些国家(如法国、比利时、卢森堡等)的转炉,为了吹炼高 磷铁水,在吹炼过程中用氧气向炉内喷入石灰粉。为此他们采用了所 谓大炉膛炉型,这种炉型的特点是:炉膛内壁倾斜,上大下小,炉帽 的倾角较小(约50 °)。因为炉膛上部的反应空间增大,故适应吹炼 高磷铁水时渣量大和泡沫化严重的特点。这种炉型的砌砖工艺比较复 杂,炉衬寿命也比其他炉型低,故一般很少采用。
D 0.392 20 T
• 由国外一些30 一300t 转炉实际尺寸统计的结果得出 下面计算公式:
D (0.66 0.05)T 0.4
T:炉子容量,t
炉型主要尺寸的确定
熔池深度(H0): 熔池深度是指转炉熔池在平静状态时,从金属液面到炉底的
深度。
从吹氧动力学的角度出发,合适的熔池深度应既能保证转炉 熔池有良好的搅拌效果,又不致使氧气射流穿透炉底,以达到保 护炉底,提高炉龄和安全生产的目的。
❖ 转炉炼钢广泛采用氧气顶吹转炉或顶底复吹转炉,生产速度快(1 座300吨的转炉吹炼时间不到20分钟,包括辅助时间不超过1小 时,而300吨平炉炼1炉钢要7个小时),品种多、质量好,可炼 普通钢,也可炼合金钢。
❖ 电炉炼钢是用电能作热源进行冶炼。原料可以是废钢、也可以是 海绵铁,现代电弧炉甚至可以用大量铁水。主要用于冶炼特殊合 金钢。
1977 氧枪或侧吹喷嘴
全量铁水预处理 炼
转炉高效冶
生产率高 含氮量低 污染低 喷溅 渣钢不平衡 OBM/Q-BOP1968 年 西德
宝钢炼钢工艺和设备详细
宝钢炼钢工艺和设备详细宝钢集团有限公司是中国最大的钢铁企业之一,拥有先进的炼钢工艺和设备。
炼钢是将生铁或废钢通过冶炼和精炼等工艺,制成合格的钢材的过程。
宝钢炼钢工艺和设备的先进性,直接影响到钢材的质量和生产效率。
下面我们来详细了解一下宝钢的炼钢工艺和设备。
首先是炼钢工艺。
宝钢采用了先进的转炉炼钢工艺,主要包括废钢预处理、炼钢冶炼、精炼和连铸等环节。
在废钢预处理环节,宝钢采用了先进的废钢分选技术,将不同种类的废钢进行分类处理,以保证炼钢过程中的原料质量。
在炼钢冶炼环节,宝钢主要采用转炉冶炼工艺,通过高温燃烧和氧气吹炼,将生铁或废钢中的杂质和不良元素去除,得到高质量的熔铁。
在精炼环节,宝钢采用了LF精炼炉和VD真空脱气设备,通过精确控制温度和气氛,进一步提高钢材的纯度和均匀性。
最后,在连铸环节,宝钢采用了连铸机组,将熔化的钢水连续浇铸成坯料,为后续的轧制和成品加工提供原料。
其次是炼钢设备。
宝钢拥有一批先进的炼钢设备,包括转炉、精炼炉、连铸机组等。
其中,转炉是炼钢的核心设备,宝钢拥有多台不同规格的转炉,能够满足不同种类钢材的生产需求。
精炼炉是提高钢材质量的关键设备,宝钢引进了国际先进的LF和VD设备,通过真空脱气和精确的合金添加,提高了钢材的纯度和均匀性。
连铸机组是将熔化的钢水浇铸成坯料的设备,宝钢的连铸机组采用了先进的直接结晶技术,能够生产高质量的连铸坯料。
除了上述的主要工艺和设备外,宝钢还在炼钢过程中引入了先进的自动化控制系统和在线检测设备,以确保生产过程的稳定性和钢材质量的可控性。
同时,宝钢还注重节能减排,采用了高效的热能回收设备和环保设施,实现了炼钢过程的清洁生产。
总的来说,宝钢的炼钢工艺和设备处于国际领先水平,能够满足不同种类钢材的生产需求,保证钢材质量和生产效率。
未来,宝钢还将继续引进先进的炼钢技术和设备,不断提升自身的竞争力和可持续发展能力。
炼钢转炉工艺流程
炼钢转炉工艺流程
《炼钢转炉工艺流程》
炼钢转炉是一种常见的钢铁冶炼设备,采用氧气作为原料,通过不断升温、熔化、脱碳和合金化,将生铁或废钢冶炼成高品质的钢材。
其工艺流程主要包括加料、通氧、出渣、出钢四个主要过程。
首先是加料过程,将生铁、废钢、合金等原料按照一定的配比投入转炉中,并在炉内预热至适宜的温度。
加料过程中需要保证稳定的投料速度和均匀的加热,以确保后续工艺的顺利进行。
接着是通氧过程,氧气通过一定的喷嘴直接通入炉内,与炉料进行充分的混合和燃烧,产生高温的炉内环境。
在此过程中需要控制氧气的进气量和温度,使炉内气氛能够达到最佳的燃烧条件,促进炉料的融化和氧化还原反应的进行。
随后是出渣过程,炉脚下部设置有出渣孔,脱碳反应产生的气体和氧化物等杂质会通过这一孔口不断排出。
出渣的效率和质量直接关系到后续的钢液质量和工艺稳定性。
出渣过程需要通过适当的控制和处理,使得炉内的杂质尽可能排出并避免对钢液产生影响。
最后是出钢过程,当炉内的炉料达到设计要求后,将铁水通过转炉底部的出钢孔排出,经过连铸机进行浇铸成型。
出钢过程需要严格控制排钢速度和温度,以确保钢液的质量和成型的规格。
总的来说,炼钢转炉工艺流程需要进行一系列严格的操作和控制,确保原料得到充分融化和反应,以得到满足生产要求的高品质钢材。
氧气顶吹转炉炼钢工艺及设备
第二章氧气顶吹转炉炼钢工艺及设备2.1炼钢用原材料2.1.1.1铁水1.对铁水化学成分的要求:w[C]%=4.00%,w[Si]%=0.3%~0.6%;Mn/Si=0.80~1.00;w[P]%≤0.20%;w[S]% ≤0.05%。
2.对铁水温度的要求:1250~1300℃。
3.铁水预处理:“三脱”—脱S、脱P、脱Si。
2.1.1.2废钢:1).外形尺寸、块度适当;2).不得混有铁合金且无中空封闭器皿及易燃易爆物;3).清洁干燥;4).不同性质的废钢分类堆放,避免冶炼困难及贵金属浪费。
2.1.1.3铁合金杭钢转炉:Si-Ca;Si-Ca-Ba;Al-Ca;Mn-Fe。
2.1.2非金属材料2.1.2.1造渣剂1.石灰(CaO):主要造渣材料。
石灰的作用:1).造高碱度炉渣,对碱性炉衬起保护作用;2).促进S、P的去除。
活性石灰:在900~1200℃范围内加回转窑或其他先进炉窑中焙烧成的石灰。
其特点:气孔率高,呈海绵状,体积密度小,比表面积大,石灰晶粒小,化学成分好。
2.萤石(CaF2):熔点:930℃。
助熔3.生白云石(CaCO3·MgCO3):减少萤石和石灰的用量,增加渣中MgO的成分。
2.1.2.3冷却剂2.1.2.4其他材料1.增碳剂:固定碳高,灰分、挥发分和S、P、N等杂质含量低且干燥、干净、粒度适中。
2.氧化剂2.2氧气顶吹转炉炼钢工艺2.2.1一炉钢的吹炼过程1.工艺:1).装料;2).吹炼(前、中、后);3.)出钢;4).溅渣护炉;5).倒渣。
2.前、中、后三个时期的任务:1).吹炼前期任务:早化渣,多去磷,保护炉衬。
(高枪位)2).吹炼中期任务:保证炉渣不“返干”,不喷溅,快速脱C、S,均匀升温。
(适当降低枪位)3).吹炼后期任务:成分、温度均匀,加强搅拌,稳定火焰,便于判断终点,同时降低渣中Fe含量,减少铁损达到溅渣要求。
(降枪)2.2.2温度的变化规律:2.2.3装入操作1).定量装入;2).定深装入;3).分阶段定量装入。
转炉炼钢工艺过程
(1)成分;
(2)带渣量; (3)温度。
1)硅(Si)
硅是重要的发热元素,铁水中含Si量高,炉内的化学热增加,铁水中Si量增
加0.10%,废钢的加入量可提高1.3%-1.5%。
铁水含Si量高,渣量增加,有利于脱磷、脱硫。
硅含量过高会使渣料和消耗增加,易引起喷溅,金属收得率降低,同时渣中 过量的SiO2,也会加剧对炉衬的侵蚀,影响石灰渣化速度,延长吹炼时间。 通常铁水中的硅含量为0.30%-0.60%为宜。
5.终点控制
1、 终点 熔池中金属的成分和温度达到所炼钢种要求时, 称为终点。 2 、终点的条件 吹炼到达终点的具体条件是: ①钢中碳达到所炼钢种要求的控制范围; ②钢中S、P低于规定下限要求一定范围; ③出钢温度保证能顺利进行精炼和浇铸; ④达到钢种要求控制的氧含量。 3、终点控制 终点控制是转炉吹炼末期的重要操作。终点控制主要 是指终点温度和成分的控制。
LD转炉
• 1970年后,由于发明了用
碳氢化合物保护的双层套 管式底吹氧枪 而出现了底 吹法,各种类型的底吹法 转炉(如OBM,Q-BOP,LSW等) 在实际生产中显示出许多 优于顶吹转炉之处,使一 直居于首位的顶吹法受到 挑战和冲击。
OBM装置
•继奥地利人Dr.Edaurd等 于1973年研究转炉顶底复 吹炼钢之后,世界各国普 遍开展了转炉复吹的研究 工作,出现了各种类型的 复吹转炉,到20世纪80年 代初开始正式用于生产。
二、炼钢原料
● 金属料:铁水、废钢、合金钢
● 非金属料:造渣剂(石灰、萤石、铁矿石)、
冷却剂(废钢、铁矿石、氧化铁)、
增碳剂和燃料(焦炭、石墨籽、煤块、重油)
● 氧化剂:氧气、铁矿石、氧化铁皮
【1】金属料
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。
转炉炼钢工艺
转炉炼钢工艺引言转炉炼钢工艺是一种常用的钢铁生产工艺,其原理是使用巨大的转炉进行冶炼,通过高温燃烧将生铁中的杂质熔化分离,得到高品质的钢铁产品。
本文将详细介绍转炉炼钢工艺的过程、设备和优势。
工艺过程转炉炼钢工艺主要由以下几个步骤组成:1.加炉:在转炉中加入一定数量的生铁和废钢,根据不同的钢种和质量要求控制添加比例。
2.预热:通过燃料燃烧加热炉体,将炉体温度升至一定的范围,为后续冶炼做准备。
3.唤氧:将预先加入的氧气注入转炉中,氧气与炉内的碳、硫等元素发生反应,使其氧化生成气体冒出炉口。
4.碱性脱硫:在钢水中加入一定量的含碱性物质的脱硫剂,使浸渍在钢水中的硫元素氧化为气体并脱出。
5.酸性脱磷:在钢水中加入一定量的含酸性物质的脱磷剂,使浸渍在钢水中的磷元素氧化为气体并脱出。
6.合金化:根据需要,在钢水中加入一定量的合金元素,如铬、锰等,以调节钢的性能。
7.保温装钢:将炉中冶炼好的钢水倒入铸钢坑、铸型等装置中进行冷却和凝固。
设备转炉炼钢工艺需要使用专用的转炉设备,该设备主要由以下几个组成部分:1.转炉本体:转炉本体是整个工艺最关键的部分,它承载着冶炼过程的全部任务。
转炉一般采用大型圆筒形设计,底部有一定数量的喷孔以供氧气进入。
2.转炉支承:转炉支承是将转炉本体固定在地基上的部分,以保证炉体的稳定运行。
3.强制鼓风系统:由鼓风机、风箱等组成,用于向转炉中供给氧气,促进燃烧和炉内反应的进行。
4.喷吹系统:包括氧枪、煤粉喷吹器等,用于将氧气、燃料喷入转炉中,以调节炉内的温度和氧气含量。
5.出渣系统:用于将炉内产生的渣料排出转炉,保持炉内清洁。
工艺优势转炉炼钢工艺相比于其他炼钢工艺具有以下优势:1.生产能力强大:转炉炼钢工艺灵活可调,产能大。
转炉设备可以进行批量生产,快速完成大批量的钢水冶炼,满足市场需求。
2.冶炼效率高:转炉炼钢工艺采用高温燃烧和强制鼓风系统,能够快速将生铁中的杂质熔化脱除,同时还可以进行合金化调节,提高钢的质量和性能。
转炉炼钢工艺简介
6、连铸
连续铸钢是将高温钢水连 续不断的浇到一个或几个用强 制水冷带有活底的铜模内(结
晶器),钢水在结晶器内凝固
成有一定厚度的坯壳后,连续 不断的从水冷结晶器被拉出,
在二次冷却区继续喷水冷却,
直至完全凝固为止。
2、混铁炉
混铁炉是高炉和转炉之 间的炼钢辅助设备,它主要 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, 它对转炉炼钢非常有利。
3、转炉
转炉炼钢是以铁水、 废钢、铁合金为主要原料, 不借助外加能源,靠铁液 本身的物理热和铁液组分 间化学反应产生热量而在 转炉中完成炼钢过程。 氧气顶吹和顶底复吹 转炉由于其生产速度快、 产量大,单炉产量高、成 本低、投资少,为目前使 用最普遍的炼钢设备。
转炉炼钢工艺流程简介
莱芜钢铁冶金生态工程技术有限公司 2015年10月
内容提纲
1 2 3
工艺流程 炼钢厂工艺装备概述 主要装备简介
一、工艺流程
渣 料 铁 合 金 LF 炉
铁 水 包
脱 硫 站
混 铁 炉
铁 水 包
转 炉
钢 包
连 铸
废 钢
吹 氩
二、炼钢厂工艺装备概述
以年产100万吨合格连铸坯炼钢系统为例,主要 产品为螺纹、普碳系列钢种的转炉炼钢厂工艺装备包 括: 由1套双工位的脱硫装置、 1座600吨混铁炉、1
4、钢包吹氩
钢包吹氩搅拌是最基本也是最普通的炉外处理工艺。 钢包吹氩搅拌的作用是: (1)均匀钢水温度。从炼钢炉流到钢包的钢水,在钢包内的温度分布是不均匀 的。钢包吹氩搅拌促使钢包钢水温度均匀,并且能使钢水向包衬的传热进入稳 定态,这样连铸过程钢水温度稳定均匀,有利于提高铸坯内部质量,使结晶器 内坯壳生长均匀,避免开浇水口冻钢断流。 (2)均匀钢水成分。出钢时在钢包内加入大量的铁合金,成分不均匀,吹氩搅 拌可使钢水成分均匀。在吹氩搅拌过程中可根据快速分析提供的钢水成分而进 行成分微调,以使钢的成分控制范围更窄,以确保钢材性能均匀。
转炉炼钢工艺设备
转炉炼钢工艺设备1、转炉容量系列宜为30t、50t、80t、100t、120t、150t、180t、200t、250 t、300t、350t。
新建转炉炼钢车间宜选用系列规定的容量,但不应小于120t。
2、新砌转炉炉容比宜为0.9m3/t~1.0m3/t。
炉壳的高径比应在1.30~1.60之间。
3、转炉炉型应为对称炉帽,直筒形炉身,筒球型或锥球型炉底。
新建转炉炉壳应采用整体炉壳。
炉壳和托圈可分段运输,现场组焊,热处理后,对组装焊缝进行超声波探伤和磁粉探伤。
120t以上转炉的耳轴同轴度公差不应大于 1.5mm,120t以下(含1200转炉的耳轴同轴度公差不应大于1mm。
4、容量小于150t的转炉,修炉宜为简易上修方式,容量不小于150t的转炉,修炉宜为修炉塔机械化上修方式。
5、转炉宜采用水冷炉口、水冷炉帽。
炉底和耳轴应按复吹要求设计。
转炉托圈宜采用水冷或风冷,托圈与炉壳之间的间隙宜为100mm~250mm,应根据托圈与炉体之间的连接形式、托圈相对于炉体的上下位置以及炉体冷却方式等条件确定。
6、炉壳与托圈的连接宜采用悬挂式下连接方式,也可采用上支撑连接方式。
托圈耳轴支座可采用一端游动或摆动轴承座。
7、转炉应采用全悬挂式倾动机构,平衡机构宜选用扭力杆型。
倾动宜采用交流变频技术,4台电机独立驱动,转速应为0.1r/min~1.5r/min。
转炉炉体可连续转动±360°。
能平稳倾动、准确停止在任意角度的位置上。
当出现冻炉塌炉事故时,4台电动机同时工作,转炉可以慢速倾动。
当1台电动机出现故障时,转炉以中等倾动速度倾动,可完成1天的生产。
当2台电动机出现故障时,转炉以慢速倾动,可完成1炉钢的生产。
8、转炉倾动力矩的设计应满足正常操作最大合成力矩的要求。
容量不大于200 t的转炉应按全正力矩设计,发生断电或机械故障时应能靠自重回复零位。
容量200t以上转炉宜采用正负力矩设计。
9、转炉应设置挡渣装置和出钢口衬砖更换设备,同时应配置机械化拆炉、补炉、修炉和溅渣护炉所需设施。
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。
氧气转炉炼钢工艺与设备详解
氧气转炉炼钢工艺与设备详解引言氧气转炉炼钢工艺是一种利用氧气强力吹炼铁水和废钢材的炼钢方式,该方法可以快速炼制出高品质的钢材,因此被广泛应用于钢铁行业中。
本文将详细介绍氧气转炉炼钢工艺以及相关设备的工作原理和使用方法。
氧气转炉炼钢工艺氧气转炉炼钢工艺是一种利用氧气进行炼钢的方法。
这种方法可以将炼钢工艺区分为两个步骤:冶炼和炼钢。
在冶炼的阶段,废钢材和铁水被倒入氧气转炉,使用强力氧气吹炼液体中的废钢材和杂质,在不断加入氧气的情况下,使炉中的融合物达到熔化和混合的状态,这种状态被称为“混炼状态”。
当达到混炼状态后,就进入炼钢的阶段。
在这个阶段中,炉中的融化物会根据钢材的牌号和要求进行适当的合成和调整。
持续不断的吹氧会使汽泡连续生成并升至炉面,使钢水和钢渣之间迅速分离。
氧气转炉炼钢设备氧气转炉氧气转炉是氧气转炉炼钢工艺中的核心设备,它是一种大型的炉体设备。
氧气转炉上部为圆锥形而下部为圆柱形,由大量钢板和钢桶组成,能够承受高温高压下的化学反应和物理变化。
氧气转炉中的内衬具有高温耐磨特性,并且具有防止氧气泄漏的作用。
预热室预热室是氧气转炉炼钢工艺中的另一个关键设备。
预热室位于氧气转炉的顶部,可以为转炉提供1500度以上的高温空气,以便预先热处理冶炼物的杂质。
预热室还能够提供稳定的氧气和炉气。
净料设备净料设备是氧气转炉炼钢工艺中的一个非常重要的设备。
它被用于将废钢和铁水倒入氧气转炉中进行冶炼。
实际上,净料设备可以有各种形式,如人工倒料、自动倒料和提前预热杂质等。
氧气站氧气转炉炼钢工艺中的氧气站是一种通过氧气泵将氧气输送到管道系统中的设备。
氧气站可以使用压缩氧气或重气提取氧气,并且也应该保证其与氧气管道的合适压力。
除此之外,氧气站应该保持正常的水压和流量。
吹氧管道吹氧管道是氧气转炉炼钢工艺中的一个重要组成部分。
它被用来将氧气输送到转炉中,实现燃烧和炼钢反应。
因此,在吹氧管道中,应该保证其与氧气站的合适连接和合适的氧气流量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
❖ 电炉炼钢是用电能作热源进行冶炼。原料可以是废钢、也可以是 海绵铁,现代电弧炉甚至可以用大量铁水。主要用于冶炼特殊合 金钢。
转炉炉型
❖ 炉型类型: 按金属熔池形状的不同,转炉炉型可分为筒球型、锥球型和截锥
型三种,
转炉炉型
A 筒球型 熔池形状由一个球缺体和一个圆筒体组成。它的优点是炉型形
状简单,砌筑方便炉壳制造容易。熔池内型比较接近金属液循环流 动的轨迹,在熔池直径足够大时,能保证在较大的供氧强度下吹炼 而喷溅最小,也能保证有足够的熔池深度,使炉衬有较高的寿命。 大型转炉多采用这种炉型
Al+3FeO ——Al2O3+3Fe
❖ 同时调整好钢液的成分和温度,达到要求可出钢,把钢水铸成连 铸坯或钢锭。
炼钢方法
❖ 炼钢的方法主要有转炉、电炉和平炉三种。 ❖ 平炉炼钢的主要特点是可搭用较多的废钢(可搭用钢铁料的20—
50%的废钢),原料适应性强,所用的原料有废钢、废铁、铁矿 石和溶剂 (石灰石和生石灰)。反应所需的热量是由燃烧气体燃 料(高炉煤气,发生炉煤气)或液体燃料(重油)所提供。 但冶 炼时间长,已被淘汰。
转炉炉型
B 锥球型 熔池由一个锥台体和一个球缺体组成。这种炉型与同容量的筒
球型转炉相比若熔池深度相同则熔池面积比筒球型大,有利于冶金 反应的进行,同时,随着炉衬的侵蚀熔池变化较小,对炼钢操作有 利。欧洲生铁含磷相对偏高的国家采用此种炉型的较多。我国20 ~80t 的转炉多采用锥球型
对筒球型与锥球型的适用性,看法尚不一致。有人认为锥球型适 用于大转炉(奥地利),有人却认为适用于小转炉(前苏联)。但 世界上已有的大型转炉多采用筒球型。
❖ 反应生成的一氧化碳很容易从铁水排至炉气中 而被除掉。生成的二氧化硅、氧化锰、氧化亚 铁互相作用成为炉渣浮在钢水面上。
❖ 化学反应主要有: 2FeO+Si ——2Fe+SiO2 FeO+Mn—— Fe+MnO
❖ 生铁中硫、磷这两种元素在一般情况下对钢是有害的,在炼钢过 程中必须尽可能除去。在炼钢炉中加入石灰(CaO),可以去除硫、 磷:
转炉炉型主要参数的确定
❖ 转炉的公称容量 ❖ 炉型主要参数
❖ 炉容比 ❖ 高宽比
❖ 炉型主要尺寸
❖ 熔池部分尺寸 ❖ 炉身部分尺寸 ❖ 炉帽部分尺寸 ❖ 出钢口部分尺寸 ❖ 炉衬部分
转炉的公称容量
转炉的公称容量又称公称吨位,是炉型设计、计算的重要依据,但 其含义目前尚未统一,有以下三种表示方法: (1)用转炉的平均铁水装入量表示公称容量; (2)用转炉的平均出钢量表示公称容量; (3)用转炉年平均炉产良坯(锭)量表示公称容量
转炉炉型
C 截锥型 截锥型熔池为上大下小的圆锥台。其特点是构造简单且平底熔池便
于修砌这种炉型基本上能满足炼钢反应的要求适用于小型转炉。我国 30t 以下的转炉多用这种炉型。国外转炉容量普遍较大故极少采用此 种形式。
此外,有些国家(如法国、比利时、卢森堡等)的转炉,为了吹炼高 磷铁水,在吹炼过程中用氧气向炉内喷入石灰粉。为此他们采用了所 谓大炉膛炉型,这种炉型的特点是:炉膛内壁倾斜,上大下小,炉帽 的倾角较小(约50 °)。因为炉膛上部的反应空间增大,故适应吹炼 高磷铁水时渣量大和泡沫化严重的特点。这种炉型的砌砖工艺比较复 杂,炉衬寿命也比其他炉型低,故一般很少采用。
2P+5FeO+3CaO—— 5Fe+Ca2(PO4)2(入渣)
❖ 在使碳等元素降到规定范围后,钢水中仍含有大量的氧,是有害 的杂质,使钢塑性变坏,轧制时易产生裂纹。故炼钢的最后阶段 必须加入脱氧剂(例如锰铁、硅铁和铝等),以除去钢液中多余的 氧:
Mn+FeO ——MnO+Fe
Si+2FeO—— SiO2+2Fe
炼钢技术—设备与工艺
提纲
1.炼钢原理 2.炼钢方法 3.炼钢方法的发展演变 4.转炉炼钢车间设备组成 5.转炉炼钢工艺 6.钢水炉外精炼技术
炼钢原理
❖ 根据所炼钢种的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围,并使其 它元素的含量减少或增加到规定范围的过程。
❖ 简单地说,是对生铁降碳、去硫、磷、调硅、锰含量的过程。这 一过程基本上是一个氧化过程,是用不同来源的氧(如空气中的氧、 纯氧气、铁矿石中的氧)来氧化铁水中的碳、硅、 锰等元素。
转炉炉型
❖ 转炉炉型:
指用耐火材料砌成的炉衬内形。转炉的炉型是否合理直接影响 着工艺操作、炉衬寿命、钢的产量与质量以及转炉的生产率.
❖ 合理炉型的要求:
( 1 )要满足炼钢的物理化学反应和流体力学的要求,使熔池 有强烈而均匀的搅拌 ( 2 )符合炉衬被侵蚀的形状以利干提高炉龄; ( 3 )减轻喷溅和炉口结渣,改善劳动条件; ( 4 )炉壳易于制造炉衬的砌筑和维修方便。
[C]>3.5%
生产率高 N、P、S、C、O 低 渣内FeO低 无喷溅 污染低 废钢比低 全 低 吹 O2+ 石 灰 粉
顶底复合吹氧+ 全量废钢
ห้องสมุดไป่ตู้
喷吹煤粉 废钢预热
大量高热值废 气
喷石灰粉
二次燃烧
很高废钢比
大量高热值废气
转炉炼钢车间设备组成
氧气顶吹转炉总图
转炉系统设备
❖ 炉型 ❖ 炉壳 ❖ 炉体支撑 ❖ 转炉倾动机构
炼钢方法的发展演变
平 炉 1865 年 英 国
复合吹炼,用各种成分的惰性 气体
LD 转 炉 1948 年 奥 地 利
生产率低,能源和耐火材料消耗 高
电炉1900年
生产率低,能源和耐火材料消耗高 酸性转炉1860年 碱性转炉1879年英 国
炉底寿命短 炉容小 钢水含氮高 喷溅 污染 废钢比低
OBM/Q-BOP 复 合 吹 炼
1977 氧枪或侧吹喷嘴
全量铁水预处理 炼
转炉高效冶
生产率高 含氮量低 污染低 喷溅 渣钢不平衡 OBM/Q-BOP1968 年 西德
顶底复合吹氧+ 石灰粉 二次燃烧 高废钢比
KMS转炉1978西德 KS转炉1981西德
铁水Si<0.3% 吹炼时间<20min 顶吹弱供氧 少渣冶炼 底吹强搅拌 顶底复吹变流量操作 脱磷效率>90% 无补炉作业,炉龄 >10000炉 脱硫效率>60% 一座转炉生产体制