炼钢工艺和设备教材
合集下载
相关主题
- 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)。
节钢水温度。 （3）铁合金：用于脱氧和调整钢水成分。
转炉操作室
转炉进废钢
转炉进铁水
三、转炉
▪ 3、炼钢原理：铁中的各种元素（也包括铁 本身）与氧结合（氧化），从铁中去除。 比铁与氧容易结合的元素，按照其结合能 力，从铁中去除。与氧结合比铁弱的元素， 则不能通过氧化去除。因此要在原料阶段 对不能氧化去除而又有害是元素进行处理 或不让其进入炉内。
▪ 喷枪尺寸 390×6650mm
▪ 插入深度 1200-1400mm
▪ 测温取样装置数量 1套2线共用
型式 自动旋转式
▪
升降速度10-30m/min 旋转角度 ～360 °
▪ 附属设备试样切断机探头贮藏箱
二、铁水预处理
铁水包脱硫设备
铁水包脱硫装置
说明
设置地点
1#、2#受铁坑及地面
处理能力
70包/日
脱硫剂
Mg+Ca0
贮料仓
CaO Mg
数量×容积 数量×容积
1×40m3，1×110m3 1×40m3，1×20m3
喷粉罐
CaO Mg
数量×容积 数量×容积
2×2.3m3 2×1.4m3
喷粉速度
CaO Mg
CaO：Mg可调，可 以单吹CaO
30～70Kg/min
10～30Kg/min×2(双枪喷 吹)
CaC2（固）+FeS＝CaS（固）+Fe+2C CaC2+[S]＝CaS+2C 2FeS+4CaO+[Si]＝2Fe+2CaS+Ca2SiO4 2FeS+2CaO+[Si]＝2Fe+2CaS+SiO2
二、铁水预处理
▪ 电石粉的特点：
（1）分解出的钙离子与[S]有极强的亲和力，因此 CaC2有很强的脱硫能力，耗量少，渣量也较少。
三、转炉
▪ 4、炼钢反应 铁中主要元素：C、Si、Mn、P、S发生如下氧化 反应： [C]+[O]CO [Si]+2[O](SiO2) [Mn]+[O] (MnO) 2[P]+5[O] (p2O5) [FeS]+(CaO)(CaS)+(FeO)
“[ ]”表示铁水（或钢水）中溶解的 “( )”表示存在于渣中 “”表示变为气体逃掉
2[P]+5(FeO)5[Fe]+(P2O5) 2[P]+8(FeO)5[Fe]+(3FeO.P2O5) 当CaO足量时按下式进行： (P2O5)+4(CaO)(4CaO.P2O5) P2O5生成稳定的(4CaO.P2O5)，防止回P反应。
三、转炉
▪ 脱P反应放出相当多的热，低温有利于放热 反应的进行。故脱P反应应在低温下进行。
（2）生成物CaS熔点高，形成固体渣，防止回硫，扒 渣容易，对耐材侵蚀较轻。
（3）脱硫生成的碳除饱和于铁水外，其余以石墨态析 出。同时还有少量CO、C2H2气体，以及少量电石粉 和石灰粉会污染环境，因此必须设置除尘设备。
（4）电石粉极易吸潮劣化，在大气下与水分接触迅速 发生反应，生成C2H2（乙炔）气体易爆，应采取安 全措施。
三、转炉
▪ 5、冶炼要点 （1）脱C和温度
随着C的下降，熔池的温度不断上升，为 此要向熔池充分的供氧来促进脱碳反应， 这时产生的CO促进了熔池的搅拌，熔池的 沸腾亦能有效地排出H2、N2等有害气体。
三、转炉
（2）脱P P是有害元素，是低温加工时产生表面缺陷（冷 脆）的原因，并且在钢锭中易产生偏析。当CaO 未充分溶解在渣中时脱P按下式进行：
（铁水）转炉（钢水）炉外精炼（钢 水）连铸或模铸（钢坯或钢锭）。
二、铁水预处理
▪ 1、铁水预处理流程：高炉铁水前扒渣（铁 水脱硫）受铁（深脱硫）铁水包扒渣转 炉。
二、铁水预处理
▪ 2、铁水脱硫主要工艺
利用脱硫剂和铁水中的硫反应，生成物 去除到脱硫渣中。
主要的脱硫剂有电石粉（CaC2）和石灰 粉（CaO）。发生如下反应：
二、铁水预处理
铁水预处理喷枪插入示意图
二、铁水预处理
混铁车脱硫设备 TDS 装置说明
▪ 设置地点 脱硫间1#线
▪ 处理能力 42车/日
▪ 脱硫剂 ▪ 贮料仓
CaC2+CaO 数量 2个 容积 90m3×2
▪ 喷粉罐
数量 4个 容积 2m3×4
▪
喷粉速度 40-70Kg/min
▪ 氮气压力 Max. 39.2×104Pa
喷吹氮气压力
Max.200×104Pa
喷枪
尺寸 插入深度
250×8095mm 距铁水包包底350-450mm
数量
1×2
测温取样装置
型式
升降式
升降速度
10-30m/min
三、转炉
▪ 1、转炉冶炼流程 装入废钢和铁水副原料投入吹炼副 枪测定温度和成分出钢（脱氧及合金化） 倒渣
▪ 2、炼钢原料 （1）主原料（铁水和废钢）：主要铁源。 （2）副原料：用于造渣去除P、S等杂质和调
炼钢工艺和设备
2008年7月
一、炼钢概述
▪ 钢的定义：含碳量小于2％的铁合金。 ▪ 钢的分类：普碳钢和特殊钢（优质碳素钢、
合金钢、高合金钢（合金含量大于10％））。 ▪ 炼钢：将高炉生产出来的铁水炼成适合各
种用途的钢的过程。 ▪ 炼钢方法：平炉法、转炉法、电炉法。 ▪ 炼钢流程：高炉（铁水）铁水预处理
（5）电石粉价格昂贵。
二、铁水预处理
▪ 石灰粉的特点：
（1）当铁水中的[Si]氧化后，生成Ca2SiO4和SiO2， 相应消耗有效CaO，降低了脱硫效率。
（2）脱硫渣为固体渣，对耐材侵蚀wk.baidu.com轻微，扒渣方 便，但渣量大。
（3）石灰粉流动性差，易受潮及结块。 （4）由于脱硫反应中在石灰粉颗粒表面生成致密的
硅酸二钙，阻碍了硫向石灰粉颗粒中的扩散，故 脱硫效率仅为电石粉的1/3～1/4。 （5）价格低廉。
二、铁水预处理
▪ 脱硫剂的组成：为 了降低脱硫剂成本， 减少电石粉消耗， 脱硫剂的组成常根 据铁水条件、脱硫 要求作适当调整。 其原则是既满足脱 硫的要求，又要尽 量降低脱硫成本。
二、铁水预处理
▪ 3、铁水脱硫主要设备 喷吹法脱硫是把脱硫剂吹入铁水中以粉状料 的流态化气力输送技术为基础的。 （1）脱硫剂输送设备：受料设备、给料设备、 喷吹设备。 （2）脱硫喷枪及喷枪升降装置：喷枪工作时 必须插入混铁车的铁水内，喷枪底部为喷 口，两个喷口成一直线水平布置。 （3）混铁车测温取样装置。
▪ 脱P反应的有利条件归纳如下： A、(CaO)要多 B、 (FeO)要多 C、 (P2O5)要少 D、熔池温度低
三、转炉
（3）脱硫
S和P同样是有害元素。S对钢材的影响是在 热轧时造成表面裂纹（热脆）。由于FeS的 熔点低，当其在溶解状态下轧制，就产生 了缺陷。此外S同P一样易偏析。一般认为 炉内脱硫反应有三个：
转炉操作室
转炉进废钢
转炉进铁水
三、转炉
▪ 3、炼钢原理：铁中的各种元素（也包括铁 本身）与氧结合（氧化），从铁中去除。 比铁与氧容易结合的元素，按照其结合能 力，从铁中去除。与氧结合比铁弱的元素， 则不能通过氧化去除。因此要在原料阶段 对不能氧化去除而又有害是元素进行处理 或不让其进入炉内。
▪ 喷枪尺寸 390×6650mm
▪ 插入深度 1200-1400mm
▪ 测温取样装置数量 1套2线共用
型式 自动旋转式
▪
升降速度10-30m/min 旋转角度 ～360 °
▪ 附属设备试样切断机探头贮藏箱
二、铁水预处理
铁水包脱硫设备
铁水包脱硫装置
说明
设置地点
1#、2#受铁坑及地面
处理能力
70包/日
脱硫剂
Mg+Ca0
贮料仓
CaO Mg
数量×容积 数量×容积
1×40m3，1×110m3 1×40m3，1×20m3
喷粉罐
CaO Mg
数量×容积 数量×容积
2×2.3m3 2×1.4m3
喷粉速度
CaO Mg
CaO：Mg可调，可 以单吹CaO
30～70Kg/min
10～30Kg/min×2(双枪喷 吹)
CaC2（固）+FeS＝CaS（固）+Fe+2C CaC2+[S]＝CaS+2C 2FeS+4CaO+[Si]＝2Fe+2CaS+Ca2SiO4 2FeS+2CaO+[Si]＝2Fe+2CaS+SiO2
二、铁水预处理
▪ 电石粉的特点：
（1）分解出的钙离子与[S]有极强的亲和力，因此 CaC2有很强的脱硫能力，耗量少，渣量也较少。
三、转炉
▪ 4、炼钢反应 铁中主要元素：C、Si、Mn、P、S发生如下氧化 反应： [C]+[O]CO [Si]+2[O](SiO2) [Mn]+[O] (MnO) 2[P]+5[O] (p2O5) [FeS]+(CaO)(CaS)+(FeO)
“[ ]”表示铁水（或钢水）中溶解的 “( )”表示存在于渣中 “”表示变为气体逃掉
2[P]+5(FeO)5[Fe]+(P2O5) 2[P]+8(FeO)5[Fe]+(3FeO.P2O5) 当CaO足量时按下式进行： (P2O5)+4(CaO)(4CaO.P2O5) P2O5生成稳定的(4CaO.P2O5)，防止回P反应。
三、转炉
▪ 脱P反应放出相当多的热，低温有利于放热 反应的进行。故脱P反应应在低温下进行。
（2）生成物CaS熔点高，形成固体渣，防止回硫，扒 渣容易，对耐材侵蚀较轻。
（3）脱硫生成的碳除饱和于铁水外，其余以石墨态析 出。同时还有少量CO、C2H2气体，以及少量电石粉 和石灰粉会污染环境，因此必须设置除尘设备。
（4）电石粉极易吸潮劣化，在大气下与水分接触迅速 发生反应，生成C2H2（乙炔）气体易爆，应采取安 全措施。
三、转炉
▪ 5、冶炼要点 （1）脱C和温度
随着C的下降，熔池的温度不断上升，为 此要向熔池充分的供氧来促进脱碳反应， 这时产生的CO促进了熔池的搅拌，熔池的 沸腾亦能有效地排出H2、N2等有害气体。
三、转炉
（2）脱P P是有害元素，是低温加工时产生表面缺陷（冷 脆）的原因，并且在钢锭中易产生偏析。当CaO 未充分溶解在渣中时脱P按下式进行：
（铁水）转炉（钢水）炉外精炼（钢 水）连铸或模铸（钢坯或钢锭）。
二、铁水预处理
▪ 1、铁水预处理流程：高炉铁水前扒渣（铁 水脱硫）受铁（深脱硫）铁水包扒渣转 炉。
二、铁水预处理
▪ 2、铁水脱硫主要工艺
利用脱硫剂和铁水中的硫反应，生成物 去除到脱硫渣中。
主要的脱硫剂有电石粉（CaC2）和石灰 粉（CaO）。发生如下反应：
二、铁水预处理
铁水预处理喷枪插入示意图
二、铁水预处理
混铁车脱硫设备 TDS 装置说明
▪ 设置地点 脱硫间1#线
▪ 处理能力 42车/日
▪ 脱硫剂 ▪ 贮料仓
CaC2+CaO 数量 2个 容积 90m3×2
▪ 喷粉罐
数量 4个 容积 2m3×4
▪
喷粉速度 40-70Kg/min
▪ 氮气压力 Max. 39.2×104Pa
喷吹氮气压力
Max.200×104Pa
喷枪
尺寸 插入深度
250×8095mm 距铁水包包底350-450mm
数量
1×2
测温取样装置
型式
升降式
升降速度
10-30m/min
三、转炉
▪ 1、转炉冶炼流程 装入废钢和铁水副原料投入吹炼副 枪测定温度和成分出钢（脱氧及合金化） 倒渣
▪ 2、炼钢原料 （1）主原料（铁水和废钢）：主要铁源。 （2）副原料：用于造渣去除P、S等杂质和调
炼钢工艺和设备
2008年7月
一、炼钢概述
▪ 钢的定义：含碳量小于2％的铁合金。 ▪ 钢的分类：普碳钢和特殊钢（优质碳素钢、
合金钢、高合金钢（合金含量大于10％））。 ▪ 炼钢：将高炉生产出来的铁水炼成适合各
种用途的钢的过程。 ▪ 炼钢方法：平炉法、转炉法、电炉法。 ▪ 炼钢流程：高炉（铁水）铁水预处理
（5）电石粉价格昂贵。
二、铁水预处理
▪ 石灰粉的特点：
（1）当铁水中的[Si]氧化后，生成Ca2SiO4和SiO2， 相应消耗有效CaO，降低了脱硫效率。
（2）脱硫渣为固体渣，对耐材侵蚀wk.baidu.com轻微，扒渣方 便，但渣量大。
（3）石灰粉流动性差，易受潮及结块。 （4）由于脱硫反应中在石灰粉颗粒表面生成致密的
硅酸二钙，阻碍了硫向石灰粉颗粒中的扩散，故 脱硫效率仅为电石粉的1/3～1/4。 （5）价格低廉。
二、铁水预处理
▪ 脱硫剂的组成：为 了降低脱硫剂成本， 减少电石粉消耗， 脱硫剂的组成常根 据铁水条件、脱硫 要求作适当调整。 其原则是既满足脱 硫的要求，又要尽 量降低脱硫成本。
二、铁水预处理
▪ 3、铁水脱硫主要设备 喷吹法脱硫是把脱硫剂吹入铁水中以粉状料 的流态化气力输送技术为基础的。 （1）脱硫剂输送设备：受料设备、给料设备、 喷吹设备。 （2）脱硫喷枪及喷枪升降装置：喷枪工作时 必须插入混铁车的铁水内，喷枪底部为喷 口，两个喷口成一直线水平布置。 （3）混铁车测温取样装置。
▪ 脱P反应的有利条件归纳如下： A、(CaO)要多 B、 (FeO)要多 C、 (P2O5)要少 D、熔池温度低
三、转炉
（3）脱硫
S和P同样是有害元素。S对钢材的影响是在 热轧时造成表面裂纹（热脆）。由于FeS的 熔点低，当其在溶解状态下轧制，就产生 了缺陷。此外S同P一样易偏析。一般认为 炉内脱硫反应有三个：