炼钢工艺设计 ppt课件
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炼钢一工序工艺流程29页PPT
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炼钢一工序工Байду номын сангаас流程
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
《钢铁的冶炼工艺》课件
钢铁的冶炼工艺
钢铁是现代工业的基础。在本课件中，我们将介绍常见的钢铁冶炼工艺及其 原理。
产业概述
产业链条
原料（铁矿石）-炼铁-炼钢-加工制品
中国钢铁产能占比
近50%
全球钢铁产量
42.3亿吨（2020年）
高炉冶炼工艺
1
反应过程
2
焦炭燃烧产生热能、还原剂和一氧化碳，
将矿石还原成铁，同时产生大量 CO2。
如无缝钢管、卫星零部件等。
恒温恒湿加热工艺
通过精确的温度控制，对材料 进行加热处理。
适用于焊接、退火、淬火、热 处理等工艺。
结语
未来发展方向 人才培养 环境保护
智能化、环保化、产业升级
加强钢铁冶炼和加工的专业培训，增强技术创新 能力
煤气脱硫、煤气脱硝、COD和氨氮的处理等工艺， 减少废气、废水的排放。
3
Hale Waihona Puke 炉料处理铁矿石、焦炭和石灰石的预处理
出铁和排渣
将熔融的铁和炉渣分离后取出。
转炉冶炼工艺
氧气顶吹工艺
炉渣处理
氧气注入炉内刺激产生化学反应， 降低冶炼温度、加快冶炼速度。
通过调节配比、添加炉渣成分等 多种手段，使炉渣达到理想的脱 硫、脱磷、脱硅等目标。
炉口操作
控制出钢口和炉渣口的开启和关 闭，协调出钢和排渣的操作，使 钢的质量达到标准。
电炉冶炼工艺
1 炉料处理
废钢材和生铁的预处理
2 电流控制
借助电极放电的能量，使炉料迅速熔化脱氧。
3 炉渣处理
通过配比炉渣成分，去除炉渣中的杂质，提高钢质。
其他冶炼工艺
湿法冶金工艺
采用水（液体）溶解或浸出的 方法，将金属提纯。
适用于难以通过热法冶炼的金 属，如铜、锌、镍、钨等。
钢铁是现代工业的基础。在本课件中，我们将介绍常见的钢铁冶炼工艺及其 原理。
产业概述
产业链条
原料（铁矿石）-炼铁-炼钢-加工制品
中国钢铁产能占比
近50%
全球钢铁产量
42.3亿吨（2020年）
高炉冶炼工艺
1
反应过程
2
焦炭燃烧产生热能、还原剂和一氧化碳，
将矿石还原成铁，同时产生大量 CO2。
如无缝钢管、卫星零部件等。
恒温恒湿加热工艺
通过精确的温度控制，对材料 进行加热处理。
适用于焊接、退火、淬火、热 处理等工艺。
结语
未来发展方向 人才培养 环境保护
智能化、环保化、产业升级
加强钢铁冶炼和加工的专业培训，增强技术创新 能力
煤气脱硫、煤气脱硝、COD和氨氮的处理等工艺， 减少废气、废水的排放。
3
Hale Waihona Puke 炉料处理铁矿石、焦炭和石灰石的预处理
出铁和排渣
将熔融的铁和炉渣分离后取出。
转炉冶炼工艺
氧气顶吹工艺
炉渣处理
氧气注入炉内刺激产生化学反应， 降低冶炼温度、加快冶炼速度。
通过调节配比、添加炉渣成分等 多种手段，使炉渣达到理想的脱 硫、脱磷、脱硅等目标。
炉口操作
控制出钢口和炉渣口的开启和关 闭，协调出钢和排渣的操作，使 钢的质量达到标准。
电炉冶炼工艺
1 炉料处理
废钢材和生铁的预处理
2 电流控制
借助电极放电的能量，使炉料迅速熔化脱氧。
3 炉渣处理
通过配比炉渣成分，去除炉渣中的杂质，提高钢质。
其他冶炼工艺
湿法冶金工艺
采用水（液体）溶解或浸出的 方法，将金属提纯。
适用于难以通过热法冶炼的金 属，如铜、锌、镍、钨等。
炼钢工艺流程介绍(PPT47页)
炼钢转炉--氧枪设备
❖ 氧枪系统主要设备 ❖ 氧枪横移装置。 ❖ 氧枪升降装置 ❖ 氧枪滑道装置 ❖ 氧枪本体 ❖ 氧枪（氧、氮、水）
阀门站
炼钢转炉-（-次）除尘设备
❖ 蒸发冷却塔系统装置 ❖ 静电除尘器系统装置 ❖ 切换站系统装置 ❖ 轴流风机系统装置 ❖ 煤气冷却器系统装置 输灰系统 ❖ 输灰系统装置 ❖ 放散点火装置 ❖ CO气体检测报警
❖电弧炉炼钢法 ❖平炉炼钢法
Байду номын сангаас
炼钢流程图
钢产线流程图
炼钢工艺与设备
根据炼钢工艺流程， 可以把炼钢作业分为4部分：
1、冶炼前的铁水预处理工序 2、铁水冶炼 3、钢水精炼 4、钢水浇铸
炼钢 预处理
在铁水进入炼钢炉冶 炼前，除去其中的某 些有害成分或提取其 中某些有益成分的工 艺过程。 可分为普通铁水预处 理和特殊铁水预处理。前者有铁水预脱硫，铁水 预脱硅，铁水预脱磷；后者有铁水提钒，铁水提 铌，铁水脱铬等。
炼钢 预处理
重要的工艺节点： 兑铁（如果不是专用的预处理罐则没有） 前扒渣 预处理（脱硫、脱磷等） 后扒渣 出铁
炼钢 预处理
炼钢 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。
炼钢工艺与设备
炼钢工程概述
❖ 本项目为山东焦化北海新区节能新工艺示范工程配套建设 项目，
❖ 拟建炼钢车间生产规模为年产合格钢水500万吨。项目分 两期完成，
❖ 一期配置1座600t混铁炉（预留）、2套复合喷吹脱硫装 置、2座120t顶底复吹转炉、2套150tLF、2套R9m8 机8流方坯连铸机，年产合格钢水250万吨。
《炼钢厂生产工艺》PPT课件
炼钢工序
胡育新 2010年11月
前言
目前唐山建龙炼钢厂生产粗钢约200万吨/年，主要冶炼钢材种类有：冷 轧用钢08AL、深冲钢SPHD、汽车大梁钢JL510L 、石油管线钢X42、J55、 普通碳素结构钢Q195、Q195L、Q215、Q235、Q345B、20#钢等。
拥有60吨转炉两座，铁水预处理一座，LF炉一台，五机五流方坯连铸机 一台，规格为173*130mm、185*130 mm，两机两流板坯连铸机一 台，主要生产规格为：宽度450mm～710mm，厚度为150mm、 180mm、200mm，目前主要生产规格为：180mm*（500mm～ 710mm）。
第一部分 铁水预处理
第二节 喷粉脱硫工艺过程
喷粉脱硫过程示意图：
第一部分 铁水预处理
第三节 脱硫原理
硫能溶于液态铁中形成无限溶液。但工业生产中，硫在铁和 钢中的含量约为0.001—0.1%。一般认为硫以元素状态溶解 于液态铁中。钢铁冶炼脱硫，就是要形成稳定的硫化物，并 能与钢或铁水顺利分离，脱硫基本反应方程式如下：
Fe、Nb- Fe 等。
（4）其它材料： 增碳剂、氧气、氮气、氩气、溅
渣改质剂等
第二部分 顶底复吹转炉
第三节 炼钢的基本任务
炼钢就是在给定的原料条件下，根据钢种成分要求，冶炼出成分合格、 有适当温度的钢水。 （1）脱碳，通常铁水含C量较高，要通过氧化反应将碳降到所炼钢 种的规定范围。 （2）提温，为保证出钢后钢水能顺利地浇注，应通过金属氧化放出 的热量（化学热）将钢液加热到所需要的温度 （3）去除P、S等有害物质，P会使钢质产生冷脆现象，S会使钢质产 生热脆现象 （4）去除气体及杂质，钢中（H、O、N）以及非金属夹杂物（氧化 物、硫化物、氮化物等）都直接影响钢的表面质量和内在质 量，在钢成材后又影响其力学性能和金相组织 （5）脱氧与合金化，在炼钢过程中因为脱碳反应的需要，要向钢液 供氧，就不可避免的使钢含有较多的氧，氧无论是以气体形态 还是以氧化物形态存在于钢中都会降低钢的质量
胡育新 2010年11月
前言
目前唐山建龙炼钢厂生产粗钢约200万吨/年，主要冶炼钢材种类有：冷 轧用钢08AL、深冲钢SPHD、汽车大梁钢JL510L 、石油管线钢X42、J55、 普通碳素结构钢Q195、Q195L、Q215、Q235、Q345B、20#钢等。
拥有60吨转炉两座，铁水预处理一座，LF炉一台，五机五流方坯连铸机 一台，规格为173*130mm、185*130 mm，两机两流板坯连铸机一 台，主要生产规格为：宽度450mm～710mm，厚度为150mm、 180mm、200mm，目前主要生产规格为：180mm*（500mm～ 710mm）。
第一部分 铁水预处理
第二节 喷粉脱硫工艺过程
喷粉脱硫过程示意图：
第一部分 铁水预处理
第三节 脱硫原理
硫能溶于液态铁中形成无限溶液。但工业生产中，硫在铁和 钢中的含量约为0.001—0.1%。一般认为硫以元素状态溶解 于液态铁中。钢铁冶炼脱硫，就是要形成稳定的硫化物，并 能与钢或铁水顺利分离，脱硫基本反应方程式如下：
Fe、Nb- Fe 等。
（4）其它材料： 增碳剂、氧气、氮气、氩气、溅
渣改质剂等
第二部分 顶底复吹转炉
第三节 炼钢的基本任务
炼钢就是在给定的原料条件下，根据钢种成分要求，冶炼出成分合格、 有适当温度的钢水。 （1）脱碳，通常铁水含C量较高，要通过氧化反应将碳降到所炼钢 种的规定范围。 （2）提温，为保证出钢后钢水能顺利地浇注，应通过金属氧化放出 的热量（化学热）将钢液加热到所需要的温度 （3）去除P、S等有害物质，P会使钢质产生冷脆现象，S会使钢质产 生热脆现象 （4）去除气体及杂质，钢中（H、O、N）以及非金属夹杂物（氧化 物、硫化物、氮化物等）都直接影响钢的表面质量和内在质 量，在钢成材后又影响其力学性能和金相组织 （5）脱氧与合金化，在炼钢过程中因为脱碳反应的需要，要向钢液 供氧，就不可避免的使钢含有较多的氧，氧无论是以气体形态 还是以氧化物形态存在于钢中都会降低钢的质量
炼钢原理与工艺完整ppt课件
精选ppt
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五、钢中的成分(碳)
❖ 从钢的性质可看出碳也是重要的合金元素， 它可以增加钢的强度和硬度，但对韧性产生
不利影响。
❖ 碳能显著改变钢的液态和凝固性质，在 16000C，[C]≤0.8%时，每增0.1%的碳
◆钢的熔点降低6.50C
◆密度减少4kg/m3
◆黏度降低0.7%
精选ppt
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七、钢的分类
精选ppt
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❖ 钢中氧含量高，还会产生皮下气泡，疏松等 缺陷，并加剧硫的热脆作用。在钢的凝固过 程中，氧将会以氧化物的形式大量析出，会 降低钢的塑性，冲击韧性等加工性能。
精选ppt
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四、钢中的气体
❖ 钢液中的气体会显著降低钢的性能，而且容易 造成钢的许多缺陷。钢中气体主要是指氢与氮， 它们可以溶解于液态和固态纯铁和钢中。
非合金钢中普通质量级钢[S]≤0.045%
优质级钢 [S]≤0.035%，
特殊质量级钢
[S]≤0.025%
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三、钢中的氧
❖ 在吹炼过程中，向熔池供入了大量的氧气，到吹炼 终点时，钢水中含有过量的氧，即钢中实际氧含量 高于平均值。
❖ 如不脱氧，在出钢、浇铸中，温度降低，氧溶解度 降低，促使碳氧反应，钢液剧烈沸腾，使浇铸困难， 得不到正确凝固组织结构的连铸坯。
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❖ 当钢中的[S]＞0.020%时，发生“热脆” 现象。
❖如果钢中的氧含量较高，更加剧了钢的 “热脆”现象的发生。
精选ppt
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硫还会明显降低钢的焊接性能，引起高温龟裂， 并在焊缝中产生气孔和疏松，从而降低焊缝的强度。 硫含量超过0.06%时，会显著恶化钢的耐蚀性。
精选ppt
炼钢工艺和设备教材(PPT 56页)
节钢水温度。 （3）铁合金：用于脱氧和调整钢水成分。
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转炉操作室
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转炉进废钢
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转炉进铁水
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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 升降速度
升降式
11
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
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。 （5）电石粉价格昂贵。
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 自转角度 ～360 °
附属设备试样切断机探头贮藏箱
10
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
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转炉操作室
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转炉进废钢
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转炉进铁水
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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 升降速度
升降式
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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
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。 （5）电石粉价格昂贵。
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 自转角度 ～360 °
附属设备试样切断机探头贮藏箱
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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
炼钢工艺流程及典型案例介绍PPT课件
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
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，
氧枪：氧气转炉炼钢中的主要工艺设备之一
14
第14页/共63页
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
2.7氧气转炉的主要原料
• 转炉对铁水进行冶炼操作
•
转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特
点是：靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、
硅、磷等）与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量，使金
属达到出钢要求的成分和温度。
转炉冶炼的炉料主要为铁水、造渣料（如石灰、石英、 萤石等）、铁合金（如硅铁、锰铁等）、脱氧剂（如硅化铁等） 以及增碳剂（如碳粉等），为调整温度，可加入废钢及少量的 冷生铁块和矿石等。
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第15页/共63页
2.4氧气转炉的辅助设备
•铁（钢）包车的作用是承载钢包、接受钢水并运送钢包过跨 铁水包 鱼 雷 铁 包 车
炉渣盆
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第16页/共63页
2.5氧气转炉的气体
• 一、氧气 • 氧气是氧气转炉炼钢的主要氧化剂，要求含氧量达到99.5%
以上，并脱除水分与皂液。 • 工业用氧是通过制氧机把空气中的氧气分离、提纯来实现的。
3
第3页/共63页
第一章 炼钢的主要任务：
脱碳
措施
炼钢过程使用氧化剂，如吹入氧 气，加入铁矿石等
主 要
脱磷、脱硫
措施 使用造渣剂造好渣
任 务
脱氧合金化
炼钢原理与工艺课件
实现炼钢可持续发展的途径与方法
采用清洁生产技术
推循环经济
采用先进的清洁生产技术，如高炉煤气回 收利用技术、转炉余热回收利用技术等， 降低能源消耗和环境污染。
通过循环经济模式，将炼钢过程中的废弃 物进行资源化利用，实现废物的减量化、 资源化和无害化。
加强环境管理
推动绿色供应链管理
建立完善的环境管理体系，加强环境监测 和信息公开，提高企业的环保意识和责任 。
炼钢工艺流程的详细步骤
铁矿石的准备
将铁矿石破碎、磨细成粉状，以便于与焦炭 混合。
焦炭的准备
将焦炭破碎、筛分，以获得合适的粒度。
铁矿石和焦炭的混合
将铁矿石粉和焦炭按一定比例混合，形成炉料。
炼钢熔炼
将炉料加入炼钢炉中，通过高温熔炼还原铁元素， 同时加入废钢调整成分。
脱硫处理
加入生石灰进行脱硫处理，去除钢水中的硫元素 。
提高生产效率
合理的物理化学变化可以缩短炼钢时间，提高生产效率。
05
炼钢产品的质量与性能
炼钢产品的种类与用途
钢的种类
根据化学成分、生产方法和用途，钢 可以分为多种类型，如碳素钢、合金 钢、工具钢等。
用途
钢广泛应用于建筑、机械、汽车、造 船、航空航天等领域，作为结构材料 和功能材料。
炼钢产品的质量标准与性能要求
将绿色供应链管理理念贯穿于炼钢企业的 采购、生产、销售等各个环节，降低整个 供应链的环境影响。
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炼钢原理与工艺课件
汇报人： 2023-12-19
目录
• 炼钢原理概述 • 炼钢原料与设备 • 炼钢工艺流程 • 炼钢过程中的物理化学变化 • 炼钢产品的质量与性能 • 炼钢的环境保护与可持续发展
转炉炼钢工艺课件(PPT 54页)
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
是指终点温度和成分的控制。
脱氧及合金化
•脱氧：向钢液加入某些脱氧元素，脱除其中多余氧的操作。
•合金化：加入一种或几种合金元素，使其在钢中的含量达到钢种规格 要求的操作。
•区别：合金元素的价格通常较高，希望尽量少氧化；脱氧元素则比较便 宜，先加入，让其充分脱氧以免后加入的合金元素氧化。
•联系：二者都是向钢液加入铁合金，同时加入钢液的脱氧剂必然会有 部分溶于钢液而起合金化的作用，如使用Fe-Si、Fe-Mn脱氧的同时调整 钢液的硅锰含量；加入钢液的合金元素，因其与氧的亲和力大于铁也势 必有一部分被氧化而起脱氧作用。转炉的脱氧与合金化的操作常常是同 时进行的。
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。
转炉冶炼中，高碳钢种时，使用含杂质很少的 石油焦作为增碳剂。
3 、氧化剂
氧气是转炉炼钢的主要氧化剂，其纯度达到或超过 99.5%，氧气压力要稳定，并脱除水分。
氧化铁亦称铁磷，是钢坯加热，轧制和连铸过程中 产生的氧化壳层，铁量约占70%-75%。氧化铁皮 还有助于化渣和冷却作用，使用时应加热烘烤，保 持干燥。
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
是指终点温度和成分的控制。
脱氧及合金化
•脱氧：向钢液加入某些脱氧元素，脱除其中多余氧的操作。
•合金化：加入一种或几种合金元素，使其在钢中的含量达到钢种规格 要求的操作。
•区别：合金元素的价格通常较高，希望尽量少氧化；脱氧元素则比较便 宜，先加入，让其充分脱氧以免后加入的合金元素氧化。
•联系：二者都是向钢液加入铁合金，同时加入钢液的脱氧剂必然会有 部分溶于钢液而起合金化的作用，如使用Fe-Si、Fe-Mn脱氧的同时调整 钢液的硅锰含量；加入钢液的合金元素，因其与氧的亲和力大于铁也势 必有一部分被氧化而起脱氧作用。转炉的脱氧与合金化的操作常常是同 时进行的。
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。
转炉冶炼中，高碳钢种时，使用含杂质很少的 石油焦作为增碳剂。
3 、氧化剂
氧气是转炉炼钢的主要氧化剂，其纯度达到或超过 99.5%，氧气压力要稳定，并脱除水分。
氧化铁亦称铁磷，是钢坯加热，轧制和连铸过程中 产生的氧化壳层，铁量约占70%-75%。氧化铁皮 还有助于化渣和冷却作用，使用时应加热烘烤，保 持干燥。
钢铁的冶炼工艺ppt课件
21
钢材产品及其用途
钢材种类：有钢板、型钢、钢管、钢丝等； 生产方法：主要有轧制（分冷轧与热轧）、拉拔、挤压、锻造等方法。 钢板：钢锭或钢坯轧制成钢板。钢板可镀锌、镀锡、镀铅、等表面处理。
中厚板：5mm；中板厚度为3~5mm，一般采用热轧。 薄板：的厚度小于3mm，坯料为热轧中厚板，采用冷轧。 钢带：成卷供应，采用冷轧 。 型钢：采用型材轧机轧制而成。有圆钢、扁钢、六角钢、八角钢、工字钢、槽钢、角钢、T
字钢等。普通型钢主要用于建筑、 桥梁、车辆等，优质型钢主要 用于机械零件、工具等。 钢丝：采用直径为6~9mm的热轧线材（盘条）拉拔而成。退火的低碳钢丝可用于捆扎物体、 也可编织成各种用品；高碳钢丝可制成各种弹簧，或用多根钢丝捻成合股的钢丝绳和钢索， 用于吊索、电线、电缆、固定物体等。 钢管：分无缝管与焊管。 无缝管：管采用斜轧穿孔机将实心钢坯穿孔后，再经冷拔或热轧而制成。无缝钢 管主要用于石油、化工等行业 有缝管：用钢板或钢带卷压成形，然后焊接而成。缝钢管应用广泛，主要用于自 来水管、煤气管等
20
热轧 、冷轧生产工艺:
热轧生产工艺流程 ：板坯由炼钢连铸车间的连铸机出坯辊道直接送到热轧车间板 坯库，直接热装的钢坯送至加热炉的装炉辊道装炉加热，不能直接热装的钢坯由 吊车吊入保温坑，保温后由吊车吊运至上料台架，然后经加热炉装炉辊道装炉加 热，并留有直接轧制的可能。
连铸板坯由连铸车间通过板坯上料辊道或板坯卸料辊道运入板坯库，当板坯到达 入口点前，有关该板坯的技术数据已由连铸车间的计算机系统送到了热轧厂的计 算机系统，并在监视器上显示板坯有关数据，以便工作人员进行无缺陷合格板坯 的核对和接收。另外，通过过跨台车运来的人工检查清理后的板坯也需核对和验 收，并输入计算机。进入板坯库的板坯，由板坯库计算机管理系统根据轧制计划 确定其流向。
钢材产品及其用途
钢材种类：有钢板、型钢、钢管、钢丝等； 生产方法：主要有轧制（分冷轧与热轧）、拉拔、挤压、锻造等方法。 钢板：钢锭或钢坯轧制成钢板。钢板可镀锌、镀锡、镀铅、等表面处理。
中厚板：5mm；中板厚度为3~5mm，一般采用热轧。 薄板：的厚度小于3mm，坯料为热轧中厚板，采用冷轧。 钢带：成卷供应，采用冷轧 。 型钢：采用型材轧机轧制而成。有圆钢、扁钢、六角钢、八角钢、工字钢、槽钢、角钢、T
字钢等。普通型钢主要用于建筑、 桥梁、车辆等，优质型钢主要 用于机械零件、工具等。 钢丝：采用直径为6~9mm的热轧线材（盘条）拉拔而成。退火的低碳钢丝可用于捆扎物体、 也可编织成各种用品；高碳钢丝可制成各种弹簧，或用多根钢丝捻成合股的钢丝绳和钢索， 用于吊索、电线、电缆、固定物体等。 钢管：分无缝管与焊管。 无缝管：管采用斜轧穿孔机将实心钢坯穿孔后，再经冷拔或热轧而制成。无缝钢 管主要用于石油、化工等行业 有缝管：用钢板或钢带卷压成形，然后焊接而成。缝钢管应用广泛，主要用于自 来水管、煤气管等
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热轧 、冷轧生产工艺:
热轧生产工艺流程 ：板坯由炼钢连铸车间的连铸机出坯辊道直接送到热轧车间板 坯库，直接热装的钢坯送至加热炉的装炉辊道装炉加热，不能直接热装的钢坯由 吊车吊入保温坑，保温后由吊车吊运至上料台架，然后经加热炉装炉辊道装炉加 热，并留有直接轧制的可能。
连铸板坯由连铸车间通过板坯上料辊道或板坯卸料辊道运入板坯库，当板坯到达 入口点前，有关该板坯的技术数据已由连铸车间的计算机系统送到了热轧厂的计 算机系统，并在监视器上显示板坯有关数据，以便工作人员进行无缺陷合格板坯 的核对和接收。另外，通过过跨台车运来的人工检查清理后的板坯也需核对和验 收，并输入计算机。进入板坯库的板坯，由板坯库计算机管理系统根据轧制计划 确定其流向。
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。
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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
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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％。
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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。
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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。
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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。
炼钢厂生产工艺介绍PPT课件
• 3.去气和去非金属夹杂物。把熔炼过程中进入钢液中的有害气体 及非金属夹杂物排除掉。
• 4.脱氧与合金化。把氧化熔炼过程中生成的对钢质有害的过量的 氧从钢液中排除掉；同时加入合金元素，将钢液中的各种合金元 素的含量调整到所炼钢号的规格范围内。
• 5.调温。按照熔炼工艺的需要，适时地提高和调整钢液温度到出 钢温度。
第28页/共34页
4.生产前准备
• 下达生产计划，根据生产品种计划组织生产 • 铁水供应节奏及铁水量，废钢搭配比例调整，保证稳定的装入制度对生产指导 • 人、机、物、料、环：生产前的各项条件确认到位。1.做到人员在岗1分钟，责任60
秒。2.设备、能源介质条件确认无误，保障有力，是否隐患作业。3.根据计划品种各 种生产所需物料现场就进准备充分
1.LF工艺流程
第17页/共34页
5. 连铸简介
• 连铸工艺原理
• 钢水不断通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器 下方连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯 子
第18页/共34页
பைடு நூலகம்
第19页/共34页
连铸机主要参数
第20页/共34页
生产介绍
二 炼钢厂生产简介
第21页/共34页
炼钢特点
高温多向 应 全员参与 战 科学组织
炼钢厂生产特点
• 倒罐、脱硫、转炉、氩站、LF炉、连铸、天车等岗位横 班管控本厂作业人员90人以上，外协监控30人以上
• 物流复杂： 火车、天车、地面车辆、辊道、皮带、汽车 位置重要： 在公司生产中处于承上启下的地位，形成“前推后
拉”式生产 环节复杂多变： 在由液态铁水变为固态板坯中生产、设备、物料等
甚至造成生产中断。
第27页/共34页
3.影响生产的因素
• 4.脱氧与合金化。把氧化熔炼过程中生成的对钢质有害的过量的 氧从钢液中排除掉；同时加入合金元素，将钢液中的各种合金元 素的含量调整到所炼钢号的规格范围内。
• 5.调温。按照熔炼工艺的需要，适时地提高和调整钢液温度到出 钢温度。
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4.生产前准备
• 下达生产计划，根据生产品种计划组织生产 • 铁水供应节奏及铁水量，废钢搭配比例调整，保证稳定的装入制度对生产指导 • 人、机、物、料、环：生产前的各项条件确认到位。1.做到人员在岗1分钟，责任60
秒。2.设备、能源介质条件确认无误，保障有力，是否隐患作业。3.根据计划品种各 种生产所需物料现场就进准备充分
1.LF工艺流程
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5. 连铸简介
• 连铸工艺原理
• 钢水不断通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器 下方连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯 子
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பைடு நூலகம்
第19页/共34页
连铸机主要参数
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生产介绍
二 炼钢厂生产简介
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炼钢特点
高温多向 应 全员参与 战 科学组织
炼钢厂生产特点
• 倒罐、脱硫、转炉、氩站、LF炉、连铸、天车等岗位横 班管控本厂作业人员90人以上，外协监控30人以上
• 物流复杂： 火车、天车、地面车辆、辊道、皮带、汽车 位置重要： 在公司生产中处于承上启下的地位，形成“前推后
拉”式生产 环节复杂多变： 在由液态铁水变为固态板坯中生产、设备、物料等
甚至造成生产中断。
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3.影响生产的因素
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另外，炼钢厂设计的依据，除了项目建议书外，有一些依
据需由相邻专业提供。
例如对于转炉全连铸钢厂设计来说，主要包括：
(1)炼钢的生产规模(万t/a)，要注明一期和二期，或者是否 要留有未来发展的余地。
(2)产品的品种，包括钢种和产品尺寸(此项可由轧钢专业按
总任务书提出)。
(3)铁水成分，包括铁水中C、Si、Mn、P、S等元素的含量，
厚度
宽度
长度
炼钢废钢 ＜250
＜500
＜1000
连铸废钢 ＜250
＜500
＜1000
成品废钢 ＜300
＜500
＜1000
打包废钢 ＜300
＜500
＜1000
年需废钢XXX万吨。
ppt课件
单重（t）
＜1.0 ＜1.0 ＜1.0 ＜0.8
14
(4)氧气转炉的容量和座数(委托单项转炉设计时要说明，做全 车间设计时可作指定或根据年钢产量确定；如果转炉是在现有 厂房内的改造项目，则尚需提供转炉周围的厂房尺寸和图纸)。 (5)连铸机浇铸的各种连铸坯断面尺寸、单机的生产能力、要 求的连铸机流数和台数、要求的连铸机类型(如弧形多点矫直、 立弯弧形多点矫直等)和基本半径。如果连铸机是在现有厂房 内增建或改建项目，则需提供连铸机周围的厂房尺寸和图纸。
冶金工厂设计基础 （钢铁冶金工厂设计）
ppt课件
1
钢铁生产工艺流程 1 长流程钢铁生产
2 短流程炼钢
ppt课件
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
ppt课件
11
炼钢工艺设计 1概述
ppt课件
12
炼钢厂设计的依据
炼钢厂设计的依据是用户向设计部门提出的经政府有关部
门核准的设计项目建议书或规划书，设计任务可能是：
（1）整个钢铁企业设计内容的一部分； （2）单独的一个炼钢厂； （3）炼钢厂的部分设施如炼钢炉炉体、连铸机等单项工程， 也可单独设计。
以及V、Ti、Nb等微量元素的含量(此项可由炼铁专业按总任
务书提出)。
ppt课件
13
炼钢原材料质量要求和供应
铁水成分
C
Si
Mn
4.0～4.3 0.4～0.6 ＞0.3
（%）
P ＜0.10
S ≤0.06
入炉铁水温度＞1250℃，年需铁水XXX万吨。
来源
厂内回收废 钢
外购废钢
废钢形状及单重表
种类
形状尺寸（mm）
高炉炼铁 2×5050m3
509.74
2150mm板坯连铸
x2
499.51
2250mm热轧
550
823
转炉炼钢 3×300t
892.8
383.06
1650mm板坯连铸
x2
315.4
60
1780mm热轧
310
平整横 2030mm 冷 酸洗 切机组 轧
热轧商品 材（供南 沙冷轧）
平整分 卷机组
热轧商品材
项目实施
ppt课件
9
冶金工程项目基本建设工作流程图
政府部门
②项 目设 计
设计部门
项目
申请
设计项目建议书
修改意见 用户
设计方案设计图
①项目 申报
项目 批复
建设部门
修改意见
施工方案施工图
③项 目施 工
ppt课件
投产、生产、管
理
10
一个建设项目的设计，需要各种专业设计人员共同协作完成。 如在转炉炼钢车间的设计中，作为主体专业的钢铁冶金专业设计 人员所负责完成的任务是根据设计任务书，进行转炉炼钢厂的工 艺设计，它主要包括制定产品大纲；对生产的钢种，制定生产工 艺路线；炼钢主体设备的设计与选择；设计并绘制炼钢车间的工 艺布置平面图和剖面图；提出其他辅助专业设计所需要的设计工 艺要求和资料等。
(6)对于转炉全连铸炼钢厂整体设计，需提供到达车间的基本 原料(石灰、铁矿、氧化铁皮等)的成分和粒度，废钢(尤其是外 供废钢)的类型和品质，可供应的各种能源的状况，可供耐火 材料(主要是炉衬材料)的类型和品质等，并且提出这些物品的 运输方式。
总能力：铁水823、钢坯874.9、热轧860、冷轧320（含酸洗）万吨
ppt课件
6
宝钢湛江项目总二图、及总物平流面布置图
辅料
预留二期用地
混匀
原料
预留二期用地
烧结
原料
预留二期用地
球团
化产
预留二期用地
Байду номын сангаас
焦化
预留二期用地
炼铁
ppt课件
2030冷轧
炼钢连铸
2250热轧 1780热轧
1550冷轧
7
设计工作程序
部署和安排，使设计意图具体化，细化总平面布局、功能分区、总体布置、空间组
合、交通组织等；细化总建筑面积等各项技术经济指标。
(2)初步设计的目的是为了满足编制施工招标文件、主要设备材料订货和编制施工
图设计文件等的需要。要做到六定：定规模、定设备、定方案、定总体、定定员和
定投资。对于建设一个炼钢厂，在做出的初步设计报告中，首先应阐述设计依据，
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
钢铁厂实际设计中出现的问题
1、设备安全生产
设计的设备如果不能保证安全生产，投 产后将容易造成事故。
2、前后工序的产量匹配
（1）厂际之间：炼铁-炼钢之间产量匹配
（2）厂内工序之间：转炉-精炼-连铸匹配
电炉-精炼-连铸匹配
ppt课件
5
宝钢湛江项目金属料平衡图
然后介绍钢厂的规模和产品的方案，生产的工艺流程，生产设备容量及其基本参数，
车间厂房的组成和基本尺寸，各项生产和原材料及能源的消耗指标，设计成本和投
资总概算，人员配备，各项工艺设备的性能和所需数量及其重量，车间平面图，车
间纵横剖面图，车间内各层平台平面图，炼钢炉炉型及连铸机辊列图等。此外，还
包括有关辅助专业的介绍，如燃气、氧气、热力、供排水、仪表、电力、通风、机
械化、技术经济和土建等。
(3)施工设计的目的应当满足设备材料采购、非标准设备制作和施工需要，并注明
建设工程合理使用年限。设计出进行施工所需的各种工艺施工图纸，如车间平面与
剖面总图、炉型及砌砖图、吹氧喷头图和中间包砌砖图等，主要是为有关专业的施
工图提供工艺条件和要求。
ppt课件
8
设计前期工作
设计工作
为解决总体方案和建设总体部署等重大问题，需进行总体规划或总体设计。
一般建设项目的设计分为初步设计和施工图设计两个阶段。技术复杂而又缺乏设
计经验的专业工程，可以在施工图设计前增加技术设计，然后在此基础上编制施工
图设计。
(1)制订方案设计文件，它的目的是满足编制初步设计文件和控制概算的需要。 大中型建设工程的方案设计是在核准的立项文件的基础上，对建设项目进行总体