转炉炼钢工艺过程PPT(共 58张)
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转炉炼钢工艺流程NEW
转炉炼钢工艺流程NEW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显现庞大的火焰。
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固的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。
当磷与硫逐步减少，火焰退落，炉口显现四氧化三铁的褐色蒸汽时，说明钢已炼成。
这时应赶忙停止鼓风，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。
假如空气是从炉低吹入，那确实是低吹转炉。
随着制氧技术的进展，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。
转炉一炉钢的差不多冶炼过程。
顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程要紧由以下六步组成：（1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；（3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3～5min后硅锰氧接近终止，碳氧反应逐步猛烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）；（4）3～5min后加入第二批渣料连续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐步降低，约12min后火焰柔弱，停吹）；（5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时刻或出钢；（6）出钢，同时（将运算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。
GOR转炉炼钢PPT课件
底吹气体管道
将气体从气源输送到底吹气体 分配器和喷嘴。
底吹气体控制阀
控制底吹气体的流量和压力。
复合吹炼技术设备结构
顶吹氧枪和底吹气体喷嘴的复合配置
01
顶吹氧枪提供主要的氧气供应，底吹气体喷嘴提供搅拌作用，
促进熔池内的化学反应。
喷枪和氧枪的复合配置
02
喷枪向熔池喷入燃料和助燃剂，氧枪提供氧气供应，实现高温
介绍特殊钢的种类、成分特点及性能要求。
GOR转炉炼钢在特殊钢生产中的优势
分析GOR转炉炼钢在特殊钢生产中相比其他工艺的优势，如成分控制精确、生产效率高 等。
生产实践与案例分析
展示GOR转炉炼钢在特殊钢生产中的实际应用案例，并分析其生产效果与经济效益。
THANKS
感谢观看
，用于向熔池供氧。
喷枪系统
由喷枪、喷枪升降机构 、喷枪横移机构等组成 ，用于向熔池喷入燃料
和助燃剂。
倾动系统
由倾动装置、倾动电机 等组成，用于控制炉体
的倾动角度。
底吹气体搅拌装置结构
01
02
03
04
底吹气体分配器
将气体均匀地分配到熔池的底 部。
底吹气体喷嘴
将气体以一定的角度和速度喷 入熔池，实现搅拌作用。
强化冶炼
复合吹炼技术能够强化冶 炼过程，提高冶炼效率， 缩短冶炼周期。
改善钢质量
通过复合吹炼技术，可以 进一步降低钢中的杂质含 量，改善钢的纯净度和质 量。
03
GOR转炉炼钢设备结构
氧气顶吹转炉结构
炉体
包括炉壳、炉衬、炉底 和炉口等部分，承受高
温和高压的作用。
氧枪系统
由氧枪、氧枪升降机构 、氧枪横移机构等组成
《转炉炼钢工艺过程》PPT课件
转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.0，目前使用较多的为低锰铁水，锰的含 量为0.20%-0.80%
3）磷（P）。磷是高发热元素，对一般钢种 来说是有害元素，因此要求铁水磷含量越低越好， 一般要求铁水[P]≤0.20%。
4）硫（S）。除了含硫易切削以外，绝大多数 钢种要求去除硫这一有害元素。氧气转炉单渣操 作的脱硫效率只有30%-40%。我国炼钢技术规程 要求入炉铁水的硫含量不超过0.05%。
对铁水带渣量的要求：
高炉渣中含硫、SiO2、和Al2O3量较高，过多的高炉渣 进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰消耗增加，造成喷 溅，降低炉衬寿命，因此，进入转炉的铁水要求带渣量不 得超过0.5%。 对铁水温度的要求：
铁水温度是铁水含物理量多少的标志，铁水物理热得占 转炉热收入的50%。应努力保证入炉铁水的温度，保证炉 内热源充足和成渣迅速。我国炼钢规定入炉铁水温度应大 于1250℃，并且要相对稳定。
3.造渣制度
造渣是转炉炼钢的一项重要操作。所谓造渣， 是指通过控制入炉渣料的种类和数量，使炉渣具 有某些性质，以满足熔池内有关炼钢反应需要的 工艺操作。由于转炉冶炼时间短，必须快速成渣， 才能满足冶炼进程和强化冶炼的要求，同时造渣 对避免喷溅、减少金属损失和提高炉衬寿命都有 直接影响。
4.温度制度
合成渣剂熔点低、碱度高、成分均匀、粒度 小，且在高温下易碎裂，成渣速度快，因而改善 了冶金效果，减轻了转炉造渣负荷。
2、 增碳剂
在冶炼过程中，由于配料或装料不当以及脱 碳过量等原因，有时造成钢中碳含量没有达到预 期的要求，这时要向钢液中增碳。常用的增碳剂 有增碳生铁、电极粉、石油焦粉、木炭粉和焦炭 粉。
（3）白云石
白云石的主要成分CaCO3.MgCO3。经焙烧可成 为轻烧白云石，其主要成分为CaO.MgO。
3）磷（P）。磷是高发热元素，对一般钢种 来说是有害元素，因此要求铁水磷含量越低越好， 一般要求铁水[P]≤0.20%。
4）硫（S）。除了含硫易切削以外，绝大多数 钢种要求去除硫这一有害元素。氧气转炉单渣操 作的脱硫效率只有30%-40%。我国炼钢技术规程 要求入炉铁水的硫含量不超过0.05%。
对铁水带渣量的要求：
高炉渣中含硫、SiO2、和Al2O3量较高，过多的高炉渣 进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰消耗增加，造成喷 溅，降低炉衬寿命，因此，进入转炉的铁水要求带渣量不 得超过0.5%。 对铁水温度的要求：
铁水温度是铁水含物理量多少的标志，铁水物理热得占 转炉热收入的50%。应努力保证入炉铁水的温度，保证炉 内热源充足和成渣迅速。我国炼钢规定入炉铁水温度应大 于1250℃，并且要相对稳定。
3.造渣制度
造渣是转炉炼钢的一项重要操作。所谓造渣， 是指通过控制入炉渣料的种类和数量，使炉渣具 有某些性质，以满足熔池内有关炼钢反应需要的 工艺操作。由于转炉冶炼时间短，必须快速成渣， 才能满足冶炼进程和强化冶炼的要求，同时造渣 对避免喷溅、减少金属损失和提高炉衬寿命都有 直接影响。
4.温度制度
合成渣剂熔点低、碱度高、成分均匀、粒度 小，且在高温下易碎裂，成渣速度快，因而改善 了冶金效果，减轻了转炉造渣负荷。
2、 增碳剂
在冶炼过程中，由于配料或装料不当以及脱 碳过量等原因，有时造成钢中碳含量没有达到预 期的要求，这时要向钢液中增碳。常用的增碳剂 有增碳生铁、电极粉、石油焦粉、木炭粉和焦炭 粉。
（3）白云石
白云石的主要成分CaCO3.MgCO3。经焙烧可成 为轻烧白云石，其主要成分为CaO.MgO。
转炉炼钢工艺过程..共60页文档
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
转炉炼钢工艺过程..
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
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冶金概论3转炉炼钢85页PPT
13 13
3.3.3 脱碳反应
炼钢的一个重要任务是利用氧化方法将铁液中过多 的碳去除，称为脱碳。脱碳反应是贯穿于冶炼过程。
在高温下[C]主要氧化成为CO。
[C]与氧的反应有： 在渣-金界面上： ［C］+（FeO）=｛CO｝+Fe ［C］+［O］=｛CO｝ 在气-金界面上： ［C］+1／2｛O2｝=｛CO｝
其反应为：｛O2｝+Fe=(FeO) (FeO)=Fe+［O］
如：
2［O］+[Si]=(SiO2)
或 2(FeO)+［Si］=2Fe+(SiO2)
在渣-金界面上往往产生元素的间接氧化反应。
2006.10.13/06:46:03
11 11
3.3.2 炼钢熔池中元素的氧化次序
溶解在铁液中的元素的氧化次序可以通过与 1molO2的氧化反应的标准吉布斯自由能变化 来判断。
炉渣的氧化能力是个综合的概念，其传氧能力还 受炉渣粘度、熔池搅拌强度、供氧速度等因素的
影响。
2006.10.13/06:46:03
77
3.3 炼钢过程的基本原理
3.3.1 炼钢熔池中氧的来源及铁液中元素的氧化方式 3.3.2 炼钢熔池中元素的氧化次序 3.3.3 脱碳反应(decabonization) 3.3.4 硅的氧化 3.3.5 锰的氧化与还原 3.3.6 脱磷反应(dephosphorization) 3.3.7 脱硫反应(desulphurization) 3.3.8 钢的脱氧(de-oxidation) 3.3.9 脱气(degassing) 3.3.10 去除钢中夹杂物
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3.3.3 脱碳反应
炼钢的一个重要任务是利用氧化方法将铁液中过多 的碳去除，称为脱碳。脱碳反应是贯穿于冶炼过程。
在高温下[C]主要氧化成为CO。
[C]与氧的反应有： 在渣-金界面上： ［C］+（FeO）=｛CO｝+Fe ［C］+［O］=｛CO｝ 在气-金界面上： ［C］+1／2｛O2｝=｛CO｝
其反应为：｛O2｝+Fe=(FeO) (FeO)=Fe+［O］
如：
2［O］+[Si]=(SiO2)
或 2(FeO)+［Si］=2Fe+(SiO2)
在渣-金界面上往往产生元素的间接氧化反应。
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3.3.2 炼钢熔池中元素的氧化次序
溶解在铁液中的元素的氧化次序可以通过与 1molO2的氧化反应的标准吉布斯自由能变化 来判断。
炉渣的氧化能力是个综合的概念，其传氧能力还 受炉渣粘度、熔池搅拌强度、供氧速度等因素的
影响。
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3.3 炼钢过程的基本原理
3.3.1 炼钢熔池中氧的来源及铁液中元素的氧化方式 3.3.2 炼钢熔池中元素的氧化次序 3.3.3 脱碳反应(decabonization) 3.3.4 硅的氧化 3.3.5 锰的氧化与还原 3.3.6 脱磷反应(dephosphorization) 3.3.7 脱硫反应(desulphurization) 3.3.8 钢的脱氧(de-oxidation) 3.3.9 脱气(degassing) 3.3.10 去除钢中夹杂物
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转炉生产工艺介绍PPT课件
块度要求：<300×800×1800mm，单重<1.0吨
薄板、钢丝、盘丝、 机械打包 绳及民用薄废钢
尺寸：<800×500×400mm，比重>2.5吨/米3
3
生产工艺流程介绍—装入制度
300吨转炉对高炉铁水的要求
1、高炉铁水受入目标成份及入炉硫要求：单位：％
C
Si
4.00～4.50 0.25～0.80
出钢后倒渣或溅渣护炉
1、出钢结束后，若不需溅渣护炉炉座，摇炉工根据炉况，决定是 否倒净或挂渣护炉。 2、对于需溅渣护炉炉座，需注意以下要点： （1）钢水未出完，又无其它措施处理，禁止溅渣； （2）炉渣中MgO含量控制在8~10%； （3）溅渣炉座如有底吹，底吹流量要控制在800~1000Nm3/h； （4）溅渣时间控制在2~4分钟内，最长不超过5分钟。
6
生产工艺流程介绍—供氧制度
2、氧枪间隙 （1）若氧枪间隙设置不当，会造成如下图所示情况：
因各炉子的条件而不同，
ห้องสมุดไป่ตู้
废钢未熔 （特别是冶炼钢种能力操作稳定性）
软吹 渣过氧化
喷溅
能 力
O2流速 L/LO up(max0.8)
适当地范围
的
硬吹
炉底熔损 喷孔破损 喷溅激烈
提
高
炉龄
确保对钢水的搅拌
（2）L、L0基本计算式 <O2流股穿透深度（L）>﹡考虑超音速的实验式 L=LHOexp(-0.78h/Lho) Lho=63.0(FO2/nd/k)2/3
9
生产工艺流程介绍—温度制度
一、 目标停吹温度的制定。 1、目标停吹温度计算方式
目标停吹温度＝目标钢包温度＋钢包温度修正值＋温度下降量 2、目标钢包温度、目标停吹温度决定方法
转炉炼钢工艺过程ppt课件
国内知名钢铁企业在中国500强中的排名
序号 500强企业排名 企业名称
地区 营业收入（万元）
1
12 上海宝钢集团公司
上海 12041545
2
34 首钢总公司
北京 4791338
3
49 鞍山钢铁集团公司
辽宁 3147476
4
55 本溪钢铁（集团）公司 辽宁 2948530
5
59 武汉钢铁（集团）公司 北京 2731316
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。
2）锰（Mn）
锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的
一、钢铁冶炼技术的发展简史
依照历史发展进程，按转炉炉衬性质的不同分为酸性转
炉与碱性转炉；按其气体引入的部位不同，分为底吹转炉、
侧吹转炉和顶吹转炉；根据供给气体的氧化性不同又可分为
空气转炉和氧气转炉。转炉的分类如下：
酸性转炉
按炉衬耐火材料性质
碱性转炉
转炉 按供入氧化性气体种类
空气转炉 氧气转炉
按供气部位
锭。
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1951年碱性空气侧吹转炉炼钢法首先 在我国唐山钢厂试验成功，并于1952年 投入工业生产。1954年开始厂小型氧气 顶吹转炉炼钢的试验研究工作，1962年 将首钢试验厂空气侧吹转炉改建成3t氧气 顶吹转炉，开始了工业性试验。在试验取 得成功的基础上，我国第1个氧气顶吹转 炉炼钢车间（2x30t）在首钢建成，于
转炉炼钢主要工艺介绍(PPT 68页)
炼钢用原材料一般分为主原料、辅料 和各种铁合金。
6
1.金属料
• 1)铁水：占钢铁料的（75~100%） 主要要求 成分：[Si]、[Mn]、[P]、[S] 温度： T
7
铁水成分及温度影响
• Si影响 • 转炉炼钢重要发热元素，[Si]↑0.1%，废钢比↑1.0%。 • 铁水合适的[Si]0.3-0.5%。 • [Si] ＞0.6%，渣量增加并引起喷溅；渣中（SiO2）↑。 • 石灰加入量=（2.14×R× [Si] ）×1000 /（石灰CaO
• 热来源于：
• 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％。
29
转炉兑铁水操作现场图示
一范围 0.75－1.1Mpa。 • 枪位，由冲击深度决定，1/3-1/2。 • 供氧强度(Nm3/t.min) 决定冶炼时间，但太大，喷溅可
能性增大，一般3.0-4.0。
34
氧枪
氧枪是转炉供氧的 主要设备，它是由 喷头、枪身和尾部 结构组成。 喷头是用导热性良 好的紫铜经锻造和 切割加工而成，也 有用压力浇铸而成 的。喷头的形状有 拉瓦尔型、直筒型 和螺旋型等。目前 应用最多的是多孔 的拉瓦尔型喷头。
30
2.2造渣制度
• 造渣制度就是确定合适的造渣方法、渣料加入量和时 间，以及如何快速成渣。
• 炼钢就是炼渣。通过造渣，快速脱P、脱S，减少喷溅， 保护炉衬，降低终点氧含量。
• 石灰的熔解： 加开石始灰后吹，氧由时2渣Fe中O·主Si要O2是→CSaiOO·2F，eOM·nSOi，O2F→eO2,C是aO酸·S性iO渣2 ，， 2CaO·SiO2难熔渣，石灰溶解有些停滞，出现返干。
6
1.金属料
• 1)铁水：占钢铁料的（75~100%） 主要要求 成分：[Si]、[Mn]、[P]、[S] 温度： T
7
铁水成分及温度影响
• Si影响 • 转炉炼钢重要发热元素，[Si]↑0.1%，废钢比↑1.0%。 • 铁水合适的[Si]0.3-0.5%。 • [Si] ＞0.6%，渣量增加并引起喷溅；渣中（SiO2）↑。 • 石灰加入量=（2.14×R× [Si] ）×1000 /（石灰CaO
• 热来源于：
• 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％。
29
转炉兑铁水操作现场图示
一范围 0.75－1.1Mpa。 • 枪位，由冲击深度决定，1/3-1/2。 • 供氧强度(Nm3/t.min) 决定冶炼时间，但太大，喷溅可
能性增大，一般3.0-4.0。
34
氧枪
氧枪是转炉供氧的 主要设备，它是由 喷头、枪身和尾部 结构组成。 喷头是用导热性良 好的紫铜经锻造和 切割加工而成，也 有用压力浇铸而成 的。喷头的形状有 拉瓦尔型、直筒型 和螺旋型等。目前 应用最多的是多孔 的拉瓦尔型喷头。
30
2.2造渣制度
• 造渣制度就是确定合适的造渣方法、渣料加入量和时 间，以及如何快速成渣。
• 炼钢就是炼渣。通过造渣，快速脱P、脱S，减少喷溅， 保护炉衬，降低终点氧含量。
• 石灰的熔解： 加开石始灰后吹，氧由时2渣Fe中O·主Si要O2是→CSaiOO·2F，eOM·nSOi，O2F→eO2,C是aO酸·S性iO渣2 ，， 2CaO·SiO2难熔渣，石灰溶解有些停滞，出现返干。
转炉炼钢工艺(主要是热平衡计算)
3 氧气顶吹转炉炼钢工艺3.1 一炉钢的操作过程要想找出在吹炼过程中金属成分和炉渣成分的变化规律，首先就必须熟悉一炉钢的操作、工艺过程。
在下面的图3-1中示出了氧气顶吹转炉吹炼一炉钢的操作过程与相应的工艺制度。
由图可以清楚地看出，氧气顶吹转炉炼钢的工艺操作过程可分以下几步进行：1）上炉钢出完并倒完炉渣后，迅速检查炉体，必要时进行补炉，然后堵好出钢口，及时加料。
2）在装入废钢和兑入铁水后，把炉体摇正。
在下降氧枪的同时，由炉口上方的辅助材料溜槽，向炉中加入第一批渣料（石灰、萤石、氧化铁皮、铁矿石），其量约为总量的2／3～1／2。
当氧枪降至规定的枪位时，吹炼过程正式开始。
当氧气流与溶池面接触时，碳、硅、锰开始氧化，称为点火。
点火后约几分钟，炉渣形成覆盖于熔池面上，随着Si、Mn、C、P的氧化，熔池温度升高，火焰亮度增加，炉渣起泡，并有小铁粒从炉口喷溅出来，此时应当适当降低氧枪高度。
3）吹炼中期脱碳反应剧烈，渣中氧化铁降低，致使炉渣的熔点增高和粘度增大，并可能出现稠渣（即―返干‖）现象。
此时，应适当提高氧枪枪位，并可分批加入铁矿石和第二批造渣材料（其余的1／3），以提高炉渣中的氧化铁含量及调整炉渣。
第三批造渣料为萤石，用以调整炉渣的流动性，但是否加第三批造渣材料，其加入量如何，要视各厂生产的情况而定。
4）吹炼末期，由于熔池金属中含碳量大大降低，则使脱碳反应减弱，炉内火焰变得短而透明，最后根据火焰状况，供氧数量和吹炼时间等因素，按所炼钢种的成分和温度要求，确定吹炼终点，并且提高氧枪停止供氧（称之为拉碳）、倒炉、测温、取样。
根据分析结果，决定出钢或补吹时间。
5）当钢水成分和温度均已合格，打开出钢口，即可倒炉出钢。
在出钢过程中，向钢包内加入铁合金，进行脱氧和合金化（有时可在打出钢口前向炉内投入部分铁合金）。
出钢完毕，将炉渣倒入渣罐。
通常将相邻两炉之间的间隔时间（即从装钢铁材料到倒渣完毕），称为冶炼周期或冶炼一炉钢的时间。
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2、废钢
转炉和电炉炼 钢均使用废钢， 氧气顶吹转炉用 废钢量一般是总 装入量的10%-30%。
转炉炼钢对废钢的要求：
1)废钢的外形尺寸和块度 应保证能从炉口顺利加入转炉。废钢的长度应小于
转炉口直径的1/2，废钢单重一般不应超过300kg。国标要 求废钢的长度不大于1000mm，最大单件重量不大于800kg。 2）废钢中不得混有铁合金
近几年中国年产钢量
2009
2002
2007
粗钢产量达到 5.678亿t
年产钢量为1.82亿t
2005
钢产量达到4.89亿t
2003
钢产量达到3.5亿t
钢产量首次突破2 亿t，达到2.234亿t
预计2010年 将突破6亿t
国内知名钢铁企业在中国500强中的排名
序号 500强企业排名 企业名称
地区 营业收入（万元）
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。
2）锰（Mn）
锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能有效促进石灰溶解，加快成渣， 减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀。
同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而可以减少合金化时所需的锰铁合金， 有利提高钢水纯净度。
转炉炼钢
材料科学的角度看炼钢 魏厚培教授
转炉炼钢技术的发展简史
炼钢原料
目录
转炉冶炼五大制度 转炉炼钢原理、工艺流程及设备 转炉炼钢的特点及发展趋势
参考文献
一、钢铁冶炼技术的发展简史
依照历史发展进程，按转炉炉衬性质的不同分为酸性转
炉与碱性转炉；按其气体引入的部位不同，分为底吹转炉、
侧吹转炉和顶吹转炉；根据供给气体的氧化性不同又可分为
对铁水带渣量的要求：
高炉渣中含硫、SiO2、和Al2O3量较高，过多的高炉 渣进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰消耗增加，造成 喷溅，降低炉衬寿命，因此，进入转炉的铁水要求带渣量 不得超过0.5%。
对铁水温度的要求： 铁水温度是铁水含物理量多少的标志，铁水物理热
得占转炉热收入的50%。应努力保证入炉铁水的温度，保 证炉内热源充足和成渣迅速。我国炼钢规定入炉铁水温度 应大于1250℃，并且要相对稳定。
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。
顶底复吹装置
传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混 匀后兑入转炉，并按一定比例装入废钢，然后降下水冷 氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当达到 吹炼终点时，提枪倒炉，测温和取样化验成分，如钢水 温度和成分达到目标值范围就出钢。否则，降下氧枪进 行再吹。在出钢过程中，向钢包中加入脱氧剂和铁合金 进行脱氧、合金化。然后，钢水送模铸场或连铸车间铸 锭。
严禁混入铜、锌、铅、锡等有色金属和橡胶，不得 混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。废钢 的硫、磷含量均不大于0.050%。
转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.0，目前使用较多的为低锰铁水，锰的含 量为0.20%-0.80%
3）磷（P）。磷是高发热元素，对一般钢种 来说是有害元素，因此要求铁水磷含量越低越好， 一般要求铁水[P]≤0.20%。
4）硫（S）。除了含硫易切削以外，绝大多 数钢种要求去除硫这一有害元素。氧气转炉单渣 操作的脱硫效率只有30%-40%。我国炼钢技术规程 要求入炉铁水的硫含量不超过0.05%。
空气转炉和氧气转炉。转炉的分类如下：
酸性转炉
按炉衬耐火材料性质
碱性转炉
转炉
按供入氧化性气体种类
按供气部位
顶吹转炉 底吹转炉 侧吹转炉
空气转炉 氧气转炉
顶底复合转炉
顶底侧复合转炉
• 1856年德国人贝斯麦就发明了底吹酸性转炉炼钢法，这种方法是 近代炼钢法的开端.
• 1879年出现了托马斯底吹碱性转炉炼钢法，它使用带有碱性炉 衬的转炉来处理高磷生铁。
• 法国人马丁利用蓄热原理，在1864年创立了平炉炼钢法，1880 年,出现了碱性平炉。
• 1952年在奥地利出现纯氧顶吹转炉。
• 20世纪50年代初奥地利的Voest Alpine公司才将氧气炼钢用于工业 生产，从而诞生了氧气顶吹转炉， 亦称LD 转炉。
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。
8
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太原钢铁（集团）公司 山西 2073985
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86 江苏沙钢集团公司
江苏 2040198
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邯郸钢铁集团公司
河北 2018900
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
12 上海宝钢集团公司
上海 12041545
2
34 首钢总公司
北京 4791338
3
49 鞍山钢铁集团公司
辽宁 3147476
4
55 本溪钢铁（集团）公司 辽宁 2948530
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59 武汉钢铁（集团）公司 北京 2731316
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63
攀枝花钢铁（集团）公司 四川 2634533
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广州钢铁企业集团公司 广东 2102981
1951年碱性空气侧吹转炉炼钢法首先 在我国唐山钢厂试验成功，并于1952年投 入工业生产。1954年开始厂小型氧气顶吹 转炉炼钢的试验研究工作，1962年将首钢 试验厂空气侧吹转炉改建成3t氧气顶吹转 炉，开始了工业性试验。在试验取得成功 的基础上，我国第1个氧气顶吹转炉炼钢 车间（2x30t）在首钢建成，于1964 年12 月26日投入生产。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
【1】金属料
1、铁 水
铁水是转炉炼钢的主要原材 料 ， 一 般 占 装 入 量 的 70%-100% 。 是转炉炼钢的主要热源。
对铁水要求有： （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