转炉炼钢脱氧技术的现发展状

摘要：介绍了沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧和复合脱氧法对钢水脱氧的影响以及各种脱氧工艺效果之间的比较。

关键词：脱氧工艺，效果分析

The Present Situation Of BOF Purging Process

Abstract：The present paper introduces settling purging and spread purging and vacuum purging and composite purging and the comparison to all kinds of purging process.

Key word：purging process；effect analyse

前言

当钢液中大量元素，特别是碳被氧化到较低浓度时，钢液内就存在着较高量的氧（ω[ O ]＝0.02%～0.08%）。这种饱含氧的钢液在冷凝固时，不仅在晶界上析出FeO及FeO-FeS，使钢的塑性降低及发生热脆，而且其中的[ C ]及[ O ]将继续反应，甚至强烈反应。因为其内的氧在冷却的钢液中溶解度减小，出现偏析时，毗连于凝固层的母体钢液的含氧量增高，超过了ω[ C ]·ω[ O ]平衡值，于是CO 气泡形成，使钢锭饱含气泡，组织疏松，质量下降。因此，只有在控制沸腾（沸腾钢）或不出现沸腾（镇静钢）时，才可能获得成分及组织合格的优质钢锭或钢坯。为此，对于沸腾钢，ω[ O ]需降到0.025%～0.030%，对于镇静钢，ω[ O ]应小于0.005%。【1】

2 脱氧原理

2.1 钢液的脱氧

不管是哪种炼钢方法，都需要在熔池中供氧去除C、Si、Mn、P等杂质元素，氧化精炼结束后，钢液达到了一定成分和温度。如果钢水不进行脱氧，连铸胚就得不到正确的凝固组织结构。钢中氧含量高，还会产生皮下气泡、疏松等缺陷，并加剧硫的危害作用。而且还会生成过多的氧化物杂质，降低钢的塑性、冲击韧性等力学性能。因此，必须在出钢或浇注过程中，加脱氧剂适当减少钢液含氧量，除去钢中的过剩氧。

2.2 脱氧剂和脱氧能力

炼钢常用的脱氧元素有：硅、锰和铝。

硅：硅的脱氧生成物位SiO2或硅酸铁（FeO·SiO2）。硅脱氧反应式为：

[ Si ] + 2[ O ] = SiO2?G=—576440+218.2T J/mol

＝

在ω[ O ] [Si]<2%，·值接近1，于是可得

ω[Si]%·

ω≈a Si ·

炉渣碱度越高，SiO 2的活度越小，残余量越低，硅的脱氧效果越好。各种牌号的Fe-Si 是常用的脱氧剂

锰：锰是弱脱氧剂，常用于沸腾钢脱氧，其脱氧产物并不是纯的MnO ，而是MnO 与FeO 的熔体。锰脱氧反应式可表示为：

[Mn]+[O] =(MnO)(l) ?G θ

=—244300+107.6T J/mol

[Fe]+[O] =(FeO)

[Mn]+ (FeO)= (MnO)+Fe (l)

实验测得上述反应的平衡常数： lg

lg =k MnO ][%)(Mn N N W FeO l MnO ?=T 6440—2.95 k Mn lg =a Mn N o l MnO W ?][%)

(lg =T

12760—5.62 当金属含锰增加时，与之平衡的脱氧产物中的N MnO 也是随之增大。当N MnO 增大到一定

的浓度时，脱氧产物开始有固态的FeO ·MnO 出现

铝：铝是强脱氧剂，常用于镇静钢的终脱氧，铝脱氧反应为：

2[Al]+3[O] =Al2O3 ?G θ

=—1242400+394.93T J /mol

复合脱氧剂：使用两种或多种脱氧元素制成的复合脱氧剂，例如硅锰、硅钙、硅锰铝等复合脱氧剂，复合脱氧剂有以下优点：

(1)可以提高脱氧元素的脱氧能力；

(2)有利于形成液态的脱氧产物，便于产物的分离和上浮；

(3)有利于提高易挥发元素在钢中的溶解度，减少元素的损失，提高脱氧元素的脱氧效率。【2】

3 三种不同脱氧工艺比较

3.1 沉淀脱氧

沉淀脱氧法是指将脱氧剂加到钢液中，它直接与钢液中的氧反应生成稳定的氧化物，即直接脱氧。沉淀脱氧效率高，操作简单，成本低，对冶炼时间无影响，但沉淀脱氧的脱氧程度取决于脱氧剂能力和脱氧产物的排除条件。

向钢液中加人与氧的亲和力比铁大的元素，使溶解于钢液中的氧化铁还原，用公式表示如下:

x[ M ] + y[ Fe0 ] = ( M x O y ) + yFe

这种脱氧法的缺点是随着氧化铁的还原，在钢液中产生了新的氧化物Fe x0y，因此采用这种方法脱氧时，必须创造夹杂物上浮的良好条件。

【3】

图3.1成品钢锭氧含量的趋势图

3.2 扩散脱氧

扩散脱氧是根据氧分定律建立起来的，一般用于电炉还原期，或钢液的炉外精炼。随着钢液中氧向炉渣中扩散，炉渣中（FeO）逐渐增多，为了使（FeO）保持在低水平，需在渣中加脱氧剂来还原渣中的（FeO），这样可以保证钢液中的氧不断向渣中扩散。扩散脱氧的产物存在于熔渣中，这样有利于提高钢液个纯洁度，但扩散脱氧的速度慢，时间长，可以通过吹氩搅拌或钢渣混冲等方式加速脱氧进程。另外，进行扩散脱氧操作前，需换新榨，以防止回磷。

将脱氧剂加入到炉渣中，直接降低炉渣中的氧化铁含量，借分配定律的作用使钢液中的氧化铁逐渐转移到炉渣中来。平衡状态下，氧在炉渣和钢液之间的分配服从分配定律为:

L FeO=，即[%FeO]= L FeO×a(FeO)

由上式可见，如人为降低(Fe0)，则钢液中的[Fe0]就会扩散进人炉渣。因此，决定熔池中氧含量的主要因素不是钢液中的含碳量，而是炉渣中的氧化铁含量。将含氧化铁较低的合成渣置于盛钢桶内与钢液混合，也能得到相同效果。【4】

表3.2 各种钢扩散脱氧工艺优化前后的技术指标对比

从表2可以看出，经扩散脱氧工艺优化后，各钢种Si、Mn等成分的收得率提高，Als 损失量降低了0.005%以上，脱氧合金成本大大降低，平均达到3元/t钢以上。按年产420万t钢计算，年可创效益1 000万元以上。

3.3 真空脱氧

真空脱氧法是将钢包内钢液置于真空条件下，通过抽真空打破原有的碳氧平衡，促使碳与氧的反应，达到通过钢中碳除去氧的目的。此法的优点为脱氧产物是CO，不会污染钢液；CO气泡具有去气和吸附夹杂的作用；CO气泡逸出时，可起到搅拌钢液的作用。

在根本改善钢的质量方面，应用真空脱氧有很大意义，这是因为采用其他脱氧方法不可能完全去除钢中的夹杂物。真空碳脱氧服从以下热力学规律:

[C] + {O} = CO

lgK=lg==2.003

[%O] =

如果根据上式近似评价碳在1873 K下的脱氧能力，则当P CO =10-3 Pa时，碳就具有比铝还强的脱氧能力。前苏联的研究表明，1873 K时，P CO =0.006687 Pa，[O] =(18.2±2.07)×10-5%，[C]×[O] =1.3×10-10。

在真空碳脱氧的过程中吹入100～200 L/min的氩气进行搅拌，为产生CO气泡创造了条件，真空度达0.5乇时解除真空，可以达到钢中游离氧含量100×10-6以下。初炼炉出钢不加合金及预脱氧剂，钢水中游离氧在500×10-6左右，大包温度在1580℃以上直接入真空位，根据钢液碳含量增碳至0.13%，然后进行真空碳脱氧处理约8 min，真空度达到0.5乇后解除真空，取样吊至LF炉精炼，根据钢种不同直接加入相应量的硅锰合金，后步工序同正常炉次操作。

每炉钢(120 t/炉)降低脱氧剂及石灰消耗量，见下表：【5】

表3.3.1 每炉钢降低脱氧剂及石灰消耗情况

表3.3.2 每炉钢增加的成本

从表3.3.1和表3.3.2可以看出，采用真空碳脱氧工艺后，非过氧化炉次每炉钢可降低成本2229元，对过氧化炉次，由于铝线用量比此工艺多消耗300 m以上，故每炉钢成本可以降低3000元左右。

3.4 复合脱氧

依据钢的电弧炉冶炼原理，经过对铁合金炉渣的筛选再处理，采用“SC复合脱氧剂”，它是铁合金生产中的副产品(炉渣)，主要成分正是电石渣所需的成分CaC2。SC复合脱氧剂的化学成分见表3.4.1。

表3.4.1 SC复合脱氧剂的化学成分（%）

其中SiCa脱氧反应的自由能变化远低于C的氧化反应：

SiCa＋3FeO＝3Fe＋CaSiO3△G1873K＝﹣1032.9 KJ 这样，就可以使用复合脱氧剂的方法解决难以获得电石渣或类似电石渣脱氧剂的问题。

表3.4.2 SC复合脱氧剂与Si-Fe-C脱氧剂脱氧效果比较

表3.4.2是在冶炼12Mn和ZG230—450钢中使用SC复合脱氧剂和Si-Fe-C粉两种脱氧剂的脱氧效果比较。可以看出，与Si-Fe-C相比，SC脱氧剂不仅有横好的脱氧效果，而且脱氧速度快、脱氧率高，每炉可缩短冶炼时间。【6】

4 三种脱氧工艺的对比

沉淀脱氧法，是目前应用得最广泛的方法。相当于扩散脱氧和真空扩散法，设备简单，工艺流程也不复杂。

图4 3种脱氧方法的特点

对于扩散脱氧法，由于脱氧剂加在渣层内，脱氧反应在渣钢液界面进行，脱氧产物不进入钢液中，就不会沾污钢液，因而在原则上说是冶炼优质钢最好的脱氧方法。

真空脱氧法，对于机器设备和操作精良有较高的要求，可以得到脱氧效果较好的钢液。

复合脱氧法，相对于单一脱氧剂而言，效率有很大的提升。

5 总结

通过比较沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧以及复合脱氧法，可见不同的工艺各有其优缺点。应当在生产实践中，有机的结合这4种脱氧工艺。有效的将复合脱氧剂应用到沉淀、扩

散、真空脱氧工艺中。这样可以大大减少脱氧剂的使用量，同时能加快脱氧速度，降低工人的劳动强度。结合各种脱氧工艺生产，还可以减低电能消耗，提升钢液质量。

参考文献：

【1】钢铁冶金原理（第三版），黄希古，主编，冶金工业出版社.

【2】现代冶金学（钢铁冶金卷），朱苗勇，主编，钢铁工业出版社.

【3】沉淀脱氧和柔性吹氩搅拌对于提高钢锭质量的分析，姚国平，太原科技，2008.12.

【4】炼钢厂150t转炉出钢过程脱氧工艺研究，范启兴，梅山科技，2008增刊(1).

【5】精炼过程中的真空碳脱氧试验，李慧勇，宽厚板，2009.8.

【6】复合脱氧粉剂在电炉炼钢扩散脱氧中的应用，吉仁龙，铁合金，1996.7.

氧气转炉炼钢工艺及设备

教学大纲一说明 1、教学要求: 本教材根据氧气转炉炼钢生产操作的特点，力求理论联系实际，通俗易懂，使其具有先进性、实用性。通过本书的学习，使学生掌握氧气转炉炼钢的一些基本知识。 2、教学内容的确定：根据专业的需求，将全部讲解。 3、教学中应注意的问题： ⑴系统地、全面地、有重点地、难易适中地将本书的内容讲给学生； ⑵学习完每章节后，要通过习题练习、巩固和加强学生所学的内容。进行基础教育的同时，注重培养学生的素质，提高学生独立解决问题的能力； ⑶除了要通过作业了解学生对所学内容的掌握情况外，还要通过考试对学生进行考查与考核。二教学内容第一章氧气转炉炼钢用原材料教学目标：通过本章学习，使学生掌握氧气转炉炼钢用金属材料、非金属材料。教学重点：氧气转炉炼钢用金属材料的性能、造渣材料、氧化剂、冷却剂、增碳剂的性能教学难点：用金属材料、生产石灰常见的几种石灰煅烧窑教学内容： 1.1 金属料 1.2非金属料第二章氧气顶吹转炉炼钢工艺操作教学目标：通过本章学习，使学生掌握吹炼一炉钢金属成分和炉渣成分的变化规律及吹炼过程的三个阶段、装入制度、供氧制度及主要参数和供氧操作、氧气流股的运动规律、枪位对吹炼过程的影响、炉渣对炼钢操作的影响、造渣方法、渣料加入量和加入时间的确定、炉渣的形成、泡沫渣在炼钢过程中的作用、渣量计算、白云石造渣、转炉

炼钢温度控制及确定、转炉炼钢热量来源、冷却剂的种类及效应和用量确定、物料平衡、热平衡、终点碳的控制方法和判断及温度判断、脱氧方法及操作、影响合金吸收率的主要因素、铁合金加入量计算、吹损与喷溅、操作事故与处理、开新炉前的准备工作及炉衬烧结过程、烘炉法、出刚挡渣技术、某些钢种生产。熟悉钢与铁的区别。教学重点：吹炼一炉钢金属成分和炉渣成分的变化规律及锤炼过程的三个阶段、装入制度、喷嘴的类型和作用、氧气流股的运动规律、枪位对吹炼过程的影响、供氧制度的主要参数和供氧操作、炉渣对炼钢操作的影响、造渣方法、渣料加入量和加入时间的确定、成渣过程、加速石灰熔化的途径、泡沫渣形成的基本因素、吹炼过程中泡沫渣的控制、渣量计算、白云石造渣的目的、确定白云石的加入量、转炉炼钢出钢温度的确定及过程温度和终点温度的控制、转炉炼钢热量来源、冷却剂的种类及效应和用量确定、物料平衡、热平衡、终点碳的控制方法和判断及温度判断、高拉补吹法、结晶定碳法、耗氧量和供氧时间作参考、脱氧方法及操作、影响合金吸收率的主要因素、铁合金加入量计算、吹损及其组成和喷溅及其控制与预防、事故产生的原因和处理方法、炉衬烧结过程、烘炉法、出刚挡渣的目的和方法、挡渣球法挡渣操作、碳素钢、16Mn、硬线钢、H08、硅钢生产教学难点：金属和炉渣的成分变化规律、喷嘴的类型与作用、流股的运动规律、供氧操作、渣料加入量和加入时间的确定、成渣过程、吹炼过程中泡沫渣的控制、渣量计算、确定白云石的加入量、出钢温度确定、过程和终点温度确定、冷却剂用量确定、热平衡和物料平衡计算、终点碳和温度的判断、脱氧操作、铁合金加入量计算、吹损的组成、常见事故的处理方法、挡渣球法挡渣操作、碳素钢、16Mn、硬线钢、 H08、硅钢生产教学内容： 2.1一炉钢的吹炼过程 2.2装入制度 2.3供氧制度 2.4造渣制度 2.5温度制度 2.6终点控制 2.7脱氧合金化

转炉炼钢设备

1 概述 1.1氧气顶吹转炉炼钢特点氧气顶吹转炉炼钢又称 LD 炼钢法，通过近几十年的发展，目前已完全取代了平炉炼钢，其之所以能够迅速发展的原因，主要在于与其它炼钢方法相比，它具有一系列的优越性，较为更突出的几点如下： 1．生产效率高一座容量为80 吨的氧气顶吹转炉连续生产24 小时，钢产量可达到日产3000 — 4000 吨，而一座 100 吨的平炉一昼夜只能炼钢 300 — 400 吨钢，平均小时产量相差甚远，而且从冶炼周期上看，转炉比平炉、电炉的冶炼周期要短得多。 2．投资少，成本低建氧气顶吹转炉所需的基本建设的单位投资，比同规模的平炉节约30% 左右，另外投产后的经营管理费用，转炉比平炉要节省，而且随着转炉煤气回收技术的广泛推广和应用，利用转炉余热锅炉产生蒸气及转炉煤气发电，使转炉逐步走向“负能”炼钢。 3．原料适应性强氧气顶吹转炉对原料情况的要求，与空气转炉相比并不那么严格，可以和平炉、电弧炉一样熔炼各种成分的铁水。 4．冶炼的钢质量好，品种多氧气顶吹转炉所冶炼的钢种不但包括全部平炉钢，而且还包括相当大的一部分电弧炉钢，其质量与平炉钢基本相同甚至更优，氧气顶吹转炉钢的深冲性能和延展性好，适宜轧制板、管、丝、带等钢材。 1 / 35

5．适于高度机械化和自动化生产由于冶炼时间短，生产效率高，再加转炉容量不断扩大，为准确控制冶炼过程，保证获得合格钢水成分和出钢温度，必须进行自动控制和检测，实现生产过程自动化。另外，在这种要求下，也只有实现高度机械化和自动化，才能减轻工人的劳动强度，改善劳动条件。 1.2 转炉炼钢机械设备系统氧气顶吹转炉炼钢法，是将高压纯氧[压力为0.5~1.5MPa ，纯度99.5% 以上，（我厂为99.99% ）],借助氧枪从转炉顶部插入炉内向熔池吹氧,将铁水吹炼成钢。氧气顶吹转炉的主要设备有： 1．转炉本体系统：包括转炉炉体及其支承系统——托圈、耳轴、耳轴轴承和支承座，以及倾动装置，其中倾动装置由电动机、一次减速机，二次减速机、扭矩缓冲平衡装置等组成。 2．氧枪及其升降、氧气装置及配套装置。氧枪包括枪体、氧气软管及冷却水进出软管。根据操作工艺要求氧枪必须随时升降，因此需要升降装置，为保证转炉连续生产，必须设有备用枪，即通过换枪装置，随时将备用枪移至工作位置，同时要求备用枪的氧气，进出水管路连接好。 3．散装料系统：氧气顶吹转炉炼钢使用的原料有：（1）金属料——铁水、废铁、生铁块；（2）脱氧剂——锰铁、硅铁、硅锰、铝等；（3）造渣剂——石灰、萤石、白云石等；

《冶金工程概论》课程大纲

东北大学本科课程教学大纲课程名称：冶金工程概论开课单位：材料与冶金学院制订时间：2004年3月修订时间：2013年3月

《冶金工程概论》课程教学大纲一.课程基本信息

二.内容结构基于《冶金工程概论》课程性质，依照东北大学冶金人才培养目标，设计《冶金工程概论》课程

内容，共6章、24学时（其中2学时“职业发展规划”内容，此处未列入），具体分配如下：第一章走进冶金行业（4学时），介绍冶金行业的特点及培养冶金人才知识结构，介绍钢铁生产的现状、最新前沿研究及热点问题，介绍冶金史、历史重要人物及事件。本章的主要内容结构为： 1.1 冶金专业的选择与设置 1.1.1我们为什么选择冶金专业 1.1.2 为何设置冶金专业 1.1.3 合格的冶金工程师是什么样 1.2 怎样走进冶金领域 1.2.1 我们怎样走进冶金领域 1.2.2 在冶金领域我们应该做什么 1.3 学习冶金的任务及目的 1.4 冶金史 1.4.1 冶金工艺的发展历史：过去、现在、将来 1.4.2 我国古代和当代钢铁冶金的地位第二章钢铁冶金概述（5学时），介绍钢铁冶炼的基本原理、工艺流程、主要设备及新一代钢铁冶金流程。本章的主要内容结构为： 2.1 钢铁冶金流程概述 2.1.1 高炉炼铁-转炉炼钢流程 2.1.2 废钢电炉炼钢流程 2.1.3 非高炉-电炉炼钢流程 2.2 高炉炼铁 2.2.1 高炉炼铁基本任务 2.2.2 高炉炼铁系统 2.2.3 高炉内的主要物理化学过程 2.3 铁水预处理 2.3.1 铁水预处理基本任务 2.3.2 铁水预处理设备及处理剂 2.4 转炉炼钢 2.4.1 转炉炼钢基本任务 2.4.2 转炉内的主要物理化学过程 2.5 电炉炼钢

冶金概论题库

冶金概论题库一、填空题 1、从矿石中提取金属的方法可归结为三种：火法冶金、湿法冶金、电冶金，其中电冶金按电能形式分为电热冶金和电化学冶金。冶金分类：钢铁冶金和有色金属冶金。 2、炼钢原材料（高炉炼铁原料）主要由铁矿石、溶剂和燃料组成。 3、铁矿石入炉前处理步骤包括破碎和筛分、焙烧、混匀、选矿。选矿包括重选、磁选和浮选。 4、非高炉炼铁按工艺特征、产品类型及用途分为直接还原法和熔融还原法。 5、高炉炼铁常用铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿。 6、高炉炼铁主要产品是生铁，副产品是炉渣、高炉煤气及其带出的炉尘。 7、高炉炼铁其主体设备除了高炉本体以外，还包括炉后供料和炉顶装料系统、送风系统、煤气除尘系统、渣铁处理系统和喷吹系统等。 8、转炉炼钢原材料按性质分类，可分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水、废钢、铁合金、直接还原铁及碳化铁，非金属料包括石灰、白云石、萤石、合成造渣剂，气体包括氧气、氮气和氩气等。按用途分类，可分为金属料、造渣剂、化渣剂、氧化剂、冷却剂和增碳剂等。 9、火法炼铜主要工艺步骤包括四个主要步骤，即造镏熔炼、铜镏吹炼、火法精练和电解精练。 10、从矿石中提取氧化铝的方法分为酸法和碱法两大类，酸法未能在工业中应用，碱法分为拜耳法、碱石灰烧结法和拜耳-烧结联合法，其中以拜耳法为主。 11、冶金工业废气治理方法分为冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法和催化转化法。 12、冶金工业固体废物对人类环境造成的危害主要表现在：侵占土地、污染土壤、污染水体和污染大气。二、简答题 1、高炉炉渣有什么作用，它是如何形成的？ ①渣铁之间进行合金元素的还原及脱硫反应，起着控制生铁成分的作用。比如，高碱度渣能促进脱硫反应，有利于锰的还原，从而提高生铁质量；SiO%含量高的炉渣促进Si的还原，从而控制生铁含Si量等。②炉渣的形成造成了高炉内的软熔带及滴落带，对炉内煤气流分布及炉料的下降都有很大的影响，因此，炉渣的性质和数量对高炉操作直接产生作用。③炉渣附着在炉墙上形成渣皮，起保护炉衬的作用。但是另一种情况下又可能侵蚀炉衬，起破坏性作用。因此，炉渣成分和性质直接影响高炉寿命。形成原因：炼铁所用的铁矿石中金属铁的品位一般都不会太高，含有其它矿物，在炼铁的时候由于密度差异这些杂质会上浮，再通过渣铁分离，分离出的渣即为炉渣。

设计一座公称容量为3215;200t吨的氧气转炉炼钢车间毕业设计

设计一座公称容量为3×200t吨的氧气转炉炼钢车间毕业设计目录摘要.............................................. 错误!未定义书签。ABSTRACT ............................................ 错误!未定义书签。引言. (1) 1 设计方案的选择即确定 (2) 1.1车间生产规模、转炉容量及座数的确定 (2) 1.2车间各主要系统所用方案的比较及确定 (2) 1.2.1 转炉冶炼工艺及控制 (2) 1.2.2 铁水供应系统 (2) 1.2.3 铁水预处理系统 (3) 1.2.4 废钢供应系统 (4) 1.2.5 散装料供应系统 (4) 1.2.6 转炉烟气净化及回收工艺流程 (6) 1.2.7 铁合金供应系统 (7) 1.2.8 炉外精炼系统 (7) 1.2.9 钢水浇注系统 (8) 1.2.10 炉渣处理系统 (10) 1.3炼钢车间工艺布置 (11) 1.3.1 车间跨数的确定 (11) 1.3.2 各跨的工艺布置 (12) 1.4车间工艺流程简介 (12) 1.5原材料供应 (15) 1.5.1 铁水供应 (15) 1.5.2 废钢供应 (15) 1.5.3 散装料和铁合金供应 (15) 2设备计算 (16) 2.1转炉计算 (16)

2.1.2 转炉空炉重心及倾动力矩 (22) 2.2氧抢设计 (24) 2.2.1 技术说明 (24) 2.2.2 喷头设计 (25) 2.2.3 枪身设计 (27) 2.3净化及回收系统设计与计算 (33) 2.3.1吹炼条件 (33) 2.3.2参数计算 (34) 2.3.3流程简介 (36) 2.3.4 主要设备的设计和选择 (36) 2.3.5 计算资料综合 (39) 2.4炉外精练设备的选取及主要参数 (39) 2.4.1主要设计及其特点 (39) 2.4.2 主要工艺设备技术性能 (40) 3车间计算 (50) 3.1原材料供应系统 (50) 3.1.1 铁水供应系统 (50) 3.1.2 废钢场和废钢斗计算 (51) 3.1.3 散状料供应系统 (52) 3.1.4 合金料供应系统 (54) 3.2浇铸系统设备计算 (55) 3.2.1钢包及钢包车 (55) 3.2.2连铸机 (56) 3.3渣包的确定 (64) 3.4车间尺寸计算 (67) 3.4.1 炉子跨 (67) 3.4.2 其余各跨跨度 (62) 3.5天车 (63) 4 新技术和先进工艺、设备的应用 (64) 4.1铁水预处理脱硫 (64)

转炉炼钢终点控制技术现状研究

转炉炼钢终点控制技术现状研究摘要】在炼钢过程中，终点控制技术是一个相对重要的环节，该项工作的效率会直接影响到转炉炼钢的整体效率。基于此，本文对转炉炼钢中的终点控制技术进行了具体研究，以期从根本上把握终点的控制技术，充分发挥技术优势，在提高技术专业化水准的同时，进一步提高转炉炼钢的生产效率，促使炼钢企业朝着更好的方向发展。【关键词】转炉炼钢；终点控制；技术应用实施终点控制技术的作用在于控制炼钢时间，这是一项重要的操作程序，需要在转炉炼钢后期进行，具体包括动态化控制、静态化控制、人工控制以及自动化控制等四项技术。每种控制技术都有各自的优势，其所产生的应用效果也存在差异。在今后的生产过程中，为了能够更好地利用该项技术，相关技术人员要根据生产实际，并结合以往的实践经验，切实做好技术应用工作，本文就此展开论述。一、终点控制技术的应用实践（一）动态化控制技术 1、炉气动态分析终点控制炉气动态分析终点控制主要是由根据炉口表的成分检测结果，计算钢铁熔池脱碳的实际速率，该操作在吹炼的后期阶段进行，当确定了钢水的温度和成分后，方可实现转炉炼钢的终点动态化目标。该项技术通过连续性动作来提示钢水的实际含碳量和温度，同时还能够利用动态化分析对控制系统加以校正，更加直观的向工作人员展现钢水的 P、S 实际变化状况。就实际操作结果分析，笔者发现终点钢水的碳实际质量分数与其测量的精准度和命中率是成反比的。由此可见，炉气动态分析终点技术在终点碳温的命中几率提升方面具有积极意义。 2、副枪动态分析终点控制技术人员要在即将到达吹炼终点期时，将副枪插入熔池内，从而获取池内的碳实际含量和相应的温度检测数值。根据最终检测结果，技术人员要对静态模型进行客观分析，最终计算结果，并给予更正处理。此外，吹炼的终点需要加入足量的副原料，当供氧量足够时，技术人员必须严格控制终点命中率，以此来保证转炉冶炼的稳定性。在计算机技术的辅助作用下，得以实现高水平、高质量的转炉冶炼动态化的控制目标。当钢中碳的质量分数较低时，技术人员要用结晶的定碳技术去分析该项数据，获取到最精确的实时测量数据；而当该项数值处于较高的分数时，技术人员是无法保证测量精准度的。因此副枪动态分析终点控制技术多用于低、中型的碳钢生产企业。（二）静态化控制技术静态化控制技术的实际应用较为严格，需要技术人员把握好原材料的基础条件和吹炼的钢种目标等因素，通过对各种材料的精准化分析，最终确定供氧量标准，其后方可进行下一步的操作。静态化控制技术对于吹炼操作期间的更改难度提出了更高的要求，其终点命中率通常会受到多种客观因素的影响，因此在该项技术的实际应用期间，技术人员需要结合以往的实践经验，牢牢控制终点控制标准，该种技术应用环境下的终点碳温实际命中几率大约为 80%。（三）自动化控制技术炉渣在线式检测专项技术是自动化控制技术中的典型，通过技术应用能够对炉渣实际状态进行实时化的监控和探测，且在吹炼操作期间，该项技术还能够合

设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间_毕业设计

江西理工大学应用科学学院毕业设计设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间摘要现代转炉炼钢要求采用大型、连续、高效设备先进生产工艺，布局合理、管理先进、节约能耗、减少污染、降低投资成本。转炉是炼钢的主要设备。炼钢转炉是对于人类来说，最有用的生产工具之一，它提供了一种方法，使我们可以快速而有效的使废钢变废为宝，而生铁则是所有基础钢材生产的基本原料，它在所有国家的经济发展里，都是很重要的。钢产量的增加，甚至是工艺方法的一些改善，都可以带动一笔可观的利润。本设计主要任务是设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间，建有三座60吨顶底复吹转炉，采用“三吹二”操作，为提高钢材质量和高效连铸的要求，车间建有CAS-OB 和RH真空处系统，本设计要求100%的连铸比。整个生产过程由计算机自动进行动态和静态控制。本设计主要内容包括：物料平衡和热平衡计算，转炉炉型及氧枪设计；主要经济技术指标的确定和生产流程的确定；车间设计及车间生产过程概述。关键词：复吹转炉；氧枪；连铸；动态控制；静态控制

刘伟平：设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间 Design a an annual output of 1.5 million tons of good characterize the converter steelmaking workshop ABSTRACT With the rapid development of iron-steel industry now days, modern steel plants require adopting long-scale, continuous and high efficient equipment, advanced management. It should save energy, and make less pollution and reduce the investment cost. T he converter is the steelmaking equipment. Converter steel is one of the most useful for humans, one of the tools of production, it provides a way so that we can quickly and efficiently so that the scrap turning waste into wealth, while pig iron is the basic raw material of all basic steel production in all the country's economic development, it is very important. Increase in steel production, and even some improvement of the process method, can bring a substantial profit. This workshop is designed to produce 1,500 thousand tons qualities ingots. Three 60 tons BOF which are brown oxygen from their top adoption ―three blowing two‖. In the while, the refining equipment RH and CAS-OB are used for raising the steel quality and high efficient continuous casting of 100%. Computer being operated automatically control the technological process of whole plant dynamically and satirically .This design include: the balance of material and quantity of heat; the design of shape and equipment of the workshops. Key words: BOF of blowing air on the top and bottom; Equipment of blowing oxygen; Continuous casting;plant dynamically; plant satirically

三吹二120吨顶吹转炉及炼钢车间设计毕业设计

太原科技大学毕业设计（论文）任务书（由指导教师填写发给学生）学院（直属系）：材料科学与工程学院时间：2014年 3月 12日学生姓名指导教师设计（论文）题目三吹二120T顶吹转炉及炼钢车间设计主要研究内容1.物料平衡及热平衡计算 2.氧气顶吹转炉炉型设计及计算 3.氧枪设计及计算 4.转炉炼钢车间设计及计算 5.连铸设备的选型及计算 6.炉外精炼设备的选型与工艺布置 7.炼钢车间烟气净化系统的设计研究方法利用已学的冶金工艺和钢铁厂设计知识进行理论计算与设计；利用机械设计基础知识，通过查阅相关资料与现有结构相结合对结构部件设计计算。鼓励采用新技术、新方法、新思路和创新设计。主要技术指标(或研究目标) 毕业设计说明书一份（包括英文资料的中文翻译）设计图纸三张 1)氧气顶吹转炉炉型图1＃ 2)年产260万吨良坯三吹二型氧气顶吹转炉炼钢车间工艺平面布置图1＃3）年产260万吨良坯三吹二型氧气顶吹转炉炼钢车间剖视图1＃教研室意见教研室主任（专业负责人）签字：2014年03月12日说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

转炉炼钢连铸精益生产实践

转炉炼钢连铸精益生产实践随着炼钢工艺技术及信息化、智能化的不断发展，炼钢-连铸过程工艺流、时间流、物质流的系统协同优化，已成为炼钢企业生产过程管控的重点研究方向。为此，莱钢炼钢厂根据自身工艺装备水平和产品特点，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，并通过实施各工序关键工艺精准控制，实现了优质、高效、低耗的精益冶炼模式，在产品质量、关键指标、成本控制等方面，取得了良好效果，精益生产水平不断提高。 1工艺装备莱钢炼钢厂现有2座1880m3高炉、1座3200m3高炉，3座120t转炉、1座150t转炉，以及大H型钢生产线、1500mm热轧宽带生产线和4300mm宽厚板生产线，年产钢500万吨。炼钢工序主要工艺装备情况如表1所示。炼钢厂主要工艺袈裔主要生产品种包括：普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢、优质碳素结构钢、船板钢、汽车大梁钢、耐磨钢、管线钢、压力容器钢等。 2工艺流程莱钢炼钢厂冶炼钢种多，对应的产品规格与性能要求又存在较大差异，由图1可见, 现场工艺装备复杂，在生产组织过程中各工序间交叉作业频繁，行车作业率高，故工艺选择较为复杂，生产组织协同性差，造成生产成本高、能耗高，质量控制不稳定。

圈1嫌钢连铸生产流祁 3炼钢-连铸过程协同优化研究针对炼钢-连铸生产过程控制，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，在产品质量、关键指标、成本控制等方面取得了良好效果，精益生产水平不断提高。 3.1以生产时刻表”为主线，建立精益生产组织模型按照不同钢种的工艺流程、各工序标准工艺时间以及炼钢-连铸协同配置要求，建立专线化生产、生产时刻表和调度组织模型，实现了均衡、稳定、高效、低耗的精益生产组织模式。 1）炼钢生产时刻表运行系统以炼钢、精炼、连铸各工序标准时间序为基准，建立像火车时刻表”一样的生产时刻表”实现了生产过程的动态、精准控制。 2）专线化生产组织模型根据合同订单计划，依托炼钢MES系统，运用当量周期、炉机匹配度等分析评价指标，对转炉、精炼及连铸产能、节奏、生产组织模式进行系统分析研究，建立专线化生产组织模型。 3.2以参数群控制为核心，建立质量识别系统依托一级、二级控制系统，建立健全全流程工艺参数自动采集系统，对生产过程工艺参数进行自动采集识别。根据各工序工艺控制特点，制定各工序关键控制点控制标准及不合项扣分标准，根据每炉钢实际参数控制情况，对每炉铸坯质量进行综合打分判定。通过建立从铁水到铸坯的全流程关键工艺参数标准模型，过程工艺参数自动采集，对工艺参数实时

冶金概论复习题及答案

1.金属是如何分类的？黑色金属宝库哪些？答：有色金属和黑色金属两类。黑色金属包括：铁、铬、锰。 2.简述各种冶金方法及其特点？答：（1）火法冶金。它是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中的金属和杂质分开，获得较纯金属的过程。整个过程可分为原料准备、冶炼和精炼三个工序。过程所需能源主要靠燃料供给，也有依靠过程中的化学反应热来提供的。（2）湿法冶金。它是在常温或低于100℃下，用溶剂处理矿石或精矿，使所要提取的金属溶解于溶液中，而其他杂质不溶解，然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。由于绝大部分溶剂为水溶液，故也称水法冶金。该方法包括浸出、分离、富集和提取等工序。 3.钢铁冶炼的任务是什么？答：在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁，再以生铁为原料，用不同方法炼成合格的钢，再铸成钢锭或连铸坯。 4.提取冶金学和物理冶金学？答：提取冶金学：是研究如何从矿石中提取金属或金属化合物的生产过程，由于该过程伴有化学反应，故又称化学冶金。物理冶金学：是通过成形加工制备有一定性能的金属或合金材料，研究其组成、结构的内在联系，以及在各种条件下的变化规律，为有效地使用和发展特定性能的金属材料服务。它包括金属学、粉末冶金、金属铸造、金属压力加工等。（3）电冶金:它是利用电能提取和精炼金属的方法。按电能形式可分为两类： 1) 电热冶金：利用电能转变成热能，在高温下提炼金属，本质上与火法冶金相同。 2）电化学冶金：用化学反应使金属从含金属的盐类的水溶剂或熔体中析出，前者成为溶液电解，如铜的电解冶炼，可归入湿法冶金；后者称为熔盐电解，如电解铝，可列入火法冶金。 5.钢铁与的区别答：钢和铁最根本的区别是含碳量不同。生铁中含碳量大于2%，钢中含碳量小于2%。钢的综合性能，特别是机械性能（抗拉强度、韧性、塑形）比生铁好得多，因而用途也比生铁广泛的多。 6.为什么要进行选矿？常用对选矿方法有哪几种？答：选矿的目的主要是为了提高矿石品位；常用的方法有:重力选矿法、磁力选矿法、浮游选矿法。（1）重力选矿法：简称重选，是利用不同密度或粒度的矿粒在选矿介质中具有不同沉降速度的特性，将在介质中运动的矿粒混合物进行选别，从而达到使被选矿物与脉石分离的目的。（2）磁力选矿法：简称磁选法。磁选法是利用矿物和脉石的磁性差异，在不均匀的磁场中，磁性矿物被磁选机的磁极吸引，而非磁性物质则被磁极排斥，从而达到选别的目的。（3）浮游选矿法：简称浮选法。浮选法是利用矿物表面不同亲水性，选择性地讲疏水性强的矿物质泡沫浮到矿浆表面，而亲水性矿物则留在矿浆中，从而实现有用矿物与脉石的分离。 7.常用对铁矿粉造块方法有哪几种？答：烧结法造块和球团法造块。

转炉炼钢工艺流程介绍

转炉炼钢工艺流程介绍 ---- 冶金自动化系列专题【导读】：转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。本专题将详细介绍转炉炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。【发表建议】转炉冶炼目的：将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。【相关信息】钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。 [查看全文] 转炉冶炼原理简介：转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。 [查看全文] 转炉冶炼工艺流程简介：

转炉炼钢

转炉炼钢文献综述

内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）摘要根据炼钢厂设计要求及设计任务书的要求，本设计阐述了230万吨合格铸坯的转炉车间的设计工艺，并且介绍了近年来国内外转炉炼钢的现状和发展。本设计主要对转炉炼钢生产的生产规模、产品方案、工艺流程、车间组成和车间布置进行设计，并对120吨转炉炉型、原料供应系统进行了详细计算。对厂房各跨宽度，长度进行了估算。此外，对转炉车间的一些主要的附属设备进行了选择并对其技术性能进行讲解。随着现代炼钢技术的发展，新建转炉炼钢车间要求炼钢过程洁净、高效、负能耗、设备可靠等等。设计中为实现上述目标，借鉴了国内外大中型转炉炼钢厂的一系列先进且成熟的技术，同时参阅了大量的文献资料。设计的炼钢车间理论上能够生产绝大多数钢种，但是结合实际考虑经济效益，主要生产重轨钢和一部分高附加值的碳素结构钢及合金结构钢等，以满足230万吨合格铸坯全连铸炼钢厂的匹配。关键词：转炉炼钢重轨钢冶炼

文献综述 1.1 引言 21世纪钢铁工业的发展面临着机遇和挑战。根据市场预测:至2010年发达国家钢材消费年均增长量为0.7%；而发展中国家将达到3.8%；太平洋地区的增长为4.57%。世界钢材市场消费量的缓慢增长,为钢铁工业发展,特别是太平洋地区发展中国钢铁工业发展提供了良好的机遇。 21 世纪国际钢铁工业发展面临的严峻挑战, 主要来自三个方面: （1）钢铁生产能力过剩,残酷的市场竞争将使一些落后的钢铁厂倒闭；（2）环境保护对钢铁工业发展产生巨大压力,一些污染严重的落后工艺将被强制淘汰；（3）世界钢材价格呈下降趋势。进入21 世纪, 面对机遇和挑战,钢铁企业必须努力发展高效生产工艺,降低生产成本,提高产品质量和减轻对环境的污染,才可能立于不败之地[1]。 1.2 我国转炉炼钢的发展及现状 1.2.1我国钢产量作为转炉炼钢主要炉料的生铁逐年增长, 为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件, 与世界各主要产钢国家相比, 我国铁钢比较高, 近年来我国生铁产量及铁钢比如表1.1所示。

《冶金概论》

《冶金概论》课程教学大纲开课单位：冶金工程教研室课程负责人：吕俊杰适用于本科金属材料工程专业教学时数：32学时一、课程概况《冶金概论》课程是为金属材料工程专业学生开设的一门专业任选课。本课程的任务是：通过本课程教学，使金属材料工程专业的学生了解冶金工程中金属冶炼的基本理论与方法，冶金工业的基本工艺流程，为学生将来更好地发挥本专业的技术特长打下冶金行业知识基础。本课程对于金属材料工程专业学生拓展知识面，完善知识结构，成长为复合型人才有非常积极的意义。本课程的先修课程主要有《高等数学》、《物理化学》、《冶金原理》、《冶金传输原理》、《金属学及热处理》等。本课程的后修课程主要有《表面工程设备与设计》、《金材或表面设备与设计课程设计》、《金属基复合材料》等。二、教学基本要求本课程简要介绍了冶金工业概况，炼铁、炼钢、钢液炉外精炼、钢液浇注、轧钢、常见有色金属冶金及粉末冶金的基本原理和主要工艺，以及相应的冶金新工艺技术概况。重点介绍钢铁生产的基本原理、主要工艺及设备。注重理论与实践的结合，力求全面，实用。学生通过本课程的学习，可以了解和掌握钢铁冶金和有色金属冶金的基本原理及工艺，认识冶金工业通用设备。三、教学内容及要求 1．绪论教学内容：冶金的基本概念、冶金方法、主要冶金过程简介、冶金工业在国民经济中的地位、冶金工业发展趋势。基本要求：了解冶金工业在国民经济中的地位与作用和冶金工业发展简史，掌握当前全球冶金工业生产概况。重点：全球冶金工业生产概况。难点：冶金工业发展简史。 2．高炉炼铁教学内容：铁矿石和熔剂、高炉用燃料、高炉冶炼产品和技术经济指标、高炉冶炼基本原理、高炉及附属设备的结构和作用、高炉操作、铁水预处理、炼铁技术的发展。基本要求：了解高炉炼铁原料、理解高炉冶炼基本原理和操作工艺，掌握高炉冶炼产品及主要技术经济指标。重点：高炉炼铁原料和高炉产品。难点：高炉炼铁基本原理。 3．炼钢教学内容：炼钢基本原理、炼钢原料生产、氧气转炉炼钢技术、电炉炼钢技术、钢液炉外精炼技术、钢液浇铸技术、炼钢新技术。基本要求：了解各种炼钢主要过程，理解炼钢基本原理，掌握各种炼钢技术的特点。重点：炼钢技术的特点。难点：炼钢基本原理。 4．轧钢教学内容：轧钢概述、轧钢基本原理、轧钢主要设备、各种钢材的生产、轧钢产品标准和技术经济指标、轧钢新技术。

转炉炼钢工艺流程

转炉炼钢工艺流程 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-

转炉炼钢工艺流程这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。

当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成：

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。 2．2．4供氧操作 2．2．4．1吹嘴、氧气流股运动规律及熔池的作用 2．2．4．2氧气流股由喷嘴喷出来后的运动规律 2．2．5氧气流股与金属熔池的相互作用 1）.在氧气流股作用下熔池金属液的运动 2）.硬吹与软吹对氧化铁的分配影响： 2．2．6烧嘴的类型和特点 2．2．7枪位对吹炼过程的影响 1．枪位与熔池搅拌的关系氧气顶吹转炉中，熔池搅拌的推动力来源：1）.喷枪吹入的氧气流股；2）.炉内碳氧反应所产生的CO气泡。 “其具体枪位与搅拌的关系可参照硬吹与软吹” 2．氧枪与氧化铁的关系参照硬吹与软吹对氧化铁的分配，同时，枪位不仅影响着FeO的生成速度还关系着它的消耗速度。低枪位，FeO消耗>FeO生成→（FeO）↘；高枪位，FeO消耗

转炉炼钢脱氧技术的现发展状

转炉炼钢脱氧技术的现发展状摘要：介绍了沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧和复合脱氧法对钢水脱氧的影响以及各种脱氧工艺效果之间的比较。关键词：脱氧工艺，效果分析 The Present Situation Of BOF Purging Process Abstract：The present paper introduces settling purging and spread purging and vacuum purging and composite purging and the comparison to all kinds of purging process. Key word：purging process；effect analyse 前言当钢液中大量元素，特别是碳被氧化到较低浓度时，钢液内就存在着较高量的氧（ω[ O ]＝0.02%～0.08%）。这种饱含氧的钢液在冷凝固时，不仅在晶界上析出FeO及FeO-FeS，使钢的塑性降低及发生热脆，而且其中的[ C ]及[ O ]将继续反应，甚至强烈反应。因为其内的氧在冷却的钢液中溶解度减小，出现偏析时，毗连于凝固层的母体钢液的含氧量增高，超过了ω[ C ]·ω[ O ]平衡值，于是CO 气泡形成，使钢锭饱含气泡，组织疏松，质量下降。因此，只有在控制沸腾（沸腾钢）或不出现沸腾（镇静钢）时，才可能获得成分及组织合格的优质钢锭或钢坯。为此，对于沸腾钢，ω[ O ]需降到0.025%～0.030%，对于镇静钢，ω[ O ]应小于0.005%。【1】 2 脱氧原理 2.1 钢液的脱氧不管是哪种炼钢方法，都需要在熔池中供氧去除C、Si、Mn、P等杂质元素，氧化精炼结束后，钢液达到了一定成分和温度。如果钢水不进行脱氧，连铸胚就得不到正确的凝固组织结构。钢中氧含量高，还会产生皮下气泡、疏松等缺陷，并加剧硫的危害作用。而且还会生成过多的氧化物杂质，降低钢的塑性、冲击韧性等力学性能。因此，必须在出钢或浇注过程中，加脱氧剂适当减少钢液含氧量，除去钢中的过剩氧。 2.2 脱氧剂和脱氧能力炼钢常用的脱氧元素有：硅、锰和铝。硅：硅的脱氧生成物位SiO2或硅酸铁（FeO·SiO2）。硅脱氧反应式为： [ Si ] + 2[ O ] = SiO2?G=—576440+218.2T J/mol

氧气转炉炼钢工艺与设备详解(20210309015218)

氧气转炉炼钢工艺与设备 55 问 1氧气转炉炼钢的特点：①供氧强度大，②脱碳反应激烈、速度快。③④⑤ 2、氧气转炉炼钢的主要任务是：“四脱”：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧； “二去”：去气、去杂质；“二调整”：调整温度、调整化学成分。 3、氧气转炉炼钢的“五大制度”：装入制度、供氧制度、造渣制度、温度制度、终点控制及脱氧合金化制度。 4、转炉炼钢所用的原材料主要有金属料（铁水、废钢、铁合金），辅助原料：造渣材料（石灰、萤石、生白云石、火砖块）， 5、顶吹氧气转炉炼钢常用的铁合金有哪些？答：锰铁、硅铁、硅锰合金、硅铝合金、硅钙合金、硅钙钡、钒铁。 6、炉容比是指转炉新砌砖后炉内自由空间的容积 V 与金属装入量 T 之比。 6、氧气转炉炼钢在确定合理装入量时应考虑的因素是：合适的炉容比，合适的熔池深度，与连铸相匹配。补吹法。 21、终点含碳量的判断目前的主要方法：炉口火焰和火花观察法、法。 22、氧气转炉终点判断取钢样，要做到：取深、取满、取稳，并且要合适。冷却剂（废钢、铁矿石、氧化铁皮），氧化剂（氧气、铁矿石、氧化铁皮），增碳剂（石油焦、碳化硅、无烟煤粉、木炭粉、沥青焦） 6、废钢比：废钢的加入量和金属料总装入量之比。 7、顶吹氧气转炉炼钢过程中向熔池供氧的主要设备是氧枪。 8、氧气转炉炼钢对氧气有什么要求？答：氧气转炉炼钢对氧气的要求有：⑴要求氧气纯度》99.5%，并脱去水份; ⑵压力为0.6?1.2兆帕，小容量转炉取下限。 11、枪位：是指氧枪当采用“硬吹”时，当采用“软吹”时枪 12、氧气流量：指单喷嘴出口端距静止金属液面的高度。枪位较低，熔池金属液面搅动得越充分，位较高，熔池金属液面搅动得差，熔池升位时间内通过氧枪喷嘴嘴向熔池供氧的数熔池升温较快。温较慢，易发生返干。量。 13、供氧强度：指单位时间内每吨金属料消耗氧气的数量。 14、氧气转炉有利于脱硫的条件是：高碱度、高温、大渣量、适当氧气转炉有利于脱磷的条件是：高碱度、高氧化亚铁、大渣量的低氧化亚铁; 、适当的低温。 15、确定合适的枪位应考虑的两个因素：一定的冲击面积和一定的冲击深度。 16、氧气转炉炼钢枪位调节和控制的基本原则和要求应该是早化渣、化透渣、不返干、不喷溅、均匀升温、准确控制终点。 17、炉渣碱度：是以炉渣中碱性氧化物与酸性氧化物的比值来表示与 SiO2 的质量百分比表示，符号 R 。 18、影响石灰溶解速度的因素：适宜的炉渣成分，较高的熔池温度，通常以炉渣中 CaO ，加快熔池搅拌，石灰壬曰. 质量。 19、什么是终点控制？答：终点控制是指终点成分和温度的控制，基本要求是吹氧结束时，钢水的化学成分和温度同时达到出钢要求 20、顶吹氧气转炉炼钢常用的经验控制吹炼终点方法有两种即一次拉碳法、增碳法和高拉高拉补吹法、结晶定碳要渣层覆盖，倒样速度