转炉炼钢工艺过程(共58张PPT)

顶底复吹装置
传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混 匀后兑入转炉，并按一定比例装入废钢，然后降下水冷 氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当达到 吹炼终点时，提枪倒炉，测温和取样化验成分，如钢水 温度和成分达到目标值范围就出钢。否则，降下氧枪进 行再吹。在出钢过程中，向钢包中加入脱氧剂和铁合金 进行脱氧、合金化。然后，钢水送模铸场或连铸车间铸 锭。
酸性转炉 按炉衬耐火材料性质 碱性转炉 空气转炉
转炉
按供入氧化性气体种类
顶吹转炉
氧气转炉
按供气部位
底吹转炉 侧吹转炉 顶底复合转炉 顶底侧复合转炉
• 1856年德国人贝斯麦就发明了底吹酸性转炉炼钢法，这种方法是 近代炼钢法的开端. • 1879年出现了托马斯底吹碱性转炉炼钢法，它使用带有碱性炉 衬的转炉来处理高磷生铁。 • 法国人马丁利用蓄热原理，在1864年创立了平炉炼钢法，1880 年,出现了碱性平炉。 • 1952年在奥地利出现纯氧顶吹转炉。 • 20世纪50年代初奥地利的Voest Alpine公司才将氧气炼钢用于工业 生产，从而诞生了氧气顶吹转炉， 亦称LD 转炉。
近几年中国年产钢量
2009
2007 2002 钢产量达到4.89亿t 粗钢产量达到 5.678亿t
2005 年产钢量为1.82亿t 2003 钢产量达到3.5亿t
钢产量首次突破2 亿t，达到2.234亿t
预计2010 年将突破6 亿t
国内知名钢铁企业在中国500强中的排名
序号 500强企业排名 企业名称 地区 营业收入（万元） 1 12 上海宝钢集团公司 上海 12041545 2 34 首钢总公司 北京 4791338 3 49 鞍山钢铁集团公司 辽宁 3147476 4 55 本溪钢铁（集团）公司 辽宁 2948530 5 59 武汉钢铁（集团）公司 北京 2731316 6 63 攀枝花钢铁（集团）公司 四川 2634533 7 80 广州钢铁企业集团公司 广东 2102981 8 83 太原钢铁（集团）公司 山西 2073985 9 86 江苏沙钢集团公司 江苏 2040198 10 87 邯郸钢铁集团公司 河北 2018900
LD转炉
• 1970年后，由于发明了用
碳氢化合物保护的双层套 管式底吹氧枪 而出现了底 吹法，各种类型的底吹法 转炉（如OBM,Q-BOP,LSW等） 在实际生产中显示出许多 优于顶吹转炉之处，使一 直居于首位的顶吹法受到 挑战和冲击。
OBM装置
•继奥地利人Dr.Edaurd等 于1973年研究转炉顶底复 吹炼钢之后，世界各国普 遍开展了转炉复吹的研究 工作，出现了各种类型的 复吹转炉，到20世纪80年 代初开始正式用于生产。
对铁水带渣量的要求：
高炉渣中含硫、SiO2、和Al2O3量较高，过多的高炉渣
进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰消耗增加，造成喷 溅，降低炉衬寿命，因此，进入转炉的铁水要求带渣量不 得超过0.5%。
对铁水温度的要求：
铁水温度是铁水含物理量多少的标志，铁水物理热得占
转炉热收入的50%。应努力保证入炉铁水的温度，保证炉 内热源充足和成渣迅速。我国炼钢规定入炉铁水温度应大 于1ຫໍສະໝຸດ Baidu50℃，并且要相对稳定。
（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 过量的SiO2，也会加剧对炉衬的侵蚀，影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。 通常铁水中的硅含量为0.30%-0.60%为宜。
二、炼钢原料
● 金属料：铁水、废钢、合金钢
● 非金属料：造渣剂（石灰、萤石、铁矿石）、
冷却剂（废钢、铁矿石、氧化铁）、
增碳剂和燃料（焦炭、石墨籽、煤块、重油）
● 氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮
【1】金属料
1、铁 水
铁水是转炉炼钢的主要原材料， 一般占装入量的 70%-100% 。是 转炉炼钢的主要热源。 对铁水要求有：
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。
转炉炼钢
材料科学的角度看炼钢 魏厚培教授
转炉炼钢技术的发展简史
炼钢原料
目录
转炉冶炼五大制度
转炉炼钢原理、工艺流程及设备
转炉炼钢的特点及发展趋势
参考文献
一、钢铁冶炼技术的发展简史
依照历史发展进程，按转炉炉衬性质的不同分为酸性转 炉与碱性转炉；按其气体引入的部位不同，分为底吹转炉、 侧吹转炉和顶吹转炉；根据供给气体的氧化性不同又可分为 空气转炉和氧气转炉。转炉的分类如下：
2）锰（Mn）
锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能有效促进石灰溶解，加快成渣， 减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀。 同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而可以减少合金化时所需的锰铁合金， 有利提高钢水纯净度。 转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.0，目前使用较多的为低锰铁水，锰的含 量为0.20%-0.80%
3）磷（P）。磷是高发热元素，对一般钢种
来说是有害元素，因此要求铁水磷含量越低越好，
一般要求铁水[P]≤0.20%。 4）硫（S）。除了含硫易切削以外，绝大多数 钢种要求去除硫这一有害元素。氧气转炉单渣操 作的脱硫效率只有30%-40%。我国炼钢技术规程 要求入炉铁水的硫含量不超过0.05%。

2、废钢
转炉和电炉炼钢 均使用废钢，氧 气顶吹转炉用废
钢量一般是总装
入量的10%-30%。
转炉炼钢对废钢的要求：
1)废钢的外形尺寸和块度
应保证能从炉口顺利加入转炉。废钢的长度应小于转炉
口直径的1/2，废钢单重一般不应超过300kg。国标要求 废 钢 的 长 度 不 大 于 1000mm ， 最 大 单 件 重 量 不 大 于