转炉炼钢工艺课件.pptx
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计算得到，50-65Nm3/h。 • 氧压(Mpa) 喷头的喉口及马赫数一定，P大，
流量大,有一范围 0.8－1.1Mpa。 • 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。
氧枪操作方式
• 氧枪操作就是调节氧压和枪位。 • 氧枪的操作方式： • 衡枪变压 ：压力控制不稳定，阀门控
FeO传氧给杂质元素。 • 是直接氧化还是间接氧化为主呢？
是间接氧化为主，最主要一点是 由于氧流是集中于作用区附近，而不是高度分 散在熔池中。
顶吹转炉的操作过程
上炉出钢---- 倒完炉渣(或加添加剂)---- 补炉或溅 渣---- 堵出钢口----兑铁水----装废钢----下枪---加渣料（石灰、铁皮）---- 点火---- 熔池升温----脱 P、Si 、Mn----降枪脱碳。
制不好； • 恒压变枪：压力不变，枪位变化。
造渣制度
• 炼钢就是炼渣。通过造渣，控制脱P。 • 石灰的熔解：
开始吹氧时渣中主要是SiO，MnO，FeO,是酸 性渣，加石灰后，石灰溶解速度，可用下式表
J＝K（CaO+1.35MgO1.09SiO2+2.75FeO+1.9MnO-39.1） • 2CaO*SiO2，难熔渣， • FeO,MnO,MgO加速石灰熔化是因为：降低炉渣 粘度，破坏了2CaO*SiO2的存在 。 • 加矿石，吹氧。
成渣途径
• 钙质成渣
低枪位操作，渣中FeO含量下降很快，碳接近 终点时，渣中铁才回升。 适用于低磷铁水、对炉衬寿命有好处。
• 铁质成渣过程
高枪位操作，渣中FeO含量保持较高水平， 碳接近终点时，渣中铁才下降。 适用于高磷铁水、对炉衬侵蚀严重；FeO高， 炉渣泡沫化严重，易产生喷溅。
CaO(+MgO)-FeO(+MnO)-SiO2(+P2O5)相图
• 钢液磷的判断方法 取样分析、渣的颜色及气孔；
• 钢液温度判断方法 接触热电偶、看炉口火焰、看钢液颜色、
读秒表。 钢液颜色：白亮、青色、浅兰、深兰、红色
顶吹氧气转炉吹炼过程的操作制度
装料制度
• 装料是指装铁水及废钢。装入量是由炉容比 (V/T,m3/t)决定的。装入量过大，喷溅增加，冶炼时间 延长。装入量小生产能力下降，通常炉容比为0.7-1.05。
吹炼过程的温度控制
• 升温 降枪、脱C、氧化熔池金属铁。金属收到
率低； • 降温
加冷却剂(矿石、球团矿、氧化铁皮、废钢)； 废钢冶炼时一般不加。
终点成份控制
• 终点成份控制的元素：Mn Si P C S； • N H O 的控制； • 合金的加入方式。
朱荣
炼钢工艺部分授课内容
• 转炉炼钢工艺；(4) • 铁水预处理工艺；(2) • 电炉炼钢工艺；(4) • 钢水炉外精炼处理工艺。(4)
建筑是艺术之母，冶金是科学之父。 冶金工业是迁移不是灭亡。
氧气转炉的种类：
• 氧气顶吹转炉 • 氧气底吹转炉 • 氧气侧吹转炉 • 氧气顶底复合转炉
1、顶吹氧气转炉炼钢
（看炉口的火，听声音，看渣中稠不稠）看炉口的火， 听声音。看火亮度----加第二批（渣料）----倒炉---取样测温。
技术水平高的炉长，一次命中率高。50%。（宝钢是 付枪）根据分析取样结果----决定出钢（或补吹）--合金化。 不要补吹的就是通常说的一次命中。
冶炼技巧
• 钢液碳的判断方法 取样分析、磨样、看火花、付枪。
软吹与硬吹对熔池的影响
吹炼过程熔池变化
吹炼过程炉渣及枪位
冶炼过程渣、钢成份变化
氧气射流对熔池的化学作用
直接氧化与间接氧化 直接氧化与间接氧化是针对除铁元素之
外的元素氧化的（即所谓的杂质）。 • 直接氧化---氧气射流直接与杂质元素产生氧化
反应； • 间接氧化---氧气射流先与Fe反应生成后FeO ，
定量装入 优点：便于稳定操作，自动控制，适合大型
转炉。一定的物料量。缺点：前期熔池深，后期熔池浅， 氧枪不易控制。
定深装入 优点：主要是熔池深度不变，氧枪操作稳定
缺点：装入量变化，辅料也变。
分阶段定量装入 分阶段定量装入。 1－50炉，51－200
炉，200炉以上，枪位每天要校正。交接班看枪位。
wk.baidu.com
废钢量的确定
特点 • 生产率高（冶炼时间在20分钟以内）； • 质量好（*气体含量少：（因为CO的反应搅拌，
将N、 H除去）可以生产超纯净钢； • 有害成份（S、P、N、H、O）〈80PPm； • 冶炼成本低，耐火材料用量比平炉电炉用量低； • 原材料适应性强，高P、低P都可以； • 设备少，平炉的2/3，比电炉多。
• ABC钙质成渣 • ADC铁质成渣
白云石造渣
• 提高渣中MgO的含量，延长炉衬寿命； • 渣中饱和MgO的概念； • 一般根据冶炼情况，MgO控制在6－10％。
大喷 溅
• 选择逃跑路线 • 喷溅的产生
低温吹氧，氧位 较高，吹入的氧成为 FeO，而C反应较慢当温 度升高后 C-O反应激烈； • 操作中防止喷溅的措施： 控制温度，不能一直高 枪位操作。
• 转炉炼钢不需要外来热源； • 热量来源于：
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0.4－ 0.6％以下。
供氧制度
• 氧气流量大小(Nm3/h)： 装入量，C、Mn、Si的含量，由物料平衡
氧气射流及熔池搅拌
• 氧枪吹炼参数决定转炉的冶炼过及冶炼结果； • 氧枪的心藏是氧枪喷头； • 有关氧枪及氧枪喷头设计，在单元设计中阐述 • 氧气射流属于气体动力学的范畴。
氧枪喷头的种类
• 直简型 • 收缩型 • 拉瓦尔型 • 多孔拉瓦尔型。
基本概念
• 枪位 • 操作氧压 • 氧气流量 • 射流穿透深度
氧气射流对熔池的物理作用
• 转炉实际上是一个黑箱，对炉内的运动状态 是冷态实验的分析结果。
• 氧流作用下熔池的循环运动，动量传递，氧 压或氧速越高，凹坑越深，搅拌加剧。
操作俗语
软吹：低压、高枪位，吹入的氧在渣层中， 渣中FeO升高、有利于脱磷；
硬吹：高压低枪位(与软吹相反)，脱P不好， 但脱C好，穿透能力强，脱C反应激烈 。
流量大,有一范围 0.8－1.1Mpa。 • 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。
氧枪操作方式
• 氧枪操作就是调节氧压和枪位。 • 氧枪的操作方式： • 衡枪变压 ：压力控制不稳定，阀门控
FeO传氧给杂质元素。 • 是直接氧化还是间接氧化为主呢？
是间接氧化为主，最主要一点是 由于氧流是集中于作用区附近，而不是高度分 散在熔池中。
顶吹转炉的操作过程
上炉出钢---- 倒完炉渣(或加添加剂)---- 补炉或溅 渣---- 堵出钢口----兑铁水----装废钢----下枪---加渣料（石灰、铁皮）---- 点火---- 熔池升温----脱 P、Si 、Mn----降枪脱碳。
制不好； • 恒压变枪：压力不变，枪位变化。
造渣制度
• 炼钢就是炼渣。通过造渣，控制脱P。 • 石灰的熔解：
开始吹氧时渣中主要是SiO，MnO，FeO,是酸 性渣，加石灰后，石灰溶解速度，可用下式表
J＝K（CaO+1.35MgO1.09SiO2+2.75FeO+1.9MnO-39.1） • 2CaO*SiO2，难熔渣， • FeO,MnO,MgO加速石灰熔化是因为：降低炉渣 粘度，破坏了2CaO*SiO2的存在 。 • 加矿石，吹氧。
成渣途径
• 钙质成渣
低枪位操作，渣中FeO含量下降很快，碳接近 终点时，渣中铁才回升。 适用于低磷铁水、对炉衬寿命有好处。
• 铁质成渣过程
高枪位操作，渣中FeO含量保持较高水平， 碳接近终点时，渣中铁才下降。 适用于高磷铁水、对炉衬侵蚀严重；FeO高， 炉渣泡沫化严重，易产生喷溅。
CaO(+MgO)-FeO(+MnO)-SiO2(+P2O5)相图
• 钢液磷的判断方法 取样分析、渣的颜色及气孔；
• 钢液温度判断方法 接触热电偶、看炉口火焰、看钢液颜色、
读秒表。 钢液颜色：白亮、青色、浅兰、深兰、红色
顶吹氧气转炉吹炼过程的操作制度
装料制度
• 装料是指装铁水及废钢。装入量是由炉容比 (V/T,m3/t)决定的。装入量过大，喷溅增加，冶炼时间 延长。装入量小生产能力下降，通常炉容比为0.7-1.05。
吹炼过程的温度控制
• 升温 降枪、脱C、氧化熔池金属铁。金属收到
率低； • 降温
加冷却剂(矿石、球团矿、氧化铁皮、废钢)； 废钢冶炼时一般不加。
终点成份控制
• 终点成份控制的元素：Mn Si P C S； • N H O 的控制； • 合金的加入方式。
朱荣
炼钢工艺部分授课内容
• 转炉炼钢工艺；(4) • 铁水预处理工艺；(2) • 电炉炼钢工艺；(4) • 钢水炉外精炼处理工艺。(4)
建筑是艺术之母，冶金是科学之父。 冶金工业是迁移不是灭亡。
氧气转炉的种类：
• 氧气顶吹转炉 • 氧气底吹转炉 • 氧气侧吹转炉 • 氧气顶底复合转炉
1、顶吹氧气转炉炼钢
（看炉口的火，听声音，看渣中稠不稠）看炉口的火， 听声音。看火亮度----加第二批（渣料）----倒炉---取样测温。
技术水平高的炉长，一次命中率高。50%。（宝钢是 付枪）根据分析取样结果----决定出钢（或补吹）--合金化。 不要补吹的就是通常说的一次命中。
冶炼技巧
• 钢液碳的判断方法 取样分析、磨样、看火花、付枪。
软吹与硬吹对熔池的影响
吹炼过程熔池变化
吹炼过程炉渣及枪位
冶炼过程渣、钢成份变化
氧气射流对熔池的化学作用
直接氧化与间接氧化 直接氧化与间接氧化是针对除铁元素之
外的元素氧化的（即所谓的杂质）。 • 直接氧化---氧气射流直接与杂质元素产生氧化
反应； • 间接氧化---氧气射流先与Fe反应生成后FeO ，
定量装入 优点：便于稳定操作，自动控制，适合大型
转炉。一定的物料量。缺点：前期熔池深，后期熔池浅， 氧枪不易控制。
定深装入 优点：主要是熔池深度不变，氧枪操作稳定
缺点：装入量变化，辅料也变。
分阶段定量装入 分阶段定量装入。 1－50炉，51－200
炉，200炉以上，枪位每天要校正。交接班看枪位。
wk.baidu.com
废钢量的确定
特点 • 生产率高（冶炼时间在20分钟以内）； • 质量好（*气体含量少：（因为CO的反应搅拌，
将N、 H除去）可以生产超纯净钢； • 有害成份（S、P、N、H、O）〈80PPm； • 冶炼成本低，耐火材料用量比平炉电炉用量低； • 原材料适应性强，高P、低P都可以； • 设备少，平炉的2/3，比电炉多。
• ABC钙质成渣 • ADC铁质成渣
白云石造渣
• 提高渣中MgO的含量，延长炉衬寿命； • 渣中饱和MgO的概念； • 一般根据冶炼情况，MgO控制在6－10％。
大喷 溅
• 选择逃跑路线 • 喷溅的产生
低温吹氧，氧位 较高，吹入的氧成为 FeO，而C反应较慢当温 度升高后 C-O反应激烈； • 操作中防止喷溅的措施： 控制温度，不能一直高 枪位操作。
• 转炉炼钢不需要外来热源； • 热量来源于：
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0.4－ 0.6％以下。
供氧制度
• 氧气流量大小(Nm3/h)： 装入量，C、Mn、Si的含量，由物料平衡
氧气射流及熔池搅拌
• 氧枪吹炼参数决定转炉的冶炼过及冶炼结果； • 氧枪的心藏是氧枪喷头； • 有关氧枪及氧枪喷头设计，在单元设计中阐述 • 氧气射流属于气体动力学的范畴。
氧枪喷头的种类
• 直简型 • 收缩型 • 拉瓦尔型 • 多孔拉瓦尔型。
基本概念
• 枪位 • 操作氧压 • 氧气流量 • 射流穿透深度
氧气射流对熔池的物理作用
• 转炉实际上是一个黑箱，对炉内的运动状态 是冷态实验的分析结果。
• 氧流作用下熔池的循环运动，动量传递，氧 压或氧速越高，凹坑越深，搅拌加剧。
操作俗语
软吹：低压、高枪位，吹入的氧在渣层中， 渣中FeO升高、有利于脱磷；
硬吹：高压低枪位(与软吹相反)，脱P不好， 但脱C好，穿透能力强，脱C反应激烈 。