炼钢-精炼-连铸工艺简介(PPT 40页)
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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-精炼-连铸工艺简介(PPT 40页)
LF的基本功能
1、脱硫：利用造碱性还原渣和电弧的高温区进行脱硫 2、加热：采用电极放电加热钢水 3、合金化：成份微调 4、均匀钢液和去除夹杂：采用底吹Ar气搅拌钢液 5、生产组织中的缓冲：平衡转炉和铸机之间的供钢节奏。
喂线工艺
在RH-KTB工位和LF工位都设有 喂线装置，线的种类为Ca-Si 线和Ca-Al线。
•
1、有事业的峰峦上，有汗水的溪流飞 淌；在 智慧的 珍珠里 ，有勤 奋的心 血闪光 。
•
2、人们走过的每一个足迹，都是自己 生命的 留言； 留给今 天翻过 的日历 ，留给 未来永 久的历 史。
•
3、人生是一座可以采掘开拓的金矿， 但总是 因为人 们的勤 奋程度 不同， 给予人 们的回 报也不 相同。
出钢温度可由下式计算：
T出=T凝+△t1+△t2+△t3+△t4+△t5+α 式中：△t1—出钢过程温降，℃
△t2—出钢完毕至精炼开始的温降，℃ △t3—钢水精炼过程温降，℃ △t4—钢水精炼完毕至开浇前的温降，℃ △t5—钢水从钢包至中间包的温降，℃
α—连铸要求的钢水过热度，℃
终点控制
钢水达到钢种成分和温度要求的时刻，称之为“终点”。 1）钢中碳含量达到所炼钢种控制要求； 2）钢中P、S含量低于规格以下的一定范围； 3）出钢温度能保证进行精炼和浇铸； 4）对于沸腾钢，钢水应具有一定的氧化性。
连铸工艺示意图
连铸工艺的优点
• 简化工艺流程，提高生产效率
连铸省掉了脱模、整模、钢锭均热和开坯等工序。
• 提高金属收得率
连铸的切头、切尾损失为1％-2％，可提高金属收得率10％-14％。
• 降低能耗
由于提高了成坯率，省掉均热、开坯等能耗。
连铸工艺部分讲义 ppt课件
13
第一部分：
二、中间包
连铸耐材
14
第一部分：
二、中间包
连铸耐材
15
第一部分： 连铸耐材
二、中间包
4、中间包的准备 ：
4.1 快换机件、上水口、座砖安装 4．1．1 喷涂：用石墨粉喷涂上水口座圈外圆和快换机构的加紧环内壁。 4．1．2 吻合：下装上水口并使其下表面露出加紧环1~2mm，调整上水口吹氩 进气口，必须使其与快换机构的吹氩喷嘴吻合。 4．1．3 检测压力：检查快换机构里的空气弹簧，其压力在1200~1600N。 4．1．4 清理：清理干净盖板下表面、上水口下表面和中包座圈上表面。 4．1．5 确认垂直：在中间包上方目测上水口是否垂直于水平面，否则重装。 4．1．6 捣打紧密：座砖、上水口座圈、定位板之间的缝隙必须使用已拌匀的 捣打料捣打紧密。 4．1．7 涂抹结合面：上水口与座砖结合面泥浆饱满，泥浆用玻璃水混成。 4．1．8 座砖就位：座砖底面与定位板上表面在安装前必须干净，就位后用木 锤打结实。 4．1．9 测试：安装完毕后用浸入式水口测试快换机构2次，观察快换机构是 否灵活，观察上水口与浸入式水口之间有无缝隙。
25
第一部分： 连铸耐材
二、中间包
8、关于长寿命中间包：
26
第一部分： 连铸耐材
二、浸入式水口
1、作用： 隔绝空气，防止
钢水二次氧化。
2、材质：
大多为镁碳或铝碳 加锆质材料组成， 也有石英材料制成 的。
结晶器卷渣示意图
保护渣层
结晶器卷渣示意图
A，B，C为卷渣处
27
第一部分： 连铸耐材
二、浸入式水口
一、连铸耐材
连铸耐材
8
第一部分：
二、中间包
连铸耐材
第一部分：
二、中间包
连铸耐材
14
第一部分：
二、中间包
连铸耐材
15
第一部分： 连铸耐材
二、中间包
4、中间包的准备 ：
4.1 快换机件、上水口、座砖安装 4．1．1 喷涂：用石墨粉喷涂上水口座圈外圆和快换机构的加紧环内壁。 4．1．2 吻合：下装上水口并使其下表面露出加紧环1~2mm，调整上水口吹氩 进气口，必须使其与快换机构的吹氩喷嘴吻合。 4．1．3 检测压力：检查快换机构里的空气弹簧，其压力在1200~1600N。 4．1．4 清理：清理干净盖板下表面、上水口下表面和中包座圈上表面。 4．1．5 确认垂直：在中间包上方目测上水口是否垂直于水平面，否则重装。 4．1．6 捣打紧密：座砖、上水口座圈、定位板之间的缝隙必须使用已拌匀的 捣打料捣打紧密。 4．1．7 涂抹结合面：上水口与座砖结合面泥浆饱满，泥浆用玻璃水混成。 4．1．8 座砖就位：座砖底面与定位板上表面在安装前必须干净，就位后用木 锤打结实。 4．1．9 测试：安装完毕后用浸入式水口测试快换机构2次，观察快换机构是 否灵活，观察上水口与浸入式水口之间有无缝隙。
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第一部分： 连铸耐材
二、中间包
8、关于长寿命中间包：
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第一部分： 连铸耐材
二、浸入式水口
1、作用： 隔绝空气，防止
钢水二次氧化。
2、材质：
大多为镁碳或铝碳 加锆质材料组成， 也有石英材料制成 的。
结晶器卷渣示意图
保护渣层
结晶器卷渣示意图
A，B，C为卷渣处
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第一部分： 连铸耐材
二、浸入式水口
一、连铸耐材
连铸耐材
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第一部分：
二、中间包
连铸耐材
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。
15
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
16
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
炼钢精炼连铸过程钢水PPT课件
渣洗脱硫
43
18
58
46
钢包脱硫
54
21
61
44
喷吹脱硫
76
20
74
58
真空室脱硫 72
7
90
27
由于在真空条件下增加从底部向顶部气泡 膨 胀扩大了熔池的搅拌功，熔池的搅拌功(B)比大气 压下熔池搅拌大26~46倍，提高脱硫效率。
第16页/共76页
2. 钢中磷
高炉冶炼是不能脱磷的，矿石、焦碳、石 灰中磷几乎全部进入了生铁。铁水中磷含量一 般在0.1~0.2%，炼钢的任务就是通过造渣把[P] 去除到在规定范围内：
带入钢水的[S]为14ppm；石灰中S=0.065%，
带入钢水中的[S]为26ppm。出钢时钢水中[S]
来源是：
废钢+生铁/% 铁水/% 矿石+造渣剂/%
低S石灰(0.035%)
26
37
37
高S石灰(0.065%)
21
32
47
可见，对于转炉冶炼超低硫钢，使用高质量含 硫低的石灰、废钢和造渣剂，防止转炉回硫是非常 重要的。
第7页/共76页
d[%S ] dt
Ks
A V
([%S
]t
(%S ) t Ls
)
将上式积分可得到脱硫效率R：
R [%S]开 [%S]终 1 exp[B (1 1/ )]
[% S ]终
11/
第8页/共76页
1.4 脱硫操作
（1）铁水脱硫
脱硫方法有鱼雷罐喷吹、铁水罐喷吹和KR法等， 脱硫效果如表所示。由表可知，铁水罐喷吹脱硫可 使入转炉铁水[S]达到10ppm，而鱼雷罐则为 20ppm。可见，防止脱硫渣回硫是非常重要的。
(四)连铸工艺与操作课件.ppt
精品
三、连铸生产工艺
上引锭杆 开浇 启车拉矫 脱引锭杆 切割 钢包更换 中间包更换
精品
停车
1.上引锭杆
油缸驱动→引 锭杆放到中间轨道→ 送入拉矫机引锭杆经 二冷段→入结晶器上 100-150mm→ 反 向 至结晶器下口 150mm 处 → 拉 矫 机 引锭杆夹紧定位→完 成安装操作.
精品
2.开 浇
连铸连轧新技术
第二讲 连铸工艺与操作
精品
主要内容
一、概 述 二、生产模拟 三、生产工艺 四、连铸设备 五、工艺参数
精品
一、概 述 1.连铸的发展概况 2.连铸机的特点 3.连铸机的机型
精品
1.连铸的发展概况
连续铸钢(连铸)是将钢水通过连铸机直接铸成钢坯 ，从而取代模铸和初轧开坯的一种钢铁生产先进 工艺。世界各国都以连铸比(连铸坯产量占钢总产 量比例)的高低来衡量钢铁工业生产结构优化的程 度和技术水平的高低。连铸的好处在于节能和提 高金属收得率。
精品
弧型连铸机：
设备高度明显下降，能够 适应提高拉速和加大断面的要 求
又分为:
直弧型连铸机:
采用直结晶器从结晶器下 保留2m直线段,然后为弧型段, 铸坯由直变弯,最后通过拉矫机 将弧形坯矫直; 优点:夹杂物易上浮,且比立弯式 高度低;
全弧型连铸机:
铸坯的运动轨迹是一条弧 线.结晶器,二冷段全为弧型,拉 矫机、切割机和出坯系统布置 在水平线上.
连轧为代 表，钢厂向紧凑化发展。
精品
2、 21世纪钢铁工业发展趋势
（1） 产品更加纯洁化 （2） 生产工艺更加高效低耗 （3） 生产过程对环境更加友好
精品
•
连铸液体金属是19世纪提出的。最初只能用
于浇铸低熔点的有色金属。1933年现代连铸之父
三、连铸生产工艺
上引锭杆 开浇 启车拉矫 脱引锭杆 切割 钢包更换 中间包更换
精品
停车
1.上引锭杆
油缸驱动→引 锭杆放到中间轨道→ 送入拉矫机引锭杆经 二冷段→入结晶器上 100-150mm→ 反 向 至结晶器下口 150mm 处 → 拉 矫 机 引锭杆夹紧定位→完 成安装操作.
精品
2.开 浇
连铸连轧新技术
第二讲 连铸工艺与操作
精品
主要内容
一、概 述 二、生产模拟 三、生产工艺 四、连铸设备 五、工艺参数
精品
一、概 述 1.连铸的发展概况 2.连铸机的特点 3.连铸机的机型
精品
1.连铸的发展概况
连续铸钢(连铸)是将钢水通过连铸机直接铸成钢坯 ，从而取代模铸和初轧开坯的一种钢铁生产先进 工艺。世界各国都以连铸比(连铸坯产量占钢总产 量比例)的高低来衡量钢铁工业生产结构优化的程 度和技术水平的高低。连铸的好处在于节能和提 高金属收得率。
精品
弧型连铸机：
设备高度明显下降，能够 适应提高拉速和加大断面的要 求
又分为:
直弧型连铸机:
采用直结晶器从结晶器下 保留2m直线段,然后为弧型段, 铸坯由直变弯,最后通过拉矫机 将弧形坯矫直; 优点:夹杂物易上浮,且比立弯式 高度低;
全弧型连铸机:
铸坯的运动轨迹是一条弧 线.结晶器,二冷段全为弧型,拉 矫机、切割机和出坯系统布置 在水平线上.
连轧为代 表，钢厂向紧凑化发展。
精品
2、 21世纪钢铁工业发展趋势
（1） 产品更加纯洁化 （2） 生产工艺更加高效低耗 （3） 生产过程对环境更加友好
精品
•
连铸液体金属是19世纪提出的。最初只能用
于浇铸低熔点的有色金属。1933年现代连铸之父
炼钢精炼工艺介绍PPT学习教案
氩搅拌强度越大越有利于脱硫。
知识点： 1、喂线机的组成、结构及工艺参数要求。
2、喂线的主要冶金效果有哪些。 技能点： 1、正确操作喂线机，掌握喂线工艺参数值的设定、计数。 2、掌握喂线脱氧、酸溶铝控制的计算。
第19页/共46页
3、喂线工艺
例： XGL生产，到站O:160pPM，要求出站O：35ppm，试计算喂入的铝线量？
FeSi75-C
72.0~80.0
化学成份，%
Mn
Cr
P
不大于
0.4
0.3
0.035
0.5
0.5
0.04
SiS%i-Ca包Ca%芯线B：a% P%
≥50
≥14
≥14
≤0.02
SiA%l线： Ca%
P%
≥50
≥28
≤0.02
S% ≤0.03
线径 Φ13mm
S% ≤0.03
线径 Φ13mm
S
C
0.02
允许电流负荷
抗折强度/Mpa
电阻率/μΩ·m
密度/g·cm3
电极
接头
电极接头电极 Nhomakorabea接头
知识点： 21000~31000A 1、精炼用主要耐火材料≮9.和8 辅助≮1材4.0 料的≮规7.5格、名≮6.称5 、性≮1能.60 及主≮要1.70
化学成份。
2、精炼用能源介质的要求、功能特点。
第8页/共46页
吹氩压力大，搅拌动力大，气泡上升快，气泡在钢水中停留时间短，同时与 钢水接触面积小。因而，为提高吹氩效果，应保持较低压力下，加大氩气流 量。
2．1．3氩气流量和吹氩时间 采用透气砖吹氩，吹氩时间不宜太长，一方面受钢水温度下降的限制，另一
知识点： 1、喂线机的组成、结构及工艺参数要求。
2、喂线的主要冶金效果有哪些。 技能点： 1、正确操作喂线机，掌握喂线工艺参数值的设定、计数。 2、掌握喂线脱氧、酸溶铝控制的计算。
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3、喂线工艺
例： XGL生产，到站O:160pPM，要求出站O：35ppm，试计算喂入的铝线量？
FeSi75-C
72.0~80.0
化学成份，%
Mn
Cr
P
不大于
0.4
0.3
0.035
0.5
0.5
0.04
SiS%i-Ca包Ca%芯线B：a% P%
≥50
≥14
≥14
≤0.02
SiA%l线： Ca%
P%
≥50
≥28
≤0.02
S% ≤0.03
线径 Φ13mm
S% ≤0.03
线径 Φ13mm
S
C
0.02
允许电流负荷
抗折强度/Mpa
电阻率/μΩ·m
密度/g·cm3
电极
接头
电极接头电极 Nhomakorabea接头
知识点： 21000~31000A 1、精炼用主要耐火材料≮9.和8 辅助≮1材4.0 料的≮规7.5格、名≮6.称5 、性≮1能.60 及主≮要1.70
化学成份。
2、精炼用能源介质的要求、功能特点。
第8页/共46页
吹氩压力大，搅拌动力大，气泡上升快，气泡在钢水中停留时间短，同时与 钢水接触面积小。因而，为提高吹氩效果，应保持较低压力下，加大氩气流 量。
2．1．3氩气流量和吹氩时间 采用透气砖吹氩，吹氩时间不宜太长，一方面受钢水温度下降的限制，另一
炼钢连铸工艺知识讲座(PPT 149页)
5
炼钢、方坯连铸工艺断面图
6
目前二期工程已全面启动，预计2006年四季度竣工投产。 二期建设完成后，炼钢主要装备有：
• 三座210t转炉，全部采用副枪及计算机炼钢、顶底复合吹炼、挡渣出钢。 • 三套铁水脱硫扒渣设施，铁水实现100%脱硫处理。 • 炉外精炼：
（1） 一座吹氩站 （2） 一座CAS-OB钢水精炼站 （3） 一座双工位电极旋转式LF钢包精炼炉（带钢包喷粉） （4） 一座带顶吹氧RH真空精炼设施（预留一座） • 两台不同断面的双流板坯连铸机，一台断面900—1600mm、另一台1100— 2150mm。厚度230、250mm（以230mm为主），长度8000—10500mm，最大单重 38.5t • 两台方坯连铸机 • 两座500立方米活性石灰套筒窑
工业用气
氧气、氩气，制氧厂提供。
30
铁合金供应
铁合金贮料间 铁合金高位料仓供应方式
（适用于大型转炉车间）
31
散状料供应
散状原料间的地下料仓贮料量一般按3－10天考虑，白 灰定存量应控制在1－2天内。地下料仓深处应考虑设有 排水设施，散状料输送和加入系统应设置除尘设施。
散状料高位料仓布置。
[Mn]+[O]=（MnO）
[Si]+2（FeO）=（SiO2）+2[Fe] [Mn]+（FeO）=（MnO）+[Fe]
脱磷反应
脱硫反应
19
2[P]+ 5（FeO）+4（CaO）=（4 CaO.P2O5）+5[Fe]
（CaO）+[ FeS]= （CaS）+（FeO）
2、铁水脱硫处理
• 铁水脱硫的必要性
32
散状料上料系统
炼钢、方坯连铸工艺断面图
6
目前二期工程已全面启动，预计2006年四季度竣工投产。 二期建设完成后，炼钢主要装备有：
• 三座210t转炉，全部采用副枪及计算机炼钢、顶底复合吹炼、挡渣出钢。 • 三套铁水脱硫扒渣设施，铁水实现100%脱硫处理。 • 炉外精炼：
（1） 一座吹氩站 （2） 一座CAS-OB钢水精炼站 （3） 一座双工位电极旋转式LF钢包精炼炉（带钢包喷粉） （4） 一座带顶吹氧RH真空精炼设施（预留一座） • 两台不同断面的双流板坯连铸机，一台断面900—1600mm、另一台1100— 2150mm。厚度230、250mm（以230mm为主），长度8000—10500mm，最大单重 38.5t • 两台方坯连铸机 • 两座500立方米活性石灰套筒窑
工业用气
氧气、氩气，制氧厂提供。
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铁合金供应
铁合金贮料间 铁合金高位料仓供应方式
（适用于大型转炉车间）
31
散状料供应
散状原料间的地下料仓贮料量一般按3－10天考虑，白 灰定存量应控制在1－2天内。地下料仓深处应考虑设有 排水设施，散状料输送和加入系统应设置除尘设施。
散状料高位料仓布置。
[Mn]+[O]=（MnO）
[Si]+2（FeO）=（SiO2）+2[Fe] [Mn]+（FeO）=（MnO）+[Fe]
脱磷反应
脱硫反应
19
2[P]+ 5（FeO）+4（CaO）=（4 CaO.P2O5）+5[Fe]
（CaO）+[ FeS]= （CaS）+（FeO）
2、铁水脱硫处理
• 铁水脱硫的必要性
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散状料上料系统
炼钢及连铸工艺课件
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。 铁矿石中铁的氧化物存在形式是Fe2O3、Fe3O4和FeO其氧含量分 别是30.06%，27.64%和22.28%。在炼钢温度下，Fe2O3不稳 定，在转炉中较少使用。铁矿石作为氧化剂使用要求高 （全铁>56%），杂质量少，块度合适。 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。
高碱度烧结矿或球团矿也可做合成造渣剂 使用，其化学成分和物理性能稳定，造渣效果 良好。
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。
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。对顶吹转炉炼钢用增碳剂的要求是固定 碳要高，灰分，挥发分和硫，磷，氮等杂质含量要低， 且干燥，干净，粒度适中。其固定碳C≥96%，挥发分 ≤1.0%，S≤0.5%，水分≤0.5%，粒度在1-5mm。
国内一些企业顶吹转炉的炉容比
厂名 宝钢 首钢 鞍钢 本钢 攀钢 首钢 太钢
吨位/t
300
210
180
120
120
80
50
炉熔比/m3·-1 1.05 0.97 0.86 0.91 0.90 0.84 0.97 t
供氧制度的主要内容包括确定合理的喷头 结构、供氧强度、氧压和枪位控制。供氧是保 证杂质去除速度、熔池升温速度、造渣制度、
控制喷溅去除钢中气体与夹杂物的关键操作，
关系到终点的控制和炉衬的寿命，对一炉钢冶 炼的技术经济指标产生重要影响。
炼钢工艺简介ppt课件
炼钢工艺简介ppt课件
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目录
• 炼钢概述 • 炼钢原料与设备 • 炼钢原理与工艺 • 炼钢新技术与趋势 • 炼钢的经济与环保 • 炼钢实践与案例分析
炼钢概述
01
炼钢的定义与目的
炼钢的定义
炼钢是将生铁或熟铁等含碳量较 高的原料通过氧化还原反应，转 化为含碳量较低的钢的过程。
炼钢的目的
环境监测
炼钢企业需要定期对废气、废水、 废渣等进行监测，以确保排放符合 环保要求。
循环经济与资源综合利用
循环经济
炼钢企业需要贯彻循环经济的理念，将废气、废水、废渣等资源进行综合利用，以减少对自然资源的消耗。
资源综合利用
通过综合利用废气、废水、废渣等资源，炼钢企业可以生产出各种副产品，如水渣、余热余压发电等，从而降低 生产成本并减少对环境的污染。
安全操作规程
制定并执行安全操作规程，确 保设备安全运行。
炼钢原理与工艺
03
炼钢原理
01
02
03
炼钢的本质
炼钢的主要任务是脱碳、 脱氧、脱硫和脱磷等，以 得到高纯度、高质量的钢 。
炼钢的化学反应
炼钢过程中的化学反应主 要包括氧化反应、还原反 应和热分解反应等。
炼钢的物理过程
炼钢的物理过程包括熔化 、脱气、夹杂物分离和成 分调整等。
时降低了生产成本和能耗。
某大型钢铁企业的智能化炼钢实践
技术背景
随着科技的发展，智能化炼钢已成为钢铁行业的发展趋势。某大 型钢铁企业率先开展智能化炼钢实践。
智能化技术
该企业采用多项智能化技术，包括自动化控制、数据分析和预测等 。
实践成果
通过智能化炼钢实践，该企业实现了生产效率的提升、能耗的降低 和产品质量的提高。
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目录
• 炼钢概述 • 炼钢原料与设备 • 炼钢原理与工艺 • 炼钢新技术与趋势 • 炼钢的经济与环保 • 炼钢实践与案例分析
炼钢概述
01
炼钢的定义与目的
炼钢的定义
炼钢是将生铁或熟铁等含碳量较 高的原料通过氧化还原反应，转 化为含碳量较低的钢的过程。
炼钢的目的
环境监测
炼钢企业需要定期对废气、废水、 废渣等进行监测，以确保排放符合 环保要求。
循环经济与资源综合利用
循环经济
炼钢企业需要贯彻循环经济的理念，将废气、废水、废渣等资源进行综合利用，以减少对自然资源的消耗。
资源综合利用
通过综合利用废气、废水、废渣等资源，炼钢企业可以生产出各种副产品，如水渣、余热余压发电等，从而降低 生产成本并减少对环境的污染。
安全操作规程
制定并执行安全操作规程，确 保设备安全运行。
炼钢原理与工艺
03
炼钢原理
01
02
03
炼钢的本质
炼钢的主要任务是脱碳、 脱氧、脱硫和脱磷等，以 得到高纯度、高质量的钢 。
炼钢的化学反应
炼钢过程中的化学反应主 要包括氧化反应、还原反 应和热分解反应等。
炼钢的物理过程
炼钢的物理过程包括熔化 、脱气、夹杂物分离和成 分调整等。
时降低了生产成本和能耗。
某大型钢铁企业的智能化炼钢实践
技术背景
随着科技的发展，智能化炼钢已成为钢铁行业的发展趋势。某大 型钢铁企业率先开展智能化炼钢实践。
智能化技术
该企业采用多项智能化技术，包括自动化控制、数据分析和预测等 。
实践成果
通过智能化炼钢实践，该企业实现了生产效率的提升、能耗的降低 和产品质量的提高。
炼钢-精炼工艺介绍48页PPT
பைடு நூலகம்
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
炼钢-精炼工艺介绍
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
炼钢-精炼工艺介绍
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
连铸工艺与设备-连铸的工艺流程与设备PPT演示文稿
2021/3/10
17
2.2.9 二冷固定扇形段
功能 支撑和导向结晶器与拉矫机之间的铸坯和开浇时的引 锭杆。 位置 结晶器与拉矫机之间。 结构 二冷固定扇形段由支撑框架，热保护装置，外弧支撑 辊，内弧压辊确保各种铸坯的冷却控制。此扇形段为 固定段。 2021/3/10
202仪1/3/1表0 系统。
5
连续铸钢设备必须适应高温钢水由液态变成液-固 态，又变成固态的全过程。其间进行着一系列比较 复杂的物理化学变化。连续铸钢具有连续性强、工 艺难度大和工作条件差等特点。 ❖连铸生产对机械设备提出了较高的要求，主要有： 应具有抗高温、抗疲劳强度的性能和足够的刚度， 制造和安装精度要高，易于维修和快速更换，要有 充分的冷却和良好的润滑等。
202度1/3/1把0 引锭杆(牵着铸坯)从结晶器中拉出。
2
❖ 为防止铸坯壳被拉断漏钢和减少结晶器中的拉坯阻力， 在浇铸过程中要对结晶器内壁润滑又要它做上下往复 振动。
❖ 铸坯被拉出结晶器后，为使其更快地散热，需进行喷 水二次冷却，通过二次冷却支导装置的铸坯逐渐凝固。 铸坯不断地被拉出，钢水连续地从上面注入结晶器， 形成了连续铸坯的过程。
2021/3/10
6
2021/3/10
7
2.2.1 钢包回转台
❖钢包回转台：在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包 过跨和支承钢包进行浇铸，由回转部分、固回转台是连铸机的关键设备之一，起着连接上
下两道工序的重要作用。钢包回转台的回转情况基本
上包括两侧无钢包、单侧有钢包、两侧有钢包三种情
13
2.2.4 中间包塞棒机构
❖功能：浇铸过程中能自动或手动控制钢液的流量。 ❖ 位置：在中间包上。
通过塞棒控制机构 控制塞棒上下运动， 以达到开闭水口调节 钢水流量为目的，塞 棒机构如左图所示。
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2.2.9 二冷固定扇形段
功能 支撑和导向结晶器与拉矫机之间的铸坯和开浇时的引 锭杆。 位置 结晶器与拉矫机之间。 结构 二冷固定扇形段由支撑框架，热保护装置，外弧支撑 辊，内弧压辊确保各种铸坯的冷却控制。此扇形段为 固定段。 2021/3/10
202仪1/3/1表0 系统。
5
连续铸钢设备必须适应高温钢水由液态变成液-固 态，又变成固态的全过程。其间进行着一系列比较 复杂的物理化学变化。连续铸钢具有连续性强、工 艺难度大和工作条件差等特点。 ❖连铸生产对机械设备提出了较高的要求，主要有： 应具有抗高温、抗疲劳强度的性能和足够的刚度， 制造和安装精度要高，易于维修和快速更换，要有 充分的冷却和良好的润滑等。
202度1/3/1把0 引锭杆(牵着铸坯)从结晶器中拉出。
2
❖ 为防止铸坯壳被拉断漏钢和减少结晶器中的拉坯阻力， 在浇铸过程中要对结晶器内壁润滑又要它做上下往复 振动。
❖ 铸坯被拉出结晶器后，为使其更快地散热，需进行喷 水二次冷却，通过二次冷却支导装置的铸坯逐渐凝固。 铸坯不断地被拉出，钢水连续地从上面注入结晶器， 形成了连续铸坯的过程。
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2.2.1 钢包回转台
❖钢包回转台：在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包 过跨和支承钢包进行浇铸，由回转部分、固回转台是连铸机的关键设备之一，起着连接上
下两道工序的重要作用。钢包回转台的回转情况基本
上包括两侧无钢包、单侧有钢包、两侧有钢包三种情
13
2.2.4 中间包塞棒机构
❖功能：浇铸过程中能自动或手动控制钢液的流量。 ❖ 位置：在中间包上。
通过塞棒控制机构 控制塞棒上下运动， 以达到开闭水口调节 钢水流量为目的，塞 棒机构如左图所示。
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1）机械搅拌法：将搅拌器沉入铁水内部旋转，在铁水 中形成锥形旋涡，使铁水与脱硫剂充分混合作用。 2）喷吹法：用干燥的空气或惰性气体为载体将脱硫剂 与气体混合吹入铁水中，同时也搅动了铁水，达到脱硫 目的，我厂采用以氮气为载流的喷吹法进行铁水脱硫。 喷吹的粉剂主要有电石粉（CaC2）、石灰粉（CaO）、 石灰石粉（CaCO3）、金属镁和镁基材料，我厂所用的 粉剂为石灰粉和镁基材料（主要是钝化镁）。
II. 炉 外 精 炼
Secondary Refining
主要炉外精炼方式：
1座100吨RH-TB真空循环脱气精炼
3座100吨LF钢包精炼炉 1座100吨VD炉
RH-TB的基本设备
• 钢包旋转系统:正常情况下为电机驱动，大罐转台可以 旋转270度，回转直径8m，事故状态下为气动马达驱动
• 钢包顶升系统:大罐的顶升距离最大为2450mm，为液压 顶升
SiBaSrAl等 其它材料：增碳剂、焦炭、氧气等。
氧气顶吹转炉炼钢工艺
1、炼钢的基本任务
脱碳、脱硫、脱磷、脱氧法除有害气体和夹杂；提高温度； 调整成分。简言之：三脱、二去、调成份。 炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、升温、搅拌等手段完成 炼钢基本任务。
2、吹炼过程
吹炼前期，也称硅锰氧化期； 吹炼中期，也称碳的氧化期； 终点控制，确保温度、成份、终渣。
炼钢-精炼-连铸 工艺简介
生产工艺流程
I. 转 炉 炼 钢 BOF Steel Making
2座铁水脱硫扒渣工位、三座100吨顶吹转 炉
铁水预处理的基本工艺
铁水预处理是指铁水在兑入炼钢炉之前，为去除或提取某种成分 而进行的处理过程，例如对铁水的炉外脱硫、脱磷和脱硅，脱硫 方法最广泛的是搅拌法和喷吹法。
3、转炉冶炼的五大制度
炼钢过程冶炼工艺分为五大制度： 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。
装入制度
1、装入制度内容及依据 要有合适的炉容比 合适的炉池深度 与连铸工艺相配合
2、装入制度类型 定量装入制度 定深装入制度 分阶段定量装入制度
我厂主要采用定量装入制度和分阶段定量装入制度。
炼钢用原材料
原材料是炼钢的基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的 质量有直接影响。 炼钢用原料一般分为主原料、辅原料和各种铁合金等。 其中： 主原料：铁水和废钢。 辅原料：造渣剂（石灰（废钢、生铁块、铁矿石等）
升温剂（硅铁、碳化硅等） 各种合金：常用的合金有Fe-Mn、Si-Fe、SiMn、AL、ALMnTi、
输入转炉炼钢模型后，由计算机自动控制冶炼终点。
脱氧及合金化制度
钢水中氧含量超标，影响钢坯质量，降低钢的性能，加剧钢的热脆， 因此钢水必须脱氧，并调整钢水成分同时进行脱氧合金化。 1、脱氧方法
沉淀脱氧、扩散脱氧和真空脱氧 目前普遍采用沉淀脱氧，可用单独脱氧法和复合脱氧法。 2、脱氧合金加入原则 脱氧剂条件 脱氧剂加入原则：先弱后强 3、脱氧操作 钢包内脱氧合金化 真空精炼炉内脱氧合金化
转炉炼钢造渣的目的是：去除磷、硫，减少喷溅，保护炉衬，减少终 点氧含量。 1、造渣方法
有单渣法、双渣法、留渣操作等。 2、渣料加入量的确定
石灰加入量（t）= 2.14×铁水含Si%×碱度（R）×铁水量（t）
石灰有效CaO%
铁矾土的加入量： 冶炼低碳钢时铁矾土加入量不大于1.0吨； 冶炼中高碳钢时铁矾土加入量不大于1.5吨。
温度制度
温度制度主要是指过程温度控制和终点温度控制，过程温 度是确保终点温度合格的关键。 1、热量的来源
氧气顶吹转炉热量的主要来源是铁水的物理热和化学热。 2、出钢温度的确定
终点钢水温度主要根据以下原则确定： 1）钢种的凝固温度；2）浇注温度；3）钢水温降数值； 4）浇注方式 5）二次精炼方式及时间。
炼钢的基本反应
1.成渣过程
[Si]+[O]→(SiO2) Fe+[O]→(FeO) [Mn]+[O]→(MnO) (FeO)+(SiO2)+CaO→(CaO·FeO·SiO2) 2.脱磷反应 2[P]+5(FeO)+n(CaO)→(nCaO·P2O5)+5Fe 3.脱硫反应 [FeS]+(CaO)→(CaS)+(FeO) 4.脱碳反应 [C]+[O]=CO↑ [C]+2[O]=CO2↑ 5.脱氧反应 2Al+3[O]=(Al2O3)
另外，终渣粘度、(FeO)含量、碱度等也应控制在合理范围内。
1、终点控制方法 终点控制方法有三种：一次拉碳法、增碳法及高拉补吹法。
2、人工判断方法 碳的判断——看火焰、看火花、取钢样 温度的判断——火焰判断、取样判断、氧枪冷却水判断、 根据炉膛情况判断
3、自动化炼钢 将铁水、原材料的温度和成份，副枪和质谱仪取得的数据
出钢温度可由下式计算：
T出=T凝+△t1+△t2+△t3+△t4+△t5+α 式中：△t1—出钢过程温降，℃
△t2—出钢完毕至精炼开始的温降，℃ △t3—钢水精炼过程温降，℃ △t4—钢水精炼完毕至开浇前的温降，℃ △t5—钢水从钢包至中间包的温降，℃
α—连铸要求的钢水过热度，℃
终点控制
钢水达到钢种成分和温度要求的时刻，称之为“终点”。 1）钢中碳含量达到所炼钢种控制要求； 2）钢中P、S含量低于规格以下的一定范围； 3）出钢温度能保证进行精炼和浇铸； 4）对于沸腾钢，钢水应具有一定的氧化性。
转炉的基本设备组成
倾翻系统（包括转炉炉体、 倾动电机等）、氧枪系统 （采用多孔拉瓦尔喷头氧 枪、氧枪升降机构、横移 机构等）、散状原料及铁 合金下料系统、底吹系统 （ 介 质 采 用 N2 和 Ar ） 、 锅 炉系统（烟气冷却功能）、 除尘系统（一次除尘、二 次除尘及煤气回收等）及 副枪、质谱仪、活动升降 烟罩、挡渣机等。
供氧制度
1、喷嘴的类型及特点 根据喷嘴的孔数可以分为单孔喷嘴和多
孔喷嘴。大型转炉一般不用单孔氧枪，多 孔氧枪有三、四、五、六孔等类型。 2、供氧制度中的几个工艺参数
氧气流量与供氧强度、氧压、枪位等 3、供氧操作
恒压变枪操作 恒枪变压操作
造渣制度
造渣就是要确定合适的造渣方法、渣料的加入数量和时间以及如何快速 成渣。
II. 炉 外 精 炼
Secondary Refining
主要炉外精炼方式：
1座100吨RH-TB真空循环脱气精炼
3座100吨LF钢包精炼炉 1座100吨VD炉
RH-TB的基本设备
• 钢包旋转系统:正常情况下为电机驱动，大罐转台可以 旋转270度，回转直径8m，事故状态下为气动马达驱动
• 钢包顶升系统:大罐的顶升距离最大为2450mm，为液压 顶升
SiBaSrAl等 其它材料：增碳剂、焦炭、氧气等。
氧气顶吹转炉炼钢工艺
1、炼钢的基本任务
脱碳、脱硫、脱磷、脱氧法除有害气体和夹杂；提高温度； 调整成分。简言之：三脱、二去、调成份。 炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、升温、搅拌等手段完成 炼钢基本任务。
2、吹炼过程
吹炼前期，也称硅锰氧化期； 吹炼中期，也称碳的氧化期； 终点控制，确保温度、成份、终渣。
炼钢-精炼-连铸 工艺简介
生产工艺流程
I. 转 炉 炼 钢 BOF Steel Making
2座铁水脱硫扒渣工位、三座100吨顶吹转 炉
铁水预处理的基本工艺
铁水预处理是指铁水在兑入炼钢炉之前，为去除或提取某种成分 而进行的处理过程，例如对铁水的炉外脱硫、脱磷和脱硅，脱硫 方法最广泛的是搅拌法和喷吹法。
3、转炉冶炼的五大制度
炼钢过程冶炼工艺分为五大制度： 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。
装入制度
1、装入制度内容及依据 要有合适的炉容比 合适的炉池深度 与连铸工艺相配合
2、装入制度类型 定量装入制度 定深装入制度 分阶段定量装入制度
我厂主要采用定量装入制度和分阶段定量装入制度。
炼钢用原材料
原材料是炼钢的基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的 质量有直接影响。 炼钢用原料一般分为主原料、辅原料和各种铁合金等。 其中： 主原料：铁水和废钢。 辅原料：造渣剂（石灰（废钢、生铁块、铁矿石等）
升温剂（硅铁、碳化硅等） 各种合金：常用的合金有Fe-Mn、Si-Fe、SiMn、AL、ALMnTi、
输入转炉炼钢模型后，由计算机自动控制冶炼终点。
脱氧及合金化制度
钢水中氧含量超标，影响钢坯质量，降低钢的性能，加剧钢的热脆， 因此钢水必须脱氧，并调整钢水成分同时进行脱氧合金化。 1、脱氧方法
沉淀脱氧、扩散脱氧和真空脱氧 目前普遍采用沉淀脱氧，可用单独脱氧法和复合脱氧法。 2、脱氧合金加入原则 脱氧剂条件 脱氧剂加入原则：先弱后强 3、脱氧操作 钢包内脱氧合金化 真空精炼炉内脱氧合金化
转炉炼钢造渣的目的是：去除磷、硫，减少喷溅，保护炉衬，减少终 点氧含量。 1、造渣方法
有单渣法、双渣法、留渣操作等。 2、渣料加入量的确定
石灰加入量（t）= 2.14×铁水含Si%×碱度（R）×铁水量（t）
石灰有效CaO%
铁矾土的加入量： 冶炼低碳钢时铁矾土加入量不大于1.0吨； 冶炼中高碳钢时铁矾土加入量不大于1.5吨。
温度制度
温度制度主要是指过程温度控制和终点温度控制，过程温 度是确保终点温度合格的关键。 1、热量的来源
氧气顶吹转炉热量的主要来源是铁水的物理热和化学热。 2、出钢温度的确定
终点钢水温度主要根据以下原则确定： 1）钢种的凝固温度；2）浇注温度；3）钢水温降数值； 4）浇注方式 5）二次精炼方式及时间。
炼钢的基本反应
1.成渣过程
[Si]+[O]→(SiO2) Fe+[O]→(FeO) [Mn]+[O]→(MnO) (FeO)+(SiO2)+CaO→(CaO·FeO·SiO2) 2.脱磷反应 2[P]+5(FeO)+n(CaO)→(nCaO·P2O5)+5Fe 3.脱硫反应 [FeS]+(CaO)→(CaS)+(FeO) 4.脱碳反应 [C]+[O]=CO↑ [C]+2[O]=CO2↑ 5.脱氧反应 2Al+3[O]=(Al2O3)
另外，终渣粘度、(FeO)含量、碱度等也应控制在合理范围内。
1、终点控制方法 终点控制方法有三种：一次拉碳法、增碳法及高拉补吹法。
2、人工判断方法 碳的判断——看火焰、看火花、取钢样 温度的判断——火焰判断、取样判断、氧枪冷却水判断、 根据炉膛情况判断
3、自动化炼钢 将铁水、原材料的温度和成份，副枪和质谱仪取得的数据
出钢温度可由下式计算：
T出=T凝+△t1+△t2+△t3+△t4+△t5+α 式中：△t1—出钢过程温降，℃
△t2—出钢完毕至精炼开始的温降，℃ △t3—钢水精炼过程温降，℃ △t4—钢水精炼完毕至开浇前的温降，℃ △t5—钢水从钢包至中间包的温降，℃
α—连铸要求的钢水过热度，℃
终点控制
钢水达到钢种成分和温度要求的时刻，称之为“终点”。 1）钢中碳含量达到所炼钢种控制要求； 2）钢中P、S含量低于规格以下的一定范围； 3）出钢温度能保证进行精炼和浇铸； 4）对于沸腾钢，钢水应具有一定的氧化性。
转炉的基本设备组成
倾翻系统（包括转炉炉体、 倾动电机等）、氧枪系统 （采用多孔拉瓦尔喷头氧 枪、氧枪升降机构、横移 机构等）、散状原料及铁 合金下料系统、底吹系统 （ 介 质 采 用 N2 和 Ar ） 、 锅 炉系统（烟气冷却功能）、 除尘系统（一次除尘、二 次除尘及煤气回收等）及 副枪、质谱仪、活动升降 烟罩、挡渣机等。
供氧制度
1、喷嘴的类型及特点 根据喷嘴的孔数可以分为单孔喷嘴和多
孔喷嘴。大型转炉一般不用单孔氧枪，多 孔氧枪有三、四、五、六孔等类型。 2、供氧制度中的几个工艺参数
氧气流量与供氧强度、氧压、枪位等 3、供氧操作
恒压变枪操作 恒枪变压操作
造渣制度
造渣就是要确定合适的造渣方法、渣料的加入数量和时间以及如何快速 成渣。