第二炼钢厂炼钢工艺简介

4、合金化（钢水成分微调）。
5、还原性气氛（防止钢水二次氧化）。 6、作为转炉和连铸机之间的缓冲设备，保证转炉、连 铸匹配生产，实现多炉连浇。
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还原性气氛：由于钢包与炉盖密封，隔离空气，加 热时石墨电极与渣中FeO、MnO等氧化物反应生成CO气 体，使LF炉内气氛中氧含量减少，进而减少钢水的二次 氧化。 氩气搅拌：氩气搅拌加速钢、渣之间物质传递，有 利于钢液脱氧、脱硫反应。促进成分和温度均匀化。吹 氩可以加速Al2O3夹杂物上浮速度 。 埋弧加热：LF炉三根电极插入渣层中进行埋弧加热 ，这种方法辐射热小，对炉衬有保护作用，热效率高。 白渣精炼的基本功能：深脱氧、深脱硫、埋弧、去 非金属夹杂，净化钢液、防止钢液二次氧化和保温。
日钢转炉主要工艺参数
转炉平均出钢量（扩容前）125-130吨/炉 转炉冶炼周期 28—32分钟 纯供氧时间 12--15分钟 最大日产炉数 50炉/日 转炉年作业天数 324日 转炉年有效作业率％ 88.76％ 设计年产钢水量 202.18万吨/年 4座转炉年设计能力 808.7万吨/年
转炉炼钢工艺
设备概况
转炉工序是通过加入铁水 、废钢以及石灰等炼钢辅料， 吹氧升温，去除铁水的C、P、 夹杂物，将铁水变成钢水的过 程。 二炼钢拥有顶底复吹120t 转炉四座。通过不断的技术创 新，低P钢、低N钢已实现成功 生产。
120t转炉4座
设备概况
120t LF精炼炉5座
120t RH 1座
二炼钢拥有LF精炼炉5座，RH精炼炉1座。精炼炉在调整温度
喷溅是转炉吹炼过程中经常出现的一种现象，尤其是 爆发性大喷，是炼钢的一种恶性事故。喷溅会造成大量铁 损和热量损失，使温度及成分难于控制，并且污染环境。 喷溅主要源自铁水温度和Si元素含量高,前期温度富余;碳 氧的不均衡反应，瞬间产生大量的气体，从炉口爆发而 出，将金属和熔渣喷出炉外。
在操作中防止喷溅的基本措施是：控制好熔池温度， 前期不过低，中、后期不过高。严格避免强烈冷却熔池， 以确保脱碳反应均衡地发展，消除爆发式C-O反应；同时 控制好渣中(FeO)含量，使渣中(FeO)不出现明显聚集现 象，防止炉渣过分发泡或引发爆发性的C-O反应。在吹炼 中期注意控制渣中(FeO)，勿使过低，以免炉渣严重返 干，造成成分不合。
部回收利用，煤气、蒸汽回收发电，水循环利用，废水“
零排放”，实现节能、环保、循环经济。
组织机构
第二炼钢厂共设8个车间、6个科（室），分别为原料车 间、转炉车间、精炼车间、板坯一车间、板坯二车间、维修 车间、天车车间、运转车间、生产科、机动科、技术科、安
全环保科、办公室、党工办。
现有员工1908人（含70名劳务派遣工），其中博士1人， 研究生27人，本科学历381人，专科学历458人，中专相等学 历701人；职称中，高级工程师4人，工程师15人，助理工程 师75人，技师15人；第二炼钢厂青工较多，其中30岁以下员
吹炼初期，炉渣主要来自铁水中Si、Mn、Fe的氧化 产物。由于发生Si、Mn、Fe的氧化反应，炉内温度升 高，促进了石灰熔化，这样炉渣的碱度逐渐得到提高。 吹炼中期，随着炉温的升高和石灰的进一步熔化， 同时脱碳反应速度加快导致渣中(FeO)逐渐降低，使石灰 融化速度有所减缓，但炉渣泡沫化程度则迅速提高。由于 脱碳反应消耗了渣中大量的(FeO)，再加上没有达到渣系 液相线正常的过热度，使化渣条件恶化，引起炉渣异相 化，并出现返干现象。
工1429人，占总人数的75%；
组织机构
厂长
设 备 副 厂
生 产 副 厂
技 术 副 厂
生 产 科
技 术 科
机 动 科
安 环 科
办 公 室
原 料 车 间
转 炉 车 间
精 炼 车 间
板 坯 一 车 间
板 坯 二 车 间
转 炉 维 修
运 转 车 间
天 车 车 间
二、二炼钢生产工艺简介
（ 一）、转 炉 部 分
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LF炉主体设备
1.变压器及二次回路
2.电极、电极升降系统以及电机横臂
3.炉盖及除尘系统
4.吹氩搅拌系统
5.钢包及钢包运输车 6.加料及称量系统
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LF炉冶金功能
1、埋弧加热升温：要求钢水平均升温速度≥4℃/min。 2、白渣精炼（脱硫、脱氧、脱气、去除夹杂）。 3、氩气搅拌 （均匀钢水成分、温度、去夹杂）。
枪位调节温度。
出钢温度首先取决于钢种的凝固温度，凝固温度则根据钢种 的化学成分而定。 出钢温度还需考虑从出钢到浇注各阶段的温降。
终点控制主要是指终点温度和成分的控制： 钢中碳达到所炼钢种要求的控制范围；钢中S、P低于规 定下限要求一定范围；出钢温度保证能顺利进行精炼和浇 铸；达到钢种要求控制的氧含量。
顶吹氧气转炉炼钢工艺主要包
含:
(1)装料
(2)供氧
(3)造渣 (4)温度及终点控制 (5)脱氧及合金化
（1）装料次序 先装废钢后装铁水。先加洁净的轻废钢，再加入中型和重型废 钢，以保护炉衬不被大块废钢冲击。 （2）装入量 装入量指炼一炉钢时铁水和废钢的装入数量。装入量中铁水和废 钢配比是根据热平衡计算确定。 （3）装入量考虑的因素 炉容比：它是指转炉内自由空间的容积与金属装入量之比 (m3/t)，通常在0.7-1.0波动。目前二炼钢炉容比在0.95左右。 熔池深度：合适的熔池深度应大于顶枪氧气射流对熔池的最大穿 透深度，以保证生产安全，炉底寿命和冶炼效果。
吹炼末期，脱碳速度下降，渣中(FeO)再次升高，石 灰继续熔化并加快了熔化速度。同时，熔池中乳化和泡沫 现象趋于减弱和消失。
根据铁水成分和所炼钢种来确定造渣方法。常用的造 渣方法有单渣法、双渣法和留渣法。 单渣法：整个吹炼过程中只造一次渣，中途不倒 渣、直到吹炼终点出钢。入炉铁水Si、P、S含量较低， 或者钢种对P、S要求不太严格，以及冶炼低碳钢，均可以 采用单渣操作。单渣操作一般脱磷效率在90%左右，脱硫 效率约为30%-40%。 双渣法：双渣法操作主要原因:铁水温度和Si元素含 量过高,热量富余，对操作带来一定的困难；对冶炼钢种 磷成分要求严格. 留渣法:转炉溅渣后在炉内留部分渣，再加料冶炼下 一炉的操作。留渣法利于脱磷，并减少石灰的消耗量。
1-氧枪； 2-气-钢-渣乳化相； 3-CO气泡； 4-金属熔池； 5-火点； 6-金属液滴； 7-CO气流； 8-飞溅出的金属液滴； 9-烟尘
供氧操作是指调节氧压或枪位，达
到调节氧气流量、喷头出口气流压力
及射流与熔池的相互作用程度，以控
制化学反应进程的操作。 供氧操作分为恒压变枪、恒枪变 压和分阶段恒压变枪几种方法。国内 多采用第三种操作法。
一、第二炼钢厂简介
设备概况 日照钢铁有限公司第二炼钢厂于 2007年4 月1日正式成立，目前有120吨脱硫站2座， 120吨氧气顶底复吹转炉4座，120吨LF精炼炉 5座， 120tRH真空精炼炉1座；一机一流板坯 连铸机6台，生产规格主要为10002050mm×210mm，板坯供给1580和2150热轧带 钢厂，已具备年产800万吨钢能力。
在吹炼一炉钢的过程中，需要正确控 制温度。温度制度主要是指炼钢过程温度 控制和终点温度控制。 转炉吹炼过程的温度控制相对比较复 杂，通过加冷却剂和调整枪位，使钢水的 升温和成分变化协调起来，同时达到吹炼 终点的要求，是温度控制的关键。
在吹炼前期结束时，温度应为1450-1550℃，大炉子、低碳 钢取下限，小炉子、高碳钢取上限；中期的温度为15501600℃，中、高碳钢取上限，因后期挽回温度时间少；后期的 温度为1600-1680℃，具体温度取决于所炼钢种。 在吹炼过程中,操作工根据不同铁水情况及钢种,通过加料和
、合金微调、去除夹杂物方面具有明显的优势，是生产高级别的 纯净钢不可或缺的手段，已实现管线钢X70、锯片钢50Mn2V、汽车
大梁钢510L的成功生产。特别是新投产的RH精炼炉，已实现了批
量超低碳钢的生产。
设备概况
二炼钢拥有6台板坯连铸机 ，主要生产断面为10002050mm×210mm。连铸机配 备了结晶器液面自动控制、 电磁搅拌、动态轻压下、连 续测温等先进技术，保证了 高等级质量铸坯的生产。
工艺流程
120 t 转 炉 4
LF炉 5
炼 铁 铁水
脱硫站
RH炉 1
热 轧 带wk.baidu.com钢 厂
板坯热送 板坯连 铸 机 5台
码垛、外销
产能情况
二炼钢目前已具备年产能800万吨的能力。
产量（万吨）
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
779.59
691.84
704.58
根据不同钢种,在出钢过程中通过合金溜槽加入不同合
金，主要合金有:硅铁、硅锰、中锰、及高锰等。 根据不同钢种,在出钢过程中通过合金溜槽或手投加入 不同脱氧剂及增碳剂。主要脱氧剂有:铝铁、钢芯铝、铝粒 、硅铝钡钙、硅钙钡镁球等。
（二）、精 炼 部 分
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炉外精炼概念
炉外精炼：钢液的炉外精炼是把一般炼钢炉中要完成的精炼 任务，如脱硫，脱氧，脱气，去除非金属夹杂物，调整钢的成分 和钢液温度等，移到炉外的“钢包”或者专用的容器中进行。 炉外精炼的手段：
炉子附属设备：应与钢包容量、浇注吊车起重能力、转炉倾动力
矩大小、连铸机的操作等相适应。
供氧制度的主要内容包括确定合理的 供氧是控制杂质去除速度、熔池升温速
度、造渣制度、控制喷溅及去除钢中气
喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制。
体和夹杂物的关键操作，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。
766.78
688.26
2009年
2010年
2011年
2012年
2013年
主要生产品种
二炼钢目前生产钢种涉及11个系列，含B钢每年出口近100万吨；SPA-H质量稳定
，成为中集集团的稳定供货商；50Mn2V是国内能够成功批量供货的少数钢厂之一。 种类 碳素结构钢 低合金结构钢 管线钢 汽车大梁钢 车轮钢 船体用结构钢 高碳钢 耐大气腐蚀用钢 冷轧基料 电工钢 高强IF钢 代表钢种 Q235B、SS400B等 Q345B、Q345C、Q345E等 S290Al、S360Al、L245、L415MB、、X65、X70等 510L、610L等 330Cl、380Cl、420Cl等 CCSA、CCSB等 50Mn2V SPA-H、A690等 SPHC 、SPHD、SPHE等 RGW800 IF50
造渣制度是确定合适的造渣方法、渣料的种类、 渣料的加入数量和时间以及加速成渣的措施。 吹炼初期，要保持炉渣具有较高的氧化 性,∑(FeO)稳定在25%-30%，以促进石灰熔化，迅速 提高炉渣碱度，尽量提高前期去磷去硫率和避免酸 性渣侵蚀炉衬。吹炼中期，炉渣的氧化性不得过低 (∑(FeO)保持在10%-16%），以避免炉渣返干。吹炼 末期，要保证去除P、S所需的炉渣高碱度，同时控 制好终渣氧化性， 炉渣粘度和泡沫化程度也应满足冶炼进程需 要。前期要防止炉渣过稀，中期渣粘度要适宜，末 期渣要化透作黏。
转炉冶炼过程简介
在转炉内加入废钢和铁块，再兑入铁水，然后下氧 枪吹炼。吹炼过程是脱碳及造渣的过程，脱碳是将铁水 中高的碳含量降低到钢种合适的碳含量，造渣是通过加 入相关的渣料，通过造渣来进行脱P、脱S。供氧时间一 般为13分钟左右，当温度和碳、磷、硫成分达到要求 时，进行倒炉测温、取样，确认合适后，进入出钢阶 段。 出钢过程加入各种合金，合金加入量根据所炼钢种 进行初步计算，再结合实践经验进行。同时，根据终点 碳情况，炉后补加增碳剂和脱氧剂。出钢时间一般为4-6 分钟，合金和增碳剂随钢水流加入钢包，出钢完毕由钢 包车将钢水输送到吹氩站或精炼炉。
低能耗、清洁生产
第二炼钢厂自建厂以来，通过对转炉、生产组织模式
等的不断优化和创新，实现了高产、负能炼钢技术。铸坯
合格率99.98%、工序能耗-13.83kgce/t、转炉日历利用系
数为43.56t/t·d、石灰消耗40kg/t、氧气消耗48m3/t等
均处于行业领先水平。钢渣、污泥、除尘灰、氧化铁皮全
到目前为止，主要精炼手段有渣洗、真空、搅拌、喷吹和加
热。各种炉外精炼方法，都是这五种精炼手段的单独或不同组合 使用。 常见的精炼法有RH法（真空循环脱气法）、AOD法（氩氧混 吹脱碳法）、VOD（真空吹氧脱碳）、VD法（真空脱气法）及LF 法（钢包精炼炉法）等。
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LF炉
LF炉是在常压下，三相埋弧加热的底吹氩钢包炉， 是将钢液在钢包中进行精炼的设备。其主要功能是在非 氧化性气氛下，通过电弧加热、炉内还原性气氛、造高 碱度还原渣精炼、气体搅拌等手段，强化热力学和动力 学条件，使钢水在短时间内达到脱氧、脱硫、合金化及 升温等综合精炼效果。确保达到钢水成分精确，温度均 匀，夹杂物充分上浮净化钢水的目的，同时很好的协调 炼钢和连铸工序，保证多炉连浇的顺利进行。