转炉造渣操作及其对脱磷的影响
转炉造渣操作及其对脱磷的影响
任海军李军辉
( 杭州钢铁集团公司转炉炼钢厂 310022 )
摘要：从氧气顶吹转炉脱磷的热力学分析人手，探讨了冶炼过程中炉渣碱度、(FeO)含量对脱磷的影响、回磷的原因、影响因素及防止措施等，指出造渣过程应将炉渣碱度和(FeO)含量控制在合理范围内，同时必须应重视钢水的回磷问题。
关键词脱磷；热力学；炉渣碱度；回磷
炼钢生产中的脱磷效果主要是指成品钢中能够达到的最低含磷量。成品钢中含
磷量的多少，主要取决于转炉冶炼终点的磷含量和出钢过程的回磷量，而冶炼过程脱磷的效果又取决于炉渣的物理性质和化学性质。现从以下几个方面分析转炉炉渣对脱磷的影响。
1 造渣操作
1．1 成渣原理
俗话说炼钢先炼渣，所以造渣是转炉炼钢生产中主要的工艺操作之一。由于顶吹转炉的吹炼时间很短，快速成渣就成为顶吹转炉炼钢的核心问题之一，炉渣不仅要满足炼钢的要求，而且应该对炉衬的侵蚀最小。因此，在吹炼过程中炉渣必须遵循“早化、化透、作黏、挂上”八字方针的原则。从CaO-FeO-SiO
2
三元相图1600℃等温图中可知，在吹炼初期影响石灰溶解的主要原因是，石灰在渣化过程中，其表
面会形成质地致密、高熔点的2CaO·SiO
2
，阻碍着石灰进一步渣化。若渣中有足够
的FeO，可使2CaO·SiO
2解体，其成分点移至液相区，或是当SiO
2
含量超过25％时，
石灰溶解有所下降。为了加速石灰溶解，可以加入能急剧降低2CaO·SiO
2
熔点的溶
剂如铁矿石、萤石或少量的MgO等。这几种物质都能够扩大CaO—FeO—SiO
2
三元相图液相区，对成渣有利。
1．2 造渣料的确定
石灰的加入量必须根据铁水的成分和重量、炉渣碱度及吹炼的钢种对磷、硫的要求，由下列计算公式确定：
石灰加入量= 2.14*[Si%]x R x G x l000/有效CaO (1) 式中2．14—— SiO ／Si=60／28=2．14；
G ——铁水量，t；
有效CaO％——CaO石灰％一R×SiO％；
R ——炉渣碱度。
结合转炉厂生产实际情况，转炉公称容量为50t，铁水的装入量一般为43～46 t，总装入量一般为53～55t。如果废钢中的Si含量和铁水的Si含量相同或相近，根据高炉铁水si含量及其变化情况，现一般硅含量为0.65％左右，R取3.0，铁水含磷量较低，即[P％]小于0.20％时，按公式(1)计算，石灰加入量为2200～2500kg／炉，而作为助熔剂的冷却球，其加入量要根据炉内温度和造渣情况而定。
1．3 造渣料的加入时机
在正常的情况下，第一批渣料在一开吹时就分批均匀加入。第二批料的加入时间一般在硅、锰氧化基本结束后，第一批料已基本熔化好，碳焰初起时加入较为合适。第二批料应分小批量多次加入，这样加入对石灰的熔化比较有利，也有利于碳的均衡氧化。最后一批料必须在终点拉碳之前加完，否则太迟加入的渣料来不及熔化就要出钢，这样对钢水的质量有一定的影响。一般来说吹炼终点前3～4min必须加完最后一批渣料，具体要根据炉内情况确定是否加入。
第二批料加入过早或过晚对冶炼都不利。加入过早，炉内温度过低，第一批渣料还没有完全化好，又加冷料，渣料就更不易熔化了，有时还会造成石灰结坨，影响炉温的提高。加入过晚，正值碳的激烈氧化期，(TFe)含量低，当第二批渣料加入后，炉温骤然下降，不仅渣料不容易熔化，而且容易产生金属喷溅。同时由于炉温的骤然降低，抑制了碳氧反应的进行，当炉温再度提高后，就容易造成大喷溅。
第二批料的加入时间要根据炉渣的熔化情况及炉温的高低而定。炉渣熔化不好，可适当加入少量的萤石进行调整。炉温较高时，可加人适当的冷却剂如铁矿石进行调整。
2 提高脱磷效果
2．1 脱磷反应原理
磷在钢液中能够无限溶解，而它的氧化物P
2O
5
在钢中的溶解度很小，因此要去除
钢中的磷，首先必须使磷氧化，并使氧化产物能够进入炉渣。其次要把磷的氧化物固定在炉渣中，不让它再分解返回到钢液内。
脱磷反应是由以下几个步骤组成的：
2[P]+5(FeO)= P
2O
5
+5Fe (1)
3(FeO)+( P
2O
5
)=(3FeO·P
2
O
5
) (2)
(3FeO·P
2O
5
)+3(CaO)=3CaO·P
2
O
5
+3(FeO) (3)
综合上述反应为：
2[P]+5(FeO)+3(CaO)=3CaO·P
2O
5
+5(Fe) (4)
2．2 影响脱磷的因素
影响脱磷反应的因素很多，从热力学角度分析，根据脱磷反应的平衡条件和磷的分配系数，影响脱磷的主要因素是炉渣成分和温度。炉渣成分对脱磷主要反应是渣中氧化铁含量和炉渣的碱度。
2．2．1 (FeO)对磷的作用
由式(1)、(2)可知，(FeO)在脱磷过程中起双重作用，一方面是作为磷的氧化剂
使钢液中的磷氧化为P
2O
5
，另一方面是把(P
2
O
5
)结合成(3FeO·P
2
O
5
)的基础化合物的作
用。所以炉渣中存在(FeO)是去磷的必要条件。
但是(FeO)对脱磷反应的影响比较复杂，当(FeO)很低时，石灰不能很好地熔化，显然不能脱磷。但是(FeO)过高，将稀释(CaO)的脱磷作用。(FeO)与碱度对脱磷的综合影响是，碱度在2．5以下，增加碱度(石灰用量)对脱磷的影响大。碱度在2．5～4．0时，增加(FeO)对脱磷有利，但过高的(FeO)反而会使脱磷能力下降，见图l。
对于一定的炉渣，(CaO％)／(FeO％)比值以2．5—3．0为最好，而(FeO)含量为14％～18％时最佳。
2．2．2 (CaO)对脱磷的作用
为了从钢液中脱磷并把脱磷产物留在渣中，必须降低(P
2O
5
)的活度，这可以靠石
灰来实现。因为(P
2O
5
)在高温时不稳定，容易分解或被硅锰还原，而(3CaO·P
2
O
5
)则
比较稳定，所以渣中有CaO的存在是脱磷的充分条件。适当提高渣中的CaO含量，可提高脱磷效果。但CaO并不是越高越好，炉渣碱度控制在2．8—3．5时脱磷的效果最好。
除上面两个因素以外，炉渣的温度对于脱磷也有很大的影响。因为在整个脱磷过程中一直处于放热反应，所以渣温偏低时有利于脱磷。因此要想更有效地在转炉中脱磷就是要使炉渣中有一定的碱度和FeO，同时把渣温控制在一定的范围之内。
3 回磷
成品钢中的磷含量一般高于冶炼终点的磷含量，这种现象称为回磷。其原因：一是由于合金化过程带人的磷，二是钢水的回磷。终点钢水温度高和出钢过程下渣量多，都会造成回磷量增加，一般回磷量在0.005％～0.02％之间，有时会更高。3．1 产生回磷的原因
冶炼终点一般认为脱磷反应已经达到平衡，但是在出钢过程中向钢包内加入脱
氧剂将使钢中的氧以及渣中FeO发生变化并且有所下降，脱氧产物SiO
2、A1
2
O
3
，等进
入炉渣，使炉渣碱度降低，从而打破了脱磷反应的平衡状态，有利于P
2O
5
)的分解和
还原，磷又有部分被还原回钢液中。回磷反应与下列各种反应有关。
(1)渣中FeO与脱氧剂作用：
2(FeO)+[si]=( SiO
2
)+2[Fe] (5)
(FeO)+[Mn]=(MnO)+[Fe] (6)
(2)炉渣与脱氧产物作用：
2(3CaO·P
2O
5
)+3(SiO
2
)=3(2CaO·SiO
2
)+2(P
2
O
5
) (7)
(3)渣中P O，与脱氧剂的作用：
(P
2O
5
)+5[Mn]=5(MnO)+2[P] (8)
2(P
2O
5
)+5[Si]=5(SiO
2
)+4[P] (9)
3(P
2O
5
)+10[AI]=5(A1
2
O
3
)+6[P] (10)
(4)渣中3CaO·P
2O
5
直接同脱氧剂作用：
(3CaO·P
2O
5
) +5[Mn]=2[P]+5(MnO)+3(CaO) (1 1)
2(3CaO·P
2O
5
)+5[si]：4[P]+5(SiO
2
)+6(CaO) (12)
3(3CaO·P
2O
5
)+10[A1]=5(A1
2
O
3
)+6[P]+9(CaO) (13)
上述反应的共同结果，导致了钢水回磷的发生。
3．2 影响回磷的主要因素
通过上述对产生回磷原因的分析，可以得出影响回磷的主要因素有：
(1)出钢过程中下渣是钢水产生回磷的主要原因。下渣量越大，钢水回磷就越严重，特别是出钢前下渣或出钢口不圆造成出钢过程卷渣将使钢水回磷更为严重，因为无论是反应时间还是反应的动力学条件都比出钢后期下渣更有利于回磷。
(2)出钢合金化的不合理，比如出钢后期补加硅铁、碳化硅、碳粉等。因为它们密度小而容易浮在钢渣上面，直接与钢渣接触，这些合金都非常容易与渣中FeO反应，从而造成渣中FeO急剧下降，同时其反应产物又降低了炉渣的碱度，从而很大程度地增加了回磷倾向。
(3)吹氩时，如果使用的氩气压力过高，就会造成钢液一钢渣翻腾、卷渣，形成一种“渣洗”现象，也会增加回磷的程度。
3．3 防止回磷的措施
要防止钢水回磷，首先要挡好渣，减少出钢过程的下渣量最为关键。其次是规范出钢过程的合金化操作，杜绝出钢后期补加合金(如硅铁、碳化硅、碳粉等)。另外，如果炉渣过稀或下渣量大应及时向钢包内添加石灰粉、精炼渣稠化炉渣，以减弱回磷反应的能力。
4 结论
(1)炉渣碱度控制在2．8～3．5范围内，且具有合适的终点温度，就能满足冶炼一般钢种的脱磷问题。
(2)脱磷反应的关键是过程渣要化透和有适当的FeO含量，并不是片面地追求高碱度。
(3)无论是在出钢过程中还是在以后的生产工序中回磷的问题都是不容忽视的。
氧气顶吹转炉脱磷影响因素分析及操作工艺的优化_郭云飞
檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻殤殤 殤 殤 分析探讨 氧气顶吹转炉脱磷影响因素分析及操作工艺的优化 郭云飞（炼钢厂） 摘要：对30t 氧气顶吹转炉脱磷过程的影响因素作了分析，在脱磷反应热力学和动力学分析的基础上，从磷 在炼钢过程中的氧化还原反应原理出发，寻找出影响氧气顶吹转炉脱磷的因素，结合实际生产，提出了优化顶吹转炉脱磷工艺的操作方法， 解决生产中出现的磷高问题。关键词：顶吹转炉脱磷工艺钢水回磷炉渣碱度 Analysis on Dephosphorization Factors of LD Converter and Optimized Operation Guo Yunfei （Steel-making Plant ） Abstract ：By analyzing affecting factors during the dephosphorization of 30t LD converter．The factors affecting dephos-phorization are found based on the thermodynamics and kinetics of dephosphorization reaction as well as the principle of redox reaction of phosphorus in steel-making process．The operation method of optimizing dephosphorization of LD con-verter is put forward to solve production problems． Key words ：LD converter ；dephosphorization process ；rephosphorization of molten steel ；slag basicity 前言 转炉炼钢厂建于1971年，目前有公称容量30吨的氧气顶吹转炉三座，具备年产钢240万余吨，平均冶炼周期不到22分钟，具有冶炼速度快、周期短的特点。近年来，用户对低磷钢的需求大大增加，对钢中磷的质量分数提出了很高的要求， 炼钢厂目前冶炼的钢种要求磷含量低于0．025%占30%左右；个别钢种如ER70S －6焊丝系列及HO8MnA 焊条系列要求磷含量低于0．020%以下。 磷对大多数钢种是有害元素，它能使加工性能与使用性能恶化。一般钢种成品要求含磷量≤ 0.040%，优质钢种含磷量要求≤0．010% 0.030%，理论上钢中含磷量达到0．01%时就会对钢的性能起 负面影响 ［1］ 。炼钢过程中的磷是由金属料和造渣材 料带入， 其含量均高于成品钢的要求。因此，脱磷是炼钢过程的基本任务之一。 在炼钢过程中，磷是一个多变的元素，在转炉内既可以氧化，又可以还原，出钢后还要发生回磷现象。本文研究钢水中磷的氧化以及钢包内钢水回磷的机理， 从磷在炼钢过程中的氧化还原反应原理及工人的操作失误出发， 寻找出影响氧气顶吹转炉脱磷及回磷的因素，结合实际生产，摸索出一套有效的预防措施， 解决生产中出现的磷高问题。1炼钢过程中磷的氧化还原 在炼钢温度下， ［P ］和［O ］相平衡的P 2O 5的分
转炉炼钢脱磷工艺的探讨
转炉炼钢脱磷工艺的探讨 【摘要】本文从脱磷的热力学分析入手，对冶炼过程中温度、炉渣碱度、渣中（FeO），等对磷含量的影响进行了探讨。同时探讨了回磷的原因、影响的因素和防止的措施。 【关键词】转炉炼钢；脱磷工艺；探讨 磷在钢中是以【Fe3P】或【Fe2P】形式存在，一般以【P】表示。磷含量高时，会使钢的朔性和韧性降低，即使钢的脆性增加，这种现象低温时更严重，通常把它称为“冷脆”。且这种影响常常随着氧，氮含量的增加而加剧。磷在连铸坯中的偏析仅次于硫，同时它在铁固溶体中扩散速度又很小。不容易均匀化，因而磷的偏析和难消除。由于炼铁过程为还原性气氛，脱磷能力较差。因此脱磷是炼钢过程的重要任务之一。在20世纪90年代中后期，为解决超低磷钢的生产难题，世界上各大钢厂都曾经进行过转炉铁水脱磷实验研究。 1、铁水预处理方法 1.1喷吹苏打粉处理 日本住友公司鹿岛厂开发的“住友碱精炼法”是成功用于工业生产的苏打精炼法。 工艺流程：从高炉流出的铁水先经脱硅处理，即将高炉铁水注入混铁车内，用氮气输送和喷吹烧结矿粉，喷入量为每吨铁水40公斤，最大供粉速度为每分钟400公斤，最大吹氧量为每分钟50立方米，脱硅量约为0.4%。脱硅处理后的铁水硅含量可降到0.1%以下。然后用真空吸渣器吸出脱硅渣，进行脱磷处理，以氮气为载气向铁水中喷入苏打粉，苏打粉用量为每吨18公斤，最大供粉量为每分钟250公斤，最大吹氧量为每分钟50立方米，处理后铁水中【P】≤0.001%，【S】≤0.003%，再用真空吸渣器吸出脱磷渣，并将其送到苏打回收车间，经水浸后可回收约80%的Na2O，最后将处理过的铁水倒入转炉冶炼。 1.2喷吹石灰系熔剂处理 由于石灰系熔剂具有成本低，对环境污染小的优点，因此受到重视，并不断对其深入研究，以使其满足精炼铁水的需要。
氧气转炉留渣-冶金之家
氧气转炉“留渣+双渣”炼钢工艺技术研究 王新华1，朱国森2，李海波2，吕延春2 (1.北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083；2.首钢技术研究院，北京100043) 摘要：首钢迁钢公司和首秦公司大规模采用了“留渣+双渣”转炉炼钢新工艺，大幅度减少了炼钢渣量和石灰、白云石消耗。文章介绍了其中所开发的3项重要技术：①脱磷阶段采用低碱度(w(CaO)/w(SiO2)∶1.3～1.5)和低MgO质量分数(≤7.5%)渣系，形成流动性良好和适度泡沫化炉渣，解决了脱磷阶段结束难以快速足量倒渣和渣中金属铁质量分数高这两大问题；②针对脱磷阶段底吹搅拌弱问题，采用了低枪位和高供氧强度吹炼方法，利用顶吹氧气流加强金属熔池搅拌，获得了良好脱磷效果；③通过加快生产速度，特别是对“炼钢-精炼-连铸”生产合理组织调配，在转炉冶炼时间增加大约4min情况下，钢产量并没有减少。 关键词：转炉炼钢；少渣；石灰消耗；脱磷；炉渣 中国钢铁工业近20年来发展迅速，对国民经济快速增长发挥了重要作用，但在节省资源、能源和减少炉渣等固体废弃物排放等方面，目前面临着巨大的压力和挑战。以占中国产钢量90%以上氧气转炉炼钢为例，每年生产约6.2亿t粗钢，要产生6000万t以上炉渣，消耗3100万t以上石灰和700万t以上轻烧白云石，而用于生产炼钢石灰和轻烧白云石的石灰石与生白云石矿产均为重要的不可再生资源。 2001年Ogawa等[1]报道了新日铁开发的MURC转炉炼钢新工艺及其在8t转炉的试验情况，该工艺将转炉冶炼分为2个阶段，在第1阶段主要进行脱硅、脱磷，结束后倒出部分炉渣，然后进行第2阶段吹炼，吹炼结束后出钢但将炉渣保持在炉内，下一炉在炉内留渣情况下装入废钢、铁水，然后进行第1和第2阶段吹炼，并以此循环往复。近年来，新日铁陆续报道了MUCR工艺相关情况[2-10]，新日铁公司的大分、八幡、室兰、君津等钢厂采用了该工艺，产钢占新日铁总产钢量55%左右，转炉炼钢石灰消耗减少40%以上，但对其中许多关键技术，如液态渣固化、脱磷阶段炉渣碱度、供氧参数、脱磷工艺、倒渣控制等基本没有报道。 20世纪50～70年代，中国一些转炉钢厂在铁水硅、磷质量分数高时，为了降低石灰消耗，减少吹炼过程喷溅，改善脱磷效果，曾采用过出钢后留渣或“留渣+双渣”炼钢工艺。后来，随着高炉生产水平提高(铁水硅质量分数降低)，高磷铁矿石用量减少(铁水磷质量分数降低)，以及顾忌留渣造成铁水喷溅安全隐患，留渣或“留渣+双渣”炼钢工艺没有在更大规模推广采用。 近年来中国国内钢厂开始试验采用“留渣+双渣”转炉炼钢工艺，其中首钢在其迁钢公司5座210t复吹转炉和首秦公司3座100t复吹转炉大规模采用了该工艺方法，取得了炼钢石灰消耗减少47%以上，轻烧白云石消耗减少55%以上，渣量降低30%以上的效果。 1 首钢采用“留渣+双渣”炼钢工艺情况 首钢迁钢公司第一和第二炼钢分厂共拥有5座210t顶底复吹转炉，氧枪采用5孔喷头，马赫数为2.0，供氧强度在3.3～3.4m3/(min·t)范围，年产钢810万t，主要产品包括汽车、家电用冷轧钢板、电工钢板、管线钢板、容器板、造船板等。首秦公司拥有3座100t顶底复吹转炉，氧枪采用4孔喷头，马赫数为2.0，供氧强度在3.6～3.8m3/(min·t)范围，年产钢260万t，主要生产优质中厚板(管线、造船、桥梁、高层建筑、海洋平台用钢板等)。如图1所示，迁钢公司和首秦公司采用的氧气转炉“留渣+双渣”炼钢工艺主要包括以下环节： ①转炉冶炼结束出钢后将炉渣留在炉内；②采用溅渣护炉将部分炉渣溅至炉衬表面加以固化，再补加一定量石灰、白云石对炉底液态渣进行固化；③对炉渣固化加以确认，然后装入废钢、铁水；④进行第1阶段吹炼(脱磷阶段)，结束后倒出炉内60%左右炉渣；⑤进行第2阶段(脱碳阶段)吹炼，结束后出钢，但将炉渣留在炉内，进入下炉次冶炼并以此循环往复。
转炉脱磷及深脱磷
精心整理转炉脱磷工艺 近年来，随着我国钢材的发展，对低磷钢的生产要求越来越高，对高级别钢特别是低磷钢的需求大大增加，这些产品对钢中磷的质量分数提出了很高的要求，大多要求磷含量低于0.015%；低温用钢管、特殊深冲钢、镀锡板要求钢中磷低于0.010%；一些航空、原子能、耐腐蚀管线用钢要求磷低于0.005%，所以超 法， 空间大，允许强烈搅拌钢水，顶吹供氧，高强度底吹，不需要预脱硅，废钢比较高，炉渣碱度比较低，渣量低，处理后铁水温度较高（1350），脱磷效率明显提高。 1转炉脱磷新工艺 1.1JFE福山制铁所
福山制铁所，有两个炼钢厂（第二炼钢厂和第三炼钢厂）。该制铁所是日本粗钢产量最好的厂家。第三炼钢厂有2座320T的顶底复吹转炉，采用LD-NRP工艺（双联法），一座转炉脱磷，另一座转炉脱碳，转炉脱磷能力为450万t/a。该厂1999年开始全量铁水转炉脱磷预处理。 转炉脱磷指标：吹炼时间为10分钟，废钢比为7%~10%；氧气流量为30000 ），“三 25%，运送给第二炼钢厂。 脱磷转炉指标：吹炼时间为8min；冶炼周期为22Min;废钢比为10%（加轻废钢）；出铁温度为1350；渣量为40kg/t。 脱碳转炉指标：吹炼时间为14min；冶炼周期为30Min;锰矿用量为15kg/t （Mn回收率：30%~40%）；渣量为20kg/t（以干渣方式回收）。
1.3住友金属和歌山制铁所 住友金属和歌山制铁所粗钢产能390万吨。炼钢生产采用SRP法，100%铁水经转炉脱磷。该厂脱磷转炉与脱碳转炉设在不同跨，脱磷转炉和脱碳转炉的吹炼时间9~12min，转炉炼钢的冶炼周期在20min以内。一个转炉炼钢车间供钢水给三台连铸机，是目前世界上炼钢生产节奏最快的钢厂。SRP法优点是： IF钢 由于神户制钢生产的高碳钢比例较大，转炉的脱磷负荷大，铁水脱磷，脱硫预处理用H炉（专用转炉），处理过程分两步：首先在高炉出铁沟用喷吹法对铁水进行脱硅处理，用撇渣器去除脱硅渣后，将铁水在兑入H炉进行脱磷，脱硫。脱磷时，喷吹石灰系渣料，同时顶吹氧气；脱磷后，在喷入苏打粉系渣料脱硫。经预处理的铁水再装入另一座转炉进行脱碳。
莱钢转炉脱磷优化生产工艺措施
莱钢转炉脱磷优化生产工艺措施 摘要：通过对现有装备和工艺技术能力进行系统分析，莱钢炼钢厂通过完善与优化转炉护炉技术、推广应用连铸新技术和新工艺、在铁水预处理、转炉、二次精炼、等方面的先进工艺技术，保证了炼钢生产的稳定运行。 关键词：转炉品种结构工艺优化 1、前言 高效转炉工艺技术主要以保证质量为前提，以高作业率为基本手段来实现高质量、低成本。实现转炉的高效生产不仅需要科学管理，更重要的是持续不断的技术改造创新，采用优质耐材和先进工艺、生产设备技术，以不断提高转炉脱磷工艺技术装备水平。莱钢炼钢转炉系统经过近年来改革和发展，坚持走引进、消化、吸收、再创新的道路，在品种、质量等方面有了质的飞跃，而且自主开发集成了多项关键技术。目前，莱钢炼钢系统主要包括转炉炼钢和电炉炼钢，转炉炼钢现有3座50t转炉、1座60t转炉，5座120t转炉，相应配套小方坯连铸机、带钢坯连铸机、矩形坯连铸机、异型坯连铸机、板坯连铸机，生产能力为1 000万t/a。莱钢炼钢厂针对实际生产中存在的薄弱工艺环节，对现有设备工艺进一步优化改造，提高了生产装备水平，完善炼钢新工艺、新技术，进一步发挥了转炉的潜能，提高了质量，降低了成本。 2、依靠技术创新，提升工艺水平 自金融危机以来。全球钢铁消费需求不断下滑，国内钢企面临日益严峻的增支减利和结构优化调整压力。为了更好地生存与发展，坚持以效益为中心，以技术创新为手段，立足于自主开发，加快新技术和新工艺的集成应用，大力发展循环经济，挖掘节能降耗潜力；同时加大高端新产品开发力度，提高产品质量，改善品种结构，积极应对市场变化。莱钢炼钢系统充分发挥广大工程技术人员的聪明才智，大力开展技术攻关，提升工艺技术水平，促进了生产顺行，改善了产品质量，降低了生产成本。特别是在炼钢系统，不断开发和应用新技术、新工艺，依靠技术进步和创新，工艺降本增效和新产品开发工作取得了显著成效。 3、转炉炼钢工艺过程 在转炉炼钢过程中，通过氧枪向熔池内吹入氧气，与铁水中的碳、硅、磷、硫等元素反应生成炉渣、废气等，同时释放热量使熔液的温度升高，进而得到所需的钢种。该过程的原料包括：主原料(废钢和铁水)和辅原料(氧气、石灰、铁矿石、白云石等)，最后的温度和成分(主要指熔池碳含量)要求合格的钢水。在吹炼之前，由静态模型对整个炼钢过程需要的氧气量做出估算，吹炼进行到该值的86％左右时，进行第一次副枪检测，然后将检测到的熔池碳含量、熔池温度与本
转炉炼钢造渣工艺及效果评价
转炉炼钢造渣工艺及效果评价 摘要：本文简要介绍了炼钢造渣工艺和钢水脱磷情况，针对炼钢前期脱磷存在的问题，提出了改善造渣操作、降低钢中含磷量的一些技术措施，并对改进造渣工艺后的脱磷效果作出评价。 关键词：转炉炼钢造渣脱磷 磷是钢中常存杂质元素之一。在大多数情况下，磷对钢的质量是有害的，含磷量高时，钢材会形成“冷脆”。所以炼钢最重要的任务之一是在供氧时间内造成具有一定碱度、流动性适中的炉渣，从而把钢中的磷等杂质降低到合适的范围。我根据转炉炼钢造渣与脱磷的原理，提出了改善炼钢厂炼钢造渣与脱磷的一些措施。 一、炼钢成渣原理 造渣是转炉中主要工艺操作之一，控制成渣过程的主要目的是快速成渣。吹炼初期影响石灰溶解的主要原因是在液体炉渣和石灰的界面上首先生成高熔点的2CaO?SiO2，当SiO2含量超过25%时，石灰溶解速度下降，这可能是2CaO?SiO2硬壳生成所致。因此为了加速石灰溶解，必须加入能急剧降低2CaO?SiO2，熔点的溶剂，如矿石、萤石等，形成炉渣。 二、炼钢厂造渣操作与脱磷效果现状 1.造渣料与加入量的确定。 目前炼钢厂常用的炼钢造渣原料有石灰和矿石。 炼钢厂由于金属料装入量波动较大，检测手段不完善，炼钢过程控制还停留在经验控制上，没有计算机辅助计算，监控石灰、矿石加入量主要是炼钢工凭经验判断炉内情况后视炉内温度与渣况加入，未按有关公式事先计算。 2.炉渣碱度取前期、终点渣样分析结果。 3.造渣操作存在的问题与脱磷效果。 （1）造渣材料单一，缺乏化渣助熔剂。 （2）第一批料加入太晚，加入量太少，没有加入化渣剂。
（3）前期起渣时间太晚，炉渣碱度低，脱磷效果差。 三、炼钢造渣工艺的改进 1.造渣料的确定。 石灰的加入量:石灰的加入量必须根据铁水成分、重量，炉渣碱度及吹炼的钢种对磷中、硫的要求，由下列计算公式确定: 石灰的加入量=×R×G铁水×1000 式中：2.14：SiO2/Si=60/28=2.14，G铁水：铁水重量，单位：t，%CaO有效=%CaO石灰―R×%SiO2石灰。根据高炉铁水含量及其变化情况，当Si≤0.8%时，R取3.5，石灰加入量控制在900―1200g；当Si＞0.8%时，R取3.0，石灰加入量控制在1200―1500Kg。作为助熔剂的矿石，其加入量要根据炉内温度和造渣情况而定，一般控制在金属装入量的2―5%。炼钢厂转炉金属装入量在20―21吨，矿石加入量应控制在200―400kg范围。 2.造渣料的加入时间。 渣料的加入数量和时间对化渣速度有直接的影响。具体加入时间、数量参考如表。 在正常的情况下，第一批渣料是在开吹的同时加入第二批料的加入时间一般在硅锰氧化基本结束后，第一批料已基本熔化好，碳焰初起时加入较为合适，第二批料应分小批料多次加入。分小批多次加入对石灰的熔化有利。最后一批料必须在终点拉碳前加完，否则渣料来不及熔化就要出钢，这样对钢质量不利。转炉一般规定终点前3―4分钟加完最后一批渣料。 第二批料加得过早或过晚对冶炼都不利，加得过早，炉内温度过低，第一批渣料还没有完全化好，又加冷料，渣料就更不易熔化了，有时还会造成石灰结坨，影响炉温的提高。加得过晚，正值碳的激烈氧化期，FeO低，当第二批渣料加入后，不仅渣料不易熔化，容易产生金属喷溅，而且由于炉温的降低，抑制了碳的氧化，当炉温再度提高后，就会造成大喷溅。 四、提高脱磷效果 1.脱磷反应原理。 磷在钢液中能够无限溶解，而它的氧化物P2O5在钢中的溶解度很小，因此要去除钢中的磷，首先必须使磷氧化，并使氧化产物能够进入炉渣，其次要把磷
转炉留渣操作技术
转炉留渣操作技术 1 前言 氧气顶吹转炉留渣操作在20世纪80年代初期就已经提出，由于没有掌握留渣后操作安全规律，在兑铁时时常出现大喷，因此，留渣操作一直没有得到推广应用，但氧气顶吹转炉留渣操作可以大大降低钢铁料消耗、节约石灰，在转炉吹炼初期可以快速成渣，而且是高碱度氧化渣，有利于提高生产率，我们知道，钢铁料消耗占转炉生产成本80％左右的水平，因此，留渣操作具有显著的经济效益，特别是对于我们某厂公司，铁水资源不足的钢厂效益更是立竿见影，所以，只要从理论上找出留渣后兑铁发生大喷的根本原因，从操作上找出切实可行的规避措施，留渣操作从可持续发展和循环经济的层面上是大有可为的。2转炉留渣操作的可行性 某厂二炼钢铁水成分如下： 铁水平均温度1250～1300℃冶炼终渣成分为：CaO：52％、MgO：8％、Si02：10％、FeO：18％。 兑铁时发生喷溅的主要原因是在兑铁瞬间，铁水中的碳和钢渣中的FeO发生激烈的C-O反应，生成的CO气体急剧膨胀，把铁水和钢渣带出炉口，因此，只有解决兑铁时的C-O激烈反应，才能避免大的喷溅。 3留渣操作的特点 由于炼钢生产节奏快，一炉钢在冶炼过程中，其吹炼时间只有十几分钟，也就是说要在十几分钟的吹氧时间内形成具有一定碱度、良好流动性、合适且
TFe和MgO含量正常泡沫化的炉渣，以保证冶炼成分和温度同时双命中的钢水，并减少对炉衬的侵蚀，留渣操作贯穿于炼钢整个冶炼周期，主要是靠所留炉渣的物理热和炉渣化学性能，使其具有迅速参与反应、并促进前期炉渣的快速形成、提高去除P、S的效率、节省石灰用量。 3.1有利于去磷 在氧气顶吹转炉中，磷的氧化是在炉渣-金属界面中进行的，其反应式为： 生成的磷酸铁在高温下极其不稳定，它可以重新分解生成P2O5，而P2O5是不稳定的化合物，因此，仅靠生成P2O5。不能去除磷，但P2O5是酸性化合物，若用碱性化合物与其结合生成稳定的化合物可以去除。研究认为，在碱性渣中P2O5与CaO形成稳定的(CaO)x P2O5型的化合物，其中x为3或4，因此，操作中需加入石灰，使其生成稳定的化合物3CaO· P2O5。或4CaO·P2O5存在于渣中，才能有效去磷，其反应为： 从式中可以看出脱磷的条件，(1)提高CaO含量即提高炉渣碱度，(2)提高炉渣氧化性，即FeO含量，(3)降低熔池温度。 以上分析可以说明，留渣操作对脱磷是有利的，因为(1)冶炼初期熔池温度比较低，碱度一般在1.8～2.2之间，且渣中含有一定的FeO，满足脱磷的热力学条件，(2)留渣操作可以使初期成渣速度更快、流动性好，满足脱磷的动力学条件。 3.2提高钢水收得率 一般转炉终渣FeO含量在15％左右，渣中游离的铁渣按8％计算，每炉留渣
脱磷转炉系统设备使用、操作规程-终稿
版权所有 泰山不锈钢厂 1 脱磷转炉系统设备使用、操作规程 文件编号（ ） 编 制 审 核 批 准 批准日期 实施日期
版权所有 泰山不锈钢厂 2 文 件 修 改 履 历 表 文件名称 修改原因 编写/修改 审核 批准 实施时间
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版权所有 泰山不锈钢厂 4 脱磷转炉系统设备使用、操作规程目录 序号 文件名称 页码 1 使用者应具备的基本素质和技能 2 应遵守的制度、规程、纪律 3 转炉主要设备与技术性能 4 操作程序、作业内容和注意事项 5 常见故障的原因及排除方法 6 岗位点检、维护的具体要求 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
版权所有 泰山不锈钢厂 5 脱磷转炉设备使用操作规程 1.使用者应具备的基本素质和技能 1.1.转炉炉长、一助手、炉前工必须经过岗前培训，考核合格后，持证上岗。 1.1.1.掌握转炉顶底复吹冶炼工艺的理论知识和操作技能。 1.1. 2.掌握转炉系统设备的原理、性能、结构。做到“三好”（管好、用好、修好）、“四会”（会使用、会保养、会检查、会排除故障）、“四懂”（懂原理、懂结构、懂性能、懂用途）。 2.应遵守的制度、规程、纪律 2.1.实行定人、定机，凭证使用，不准非岗位人员操作使用设备。 2.2.严格遵守开炉条件确认制度。（操作之前必须确认：转炉倾动连锁、氧枪系统连锁、供氧系统参数检测、控制、底吹系统的检测、控制和连锁、原材料系统的检测、控制和连锁、汽化冷却系统检测、控制和连锁、烟气净化系统检测、控制和连锁、煤气回收系统的检测、控制与连锁等正常，满足安全生产要求） 2.3.严格遵守设备安全操作、维护规程和工艺技术规程、工艺制度（装料制度，供氧制度，造渣制度，温度制度，终点控制及合金化制度），做到标准化作业。 2.4.发现异常要立即按操作程序采取措施，自己不能处理的应及时通知调度及维修人员，组织有关人员进行检查，处理。 2.5. 严格遵守交接班制度（准确了解上班生产情况，存在问题及时处理，掌握炉子、原料、氧枪、铁水、各连锁等情况，参加班前会，传达清楚本班生产任务和安全注意事项，进行设备点检和条件确认。做到七不交接五不走，认真填写交接班记录）。 2.6.严格落实炉型、炉衬维护制度。 2.7.严禁转炉超装、超负荷和带病运转。 2.8. 氧枪操作就是调节氧压和枪位，根据技术规程确定的冶炼操作方式进行操作，底吹经调试确定供气模型后，运行为自动控制，主要操作是监控、以据故障处理程序处理异常情况。在生产过程中，不准随意调整氧枪、底吹等工艺参数定值和连锁条件，不准随意取消安全装置与连锁，如需调整，必须由工艺技术科转炉工艺员提出申请、由安全科、设备科专业负责人会审确定，审批后，安排专业人员实施调整，并做好记录建档。
转炉脱磷效果影响因素分析
转炉脱磷效果影响因素分析 徐文静 摘要：从氧气顶吹转炉脱磷的热力学分析入手，探讨了冶炼过程中温度、炉渣碱度、（Fe O）对磷含量的影响，回磷的原因、影响因素及防止措施等，指出应控制炉渣碱度、终点温度、（Fe O）在合理范围内，应重视钢水回磷问题。 关键词：磷；碱度；温度；回磷 1 前言 炼钢生产中的脱磷效果,主要是指成品钢中含磷量的高低，而成品钢中含磷量的多少，主要取决于转炉冶炼终点的磷含量和出钢过程的回磷量。下面从这两个方面入手对转炉脱磷效果进行分析。 2 冶炼过程中磷含量的控制 2.1脱磷的基本反应 脱磷反应是在钢—渣界面进行的，按炉渣分子理论的观点，由下列反应组成：
5(Fe O)=5[O]+5[Fe] 2[P]+5[O]=(P 2O 5 ) (P 2O5)+4(C aO)=(4Ca O.P 2 O 5 ) 2[P]+5(F eO)+4(Ca O)=(4C aO.P 2O 5 )+5[Fe] lg K=lg(a 4C a O.P2O5)/{[%P]2.a5 F e O .a4 C a O } =(%C a4.P 2 O 9 ).r C a4 .P 2 O 9 /{[P]2.f2 P [%Fe O]5.r5 F e O .(%Ca O)4.r4 C a O } =40067/T-15.06 (1) 式中K—脱磷反应的化学平衡常数; T—钢水温度。 为了分析方便，以脱磷的分配比: L P =(%P 2 O 5 )/[%P]2 表示炉渣的脱磷能力。由（1）式可得： L P =(%P 2 O 5 )/[%P]2=K.(Fe O)5.(%C aO)4.f2 p .r5 F e O. r5 C a O /r C a4P2O9 (2)
转炉脱磷热力学及双渣操作分析(精)
转炉脱磷热力学及双渣操作分析 一、转炉脱磷的冶金条件 众所周知, FeO 和 CaO 是生成稳定磷酸盐的最主要的氧化物。在转炉炼钢中, 我们以 FeO 为氧化剂,以 CaO 为磷氧化产物的稳定剂。通常炼钢脱磷反应如下: 1 在渣钢界面上 ][5][5 (5O Fe FeO += (1 2在与渣相相邻的金属层中 (][5][252O P O P =+ (2 3 在与金属相相邻的渣层中4( ( 4 (5252O P CaO CaO O P ?=+ (3 总反应描述为 []((([]Fe O P CaO CaO FeO P 5445252+?=++ (4 根据萨马林的数据 (5 在式(5中,氧化物和磷酸四钙的活度甩摩尔分数表示。 K p 随温度的升高急剧减小,在 1673 、 1773 和 1873K 下。 K p 相应为 7.8 ×108、 3.5 ×107、 2.1 ×106 。 根据式(5 ,在金属与炉渣平衡的情况下, (6 由式(6可见,促进炉渣对金属脱磷的热力学因素有: 1加人固体氧化剂(铁矿石、铁皮或用高枪位向熔池吹氧以增大 a (FeO 2加入石灰和促进石灰在碱性渣中迅速溶解的物质以增大 a (CaO ,亦即增大自由 CaO (不与酸性氧化物结合的的浓度; 3用更新与金属接触的渣相的方法,亦即放渣和加入 CaO 与 FeO 造新渣的方法来减小4(52O P CaO a ?
4保持适当的低温,因为温度从 1673 增到 1873K ,使反应(4的平衡常数 K p 减小到 1/370 。 应当指出, 上述关于温度对脱磷影响的结论, 仅仅是从热力学观点看是正确 06. 1547008 lg lg 4 (5 ( 4(52-==?T a a K a K CaO FeO p O P CaO p 4 (5 ( 4(52][%CaO FeO p O P CaO a a K a P ?= 的,为了加速脱磷必须有适当的高温,因为高温可以迅速生成高碱度铁质炉渣, 和保证得到均质流动的炉渣使传质过程加速。 我们引入脱磷指数 L P —熔渣的脱磷在渣—铁间的分配比作为衡量熔渣的脱磷能力的大小,其值越大则表明熔渣的脱磷能力越大。 L P 可由如下反应式推得 2[P]+5[O]=(P 2O 5 (7 [][] 5 5 2 2
[硅铁,济钢,低温]济钢低温低硅铁水脱磷的工艺实践
济钢低温低硅铁水脱磷的工艺实践 【摘要】针对转炉冶炼低温低硅铁水终点磷含量偏高的现象，从冶炼前期成渣条件、氧枪吹炼枪位等几方面因素对脱磷的影响进行了分析。通过改善化渣条件、采取留渣操作和低温操作等相应措施，有效降低了终点钢水中的磷含量。 【关键词】转炉；低温低硅铁水；脱磷 【Abstract】Aiming at the phenomenon that high phosphorus content exist at the endpoint of smelting low silicon hot metal at low temperature in converter，we analysis a few factors which influence dephosphorization， such as the condition of early stage of the smelting slag， lance position of oxygen lance blowing gun. By improving the condition of slag and taking slag operation and low temperature operation， we reduced phosphorus content in the end of molten steel effectively. 【Key words】Converter；Low silicon hot metal at low temperature；Dephosphorization 低温低硅铁水的入炉给转炉操作带来了极大的困难，具体表现在炉渣化不透，中期返干严重，终点磷易出格，从而增加了后吹或点吹概率，影响着钢水的质量及转炉的寿命，增加了原料消耗，对降低成本非常不利。低温低硅铁水的冶炼还容易粘氧枪、烟道以及炉口，大大增加了工人的劳动强度，严重时甚至会打乱铸机节奏，造成被迫性停浇，产生生产事故。 为了解决这一生产难题，济钢炼钢厂210炼钢车间根据实际生产条件，通过原因分析、大量实践摸索，指定了一系列工艺优化措施，化渣效果得到改善，有效地解决了脱磷困难及粘枪的问题。 1 生产概况 2 磷高主要原因分析 2.1 化渣不良 转炉冶炼过程发生在钢渣间的脱磷反应主要是[1]： 4（CaO）+5（FeO）+2[P]=（4CaO?P2O5）+5[Fe]+Q（1） 有利于脱磷的条件为：低温、高碱度、高（FeO）、大渣量、良好的炉渣流动性。脱磷反应是强放热反应，在影响脱磷的诸多因素中，温度表现得尤为明显，控制好温度是脱磷的关键[2]。同时，炉渣良好的流动性对提高渣钢接触面积，促进脱磷具有积极的作用。而脱磷的最佳时期是冶炼前期，而能否尽快形成具有一定流动性和碱度的初期渣尤其关键。 但成渣的条件必须有充分的搅拌、适当高的熔池温度，这是促进脱磷反应的动力学条件。没有足够的温度，渣子不能熔化，即使能够熔化，如果温度不够高，渣子的流动性不好，仍
转炉溅渣护炉技术的工艺参数优化_高泽平
第5期2002年9月 湖 南 冶 金HU N AN M ET AL L U RG Y N o.5Sept.2002 收稿日期: 2002—03—10 转炉溅渣护炉技术的工艺参数优化 高泽平 (湖南冶金职业技术学院,湖南 株洲 412000) 摘 要:着重对溅渣护炉技术的工艺参数优化过程进行了探讨。确立了溅渣调渣原则,对转炉留渣量、 出钢温度、氮气压力和流量、溅渣枪位与时间、溅渣率等工艺参数的控制进行了分析。指出了湘钢条件下的溅渣工艺参数的适宜范围。 关键词:转炉;溅渣护炉;工艺参数;优化 中图分类号:T F702+ .9 文献标识码:A 文章编号:1005—6084(2002)05—0031—04 PARAMETERS OPTIMIZATION OF CONVERTER SLAG SPLASHING G AO Ze ping (Hunan Metallurgy College of Professional Technology ,Zhuzhou 412000,Hunan )ABSTRACT : The optimisatio n o f some techno logical pa ram eters of the co nv er ter slag splashing w as discussed in this papers.Th e principle of adjustment of spla sh slag com po-sitio n was established by this discussio n .The controlling of splash slag quantity ,the tap-ping temperature,the nitrog en pressure a nd flux,the lance height in splashing slag ,and the rate o f splashing slag w ere analy zed too in this.The rang e of technological param e-ters of slag splashing a t the Xia ng tan Iro n a nd Steel Group Co .was described .KEY W ORDS :co nver ter ;slag splashing patching ;technological parameter ;optimizatio n 1 前 言 转炉溅渣护炉技术是近年来提高转炉炉龄的一项新技术。我国于1996年开始研究开发适合中国国情的溅渣护炉工艺。湘钢采用该技术后,转炉炉龄由原来的2000多炉提高到现在的平均炉龄过万炉,并在2001年成功突破了15000炉大关,转炉作业率上升到91%,年钢产量达200万t 。溅渣护炉的综合经济效益可达8.5元/t ,年创效益1700万元,达到国内先进水平。 溅渣护炉就是用喷枪将高压氮气喷出,使渣从喷射撞击区的孔穴外侧喷溅并粘附到转炉炉衬 上形成渣层,对下一炉冶炼起到保护炉衬的作用。因此,转炉终渣不仅满足冶炼过程的要求,而且 还应符合溅渣护炉的条件,即炉渣易于喷溅到炉衬上;溅到炉衬上的炉渣能很好地与之结合;所溅炉渣具有一定的抗高温侵蚀与耐火能力。这三个条件除与炉渣的成分有关外,溅渣动力学条件也极为重要。本文结合湘钢正常吹炼条件及溅渣工艺,对溅渣护炉技术参数的优化作进一步的研究。 2 溅渣护炉技术应用条件 湘钢转炉炼钢厂主体设备有80t 氧气顶吹
脱磷转炉本体(包括氧枪)操作规程
脱磷转炉本体(包括氧枪)操作规程目录1总则 1.1使用范围 1.2结构简述 1.3设备性能 2安装、试车技术要求 2.1安装要求 2.2试车要求 3自动控制 4操作程序 5开新炉操作 5.1开新炉前检查 5.2开新炉 6安全检查 6.1运行中 6.2运行中紧急停车 7设备点检交接班制度
1总则 1.1适用范围 本规程使用于泰山不锈钢厂脱磷转炉维护和检修， GOR转炉本体与此相同，亦可参照使用。 1.2结构简述 泰山不锈钢厂60t转炉为锥球形，其溶池由倒圆锥台体和球缺体组合而成，既炉身与炉底分离式。其转炉本体主要包括：炉壳装配、托圈装配、倾动装置、游动端轴承、驱动端轴承、炉体支撑装置及驱动端轴承润滑配管、游动端轴承润滑配管、炉体底吹气配管等部分。 1.2.1炉壳装配 炉壳装配主要由炉体、铸造炉口、挡渣板、吊座、斜楔等组成。转炉炉体由炉底、炉身、及炉帽三部分组成，转炉炉底为可拆卸式活炉底，炉底与炉身由T 型销钉固定，炉帽与炉身的外壳为一个整体，炉体为球面三点支撑，炉体主要采材质为16MnR。 炉帽上设有出钢口，为保护炉帽减小变形，在炉帽外壳钢板上焊有环形散状挡渣板，可避免喷溅物直接粘附在炉帽外壳钢板上，同时也可保护炉体和托圈。 1．2.2托圈与耳轴 托圈与耳轴用于支撑转炉炉体和传递倾动力矩。托圈断面为矩形箱体结构，托圈中部辅之以钢管，既增加了托圈的强度，又有利于冷热气体的流通交换，降低热应力。托圈与耳轴为过盈配合，轴向销加法兰联结，托圈主要材质为16Mn,耳轴主要材质42CrMo。由于耳轴受
热会产生轴向伸长和翘起变形，因此驱动侧、游动端耳轴轴承选用调心圆柱滚子轴承，且游动端轴承座为铰接连接。耳轴轴承采用干油润滑，润滑脂为中极压锂基润滑脂。 1.2.3倾动装置 倾动装置主要由右侧驱动、左侧驱动、一二次减速机、扭力杆装置、主令控制器装配、润滑系统等组成。倾动装置能够旋转±360°，以满足兑铁水、加废钢、取样、测温、出钢、倒渣、喷补炉等工作，并与炉下钢包车、烟罩等设备有连锁装置。 一次和二次减速机部用中极压工业齿轮油润滑，一次减速机油池润滑，二次减速机喷油润滑，必须保证各油路畅通，调节给油指示器，使各部润滑油量满足要求。 转炉倾动速度为无级调速，以满足各项工艺操作要求。在出钢、倒渣、人工取样时，转炉要平稳缓慢的倾动，以免钢渣猛烈晃动，甚至喷出炉口。当空炉或从水平位置竖起时，应采用较高的速度，以减少辅助时间。当接近预定位置时，采用低速运行，以使转炉定位准确，操作灵活。 当四台电机中的一台发生故障时，其它三台电机仍可工作8小时；当两台电机发生故障时，其它两台电机仍可正常冶炼一炉。 1.2.4炉体支撑装置 炉体支撑装置形式为螺栓带销球面支撑。整个支撑装置有两部分组成：一是托圈上三个互成120°的球铰装置与炉壳上部的支撑法兰组成倾动承载部分，承受炉体在垂直位置和倾动过程的载荷，其中位
转炉炼钢工艺流程
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： （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后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，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后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，停吹）； （5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢； （6）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。 上炉钢出完钢后，倒净炉渣，堵出钢口，兑铁水和加废钢，降枪供氧，开始吹炼。在送氧开吹的同时，加入第一批渣料，加入量相当于全炉总渣量的三分之二，开吹3-5分钟后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。如果炉内化渣不好，则许加入第三批萤石渣料。 吹炼过程中的供氧强度：
铁水除磷
铁水预处理脱磷技术 一铁水预处理脱磷的意义、背景、基本情况 1.1磷是绝大多数钢种中的有害元素，容易在晶界偏析,引起钢的低温脆性和回火脆性。近年来, 随着科学技术的迅速发展, 用户对钢质量的要求不断提高。例如, 对于低温用钢、海洋用钢、抗氢致裂纹钢和部分厚板用钢,除了要求极低的硫含量以外, 也要求钢中的磷含量< 0.101 %或0.1005 %。 此外, 为了降低氧气转炉钢的生产成本和实行少渣炼钢, 也要求铁水磷含量<0.1015 %。因此, 80 年代以来许多冶金工作者致力于研究铁水的预处理脱磷问题, 开发了各种处理方法。 铁水预脱磷处理可以分为氧化脱磷和还原脱磷,目前,各钢厂普遍采用氧化脱磷工艺。脱磷方法根据脱磷剂不同分为SARP法、铁水罐法、ORP法、转炉法和NRP法等。常用的两类: 一种是在盛铁水的铁水包或鱼雷车中进行脱磷; 另一种是在转炉内进行铁水脱磷预处理。这两种方法在工业上均得到了实际应用。 1.2在铁水预处理脱磷发展初期，是有许多专家学者持反对意见的。其原因如前所述，转炉具有较好的脱磷条件，铁水脱磷多一个工艺环节没有必要。但是后来实行的结果证明，实行铁水预处理脱磷具有一系列优点。 (1)降低铁水中的磷含量，减轻转炉负担，缩短转炉冶炼周期，提高转炉产量。同时可以减少转炉渣量，节省转炉造渣成本。 (2)可以冶炼低磷钢种，提高钢种规格，提高钢的质量。 (3)可以使高炉原料放宽，特别是可以使用磷含量高的铁矿石。这对于当前优质铁矿石资源越来越紧张、价格越来越高的形势下，更具有实际且重要的意义。 1.3铁水预处理脱磷的粉剂为：CaO42％-Fe2O346%-CaF212%。这一配比使最基本的配比，一般情况下还加入Al2O3，以减少CaF2的用量，此时的配比为：CaO40％-Fe2O344%-Al2O310％-CaF26%。用量大约为吨铁水35公斤。 铁水预处理脱磷在鱼雷罐车或铁水包内进行，用浸入式喷枪喷吹粉剂，载气是空气或富氧空气，脱磷过程中伴随着一定的温降，加上脱硫时的温降使铁水降温的幅度较大，如铁水的温度低于某一温度时，影响转炉的吹炼。这是铁水预处理过程中需要重视的问题。解决的办法之一是缩短吹炼时间、增加氧气的用量，在采用钝化石灰后，使喷吹比较顺利，可以缩短处理时间。 铁水预处理脱磷过程中会形成大量的渣，这些渣进入转炉会影响转炉的造渣和冶炼，所以必须设立扒渣站。 铁水预处理脱硅、脱磷是氧化的过程，脱硅脱磷后铁液中C、Si、Mn含量大幅度降低，特别是铁水中的硅已氧化完。这给转炉冶炼带来一定的困难，因为转炉造渣需要一定量的酸性物质SiO2，才能使加进去的渣料主要是CaO快速溶解。现在经过铁水预处理之后，转炉的功能由原来主要是脱磷脱碳变为主要是脱碳，转炉的功能简化了，吹炼时间缩短了，渣量减少了。这可以提高生产效率，对环保也有利。
《安全技术》之炼钢厂氧气转炉安全管理措施
炼钢厂氧气转炉安全管理措施 1、设备与相关设施 1.1 150t以下的转炉，最大出钢量应不超过公称容量的120％；200t以上的转炉，按定量法操作。 1.2转炉的炉容比应合理。 1.3转炉氧枪与副枪升降装置，应配备钢绳张力测定、钢绳断裂防坠、事故驱动等安全装置；各枪位停靠点，应与转炉倾动、氧气开闭、冷却水流量和温度等联锁；当氧气压力小于规定值、冷却水流量低于规定值、出水温度超过规定值、进出水流量差大于规定值时，氧枪应自动升起，停止吹氧。转炉氧枪供水，应设置电动或气动快速切断阀。 1.4氧气阀门站至氧枪软管接头的氧气管，应采用不锈钢管，并应在软管接头前设置长1.5m以上的钢管。氧气软管应采用不锈钢体，氧枪软管接头应有防脱落装置。 1.5转炉宜采用铸铁盘管水冷炉口；若采用钢板焊接水箱形式的水冷炉口，应加强经常性检查，以防止焊缝漏水酿成爆炸事故。 1.6转炉传动机构应有足够的强度，应能承受正常操作最大合成力矩；不大于150t的转炉，按全正力矩设计，靠自重回复零位；150t以上的转炉，可采用正负力矩，但必须确保两路供电；若采用直流电机，可考虑设置备用蓄电池组，以便断电时强制低速复位。 1.7从转炉工作平台至上层平台之间，应设置转炉围护结构。炉前后应设活动挡火门，以保护操作人员安全。 1.8烟道上的氧枪孔与加料口，应设可靠的氮封。转炉炉子跨炉口以上的各层平台，宜设煤气检测与报警装置；上述各层平台，人员不应长时间停留，以防煤
气中毒；确需长时间停留，应与有关方面协调，并采取可靠的安全措施。 1.9采用“未燃法”或“半燃法”烟气净化系统设计的转炉，应符合GB6222的规定；转炉煤气回收系统的设备、风机房、煤气柜以及可能泄漏煤气的其他设备，应位于车间常年最小频率风向的上风侧。转炉煤气回收时，风机房属乙类生产厂房、二级危险场所，其设计应采取防火、防爆措施，配备消防设备、火警信号、通讯及通风设施；风机房正常通风换气每小时应不少于7次，事故通风换气每小时应不少于20次。 1.10转炉煤气回收，应设一氧化碳和氧含量连续测定和自动控制系统；回收煤气的氧含量不应超过2％；煤气的回收与放散，应采用自动切换阀，若煤气不能回收而向大气排放，烟囱上部应设点火装置。 1.11转炉煤气回收系统，应合理设置泄爆、放散、吹扫等设施。 1.12转炉余热锅与汽化冷却装置的设计、安装、运行和维护，应遵守国家有关锅炉压力容器的规定。 2、生产操作 2.1炉前、炉后平台不应堆放障碍物。转炉炉帽、炉壳、溜渣板和炉下挡渣板、基础墙上的粘渣，应经常清理，确保其厚度不超过0.1m。 2.2废钢配料，应防止带入爆炸物、有毒物或密闭容器。废钢料高不应超过料槽上口。转炉留渣操作时，应采取措施防止喷渣。 2.3兑铁水用的起重机，吊运重罐铁水之前应验证制动器是否可靠；不应在兑铁水作业开始之前先挂上倾翻铁水罐的小钩；兑铁水时炉口不应上倾，人员应处于安全位置，以防铁水罐脱钩伤人。 2.4新炉、停炉进行维修后开炉及停吹8h后的转炉，开始生产前均应按新炉开炉的要求进行准备；应认真检验各系统设备与联锁装置、仪表、介质参数是否符合工作要求，出现异常应及时处理。若需烘炉，应严格执行烘炉操作规程。 2.5炉下钢水罐车及渣车轨道区域（包括漏钢坑），不应有水和堆积物。转炉生产期间需到炉下区域作业时，应通知转炉控制室停止吹炼，并不得倾动转炉。无关人员不应在炉下通行或停留。