转炉炼钢工艺与操作课件.ppt

情境二情境二 转炉炼钢工艺与操作转炉炼钢工艺与操作•任务任务2. 1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•任务任务2. 2铁水预处理铁水预处理•任务任务2. 3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•2.1.2摇相关知识摇相关知识•原材料是炼钢的基础原材料是炼钢的基础, 原材料的质量对炼钢工艺和钢的质量有直接影原材料的质量对炼钢工艺和钢的质量有直接影响原材料质量不符合技术要求响原材料质量不符合技术要求, 势必导致消耗增加、产品质量变差势必导致消耗增加、产品质量变差, 有时还会出现废品有时还会出现废品, 造成产品成本的增加国内外实践证明造成产品成本的增加国内外实践证明, 采用精料采用精料以及原料标准化以及原料标准化, 是实现冶炼过程自动化的先决条件是实现冶炼过程自动化的先决条件, 也是改善各项经也是改善各项经济指标和提高经济效济指标和提高经济效℃℃的基础•炼钢用原材料可分为金属与非金属两类金属材料主要指铁水、废钢炼钢用原材料可分为金属与非金属两类金属材料主要指铁水、废钢和铁合金和铁合金; 非金属材料主要指造渣材料、氧化剂、冷却剂和增碳剂等。

非金属材料主要指造渣材料、氧化剂、冷却剂和增碳剂等•2.1.2.1摇金属料摇金属料下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•1.铁水铁水•铁水是转炉炼钢的基本原料铁水是转炉炼钢的基本原料, 一般占转炉装入量的一般占转炉装入量的70% ~100%铁水的物理热与化学热是转炉炼钢的基本热源因此的物理热与化学热是转炉炼钢的基本热源因此, 对入炉铁水的温度对入炉铁水的温度和化学成分必须有一定要求和化学成分必须有一定要求•1) 铁水的温度铁水的温度•铁水温度的高低是带入转炉物理热多少的标志铁水温度的高低是带入转炉物理热多少的标志, 铁水物理热占转炉热铁水物理热占转炉热收入的收入的50%因此, 铁水的温度不能过低铁水的温度不能过低, 否则热量不足会影响熔池的否则热量不足会影响熔池的升温速度和元素氧化过程升温速度和元素氧化过程, 也会影响化渣和去除杂质也会影响化渣和去除杂质, 还容易导致喷溅还容易导致喷溅我国规定我国规定, 入炉铁水温度应大于入炉铁水温度应大于1 250℃℃, 以利于迅速成渣及减少喷溅以利于迅速成渣及减少喷溅上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•转炉炼钢时入炉铁水还要相对稳定转炉炼钢时入炉铁水还要相对稳定, 如果相邻几炉的铁水入炉温度有如果相邻几炉的铁水入炉温度有大幅度变化大幅度变化, 则需要在炉与炉之间对废钢比做较大的调整则需要在炉与炉之间对废钢比做较大的调整, 这对生产管这对生产管理和冶炼操作都会带来不利影响。

理和冶炼操作都会带来不利影响•2) 铁水的化学成分铁水的化学成分•转炉能够将各种成分的铁水冶炼成钢转炉能够将各种成分的铁水冶炼成钢, 但只有铁水中各元素的含量适但只有铁水中各元素的含量适当和稳定当和稳定, 才能保证转炉的正常冶炼及获得良好的技术经济指标才能保证转炉的正常冶炼及获得良好的技术经济指标, 因此因此应力求提供成分适当并稳定的铁水应力求提供成分适当并稳定的铁水表表2-1所示所示为我国一些钢厂用铁为我国一些钢厂用铁水成分水成分, 表表2-2 所示所示炼钢用生铁化学成分标准炼钢用生铁化学成分标准•(1) 硅硅(Si)上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•硅是转炉炼钢过程的重要发热元素之一硅是转炉炼钢过程的重要发热元素之一, 铁水含硅量高铁水含硅量高, 转炉热量来源转炉热量来源广广, 能够提高废钢比有人根据热平衡计算能够提高废钢比有人根据热平衡计算, 认为认为SiO2 含量每增加含量每增加0.10%, 废钢比可增加废钢比可增加0.13%但铁水含硅过高但铁水含硅过高, 将增大渣量将增大渣量, 引起喷溅引起喷溅, 使石灰损耗量增加同时使石灰损耗量增加同时, 由于渣中由于渣中SiO2 的增加的增加, 加剧了对炉衬的侵加剧了对炉衬的侵蚀作用蚀作用, 使炉龄下降使炉龄下降, 还将使高炉焦比增加。

还将使高炉焦比增加•铁水含硅量也不宜过低铁水含硅量也不宜过低, 否则会使废钢利用率减小否则会使废钢利用率减小, 而且不易成渣渣而且不易成渣渣量小量小, 对去除硫、磷也不利对去除硫、磷也不利, 所以为了快速成渣所以为了快速成渣, 并能保持适当渣量并能保持适当渣量, 要要求铁水有适当的含硅量通常大、中型转炉用铁水求铁水有适当的含硅量通常大、中型转炉用铁水, 硅含量可以偏下硅含量可以偏下限限; 而对于热量不富余的小型转炉用铁水而对于热量不富余的小型转炉用铁水, 硅含量可以偏上限过高的硅含量可以偏上限过高的硅含量会给冶炼带来不良后果硅含量会给冶炼带来不良后果, 主要有以下几个方面主要有以下几个方面:上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•①①增加渣料消耗，渣量大增加渣料消耗，渣量大•②②加剧对炉衬的冲蚀加剧对炉衬的冲蚀•③③降低成渣速度，并使吹损增加降低成渣速度，并使吹损增加•(2) 锰锰(Mn)•锰是弱发热元素锰是弱发热元素, 铁水中锰氧化后形成的铁水中锰氧化后形成的MnO 能有效地促进石灰溶解能有效地促进石灰溶解, 加快成渣加快成渣, 减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀; 减少氧枪粘钢减少氧枪粘钢, 终点钢中余终点钢中余锰高锰高, 能够减少合金用量能够减少合金用量, 利于提高金属收得率利于提高金属收得率; 锰可在降低钢水硫含锰可在降低钢水硫含量和硫的危害方面起有利作用。

但是高炉冶炼含锰高的铁水时将使焦量和硫的危害方面起有利作用但是高炉冶炼含锰高的铁水时将使焦炭用量增加、生产率降低炭用量增加、生产率降低上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•目前对转炉用铁水锰含量的要求仍存在争议目前对转炉用铁水锰含量的要求仍存在争议, 同时我国锰矿资源不多同时我国锰矿资源不多, 因此对转炉用铁水的锰含量未作强行规定因此对转炉用铁水的锰含量未作强行规定•(3) 磷磷(P)•磷是强发热元素磷是强发热元素, 会使钢产生会使钢产生“冷脆冶现象冷脆冶现象, 是冶炼过程要去除的有害是冶炼过程要去除的有害元素磷在高炉中是不可去除的元素磷在高炉中是不可去除的, 因而要求进入转炉的铁水磷量尽可因而要求进入转炉的铁水磷量尽可能稳定铁水中磷来源于铁矿石能稳定铁水中磷来源于铁矿石, 根据磷含量的多少铁水可以分为以根据磷含量的多少铁水可以分为以下三类下三类:•wP <0.30%低磷铁水低磷铁水;•wP =0.30% ~1.00% 中磷铁水中磷铁水;•wP >1.50% 高磷铁水高磷铁水上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•转炉的脱磷效率为转炉的脱磷效率为85% ~ 95%, 铁水中磷含量越低铁水中磷含量越低, 转炉工艺操作越简转炉工艺操作越简化化, 并有利于提高各项技术经济指标。

吹炼低磷铁水并有利于提高各项技术经济指标吹炼低磷铁水, 转炉可采用单渣转炉可采用单渣操作操作; 中磷铁水则需采用双渣或双渣留渣操作中磷铁水则需采用双渣或双渣留渣操作; 而高磷铁水就要多次造而高磷铁水就要多次造渣渣, 或采用喷吹石灰粉工艺或采用喷吹石灰粉工艺•为了均衡转炉操作为了均衡转炉操作, 便于自动控制便于自动控制, 应采取炉外铁水预处理脱磷应采取炉外铁水预处理脱磷, 以达以达到精料要求国外对铁水预处理脱磷的研究非常重视到精料要求国外对铁水预处理脱磷的研究非常重视, 尤其是日本更尤其是日本更为突出为突出, 其五大钢铁公司的铁水在入转炉前都进行了脱其五大钢铁公司的铁水在入转炉前都进行了脱Si、脱、脱P、脱、脱S 的三脱处理的三脱处理•另外另外, 对少数钢种对少数钢种, 如高磷薄钢板、易切钢等如高磷薄钢板、易切钢等, 还必须配加合金元素磷还必须配加合金元素磷, 以达到钢种规格的要求以达到钢种规格的要求上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•(4) 硫硫(S)•除了含硫易切钢除了含硫易切钢(要求要求ws = 0.08% ~ 0.30%) 以外以外, 绝大多数钢中硫是绝大多数钢中硫是有害元素。

转炉中硫主要来自金属材料和熔剂材料有害元素转炉中硫主要来自金属材料和熔剂材料, 而其中铁水的硫而其中铁水的硫是主要来源在转炉内氧化性气氛中脱硫是有限的是主要来源在转炉内氧化性气氛中脱硫是有限的, 脱硫率只有脱硫率只有35% ~40%•(3) 铁水除渣铁水除渣•铁水带来的高炉渣中铁水带来的高炉渣中SiO2 含量较高含量较高, 若随铁水进入转炉则会导致石灰若随铁水进入转炉则会导致石灰消耗量增多、渣量增加、喷溅加剧消耗量增多、渣量增加、喷溅加剧, 从而损坏炉衬、降低金属收得率、从而损坏炉衬、降低金属收得率、损失热量等为此铁水在入转炉之前应扒渣铁水带渣量要求低于损失热量等为此铁水在入转炉之前应扒渣铁水带渣量要求低于0.50%国外一些厂家使用铁水的成分见国外一些厂家使用铁水的成分见表表2-3上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•2.废钢废钢•废钢是电弧炉冶炼的主要原料废钢是电弧炉冶炼的主要原料, 是转炉炼钢的主要原料之一是转炉炼钢的主要原料之一, 在转炉冶在转炉冶炼过程中炼过程中, 废钢是冷却效果稳定的冷却剂废钢是冷却效果稳定的冷却剂, 通常占装入量的通常占装入量的30% 以下。

以下适当地增加废钢比适当地增加废钢比, 可以降低转炉钢成本可以降低转炉钢成本•废钢按来源可分类如下废钢按来源可分类如下:上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•废钢来源复杂废钢来源复杂, 质量差异大质量差异大, 其中以本厂返回料或者某些专业性工厂返其中以本厂返回料或者某些专业性工厂返回料质量最好回料质量最好,其成分比较清楚、性质波动小其成分比较清楚、性质波动小, 给冶炼过程带来的不稳给冶炼过程带来的不稳定因素小定因素小; 外购废钢成分复杂外购废钢成分复杂, 质量波动大质量波动大, 需要适当加工和严格管理需要适当加工和严格管理一般根据成分、重量一般根据成分、重量, 把废钢按质量分级分为优质废钢和劣质废钢把废钢按质量分级分为优质废钢和劣质废钢在转炉配料时在转炉配料时, 应按成分或冶炼需要把优质废钢集中使用或搭配使用应按成分或冶炼需要把优质废钢集中使用或搭配使用, 以提高废钢的使用价值以提高废钢的使用价值•废钢质量对转炉冶炼技术经济指标有明显影响废钢质量对转炉冶炼技术经济指标有明显影响, 从合理使用和冶炼工从合理使用和冶炼工艺出发艺出发, 对废钢的要求如下对废钢的要求如下:•(1) 不同性质废钢应分类存放不同性质废钢应分类存放, 以避免贵重合金元素损失或造成熔炼废以避免贵重合金元素损失或造成熔炼废品。

品上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•(2) 废钢入炉前应仔细检查废钢入炉前应仔细检查, 严防混入爆炸物和毒品严防混入爆炸物和毒品; 严防混入易残留严防混入易残留于钢水中的某些元素如铅、锌等有色金属于钢水中的某些元素如铅、锌等有色金属•(3) 废钢应清洁干燥废钢应清洁干燥, 尽量避免带入泥土沙石、耐火材料和炉渣等杂质尽量避免带入泥土沙石、耐火材料和炉渣等杂质•(4) 废钢应具有合适的外形尺寸和单重轻薄料应打包或压块使用废钢应具有合适的外形尺寸和单重轻薄料应打包或压块使用, 以以保证废钢密度保证废钢密度;重废钢应能顺利装炉并且不撞伤炉衬重废钢应能顺利装炉并且不撞伤炉衬, 必须保证废钢在必须保证废钢在吹炼期全部熔化在装入大型废钢时吹炼期全部熔化在装入大型废钢时, 对炉体衬砖有很大的冲击力对炉体衬砖有很大的冲击力, 会会降低转炉装料侧的使用寿命大量使用轻型废钢时降低转炉装料侧的使用寿命大量使用轻型废钢时, 会使废钢覆盖住会使废钢覆盖住熔池液面熔池液面, 而不易开氧点火而不易开氧点火(推迟着火时间推迟着火时间)重型废钢需破碎加工符合重型废钢需破碎加工符合要求后再加入转炉。

要求后再加入转炉上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•各厂家可根据自己的生产情况对入炉废钢外形尺寸、单重做出具体规各厂家可根据自己的生产情况对入炉废钢外形尺寸、单重做出具体规定•在铁水供应严重不足或废钢资源过剩的某些国外钢厂在铁水供应严重不足或废钢资源过剩的某些国外钢厂, 为了大幅度增为了大幅度增加转炉废钢比加转炉废钢比, 广泛采用以下技术措施广泛采用以下技术措施:•(1) 在转炉内用氧在转炉内用氧—天然气或氧天然气或氧—油烧嘴预热废钢油烧嘴预热废钢, 这种方法可将废钢这种方法可将废钢比提高到比提高到30% ~40%•(2) 使用焦炭和煤粉等固态辅助燃料使用焦炭和煤粉等固态辅助燃料, 用这种方法可将废钢比提高到用这种方法可将废钢比提高到40%左右•(3) 使用从初轧返回的热切头废钢使用从初轧返回的热切头废钢上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•(4) 在吹氧期的大部分时间里使用双流道氧枪进行废气的二次燃烧在吹氧期的大部分时间里使用双流道氧枪进行废气的二次燃烧, 它它可缩短兑铁水前预热废钢的耗费时间、改善冶炼的技术经济指标可缩短兑铁水前预热废钢的耗费时间、改善冶炼的技术经济指标, 是是比较有发展的增加废钢比的方法。

比较有发展的增加废钢比的方法•3.生铁块生铁块•生铁块也叫冷铁生铁块也叫冷铁, 是铁锭、废铸铁、罐底铁和出铁沟铁的总称是铁锭、废铸铁、罐底铁和出铁沟铁的总称, 其成分其成分与铁水相近与铁水相近, 但没有显热它的冷却效应比废钢低但没有显热它的冷却效应比废钢低, 同时还需要配加适同时还需要配加适量石灰渣料有的厂家将废钢与生铁块搭配使用量石灰渣料有的厂家将废钢与生铁块搭配使用•2.1.2.2辅助料辅助料•1.造渣材料造渣材料•1) 石灰石灰上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•石灰的主要成分石灰的主要成分CaO 是炼钢的主要造渣材料是炼钢的主要造渣材料, 具有脱具有脱P、脱、脱S 能力能力, 也也是用量最大的造渣材料其质量好坏对冶炼工艺操作、产品质量和炉是用量最大的造渣材料其质量好坏对冶炼工艺操作、产品质量和炉衬寿命有着重要影响特别是转炉冶炼时间短衬寿命有着重要影响特别是转炉冶炼时间短, 需在很短的时间内造需在很短的时间内造渣去除磷和硫渣去除磷和硫, 以保证各种钢的质量以保证各种钢的质量, 因而对石灰质量要求更高对石因而对石灰质量要求更高对石灰质量的要求如下灰质量的要求如下:•(1) 有效有效CaO 含量高含量高: 石灰有效石灰有效CaO 含量取决于石灰中含量取决于石灰中CaO 和和SiO2 的含量的含量, 而而SiO2是石灰中的杂质。

是石灰中的杂质•(2) 硫含量低硫含量低: 造渣的目的之一是去除铁水中的硫造渣的目的之一是去除铁水中的硫, 若石灰本身含硫量若石灰本身含硫量较高较高, 显然对于炼钢中硫的去除不利显然对于炼钢中硫的去除不利上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•(3) 残余残余CO2 少少: 石灰中残余石灰中残余CO2 量反映了石灰在煅烧过程中的过烧量反映了石灰在煅烧过程中的过烧情况残余情况残余CO2量在适当范围时量在适当范围时, 有提高石灰活性的作用有提高石灰活性的作用, 但对废钢的但对废钢的熔化能力有很大影响一般要求石灰熔化能力有很大影响一般要求石灰•中残余中残余CO2 量为量为2%左右左右, 相当于石灰减量相当于石灰减量2.5% ~3.0%•(4) 活性度高活性度高: 石灰的活性是指石灰同其他物质发生反应的能力石灰的活性是指石灰同其他物质发生反应的能力, 用石用石灰的溶解速度来表示石灰在高温炉渣中的溶解能力称为热活性灰的溶解速度来表示石灰在高温炉渣中的溶解能力称为热活性, 目目前在实验室中还没条件测定其热活性大量研究表明前在实验室中还没条件测定其热活性大量研究表明, 用石灰与水的用石灰与水的反应反应, 即石灰的水活性可以近似地反映石灰在炉渣中的溶解速度即石灰的水活性可以近似地反映石灰在炉渣中的溶解速度, 但这但这只是近似的方法。

只是近似的方法上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•对于转炉炼钢对于转炉炼钢, 国内外的生产实践已证实国内外的生产实践已证实, 必须采用活性石灰才对生产必须采用活性石灰才对生产有利世界各主要产钢国家都对石灰活性提出了要求有利世界各主要产钢国家都对石灰活性提出了要求, 表表2-4 所示所示为我为我国转炉用石灰标准国转炉用石灰标准, 表表2-5 所所示示为各种石灰的特性为各种石灰的特性•世界各国目前均用石灰的水活性来表示石灰活性世界各国目前均用石灰的水活性来表示石灰活性, 其基本原理是石灰其基本原理是石灰与水化合生成与水化合生成Ca (OH)2, 在化合反应时要放出热量和形成碱性溶液在化合反应时要放出热量和形成碱性溶液, 测测量此反应的放热量和中和其溶液所消耗的盐酸量量此反应的放热量和中和其溶液所消耗的盐酸量, 并以此结果来表示并以此结果来表示石灰的活性石灰的活性上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•我国石灰活性度的测定采用盐酸滴定法我国石灰活性度的测定采用盐酸滴定法, 标准规定标准规定: 取取1 kg 石灰块压石灰块压碎碎, 然后通过然后通过10 mm标准筛标准筛; 取取50 g 石灰试样加入石灰试样加入40℃℃±1℃℃的的2 000 mL 水的烧杯中水的烧杯中, 并滴加并滴加1% 的酚酞指示剂的酚酞指示剂2 ~3 mL, 开动搅拌器不停地开动搅拌器不停地搅拌搅拌; 用用4 N 浓度的盐酸开始滴定浓度的盐酸开始滴定, 并记录滴定时间并记录滴定时间;采用采用10 min 时间时间中和碱溶液所消耗的盐酸溶液量作为石灰的活性度。

我国标准规定中和碱溶液所消耗的盐酸溶液量作为石灰的活性度我国标准规定, 盐酸溶液消耗量大于盐酸溶液消耗量大于300 mL 才属于活性石灰才属于活性石灰•此外石灰极易水化潮解此外石灰极易水化潮解, 生成生成Ca (OH)2, 要尽量使用新焙烧的石灰要尽量使用新焙烧的石灰, 同同时对石灰的储存时间加以限制时对石灰的储存时间加以限制•石灰通常由石灰石在竖窑或回砖窑内用煤、焦炭、油、煤气煅烧而成石灰通常由石灰石在竖窑或回砖窑内用煤、焦炭、油、煤气煅烧而成上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•石灰石在煅烧过程中的分解反应为石灰石在煅烧过程中的分解反应为:•CaCO3 的分解温度为的分解温度为880℃℃~ 910℃℃石灰石的煅烧温度高于其分解温石灰石的煅烧温度高于其分解温度越多度越多, 石灰石分解越快石灰石分解越快, 生产率越高但烧成的生产率越高但烧成的CaO 的晶粒长大也的晶粒长大也越快越快, 越难以获得细晶石灰同样越难以获得细晶石灰同样,分解出的分解出的CaO 在煅烧的高温区停留在煅烧的高温区停留的时间越长的时间越长, 晶粒长得越大因此晶粒长得越大因此, 要获得细晶石灰要获得细晶石灰,CaO 在高温区停在高温区停留的时间应该短。

相反留的时间应该短相反, 煅烧温度过低煅烧温度过低, 石灰块核心部分的石灰块核心部分的CaCO3 来来不及分解不及分解, 而使生烧率增大因此而使生烧率增大因此, 煅烧温度应控制在煅烧温度应控制在1 050℃℃~1 150℃℃同时, 烧成石灰的晶粒大小也决定着石灰的气孔率和体积密度烧成石灰的晶粒大小也决定着石灰的气孔率和体积密度, 随着细小晶粒的合并长大随着细小晶粒的合并长大, 细小孔隙减少细小孔隙减少上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•如果烧成石灰的竖炉和回转窑温度控制在如果烧成石灰的竖炉和回转窑温度控制在920℃℃~1 200℃℃, 烧成的石灰烧成的石灰体密体密(g/ cm3)小、气孔率高、反应能力强小、气孔率高、反应能力强, 此称为活性石灰此称为活性石灰; 若煅烧温若煅烧温度大于度大于1 200℃℃, 则石灰的体积密度增加、气孔率下降、反应能力差则石灰的体积密度增加、气孔率下降、反应能力差, 此称为过烧石灰此称为过烧石灰; 若煅烧温度小于若煅烧温度小于920℃℃, 则部分则部分CaCO3 未分解未分解, 此称此称为生烧石灰为生烧石灰, 其未完成的分解反应将在炼钢炉内完成其未完成的分解反应将在炼钢炉内完成, 因而影响化渣速因而影响化渣速度。

度•2) 萤石萤石•萤石是炼钢中普遍应用的熔剂萤石是炼钢中普遍应用的熔剂, 其主要成分是其主要成分是CaF2纯CaF2 的熔点是的熔点是1 418℃℃, 萤石中还含有其他杂质萤石中还含有其他杂质, 因此熔点还要低些造渣加入萤石因此熔点还要低些造渣加入萤石还能使还能使CaO 的熔点显著降低的熔点显著降低, 因而可以加速石灰的溶解因而可以加速石灰的溶解, 萤石的助熔萤石的助熔作用是在很短的时间内能够改善炉渣的流动性作用是在很短的时间内能够改善炉渣的流动性上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•转炉炼钢要求快速化渣转炉炼钢要求快速化渣, 萤石则成为必备材料但过多的萤石用量会萤石则成为必备材料但过多的萤石用量会产生严重的泡沫渣产生严重的泡沫渣, 导致喷溅导致喷溅,同时加剧炉衬的损坏同时加剧炉衬的损坏, 并污染环境并污染环境•3) 生白云石生白云石•生白云石即天然白云石生白云石即天然白云石, 主要成分是主要成分是CaMg (CO3 )2, 焙烧后为熟白云石焙烧后为熟白云石, 其主要成分为其主要成分为CaO 与与MgO用白云石代替部分石灰造渣技术用白云石代替部分石灰造渣技术, 其目其目的是保持渣中有一定的的是保持渣中有一定的MgO 含量含量,以减轻初期酸性渣对炉衬的侵蚀以减轻初期酸性渣对炉衬的侵蚀, 提提高炉衬寿命高炉衬寿命, 实践证明效果很好。

生白云石也是溅渣护炉的调渣剂实践证明效果很好生白云石也是溅渣护炉的调渣剂•由于生白云石在炉内分解吸热由于生白云石在炉内分解吸热, 所以用轻烧白云石效果最为理想所以用轻烧白云石效果最为理想上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•目前有的厂家在焙烧石灰时配加一定数量的生白云石目前有的厂家在焙烧石灰时配加一定数量的生白云石, 石灰中就带有石灰中就带有一定的一定的MgO 成分成分, 用这种石灰造渣也取得了良好的冶金和护炉效果用这种石灰造渣也取得了良好的冶金和护炉效果•4) 合成造渣材料合成造渣材料•合成造渣剂是将石灰和熔剂预先在炉外制成低熔点造渣材料合成造渣剂是将石灰和熔剂预先在炉外制成低熔点造渣材料, 然后用然后用于炉内造渣于炉内造渣, 即把炉内的石灰块造渣过程部分甚至全部移到炉外进行即把炉内的石灰块造渣过程部分甚至全部移到炉外进行显然显然, 这是一种提高成渣速度、改善冶炼效果的有效措施这是一种提高成渣速度、改善冶炼效果的有效措施•合成造渣剂中作为熔剂的物质有合成造渣剂中作为熔剂的物质有: 氧化铁、氧化锰、萤石等可用一氧化铁、氧化锰、萤石等可用一种或几种和石灰粉一起在低温下预制成型种或几种和石灰粉一起在低温下预制成型, 这种预制料一般熔点低、这种预制料一般熔点低、碱度高、颗粒小、成分均匀且在高温下容易碎裂碱度高、颗粒小、成分均匀且在高温下容易碎裂, 是效果较好的成渣是效果较好的成渣料。

料上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•高碱度烧结矿或球团矿也可作合成造渣剂使用高碱度烧结矿或球团矿也可作合成造渣剂使用, 其化学成分和物理性其化学成分和物理性能稳定能稳定, 造渣效果良好造渣效果良好•煅烧石灰时采用加氧化铁皮渗煅烧石灰时采用加氧化铁皮渗FeO 的方法制取含氧化皮外壳的黑皮石的方法制取含氧化皮外壳的黑皮石灰灰, 其也是一种成渣快、脱其也是一种成渣快、脱P 和和S 效果良好的熔剂效果良好的熔剂•合成造渣剂的良好成渣效果减轻了顶吹氧枪的化渣作用合成造渣剂的良好成渣效果减轻了顶吹氧枪的化渣作用, 从而有助于从而有助于简化转炉吹炼操作简化转炉吹炼操作•2.氧化剂氧化剂•1) 氧气氧气•现在现在, 氧气已成为各种炼钢中氧的重要来源氧气已成为各种炼钢中氧的重要来源上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•一般要求氧气纯度应大于一般要求氧气纯度应大于98%, 冶炼含氮低的钢种时冶炼含氮低的钢种时, 应大于应大于99.5%氧气还应脱除水分氧气的使用压力一般为氧气还应脱除水分氧气的使用压力一般为(6 ~12) × 105Pa由于炼钢是周期性用氧钢是周期性用氧, 故必须有储氧设备。

考故必须有储氧设备考•2) 铁矿石和氧化铁皮铁矿石和氧化铁皮•作为氧化剂使用的铁矿石作为氧化剂使用的铁矿石, 要求含铁高要求含铁高, SiO2、、P 和水分要少和水分要少, 使用前使用前要加热氧化铁皮则要求杂质含量少要加热氧化铁皮则要求杂质含量少, 不得含油污和水分不得含油污和水分, 使用前必须使用前必须烘烤•3.冷却剂冷却剂•通常通常, 转炉炼钢过程热量有富余转炉炼钢过程热量有富余, 因而根据热平衡计算加入一定数量的因而根据热平衡计算加入一定数量的冷却剂冷却剂, 以准确地达到终点温度以准确地达到终点温度上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•转炉用冷却剂有废钢、生铁块、铁矿石、氧化铁皮、球团矿、石灰石转炉用冷却剂有废钢、生铁块、铁矿石、氧化铁皮、球团矿、石灰石和白云石等和白云石等, 其中主要为废钢、铁矿石其中主要为废钢、铁矿石•1) 废钢废钢•氧化转炉炼钢因热量有富余氧化转炉炼钢因热量有富余, 故可加入多达故可加入多达30% 的废钢的废钢, 作为调整吹作为调整吹炼温度的冷却剂采用废钢冷却炼温度的冷却剂采用废钢冷却, 可降低钢铁料、造渣材料和氧气的可降低钢铁料、造渣材料和氧气的消耗消耗, 而且比用铁矿石冷却的效果稳定、喷溅少。

同时而且比用铁矿石冷却的效果稳定、喷溅少同时, 因废钢价格较因废钢价格较生铁低生铁低, 故多用废钢可降低钢的成本故多用废钢可降低钢的成本•2) 生铁块生铁块•生铁块与废钢相比生铁块与废钢相比, 冷却效应低冷却效应低, 还必须配加一定量石灰还必须配加一定量石灰, 渣量大渣量大, 同样同样占用冶炼时间占用冶炼时间, 过程调节不便过程调节不便上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•3) 铁矿石和氧化铁皮铁矿石和氧化铁皮•铁矿石作为冷却剂常用的有天然富矿和球团矿两种铁矿石作为冷却剂常用的有天然富矿和球团矿两种, 主要成分有主要成分有Fe2O3 和和Fe3O4铁矿石在熔化后铁被还原铁矿石在熔化后铁被还原, 吸收热量吸收热量, 因而能起到调节熔池因而能起到调节熔池温度的作用但铁矿石带入脉石温度的作用但铁矿石带入脉石, 会增加石灰消耗和渣量会增加石灰消耗和渣量, 同时一次加同时一次加入量不能过多入量不能过多, 否则会产生喷溅铁矿石还能起到氧化作用转炉用否则会产生喷溅铁矿石还能起到氧化作用转炉用铁矿石要求铁矿石要求Fe 含量要高含量要高, SiO2 和和S 含量要低含量要低, 块度适中块度适中, 并干燥清洁。

并干燥清洁铁矿石化学成分最好为铁矿石化学成分最好为:•块度在块度在10 ~50 mm 为宜•球团矿中球团矿中wFe >60%, 但氧含量也高但氧含量也高, 加入后易浮于液面加入后易浮于液面, 操作不当会产操作不当会产生喷溅上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•铁矿石与球团矿的冷却效应高铁矿石与球团矿的冷却效应高, 加入时不占用冶炼时间加入时不占用冶炼时间, 调节方便调节方便, 还还可以降低钢铁料消耗可以降低钢铁料消耗•氧化铁皮来自轧钢车间副产品氧化铁皮来自轧钢车间副产品, 其其wFe > 90%, 其他杂质含量不大于其他杂质含量不大于3.0%, 使用前烘烤干燥使用前烘烤干燥, 去除油污氧化铁皮细小体轻去除油污氧化铁皮细小体轻, 因而容易浮在因而容易浮在渣中渣中, 增加渣中氧化铁的含量增加渣中氧化铁的含量, 有利于化渣有利于化渣, 因此因此, 氧化铁皮不仅能起到氧化铁皮不仅能起到冷却的作用冷却的作用, 而且能起到助熔的作用而且能起到助熔的作用•4) 其他冷却剂其他冷却剂•石灰石、生白云石也可作冷却剂使用石灰石、生白云石也可作冷却剂使用, 其分解熔化均能吸收热量其分解熔化均能吸收热量, 同时同时还有脱还有脱P、、S 的能力。

当废钢与铁矿石供应不足时的能力当废钢与铁矿石供应不足时, 可用少量的石灰石可用少量的石灰石和生白云石作为补充冷却剂和生白云石作为补充冷却剂上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•2.1.3任务实施任务实施•2.1.3.1转炉用铁水的供应转炉用铁水的供应•铁水是转炉炼钢车间的主要原料铁水是转炉炼钢车间的主要原料, 按所供铁水来源的不同可分为化铁按所供铁水来源的不同可分为化铁炉铁水和高炉铁水两种由于化铁炉需二次化铁炉铁水和高炉铁水两种由于化铁炉需二次化铁, 能耗与熔损较大能耗与熔损较大, 已已被国家明令淘汰被国家明令淘汰, 因此在新建炼钢车间时不采用高炉向转炉供应铁因此在新建炼钢车间时不采用高炉向转炉供应铁水的方式有混铁炉、混铁车、铁水罐直接热装等方式水的方式有混铁炉、混铁车、铁水罐直接热装等方式•1.铁水罐车供应铁水铁水罐车供应铁水•高炉铁水用铁水罐车运进转炉车间高炉铁水用铁水罐车运进转炉车间, 转炉需要铁水时转炉需要铁水时, 将铁水倒入转炉将铁水倒入转炉车间的铁水包车间的铁水包,称量后用铁水吊车兑入转炉其工艺流程为称量后用铁水吊车兑入转炉其工艺流程为: 高炉高炉→铁铁水罐车水罐车→前翻支柱前翻支柱→铁水包铁水包→称量称量→转炉。

转炉上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•铁水罐车供应铁水的特点是设备简单铁水罐车供应铁水的特点是设备简单, 投资少但是铁水在运输及待投资少但是铁水在运输及待装过程中热损失严重装过程中热损失严重, 用同一罐铁水炼几炉钢时用同一罐铁水炼几炉钢时, 前后炉次的铁水温度前后炉次的铁水温度波动较大波动较大, 不利于操作不利于操作, 而且粘罐现象也较严重而且粘罐现象也较严重; 另外对于不同高炉的另外对于不同高炉的铁水铁水, 或同一座高炉不同出铁炉次的铁水或同一座高炉不同出铁炉次的铁水, 或同一出铁炉次中先后流出或同一出铁炉次中先后流出的铁水来说的铁水来说, 铁水成分都存在差异铁水成分都存在差异, 使兑入转炉的铁水成分波动也较大使兑入转炉的铁水成分波动也较大•我国采用这种供铁方式的主要是小型转炉炼钢车间我国采用这种供铁方式的主要是小型转炉炼钢车间•2.混铁炉供应铁水混铁炉供应铁水•采用混铁炉采用混铁炉(见见图图2-1) 供应铁水时供应铁水时, 高炉铁水罐车由铁路运入转炉车间高炉铁水罐车由铁路运入转炉车间加料跨加料跨, 用铁水吊车将铁水兑入混铁炉用铁水吊车将铁水兑入混铁炉上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•当转炉需要铁水时当转炉需要铁水时, 从混铁炉将铁水倒入转炉车间的铁水包内从混铁炉将铁水倒入转炉车间的铁水包内, 经称量经称量后用铁水吊车兑入转炉。

其工艺流程为后用铁水吊车兑入转炉其工艺流程为: 高炉高炉→铁水罐车铁水罐车→混铁炉混铁炉→铁水包铁水包→称量称量→兑入转炉由于混铁炉具有储存铁水、混匀铁水成分兑入转炉由于混铁炉具有储存铁水、混匀铁水成分和保温的作用和保温的作用, 故这种供铁方式铁水成分和温度都比较均匀故这种供铁方式铁水成分和温度都比较均匀, 特别是对特别是对调节高炉与转炉之间均衡的铁水供应有利调节高炉与转炉之间均衡的铁水供应有利•3.混铁车供应铁水混铁车供应铁水•混铁车又称混铁炉型铁水罐车或鱼雷罐车混铁车又称混铁炉型铁水罐车或鱼雷罐车, 由铁路机车牵引由铁路机车牵引, 兼备运送兼备运送和储存铁水两种作用和储存铁水两种作用•采用混铁车供应铁水时采用混铁车供应铁水时, 高炉铁水进入混铁车内高炉铁水进入混铁车内, 由铁路将混铁车运到由铁路将混铁车运到转炉车间倒罐站旁转炉车间倒罐站旁上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•当转炉需要铁水时当转炉需要铁水时, 将铁水倒入铁水包将铁水倒入铁水包, 经称量后经称量后, 用铁水吊车兑入转用铁水吊车兑入转炉其工艺流程为炉其工艺流程为: 高炉高炉→混铁车混铁车→铁水包铁水包→称量称量→转炉。

转炉•采用混铁车供应铁水的主要特点是采用混铁车供应铁水的主要特点是: 设备和厂房的基建投资以及生产设备和厂房的基建投资以及生产费用比混铁炉低铁水在运输过程中的热损失少费用比混铁炉低铁水在运输过程中的热损失少, 并能较好地适应大并能较好地适应大容量转炉的要求容量转炉的要求, 还有利于进行铁水预处理还有利于进行铁水预处理(预脱磷、硫和硅预脱磷、硫和硅)但是, 混铁车的容量受铁路轨距和弯道曲率半径的限制混铁车的容量受铁路轨距和弯道曲率半径的限制, 不宜太大不宜太大,因此因此, 储储存和混匀铁水的作用不如混铁炉这个问题随着高炉铁水成分的稳定存和混匀铁水的作用不如混铁炉这个问题随着高炉铁水成分的稳定和温度波动的减小而逐渐解决近年来和温度波动的减小而逐渐解决近年来, 世界上新建大型转炉车间采世界上新建大型转炉车间采用混铁车供应铁水的厂家日用混铁车供应铁水的厂家日℃℃增多•对于容量不小于对于容量不小于100 t 的转炉应优先采用混铁车的转炉应优先采用混铁车(又称鱼雷式铁水车又称鱼雷式铁水车)采用混铁车供应铁水时采用混铁车供应铁水时, 应设铁水倒罐站应设铁水倒罐站, 如图如图2-2 所示所示上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•铁水倒罐站铁水倒罐站4 一般布置于原料跨一般布置于原料跨5 一端的外侧一端的外侧, 混铁车在此将铁水倒入混铁车在此将铁水倒入铁水坑内的铁水罐中铁水坑内的铁水罐中, 通过移送车通过移送车6 将铁水罐运往原料跨。

将铁水罐运往原料跨•利用混铁车方案进行铁水预处理时利用混铁车方案进行铁水预处理时, 一般包括铁水预处理间一般包括铁水预处理间2、倒渣站、倒渣站3 和铁水倒罐站和铁水倒罐站4铁水预处理间铁水预处理间(脱硫或同时脱硫脱磷脱硫或同时脱硫脱磷) 和倒渣站大多和倒渣站大多位于炼铁车间与铁水倒罐站之间位于炼铁车间与铁水倒罐站之间, 且彼此平行布置一般情况下且彼此平行布置一般情况下, 经处经处理后的混铁车每隔理后的混铁车每隔2 ~3 次送到倒渣站倒渣次送到倒渣站倒渣, 铁水预处理站铁水预处理站如图如图2-3 所所示无须顶处理的混铁车每隔示无须顶处理的混铁车每隔10 次左右送到倒渣站倒渣铁水倒罐次左右送到倒渣站倒渣铁水倒罐站内一般设有两条运输线和与其垂直布置的受铁坑站内一般设有两条运输线和与其垂直布置的受铁坑(又叫铁水坑又叫铁水坑)受铁坑位于铁水线下面铁坑位于铁水线下面, 一个受铁坑有两个铁水转注装置一个受铁坑有两个铁水转注装置•混铁车由罐体、罐体支承及倾翻机构和车体等部分组成混铁车由罐体、罐体支承及倾翻机构和车体等部分组成, 如图如图2-4 所所示上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•罐体是混铁车的主要部分罐体是混铁车的主要部分, 外壳由钢板焊接而成外壳由钢板焊接而成, 内砌耐火砖衬。

通常内砌耐火砖衬通常罐体中部较长一段是圆筒形罐体中部较长一段是圆筒形, 两端为截圆锥形两端为截圆锥形, 以便从直径较大的中间以便从直径较大的中间部位向两端耳轴过渡罐体中部开口部位向两端耳轴过渡罐体中部开口, 供受铁、出铁、修砌和检查出供受铁、出铁、修砌和检查出入之用入之用, 罐口上部设有罐口盖保温罐口上部设有罐口盖保温•根据国外已有的混铁车根据国外已有的混铁车, 罐体支承有两种方式罐体支承有两种方式: 小于小于325 t 的混铁车的混铁车, 罐罐体通过耳轴借助普通滑动轴承支承在两端的台车上体通过耳轴借助普通滑动轴承支承在两端的台车上; 325 t 以上的混铁以上的混铁车车, 其罐体是通过支承滚圈借助支承辊支承在两端的台车上罐体的其罐体是通过支承滚圈借助支承辊支承在两端的台车上罐体的旋转轴线高于几何轴线约旋转轴线高于几何轴线约100 mm 以上以上, 这样罐体的重心无论是空罐这样罐体的重心无论是空罐或满罐或满罐, 总能保持在旋转轴线以下总能保持在旋转轴线以下上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•罐体的倾翻机构通常安装在前面台车上罐体的倾翻机构通常安装在前面台车上, 由电动机、减速机及开式齿由电动机、减速机及开式齿轮组成。

带动罐体转动的大齿轮安装在传动端的耳轴上带动罐体转动的大齿轮安装在传动端的耳轴上•混铁车的容量根据转炉的吨位确定混铁车的容量根据转炉的吨位确定, 一般为转炉吨位的整数倍一般为转炉吨位的整数倍, 并与高并与高炉出铁量相适应炉出铁量相适应, 我国使用的混铁车最大公称吨位为我国使用的混铁车最大公称吨位为260 t 和和300 t, 国国外最大公称吨位为外最大公称吨位为600 t•2.1.3.2转炉用废钢的供应转炉用废钢的供应•废钢的供应有两种布置方式废钢的供应有两种布置方式:•(1) 在原料跨的一端设废钢工段在原料跨的一端设废钢工段, 废钢由火车或汽车运入废钢由火车或汽车运入, 用电磁盘吊用电磁盘吊车装入废钢料斗车装入废钢料斗, 称量后待用称量后待用上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•(2) 当加入转炉的废钢量大时当加入转炉的废钢量大时, 在原料跨一端的外侧另建废钢间在原料跨一端的外侧另建废钢间(一般一般垂直于原料跨垂直于原料跨), 在废钢间内加工处理后的废钢装入料斗称量后在废钢间内加工处理后的废钢装入料斗称量后, 由地由地面或高架台车送进原料跨待用面或高架台车送进原料跨待用。

•目前在氧气顶吹转炉车间目前在氧气顶吹转炉车间, 向转炉加入废钢的方式有两种向转炉加入废钢的方式有两种:•(1) 直接用桥式吊车吊运废钢槽倒入转炉直接用桥式吊车吊运废钢槽倒入转炉•这种方法是用普通吊车的主钩和副钩吊起废钢料槽这种方法是用普通吊车的主钩和副钩吊起废钢料槽, 靠主、副钩的联靠主、副钩的联合动作把废钢加入转炉这种方式的平台结构和设备都比较简单合动作把废钢加入转炉这种方式的平台结构和设备都比较简单, 废废钢吊车与兑铁水吊车可以共用钢吊车与兑铁水吊车可以共用, 但一次只能吊起一槽废钢但一次只能吊起一槽废钢, 并且废钢吊并且废钢吊车与兑铁水吊车之间的干扰较大车与兑铁水吊车之间的干扰较大•(2) 用废钢加料车装入废钢用废钢加料车装入废钢上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•这种方法是在炉前平台上专设一条加料线这种方法是在炉前平台上专设一条加料线, 使加料车可以在炉前平台使加料车可以在炉前平台上来回运动废钢料槽用吊车事先吊放到废钢加料车上上来回运动废钢料槽用吊车事先吊放到废钢加料车上, 然后将废钢然后将废钢加料车开到转炉前并倾斜转炉加料车开到转炉前并倾斜转炉, 废钢加料车将废钢料槽举起废钢加料车将废钢料槽举起, 把废钢加把废钢加入转炉内。

这种方式废钢的装入速度较快入转炉内这种方式废钢的装入速度较快, 并可以避免装废钢与兑铁并可以避免装废钢与兑铁水吊车之间的干扰水吊车之间的干扰, 但平台结构复杂但平台结构复杂•采用直接使用桥式吊车吊运废钢料槽倒入转炉的加废钢方式采用直接使用桥式吊车吊运废钢料槽倒入转炉的加废钢方式, 废钢料废钢料槽是钢板焊接的一端开口、底部呈平面的长簸箕状槽在料槽前部和槽是钢板焊接的一端开口、底部呈平面的长簸箕状槽在料槽前部和后部的两侧有两对吊挂轴后部的两侧有两对吊挂轴, 供吊车的主、副钩吊挂料槽供吊车的主、副钩吊挂料槽•2.1.3.3转炉用铁合金的供应转炉用铁合金的供应•铁合金的供应系统一般由炼钢厂铁合金料间、铁合金料仓及称量、输铁合金的供应系统一般由炼钢厂铁合金料间、铁合金料仓及称量、输送、向钢包加料设备等部分组成送、向钢包加料设备等部分组成上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•铁合金在铁合金料间铁合金在铁合金料间(或仓库或仓库) 内加工成合格块后内加工成合格块后, 应按其品种和牌号应按其品种和牌号分类存放分类存放, 还应保存好其出厂化验单储存面积主要取决于铁合金的还应保存好其出厂化验单。

储存面积主要取决于铁合金的日消耗量、堆积密度及储存天数日消耗量、堆积密度及储存天数•铁合金由铁合金料间运到转炉车间的方式有以下两种铁合金由铁合金料间运到转炉车间的方式有以下两种:•(1) 铁合金用量不大的炼钢车间铁合金用量不大的炼钢车间•将铁合金装入自卸式料罐将铁合金装入自卸式料罐, 然后用汽车运到转炉车间然后用汽车运到转炉车间, 再用吊车卸入转再用吊车卸入转炉炉前铁合金料仓需要时炉炉前铁合金料仓需要时, 经称量后用铁合金加料车经溜槽或铁合经称量后用铁合金加料车经溜槽或铁合金加料漏斗加入钢包金加料漏斗加入钢包•(2) 需要铁合金品种多、用量大的大型转炉炼钢车间需要铁合金品种多、用量大的大型转炉炼钢车间•铁合金加料系统有两种形式铁合金加料系统有两种形式上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•①①铁合金与散状科共用一套上料系统铁合金与散状科共用一套上料系统, 然后从炉顶料仓下料然后从炉顶料仓下料, 经旋转溜经旋转溜槽加入钢包槽加入钢包, 这种方式不另增设铁合金上料设备这种方式不另增设铁合金上料设备, 而且操作可靠而且操作可靠, 但稍但稍增加了散状材料上料胶带运输机的运输量。

增加了散状材料上料胶带运输机的运输量•于铁合金自成系统用胶带运输机上料于铁合金自成系统用胶带运输机上料, 有较大的运输能力有较大的运输能力, 使铁合金上使铁合金上料不受散状原料的干扰料不受散状原料的干扰, 还可使车间内铁合金料仓的储量适当减少还可使车间内铁合金料仓的储量适当减少对于规模很大的转炉车间对于规模很大的转炉车间, 这种流程可确保铁合金的供应但增加了这种流程可确保铁合金的供应但增加了一套胶带运输机上料系统一套胶带运输机上料系统, 设备重量与投资有所增加设备重量与投资有所增加•2.1.3.4转炉用散状料的供应转炉用散状料的供应•散状材料是指炼钢过程中使用的造渣材料、补炉材料和冷却剂等散状材料是指炼钢过程中使用的造渣材料、补炉材料和冷却剂等, 如如石灰、萤石、白云石、铁矿石、氧化铁皮、焦炭等石灰、萤石、白云石、铁矿石、氧化铁皮、焦炭等上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•氧气转炉所用散状材料供应的特点是种类多、批量小、批数多氧气转炉所用散状材料供应的特点是种类多、批量小、批数多, 供料供料要求迅速、准确、连续、及时、设备可靠要求迅速、准确、连续、及时、设备可靠。

•供应系统包括车间外和车间内两部分通过火车或汽车将各种材料运供应系统包括车间外和车间内两部分通过火车或汽车将各种材料运至主厂房外的原料间至主厂房外的原料间(或原料场或原料场) 内内, 分别卸入料仓中然后再按需要分别卸入料仓中然后再按需要通过运料提升设施将各种散状料由料仓送往主厂房内的供料系统设备通过运料提升设施将各种散状料由料仓送往主厂房内的供料系统设备中•散状材料供应系统一般包括储存、运送、称量和向转炉加料等几个环散状材料供应系统一般包括储存、运送、称量和向转炉加料等几个环带带, 整个系统由一些存放料仓、运输机械、称量设备和向转炉加料设整个系统由一些存放料仓、运输机械、称量设备和向转炉加料设备组成图图2-5 所示所示为一个全胶带上料系统为一个全胶带上料系统, 其作业流程如下其作业流程如下:上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•地下地下(或地面或地面) 料仓料仓→固定胶带运输机固定胶带运输机→转运漏斗转运漏斗→可逆式胶带运输机可逆式胶带运输机→高位料仓高位料仓→分散称量漏斗分散称量漏斗→电磁振动给料器电磁振动给料器→汇集胶带运输机汇集胶带运输机→汇汇集料斗集料斗→转炉。

转炉•这种上料系统的特点是运输能力大这种上料系统的特点是运输能力大, 上料速度快而且可靠上料速度快而且可靠, 能够进行连能够进行连续作业续作业, 有利于自动化有利于自动化, 但它的占地面积大但它的占地面积大, 投资多投资多, 上料和配料时有粉上料和配料时有粉尘外逸现象尘外逸现象•1.地下料仓地下料仓•地下料仓设在主厂房的附近地下料仓设在主厂房的附近, 它兼有储存和转运的作用料仓设置形它兼有储存和转运的作用料仓设置形式有地下式、地上式和半地下式三种式有地下式、地上式和半地下式三种, 其中地下式料仓较多其中地下式料仓较多, 它可以通它可以通过底开车或翻斗汽车方便地卸料过底开车或翻斗汽车方便地卸料上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•各种散状料的储存量决定于吨钢消耗量、日产钢量和储存天数各种各种散状料的储存量决定于吨钢消耗量、日产钢量和储存天数各种散状料的储存天数可根据材料的性质、产地的远近、购买是否方便等散状料的储存天数可根据材料的性质、产地的远近、购买是否方便等具体情况而定具体情况而定, 一般矿石、萤石可以多储存一些天数一般矿石、萤石可以多储存一些天数(10 ~30 天天); 石灰石灰易于粉化易于粉化, 储存天数不宜过多储存天数不宜过多(一般为一般为2 ~3 天天)。

•2.高位料仓高位料仓•高位料仓的作用是临时储料高位料仓的作用是临时储料, 以保证转炉随时用料的需要根据转炉以保证转炉随时用料的需要根据转炉炼钢所用散状料的种类炼钢所用散状料的种类, 高位料仓设置有石灰、白云石、萤石、氧化高位料仓设置有石灰、白云石、萤石、氧化铁皮、铁矿石、焦炭等料仓铁皮、铁矿石、焦炭等料仓, 其储存量要求能供其储存量要求能供24 h 使用因为石灰使用因为石灰用量最大用量最大, 料仓容积也最大料仓容积也最大, 故大、中型转炉一般每座转炉设置两个以故大、中型转炉一般每座转炉设置两个以上的石灰料仓其他用量较少的材料每炉设置一个或两座转炉共用一上的石灰料仓其他用量较少的材料每炉设置一个或两座转炉共用一个料仓上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•这样每座转炉的料仓数目一般有这样每座转炉的料仓数目一般有5 ~10 个个, 布置形式有共用、单独使用布置形式有共用、单独使用和部分共用三种和部分共用三种•1) 单独用料仓单独用料仓•每个转炉有自己的专用料仓每个转炉有自己的专用料仓, 如图如图2-6 所示所示主要优点是使用的可靠性主要优点是使用的可靠性比较高比较高, 但料仓数目增加较多但料仓数目增加较多, 停炉后料仓中剩余石灰的处理问题难以停炉后料仓中剩余石灰的处理问题难以得到合理解决。

得到合理解决•2) 共用料仓共用料仓•两座转炉共用一组料仓两座转炉共用一组料仓, 如图如图2-7 所示所示其优点是料仓数目少其优点是料仓数目少, 停炉后停炉后料仓中剩余石灰的处理方便料仓中剩余石灰的处理方便;缺点是称量及下部给料器的作业频率太高缺点是称量及下部给料器的作业频率太高，出现临时故障时会影响生产出现临时故障时会影响生产上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料• 3)部分共用料仓部分共用料仓•某些散料的料仓由两座转炉共用，某些散料的料仓则单独使用，某些散料的料仓由两座转炉共用，某些散料的料仓则单独使用，如图如图2-8所示所示这种布置克服了前两种形式的缺点，基本上消除了高位料这种布置克服了前两种形式的缺点，基本上消除了高位料仓下部给料器作业负荷过高的缺点，停炉后也便于处理料仓中的剩余仓下部给料器作业负荷过高的缺点，停炉后也便于处理料仓中的剩余石灰转炉双侧加料能保证成渣快，改善对炉衬侵蚀的不均匀性，但石灰转炉双侧加料能保证成渣快，改善对炉衬侵蚀的不均匀性，但应力求做到炉料下落点在转炉中心部位应力求做到炉料下落点在转炉中心部位•目前，上述三种方式都在使用，但以部分共用料仓应用较为广泛。

目前，上述三种方式都在使用，但以部分共用料仓应用较为广泛•3.给料、称量及加料设备给料、称量及加料设备•散料的给料、称量及加料设备是散状材料供应的关键部件因此，要散料的给料、称量及加料设备是散状材料供应的关键部件因此，要求它运转可靠、称量准确、给料均匀及时、易于控制，并能防止烟气求它运转可靠、称量准确、给料均匀及时、易于控制，并能防止烟气和灰尘外逸和灰尘外逸上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•这一系统由给料器、称量料斗、汇集料斗和水冷溜槽等部分组成这一系统由给料器、称量料斗、汇集料斗和水冷溜槽等部分组成•4.运输机械设备运输机械设备•散状材料供应系统中常用的运输设备有胶带运输机和振动输送机散状材料供应系统中常用的运输设备有胶带运输机和振动输送机•胶带运输机是大、中型转炉散状材料的基本供料设备它具有运输能胶带运输机是大、中型转炉散状材料的基本供料设备它具有运输能力大、功率消耗少、结构简单、工作平稳可靠、装卸料方便、维修简力大、功率消耗少、结构简单、工作平稳可靠、装卸料方便、维修简便而无噪声等优点便而无噪声等优点;缺点是占地面积大，橡胶材料及钢材需要量大，不缺点是占地面积大，橡胶材料及钢材需要量大，不易在较短距离内爬升较大的高度，密封比较困难。

易在较短距离内爬升较大的高度，密封比较困难•振动输送机是通过输送机上的振动器使承载构件按一定方向振动，当振动输送机是通过输送机上的振动器使承载构件按一定方向振动，当其振动的加速度达到某一值时，物料在承载构件内沿运输方向实现连其振动的加速度达到某一值时，物料在承载构件内沿运输方向实现连续微小的抛掷，使物料向前移动而实现运输的机械设备续微小的抛掷，使物料向前移动而实现运输的机械设备上一页 下一页返回任务任务2.1准备炼钢原材料准备炼钢原材料•振动输送机的特点是振动输送机的特点是:密封好，便于运输粉尘较大的物料密封好，便于运输粉尘较大的物料;由于运输物由于运输物料的构件是钢制的，故可运送温度高达料的构件是钢制的，故可运送温度高达500℃℃的高温物料，并且物料的高温物料，并且物料运输构件的磨损较小运输构件的磨损较小;它的机械传动件少，润滑点少，便于维护和检修它的机械传动件少，润滑点少，便于维护和检修;设备的功率消耗小设备的功率消耗小;易于实现自动化但它向上输送物料时，效率显易于实现自动化但它向上输送物料时，效率显著降低，不宜运输戮性物料，而且设备要承受较大的动负荷著降低，不宜运输戮性物料，而且设备要承受较大的动负荷。

上一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•2.2.1任务概述任务概述• [任务描述任务描述]•铁水预处理主要是指铁水在进入炼钢炉冶炼之前，为适应钢质量的更铁水预处理主要是指铁水在进入炼钢炉冶炼之前，为适应钢质量的更高要求，对铁水中的锰、磷、硫、氮进行处理，其中最常见的是铁水高要求，对铁水中的锰、磷、硫、氮进行处理，其中最常见的是铁水预脱硫脱硫剂中的有效成分与铁水中的硫作用，生成稳定的化合物预脱硫脱硫剂中的有效成分与铁水中的硫作用，生成稳定的化合物而进入渣相，达到使铁水去硫的目的常用的脱硫剂主要有钙、镁、而进入渣相，达到使铁水去硫的目的常用的脱硫剂主要有钙、镁、稀土金属以及苏打、镁焦、生石灰、活性石灰等为提高脱硫效率，稀土金属以及苏打、镁焦、生石灰、活性石灰等为提高脱硫效率，可用搅拌法进行有效的脱硫本任务主要针对铁水复吹预脱硫操作、可用搅拌法进行有效的脱硫本任务主要针对铁水复吹预脱硫操作、KR脱硫操作来进行铁水预脱硫工艺脱硫操作来进行铁水预脱硫工艺操作图操作图2-9所示所示为铁水预脱硫方法为铁水预脱硫方法示意图下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•2.2.2相关知识相关知识•2. 2. 2. 1铁水炉外脱硫铁水炉外脱硫•以往的炉外脱硫，只是作为避免出号外铁的补救措施。

由于它技术上以往的炉外脱硫，只是作为避免出号外铁的补救措施由于它技术上可行，经济上合算，其逐渐演变成为提高钢的性能、质量及经济效可行，经济上合算，其逐渐演变成为提高钢的性能、质量及经济效℃℃的必要手段之一现在炉外脱硫技术日趋成熟，已成为现代钢铁生产的必要手段之一现在炉外脱硫技术日趋成熟，已成为现代钢铁生产的重要环节之一的重要环节之一•铁水的炉外脱硫原理与炼钢炉内脱硫的原理基本一样从热力学角度铁水的炉外脱硫原理与炼钢炉内脱硫的原理基本一样从热力学角度讲，脱硫过程是选择与硫结合力大于铁与硫结合力的元素或化合物，讲，脱硫过程是选择与硫结合力大于铁与硫结合力的元素或化合物，并使硫转化成微溶或不溶于铁液的硫化物并使硫转化成微溶或不溶于铁液的硫化物;同时创造良好的动力学条件同时创造良好的动力学条件，加速脱硫反应的进行加速脱硫反应的进行上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•研究表明，铁水脱硫条件比钢水脱硫条件优越，脱硫效率也比钢水脱研究表明，铁水脱硫条件比钢水脱硫条件优越，脱硫效率也比钢水脱硫效率高硫效率高4一一6倍主要原因如下倍主要原因如下:•(1)铁水中含有较高的铁水中含有较高的C, Si, P等元素，提高了铁水中硫的活度系数等元素，提高了铁水中硫的活度系数;• (2)铁水中氧含量低，利于脱硫。

铁水中氧含量低，利于脱硫• 1.脱硫剂的选择脱硫剂的选择•选择脱硫剂主要从脱硫能力、成本、资源、环境保护、对耐火材料的选择脱硫剂主要从脱硫能力、成本、资源、环境保护、对耐火材料的侵蚀程度、形成硫化物的形状、对操作的影响以及安全等因素综合考侵蚀程度、形成硫化物的形状、对操作的影响以及安全等因素综合考虑目前使用的脱硫剂主要有以下几种虑目前使用的脱硫剂主要有以下几种:• (1)电石粉上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•其主要成分是其主要成分是CaC2，是一种重要的脱硫剂，其粒度为，是一种重要的脱硫剂，其粒度为0. 1~1 mm电石粉加入铁水后与硫发生以下反应石粉加入铁水后与硫发生以下反应:•电石粉有以下特点电石粉有以下特点:•①①在高硫铁水中，在高硫铁水中， CaC2分解出的分解出的Ca离子与离子与S的结合能力强，因此有的结合能力强，因此有很强的脱硫能力，脱硫反应又是放热反应，可减少脱硫过程中铁水的很强的脱硫能力，脱硫反应又是放热反应，可减少脱硫过程中铁水的温降•②②脱硫产物脱硫产物CaS的熔点很高，为的熔点很高，为2 450℃℃，在铁水液面形成疏松固体，在铁水液面形成疏松固体渣，不易回硫，易于扒渣，同时对混铁车或铁水包内衬侵蚀较轻。

渣，不易回硫，易于扒渣，同时对混铁车或铁水包内衬侵蚀较轻上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•③③脱硫过程有石墨析出，同时还有少量的脱硫过程有石墨析出，同时还有少量的CO和和C2 H2气体逸出，并带气体逸出，并带出电石粉，因而会污染环境，必须安装除尘装置出电石粉，因而会污染环境，必须安装除尘装置•④④电石粉是工业产品，价格较贵电石粉是工业产品，价格较贵•⑤⑤ CaC2吸收水分后会产生下列反应吸收水分后会产生下列反应:•(2)石灰粉其主要成分是石灰粉其主要成分是CaO石灰粉加入铁水后会发生以下反应石灰粉加入铁水后会发生以下反应:上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•石灰粉有以下特点石灰粉有以下特点:•①①在脱硫的同时在脱硫的同时, 铁水中的铁水中的Si 被氧化成被氧化成2CaO·SiO2 和和SiO2, 相应的消相应的消耗了有效的耗了有效的CaO, 同时在石灰粉颗粒表面容易形成同时在石灰粉颗粒表面容易形成2CaO·SiO2 的致密的致密层层, 阻碍了硫向颗粒内部扩散阻碍了硫向颗粒内部扩散,影响了石灰粉脱硫速度和效率影响了石灰粉脱硫速度和效率, 所以石所以石灰粉的脱硫效率只是电石粉的灰粉的脱硫效率只是电石粉的1/4 ~ 1/3。

为此为此, 可在石灰粉中配加适可在石灰粉中配加适量量CaF2、、Al 或或Na2CO3 等成分等成分, 破坏石灰粉颗粒表面的破坏石灰粉颗粒表面的2CaO·SiO2 层层,改善石灰粉的脱硫状况改善石灰粉的脱硫状况•②②脱硫产物为固态，便于扒渣，对铁水包内衬耐火材料侵蚀较轻，但脱硫产物为固态，便于扒渣，对铁水包内衬耐火材料侵蚀较轻，但渣量较大渣量较大•③③石灰粉在喷粉罐体内的流动性较差，容易堵料，同时石灰极易吸水石灰粉在喷粉罐体内的流动性较差，容易堵料，同时石灰极易吸水潮解上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•④④石灰粉价格便宜石灰粉价格便宜•(3)石灰石粉其主要成分是石灰石粉其主要成分是CaCO3，属于石灰脱硫范畴石灰石受，属于石灰脱硫范畴石灰石受热分解反应如下热分解反应如下:•石灰石粉有以下特点石灰石粉有以下特点:•①①石灰石分解排出的石灰石分解排出的CO2 强烈地搅动铁水强烈地搅动铁水, 利于脱硫反应利于脱硫反应; 同时同时CaCO3在铁水深处分解时能生成极细的石灰粉粒在铁水深处分解时能生成极细的石灰粉粒, 具有很高的活度具有很高的活度, 可提可提高脱硫效率高脱硫效率。

•②②石灰石分解出的石灰石分解出的CO2与铁水中的与铁水中的Si 反应会放出热量反应会放出热量, 其热量与其热量与CaCO3 分解吸收热量大体相抵分解吸收热量大体相抵上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•因而因而, 使用石灰石脱硫使用石灰石脱硫, 铁水不会降温过多铁水不会降温过多, 与使用石灰粉脱硫大致相与使用石灰粉脱硫大致相同•③③资源丰富资源丰富, 价格便宜价格便宜•(4) 金属镁和镁基材料镁为碱土金属金属镁和镁基材料镁为碱土金属, 其熔点与沸点都较低其熔点与沸点都较低, 熔点为熔点为651℃℃, 沸点是沸点是1 107℃℃, 在铁水存在的温度下呈气态镁与硫的结合力在铁水存在的温度下呈气态镁与硫的结合力很强镁在铁水中的溶解度取决于铁水温度和镁的蒸气压很强镁在铁水中的溶解度取决于铁水温度和镁的蒸气压, 镁的溶解镁的溶解度随压力的增大而增大、随铁水温度的升高而大幅度下降在度随压力的增大而增大、随铁水温度的升高而大幅度下降在1 × 105 Pa 的气压条件下的气压条件下, 1 200℃℃、、1 300℃℃和和1 400℃℃时时, 镁的溶解度分别为镁的溶解度分别为0.45%、、0.22%和和0.12%; 在在2 × 105 Pa 气压下气压下, 相当于铁水液面以下相当于铁水液面以下2m 处的压强处的压强, 镁的溶解度增大镁的溶解度增大1 倍倍, 镁的溶解度分别为镁的溶解度分别为0.90%、、0.44% 和和0.24%。

上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•铁水只要溶入铁水只要溶入0.05% ~0.06%镁镁(相当相当0.5 ~0.6 kg/ t), 脱硫就足够了脱硫就足够了可见可见, 铁水溶解镁的能力比脱硫处理需要镁的数量要高得多现在市铁水溶解镁的能力比脱硫处理需要镁的数量要高得多现在市场上的镁基材料有镁焦、镁硅合金和纯化合金镁等镁的脱硫反应如场上的镁基材料有镁焦、镁硅合金和纯化合金镁等镁的脱硫反应如下下:•由于金属镁的沸点很低由于金属镁的沸点很低, 故在铁水温度下呈气态为了减缓镁的蒸发故在铁水温度下呈气态为了减缓镁的蒸发速度速度, 有两种措施有两种措施: 一种是将镁渗入焦炭中一种是将镁渗入焦炭中, 并将其放入用黏土石墨制并将其放入用黏土石墨制作的钟罩形容器中作的钟罩形容器中, 使其浸入铁水之中使其浸入铁水之中, 通过金属镁气化蒸发沸腾离开通过金属镁气化蒸发沸腾离开焦炭表面与铁水接触生成焦炭表面与铁水接触生成MgS, 并上浮到铁水液面形成熔渣并上浮到铁水液面形成熔渣; 另一种是另一种是将钝化后的金属镁或合金镁将钝化后的金属镁或合金镁, 通过载流气体喷入铁水通过载流气体喷入铁水上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•金属镁和镁基材料有以下特点金属镁和镁基材料有以下特点:•①①镁的脱硫能力很强，脱硫效率高。

镁的脱硫能力很强，脱硫效率高•②②产物为固态硫化镁，易于扒除，对耐火材料侵蚀较轻产物为固态硫化镁，易于扒除，对耐火材料侵蚀较轻•③③消耗量少，处理时间短消耗量少，处理时间短•④④可实现自动控制可实现自动控制•⑤⑤金属镁价格较贵金属镁价格较贵•(5)苏打粉其主要成分是苏打粉其主要成分是Na2CO3，受热分解后与铁水中的硫反应受热分解后与铁水中的硫反应上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•2.脱硫方法脱硫方法•迄今为止脱硫的方法不下迄今为止脱硫的方法不下20 种种, 目前使用最广泛的有搅拌法和喷吹法目前使用最广泛的有搅拌法和喷吹法•1) 机械搅拌法机械搅拌法•该法是将搅拌器该法是将搅拌器(也叫搅拌桨也叫搅拌桨) 沉入铁水内部旋转沉入铁水内部旋转, 在铁水中央部位形在铁水中央部位形成锥形旋涡成锥形旋涡,使脱硫剂与铁水充分混合作用使脱硫剂与铁水充分混合作用KR 法、法、DORA 法、法、RS 法和法和NP 法等都是搅拌法法等都是搅拌法KR 法脱硫装置的示意图法脱硫装置的示意图见见图图2-10 (a), 它它由搅拌器和脱硫剂输送装置等部分组成搅拌器头部是一个由搅拌器和脱硫剂输送装置等部分组成。

搅拌器头部是一个“十冶字十冶字形叶轮形叶轮, 内骨架为钢结构内骨架为钢结构, 外包砌耐火泥料搅拌器以外包砌耐火泥料搅拌器以70 ~120 r/ min 的速度旋转搅动铁水的速度旋转搅动铁水, 1 ~1.5 min 以后以后, 使铁水形成旋涡使铁水形成旋涡, 加入脱硫剂加入脱硫剂, 通过搅动通过搅动, 铁水与脱硫剂密切接触铁水与脱硫剂密切接触, 充分混合作用充分混合作用上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•若使用电石粉为脱硫剂若使用电石粉为脱硫剂, 则每吨铁水用量为则每吨铁水用量为2 ~3 kg; 苏打粉则为苏打粉则为6 ~8 kg每次处理的时间为每次处理的时间为10 ~15 min, 脱硫效率为脱硫效率为80% ~90%, 最大处理最大处理量为量为350 t, 处理周期为处理周期为30 ~35 min•若用电石粉作脱硫剂若用电石粉作脱硫剂, 则当铁水中则当铁水中wS =0.030%时时, 耗量为每吨铁耗量为每吨铁2 kg, 处理后铁水中处理后铁水中wS 可降至可降至0.001% 的水平的水平, 其脱硫效率为其脱硫效率为96% ~97%铁水处理前后必须扒渣我国武钢二炼钢厂从日本引进了铁水处理前后必须扒渣。

我国武钢二炼钢厂从日本引进了KR 设备设备, 于于1979 年投入使用年投入使用, 经消化改造经消化改造, 现以石灰粉为主要脱硫剂现以石灰粉为主要脱硫剂, 效果很好效果很好•2) 喷吹法喷吹法上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•以干燥的空气或惰性气体为载流以干燥的空气或惰性气体为载流, 将脱硫剂与气体混合吹入铁水中将脱硫剂与气体混合吹入铁水中, 同同时也搅动了铁水时也搅动了铁水, 可以在混铁车或铁水包内处理图可以在混铁车或铁水包内处理图2-10 所示为喷吹所示为喷吹设备示意图喷吹枪有倒设备示意图喷吹枪有倒“T冶形和倒冶形和倒“Y冶形两种冶形两种, 倒倒“T冶形喷枪的冶形喷枪的效果较好效果较好, 其结构示意图其结构示意图如图如图2-10 (b) 所所示示•2.2.2.2铁水炉外脱硅铁水炉外脱硅•降低铁水中硅含量可以减少转炉炼钢的炉渣量降低铁水中硅含量可以减少转炉炼钢的炉渣量, 实现少渣或无渣工艺实现少渣或无渣工艺, 并为炉外脱磷创造了条件降低铁水中硅含量可以通过发展高炉冶炼并为炉外脱磷创造了条件降低铁水中硅含量可以通过发展高炉冶炼低硅铁水或采用炉外铁水脱硅技术炉外脱硅技术是将氧化剂加到流低硅铁水或采用炉外铁水脱硅技术。

炉外脱硅技术是将氧化剂加到流动的铁水中动的铁水中, 使硅氧化使硅氧化, 硅的氧化产物形成熔渣硅的氧化产物形成熔渣上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•1.脱硅剂脱硅剂•脱硅剂均为氧化剂选择脱硅剂时脱硅剂均为氧化剂选择脱硅剂时, 首先要考虑材料的氧化活性首先要考虑材料的氧化活性; 其次其次是运输方便是运输方便, 价格经济目前使用的是以氧化铁皮和烧结矿粉为主的价格经济目前使用的是以氧化铁皮和烧结矿粉为主的脱硅剂脱硅剂, 其成分其成分见表见表2-6• 单纯使用氧化剂脱硅会发生以下现象单纯使用氧化剂脱硅会发生以下现象:•(1)生成的熔渣戮，流动性不好生成的熔渣戮，流动性不好• (2)铁水中硅含量降低的同时产生脱碳反应，从而形成泡沫渣泡沫铁水中硅含量降低的同时产生脱碳反应，从而形成泡沫渣泡沫渣严重时势必增加铁损，并影响铁水罐和混铁车装入量为了改善熔渣严重时势必增加铁损，并影响铁水罐和混铁车装入量为了改善熔渣流动性，应在脱硫剂中配加适量的石灰和萤石，使碱度为渣流动性，应在脱硫剂中配加适量的石灰和萤石，使碱度为0. 9~1. 2，还能防止回硫，同时可以减少锰的损失还能防止回硫，同时可以减少锰的损失。

上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•有的厂家还向铁水罐中投加焦油无水炮泥，以抑制熔渣起泡有的厂家还向铁水罐中投加焦油无水炮泥，以抑制熔渣起泡•2.脱硅剂加入法脱硅剂加入法•1)投入法投入法•将脱硅剂料斗设置在撇渣器后的主沟附近，利用电磁振动给料器向铁将脱硅剂料斗设置在撇渣器后的主沟附近，利用电磁振动给料器向铁水沟内流动铁水表面给料，利用铁水从主沟和摆动溜槽落入铁水罐时水沟内流动铁水表面给料，利用铁水从主沟和摆动溜槽落入铁水罐时的冲击搅拌作用，使脱硅剂与铁水充分混合进行脱硅反应这是最早的冲击搅拌作用，使脱硅剂与铁水充分混合进行脱硅反应这是最早的一种脱硅方法，脱硅效率较低，一般在的一种脱硅方法，脱硅效率较低，一般在50%左右•2)顶喷法顶喷法•用工作气压为用工作气压为0. 2~0. 3 MPa的空气或氮气作载流，在铁水液面以上一的空气或氮气作载流，在铁水液面以上一定高度通过喷枪喷送脱硅剂目前工业上采用的方法有以下三种定高度通过喷枪喷送脱硅剂目前工业上采用的方法有以下三种:上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理• (1)喷枪倾斜角为喷枪倾斜角为10°~ 20°，脱硅剂喷入一个设有挡墙的特殊出铁沟，脱硅剂喷入一个设有挡墙的特殊出铁沟内，喷入铁水内部和浮在表面的粉剂随铁水流动落入混铁车或铁水罐内，喷入铁水内部和浮在表面的粉剂随铁水流动落入混铁车或铁水罐内，靠落差冲击使铁水与脱硅剂混合。

内，靠落差冲击使铁水与脱硅剂混合• (2)将脱硅剂喷到流入混铁车或铁水罐的铁水流内，靠铁水流的落差将脱硅剂喷到流入混铁车或铁水罐的铁水流内，靠铁水流的落差达到混合达到混合•(3)将脱硅剂喷至摆动槽的铁水落差区，然后经摆动槽落入混铁车或铁将脱硅剂喷至摆动槽的铁水落差区，然后经摆动槽落入混铁车或铁水罐中，这种方式铁水与脱硅剂经过两次混合，所以脱硅效果好，脱水罐中，这种方式铁水与脱硅剂经过两次混合，所以脱硅效果好，脱硅剂利用率高，脱硅效率可达硅剂利用率高，脱硅效率可达70%~80%最初是使用消耗性喷枪，最初是使用消耗性喷枪，烧伤严重，约烧伤严重，约300 mm/h，影响脱硅的稳定性，近年来应用水冷却特，影响脱硅的稳定性，近年来应用水冷却特殊结构的喷枪殊结构的喷枪上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理• 2. 2. 2. 3铁水炉外脱磷铁水炉外脱磷•铁水炉外预脱磷已经发展为改善和稳定转炉冶炼工艺操作、降低消耗铁水炉外预脱磷已经发展为改善和稳定转炉冶炼工艺操作、降低消耗和成本的重要技术手段尤其当前热补偿技术的成功开发，能够解决和成本的重要技术手段尤其当前热补偿技术的成功开发，能够解决脱磷过程铁水的降温问题，所以采用铁水预脱磷的厂家越来越多，铁脱磷过程铁水的降温问题，所以采用铁水预脱磷的厂家越来越多，铁水预脱磷的比例也越来越大。

水预脱磷的比例也越来越大•铁水预脱磷与炉内脱磷的原理相同，即在低温、高氧化性、高碱度熔铁水预脱磷与炉内脱磷的原理相同，即在低温、高氧化性、高碱度熔渣条件下脱磷渣条件下脱磷• 1.脱磷剂脱磷剂•目前广泛使用的脱磷材料为苏打系和石灰系脱磷剂目前广泛使用的脱磷材料为苏打系和石灰系脱磷剂上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理• (1)苏打系脱磷剂苏打粉的主要成分为苏打系脱磷剂苏打粉的主要成分为Na2 CO3，是最早用于脱磷的，是最早用于脱磷的材料其脱磷反应式为材料其脱磷反应式为:•但是在脱磷过程中苏打粉大量挥发但是在脱磷过程中苏打粉大量挥发, 钠的损失严重钠的损失严重, 其反应式为其反应式为:•苏打粉脱磷的特点如下苏打粉脱磷的特点如下:•①①苏打粉脱磷的同时还可以脱硫苏打粉脱磷的同时还可以脱硫;•②②铁水中锰几乎没有损失铁水中锰几乎没有损失;上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•③③金属损失少金属损失少;•④④可以回收铁水中可以回收铁水中V , Ti等贵重金属元素等贵重金属元素;•⑤⑤处理过程中苏打粉挥发，钠的损失严重，污染环境，产物对耐火材处理过程中苏打粉挥发，钠的损失严重，污染环境，产物对耐火材料有侵蚀料有侵蚀•⑥⑥处理过程中铁水温度损失较大处理过程中铁水温度损失较大;•⑦⑦苏打粉价格较贵。

苏打粉价格较贵• (2)石灰系脱磷剂石灰系脱磷材料的主要成分是石灰系脱磷剂石灰系脱磷材料的主要成分是Ca0，配入一定比例，配入一定比例的氧化铁皮或烧结矿粉和适量的萤石研究表明，这些材料的粒度较的氧化铁皮或烧结矿粉和适量的萤石研究表明，这些材料的粒度较细，吹入铁水后，由于铁水内各部位氧的差别，能够同时脱磷和脱硫细，吹入铁水后，由于铁水内各部位氧的差别，能够同时脱磷和脱硫上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•使用石灰系脱磷剂既能达到脱磷效果，价格又便宜，成本低使用石灰系脱磷剂既能达到脱磷效果，价格又便宜，成本低•无论是用苏打系还是石灰系材料脱磷，铁水中硅含量低都对脱磷有利无论是用苏打系还是石灰系材料脱磷，铁水中硅含量低都对脱磷有利为此，在使用苏打系脱磷剂处理铁水脱磷时，要求铁水中为此，在使用苏打系脱磷剂处理铁水脱磷时，要求铁水中ωSi< 0. 10%;而使用石灰系脱磷剂时，铁水中而使用石灰系脱磷剂时，铁水中ωSi < 0.15%为宜•2.脱磷方法脱磷方法•(1)机械搅拌法机械搅拌法:这种方法是把配制好的脱磷剂加入到铁水包中，然后这种方法是把配制好的脱磷剂加入到铁水包中，然后利用装有叶片的机械搅拌器把铁水搅拌混匀，也可在铁水中同时吹入利用装有叶片的机械搅拌器把铁水搅拌混匀，也可在铁水中同时吹入氧气。

氧气•(2)喷吹法喷吹法:喷吹法是目前应用最多的方法它是把脱磷剂用载气喷吹喷吹法是目前应用最多的方法它是把脱磷剂用载气喷吹到铁水包中，使脱磷剂与铁水混合反应，以达到高效率脱磷的目的到铁水包中，使脱磷剂与铁水混合反应，以达到高效率脱磷的目的上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•2.2.3任务实施任务实施•1.铁水复吹预脱硫操作步骤铁水复吹预脱硫操作步骤•1) 石灰储存罐上料石灰储存罐上料•(1) 石灰粉剂罐车到达卸料站后石灰粉剂罐车到达卸料站后, 向主控室请求卸料向主控室请求卸料•(2) 司机将石灰粉剂罐车接地司机将石灰粉剂罐车接地•(3) 主控室人员决定是否需要上料如果需要主控室人员决定是否需要上料如果需要, 则从屏幕上发出指令则从屏幕上发出指令[现场控制板上现场控制板上“Permissive冶冶(允许允许) 灯亮灯亮]•(4) 上料人员将氮气软管接到罐车上上料人员将氮气软管接到罐车上上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(5) 按一下控制板上的按一下控制板上的“Valve Open冶冶(阀开阀开) 按钮按钮, 阀开按钮闪亮阀开按钮闪亮, 阀阀全开全开, 灯熄灭。

灯熄灭•( 6) 将罐车卸料软管与上料管道连接好将罐车卸料软管与上料管道连接好•(7) 打开供氮阀打开供氮阀•(8) 罐车加压到罐车加压到0.18 MPa•(9) 缓慢打开罐车卸料阀缓慢打开罐车卸料阀•(10) 关闭罐车供氮阀关闭罐车供氮阀•(11) 打开放散阀打开放散阀•(12) 罐车内压力降到罐车内压力降到0.007 MPa上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(13) 连上卸料软管与上料管线的快速接点连上卸料软管与上料管线的快速接点•(14) 按一下按一下“Valve Close冶冶(阀关阀关) 按钮阀关时按钮阀关时, 按钮闪亮按钮闪亮; 阀完全阀完全关闭后关闭后, 灯熄灭•( 15) 拆下罐车接地线拆下罐车接地线, 通知主控制卸料完成通知主控制卸料完成•2) 镁粉储存罐上料镁粉储存罐上料•(1) 主控室人员将控制画面选择到镁粉储存罐上料主控室人员将控制画面选择到镁粉储存罐上料•(2) 当现场控制板上的当现场控制板上的“Permissive冶冶(允许上料允许上料) 指示灯亮时指示灯亮时, 按一下按一下“Valve Open冶冶(阀开阀开) 按钮•(3) 吊车将镁粉提升吊车将镁粉提升, 放入镁粉卸料漏斗中。

放入镁粉卸料漏斗中•(4) 打开镁料袋底部开口打开镁料袋底部开口, 开始卸料开始卸料上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(5) 镁粉袋排空后镁粉袋排空后, 吊离吊离, 加防雨盖板加防雨盖板•(6) 重复重复(3) 到到(5) 步骤步骤, 直到控制板上的直到控制板上的“Permissive冶冶(允许上料允许上料) 灯灯闪动时为止闪动时为止(灯闪动表示罐满或主控室发出停止上料命令灯闪动表示罐满或主控室发出停止上料命令)•(7) 按一下现场控制板上的按一下现场控制板上的“Valve Close”(阀开阀开) 按钮•上料完毕上料完毕(此时此时, 镁粉罐处于无操作压力状态镁粉罐处于无操作压力状态, 等待镁粉喷吹罐上料的等待镁粉喷吹罐上料的信号信号)•3) 喷粉枪、渣耙更换喷粉枪、渣耙更换•(1) 喷粉枪的更换喷粉枪的更换• ①①将备用喷粉枪用将备用喷粉枪用5t单梁吊吊挂在备用枪架上，并留有一个空枪位，单梁吊吊挂在备用枪架上，并留有一个空枪位，以便更换枪时使用以便更换枪时使用上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•②②当喷粉枪达到更换标准时，必须更换当喷粉枪达到更换标准时，必须更换。

•③③用用5t单梁吊的钩头挂住枪的吊装链单梁吊的钩头挂住枪的吊装链•④④将喷粉管线泄压确认无压后，将软管与枪的连接打开将喷粉管线泄压确认无压后，将软管与枪的连接打开•⑤⑤打开枪夹持机构的销子，将枪吊到备用枪架的空位上，再挂上新枪打开枪夹持机构的销子，将枪吊到备用枪架的空位上，再挂上新枪•⑥⑥将新枪吊到夹持枪机构上，销紧销子将软管与新枪连接好将新枪吊到夹持枪机构上，销紧销子将软管与新枪连接好• 换枪完毕换枪完毕• (2)渣耙的更换渣耙的更换•①①把主平台上渣耙吊装口的盖板打开把主平台上渣耙吊装口的盖板打开上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•②②控制扒渣机操纵杆，使扒渣处于渣耙更换位控制扒渣机操纵杆，使扒渣处于渣耙更换位•③③将倾翻车将倾翻车/扒渣机扒渣机/吹渣机操作台的吹渣机操作台的“Oystick-Power”(操作杆电源操作杆电源)按钮选择到按钮选择到“Off"(关闭关闭)•④④压下操作台上的压下操作台上的“紧急停止紧急停止”按钮，切断液压系统按钮，切断液压系统•⑤⑤使用车间内的使用车间内的5t单梁吊更换渣耙单梁吊更换渣耙•⑥⑥渣耙换完后，操作员返回到扒渣操作室，解除渣耙换完后，操作员返回到扒渣操作室，解除“紧急停机紧急停机”状态状态•4)脱硫作业前的确认脱硫作业前的确认•(1) 了解混铁炉中的铁水情况。

了解混铁炉中的铁水情况•(2) 通过调度室了解当班的脱硫计划通过调度室了解当班的脱硫计划上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(3) 检查脱硫站计算机运转是否正常检查脱硫站计算机运转是否正常•(4) 确认各电源信号正常确认各电源信号正常•(5) 确认氮气总管压力正常确认氮气总管压力正常•(6) 确认计算机显示屏和确认计算机显示屏和OP25 面正常面正常, 现场各操作台指示灯完好现场各操作台指示灯完好•(7) 确认各仪表、阀门正常确认各仪表、阀门正常•(8) 检查粉剂储存罐的储料情况检查粉剂储存罐的储料情况•(9) 检查喷粉枪的使用情况及枪口是否通畅检查喷粉枪的使用情况及枪口是否通畅•(10) 检查喷粉枪、渣耙、吹渣枪的备用情况检查喷粉枪、渣耙、吹渣枪的备用情况•(11) 检查测温、取样探头的备用情况检查测温、取样探头的备用情况•(12) 检查除尘风机运行情况和烟道楼板的开启情况检查除尘风机运行情况和烟道楼板的开启情况上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(13) 检查液压系统的运行情况检查液压系统的运行情况•(14) 液压泵启动液压泵启动•(15) 检查铁水罐的使用情况及罐嘴是否完好。

检查铁水罐的使用情况及罐嘴是否完好•(16) 检查渣罐的备用情况检查渣罐的备用情况•(17) 确认脱硫粉剂管线畅通确认脱硫粉剂管线畅通•(18) 确认储料罐和喷吹罐上方的集灰器运行正常确认储料罐和喷吹罐上方的集灰器运行正常•(19) 确认倾翻车、渣车、喷枪、测温确认倾翻车、渣车、喷枪、测温/ 取样枪、扒渣机等单体设备运取样枪、扒渣机等单体设备运行正常•(20) 检查倾翻车和渣车的铁道线是否有故障和障碍物检查倾翻车和渣车的铁道线是否有故障和障碍物•(21) 检查石灰粉储存的氮气保护压力是否正常检查石灰粉储存的氮气保护压力是否正常上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•5) 脱硫工艺操作脱硫工艺操作•(1) 在铁水包进入脱硫站前在铁水包进入脱硫站前, 操作员必须确认罐车已在合适的收渣位置操作员必须确认罐车已在合适的收渣位置操作者确认喉口尺寸是否符合喷吹要求、是否结垢操作者确认喉口尺寸是否符合喷吹要求、是否结垢•(2) 操作员从主控室的屏幕上确认除尘系统可用、是否运行正常操作员从主控室的屏幕上确认除尘系统可用、是否运行正常•(3) 操作员确认铁水倾翻车的卷帘门打开、操作员确认铁水倾翻车的卷帘门打开、225t 天车将铁水包吊装到天车将铁水包吊装到倾翻车上。

倾翻车上•(4) 确认确认225t 天车板钩已脱离铁水罐天车板钩已脱离铁水罐•(5) 操作员在主控室屏幕上发出指令操作员在主控室屏幕上发出指令, 使载有铁水包的倾翻车从吊运位使载有铁水包的倾翻车从吊运位进入处理间进入处理间,并停在脱硫位置上并停在脱硫位置上, 关闭主卷帘门关闭主卷帘门•(6) 铁水测温、取样铁水测温、取样上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理• (6)铁水测温、取样铁水测温、取样•①①在主平台上安装好测温在主平台上安装好测温/取样偶头取样偶头[现场控制板上的现场控制板上的“Connect"(连接连接)指示灯亮指示灯亮〕〕•②②按住现场控制板上的按住现场控制板上的“Lower”(下降下降)按钮，将枪浸入铁水包中按钮，将枪浸入铁水包中•③③当控制板上的当控制板上的“Immersed”(浸入浸入)灯亮时，说明测枪已到达测量位灯亮时，说明测枪已到达测量位置，操作员松开下降按钮，测枪停止下降置，操作员松开下降按钮，测枪停止下降•④④当控制板上的当控制板上的“Complete ”(完成完成)灯亮时，操作员按住控制板上的灯亮时，操作员按住控制板上的“Raise ”(提升提升)按钮，提枪。

按钮，提枪•⑤⑤当枪完全提起时，操作员松开按钮，并从枪上取下测温偶头当枪完全提起时，操作员松开按钮，并从枪上取下测温偶头/取样器上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•⑥⑥操作员将取样器头部击碎，回收起铁样，送到化验室，分析铁水成操作员将取样器头部击碎，回收起铁样，送到化验室，分析铁水成分•⑦⑦操作员要认真记录铁水温度、质量和成分操作员要认真记录铁水温度、质量和成分•⑧⑧当人站铁水渣厚当人站铁水渣厚>150 mm或铁水温度或铁水温度<1 280℃℃时，加入铁水稀渣剂时，加入铁水稀渣剂80~120 kg/罐•⑨⑨操作员在主控室操作脱硫计算机，进行粉剂自动喷吹操作员在主控室操作脱硫计算机，进行粉剂自动喷吹• ⑩⑩脱硫喷吹完成后，操作员开始在扒渣操作室进行扒渣操作脱硫喷吹完成后，操作员开始在扒渣操作室进行扒渣操作•⑩⑩扒渣操作结束后，铁水测温、取样达到处理要求，记录铁水质量、扒渣操作结束后，铁水测温、取样达到处理要求，记录铁水质量、温度、终点硫含量温度、终点硫含量• 上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理• ⑩⑩扒渣操作完成，操作员进行测温取样，然后记录铁水包扒渣后铁水扒渣操作完成，操作员进行测温取样，然后记录铁水包扒渣后铁水质量、铁水温度和铁水成分，操作员在屏幕上发出指令，将主卷帘门质量、铁水温度和铁水成分，操作员在屏幕上发出指令，将主卷帘门打开，倾翻车从处理间开出到吊运位等待打开，倾翻车从处理间开出到吊运位等待225 t天车吊铁。

天车吊铁•⑩⑩预处理后，要求铁水测温至铁水兑入转炉冶炼的等待时间预处理后，要求铁水测温至铁水兑入转炉冶炼的等待时间≤30 min当冬季预计等待时间当冬季预计等待时间>20 min、夏季预计等待时间、夏季预计等待时间>40 min时，要加时，要加保温剂，加入量为保温剂，加入量为35~75 kg/罐，并通知炉前班组罐，并通知炉前班组•6) 扒渣工艺操作扒渣工艺操作•(1) 将操作台上的将操作台上的“JoyStick Power冶冶(操纵杆电源操纵杆电源) 按钮选择按钮选择“On冶冶(打开打开) 的位置上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(2) 通过倾翻车操作杆完成铁水包的倾翻当铁水包倾翻到合适的扒通过倾翻车操作杆完成铁水包的倾翻当铁水包倾翻到合适的扒渣角度时渣角度时, 停止倾斜停止倾斜•( 3) 操作员操纵扒渣机控制杆操作员操纵扒渣机控制杆, 控制扒渣机将铁水表面的渣扒到渣罐中控制扒渣机将铁水表面的渣扒到渣罐中, 扒渣后渣层厚度扒渣后渣层厚度≤ 50 mm, 特殊钢种按各钢种具体要求执行特殊钢种按各钢种具体要求执行•(4) 当扒渣完成后当扒渣完成后(大约为大约为10 min), 提出扒渣机提出扒渣机, 并停机在合适的位置。

并停机在合适的位置•(5) 操作员操作倾翻车操纵杆将铁水罐放回水平位置操作员操作倾翻车操纵杆将铁水罐放回水平位置•(6) 将将“JoyStick Power冶冶(操纵杆电源操纵杆电源) 按钮选择到按钮选择到“Off”位置•(7) 扒渣操作完成扒渣操作完成, 操作员进行测量和取样操作员进行测量和取样, 然后记录铁水包扒渣后的然后记录铁水包扒渣后的铁水质量、铁水温度和铁水成分铁水质量、铁水温度和铁水成分上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(8) 控制板上的控制板上的“紧急停机冶按钮可以停止液压泵以及所有液压操作紧急停机冶按钮可以停止液压泵以及所有液压操作设备设备(即倾翻车、扒渣机和吹渣机即倾翻车、扒渣机和吹渣机), 该按钮按下后将保持压下状态该按钮按下后将保持压下状态, 在在启动液压设备前必须重新设定启动液压设备前必须重新设定•2.KR 脱硫设备操作流程脱硫设备操作流程•1) 脱硫剂卸料操作脱硫剂卸料操作•(1) 储料设备初始状态储料设备初始状态: 即槽车充气阀闭、槽车卸料阀闭、除尘器脉冲即槽车充气阀闭、槽车卸料阀闭、除尘器脉冲阀闭、除尘器放散蝶阀闭、储料罐充气阀闭、喷吹罐放散阀闭、储料阀闭、除尘器放散蝶阀闭、储料罐充气阀闭、喷吹罐放散阀闭、储料罐下料插板阀闭、喷吹罐下料蝶阀闭、储料罐硫化阀闭。

罐下料插板阀闭、喷吹罐下料蝶阀闭、储料罐硫化阀闭•(2) 人工接通槽车充气管和槽车卸料管人工接通槽车充气管和槽车卸料管上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(3) 槽车开始卸料槽车开始卸料, 储料设备工作状态储料设备工作状态: 槽车充气阀开、槽车卸料阀开、槽车充气阀开、槽车卸料阀开、除尘器脉冲阀闭、除尘器放散蝶阀开、储料罐充气阀闭、喷吹罐放散除尘器脉冲阀闭、除尘器放散蝶阀开、储料罐充气阀闭、喷吹罐放散阀闭、储料罐下料插板阀闭、喷吹罐下料蝶阀闭、储料罐硫化阀闭阀闭、储料罐下料插板阀闭、喷吹罐下料蝶阀闭、储料罐硫化阀闭•(4) 槽车卸料完毕槽车卸料完毕, 储料设备工作状态储料设备工作状态: 槽车充气阀闭、槽车卸料阀闭、槽车充气阀闭、槽车卸料阀闭、除尘器脉冲阀开除尘器脉冲阀开, 延时一段时间后闭延时一段时间后闭, 同时关闭除尘器放散蝶阀、储料同时关闭除尘器放散蝶阀、储料罐充气阀闭、喷吹罐放散阀闭、储料罐下料插板阀闭、喷吹罐下料蝶罐充气阀闭、喷吹罐放散阀闭、储料罐下料插板阀闭、喷吹罐下料蝶阀闭、储料罐硫化阀闭脱硫剂卸料操作结束阀闭、储料罐硫化阀闭脱硫剂卸料操作结束•2) 脱硫前铁水扒渣作业脱硫前铁水扒渣作业•(1) 确认脱硫主操作台授权扒渣、渣盆对位准确、渣盆符合使用标准、确认脱硫主操作台授权扒渣、渣盆对位准确、渣盆符合使用标准、扒渣板熔损情况正常、动力气源达到标准、除尘系统启动。

扒渣板熔损情况正常、动力气源达到标准、除尘系统启动上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(2) 扒渣作业扒渣作业•3) 铁水脱硫准备铁水脱硫准备•(1) 确认当前所具备的脱硫条件确认当前所具备的脱硫条件: 铁水罐车对位准确、铁水罐处在垂直铁水罐车对位准确、铁水罐处在垂直位置、除尘系统启动、喷吹管道畅通、搅拌器耐侵蚀材料情况正常、位置、除尘系统启动、喷吹管道畅通、搅拌器耐侵蚀材料情况正常、铁水量在允许的范围、搅拌器升降架夹紧装置松、搅拌器检修小车轨铁水量在允许的范围、搅拌器升降架夹紧装置松、搅拌器检修小车轨道板抬起、给料溜槽在上限位道板抬起、给料溜槽在上限位•(2) 计算脱硫剂用量计算脱硫剂用量, 根据计算参数项根据计算参数项(包括脱硫处理前铁水含硫量、包括脱硫处理前铁水含硫量、铁水温度、铁水重量铁水温度、铁水重量) 进行计算进行计算上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(3) 操作员预设喷吹罐脱硫剂装载量操作员预设喷吹罐脱硫剂装载量, 喷吹罐装料操作开始喷吹罐装料操作开始, 喷吹罐装喷吹罐装料系统工作状态料系统工作状态: 槽车卸料阀闭、除尘器脉冲阀闭、除尘器放散蝶阀槽车卸料阀闭、除尘器脉冲阀闭、除尘器放散蝶阀开、储料罐充氮阀闭、储料罐流态阀闭、喷吹罐放散阀开、喷吹罐底开、储料罐充氮阀闭、储料罐流态阀闭、喷吹罐放散阀开、喷吹罐底吹切断阀闭、喷吹罐硫化切断阀闭、喷吹罐辅吹切断阀闭、喷吹罐快吹切断阀闭、喷吹罐硫化切断阀闭、喷吹罐辅吹切断阀闭、喷吹罐快速充压阀闭、喷吹罐喷吹管道阀闭、储料罐下料插板阀开、喷吹罐下速充压阀闭、喷吹罐喷吹管道阀闭、储料罐下料插板阀开、喷吹罐下料蝶阀开。

料蝶阀开•(4) 喷吹罐脱硫剂装载量达到计算值喷吹罐脱硫剂装载量达到计算值, 除尘器放散蝶阀闭、喷吹罐放散除尘器放散蝶阀闭、喷吹罐放散阀闭、储料罐下料插板阀闭、喷吹罐下料蝶阀闭喷吹罐装料结束阀闭、储料罐下料插板阀闭、喷吹罐下料蝶阀闭喷吹罐装料结束•(5) 下降搅拌器降到铁水液面高度下降搅拌器降到铁水液面高度, 搅拌器底部稍浸入铁水搅拌器底部稍浸入铁水, 记录此时记录此时搅拌器位置高度搅拌器位置高度, 然后抬起然后抬起, 并根据搅拌器叶片铁水浸痕计算出搅拌器并根据搅拌器叶片铁水浸痕计算出搅拌器的插入深度的插入深度上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(6) 设定好搅拌器旋转速度、搅拌时间和插入深度设定好搅拌器旋转速度、搅拌时间和插入深度•4) 铁水脱硫操作铁水脱硫操作•(1) 喷吹罐充压喷吹罐充压, 喷吹罐系统工作状态喷吹罐系统工作状态: 喷吹罐放散阀闭、喷吹罐底吹喷吹罐放散阀闭、喷吹罐底吹切断阀闭、喷吹罐硫化切断阀闭、喷吹罐辅吹切断阀闭、喷吹罐快速切断阀闭、喷吹罐硫化切断阀闭、喷吹罐辅吹切断阀闭、喷吹罐快速充压阀开、喷吹罐喷吹管道阀闭、储料罐下料插板阀闭、喷吹罐下料充压阀开、喷吹罐喷吹管道阀闭、储料罐下料插板阀闭、喷吹罐下料蝶阀闭、溜槽在上极限位、喷吹罐气压达到标准、喷吹罐快速充压阀蝶阀闭、溜槽在上极限位、喷吹罐气压达到标准、喷吹罐快速充压阀闭。

闭•(2) 将搅拌器下降到脱硫位将搅拌器下降到脱硫位, 升降架夹紧装置夹紧升降架夹紧装置夹紧, 搅拌器开始旋转搅拌器开始旋转, 铁铁水表面形成旋涡后水表面形成旋涡后, 将溜槽下降到下极限位将溜槽下降到下极限位上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(3) 喷吹罐快速充压阀开、喷吹罐底吹切断阀开、喷吹罐硫化切断阀喷吹罐快速充压阀开、喷吹罐底吹切断阀开、喷吹罐硫化切断阀开、喷吹罐辅吹切断阀开、喷吹罐喷吹管道阀开、喷吹罐底吹切断阀开、喷吹罐辅吹切断阀开、喷吹罐喷吹管道阀开、喷吹罐底吹切断阀闭、喷吹罐硫化切断阀闭、喷吹罐辅吹切断阀闭、喷吹罐快速充压阀闭、喷吹罐硫化切断阀闭、喷吹罐辅吹切断阀闭、喷吹罐快速充压阀闭、延时闭、延时2 s 喷吹罐喷吹管道阀闭、溜槽提升到上限喷吹罐喷吹管道阀闭、溜槽提升到上限•(4) 达到搅拌预定时间达到搅拌预定时间, 升降架夹紧装置松开升降架夹紧装置松开, 搅拌器自动提升到上限搅拌器自动提升到上限, 搅拌脱硫结束搅拌脱硫结束•5) 铁水测温取样铁水测温取样•(1) 选择操作方式、选择测枪插入深度、设定测枪浸渍时间选择操作方式、选择测枪插入深度、设定测枪浸渍时间(5 ~7 s), 将测试偶头套进测枪头将测试偶头套进测枪头, 确认测试偶头与测枪是否连接良好。

确认测试偶头与测枪是否连接良好上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•(2) 启动测试启动测试, 测枪下降到测试位测枪下降到测试位, 延时延时5 ~7 s, 信号显示测温成功与否信号显示测温成功与否, 测枪提升到上限位测枪提升到上限位•(3) 更换测温取样偶头更换测温取样偶头, 将铁水试样送去化验将铁水试样送去化验, 铁水测温取样作业结束铁水测温取样作业结束•6) 脱硫后铁水扒渣作业脱硫后铁水扒渣作业(同脱硫前铁水扒渣作业同脱硫前铁水扒渣作业)•7) 铁水罐车进、出脱硫扒渣、搅拌位铁水罐车进、出脱硫扒渣、搅拌位•(1) 确认铁水罐在垂直位、铁道及周边无障碍确认铁水罐在垂直位、铁道及周边无障碍, 搅拌器、溜槽和测温取搅拌器、溜槽和测温取样枪均在上限位样枪均在上限位•( 2) 铁水罐车对准脱硫位时铁水罐车对准脱硫位时, 除尘管道阀开除尘管道阀开; 铁水罐车离开脱硫位时铁水罐车离开脱硫位时, 除尘管道阀闭除尘管道阀闭上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•8) 搅拌器更换搅拌器更换•(1) 将备用搅拌器吊落在备用搅拌器小车上将备用搅拌器吊落在备用搅拌器小车上。

•(2) 将搅拌器提升到上极限将搅拌器提升到上极限, 打开活动门打开活动门, 放下小车轨道板放下小车轨道板, 推进空小车推进空小车•(3) 推进搅拌器升降车架的搁架推进搅拌器升降车架的搁架, 手动放下活动平台手动放下活动平台, 同时下降搅拌器同时下降搅拌器基本落位到空小车上基本落位到空小车上, 卸掉连接螺丝卸掉连接螺丝, 提升搅拌器升降架提升搅拌器升降架, 推出小车推出小车•(4) 推进备用搅拌器装载小车推进备用搅拌器装载小车, 落下搅拌器车架落下搅拌器车架, 连接专用钢绳连接专用钢绳, 提升搅提升搅拌器车架拌器车架,插入导销插入导销, 落下搅拌器车架落下搅拌器车架, 连接并紧固好螺丝连接并紧固好螺丝, 抬起活动平抬起活动平台台, 将搅拌器车架升到上极限位将搅拌器车架升到上极限位•( 5) 推出空小车推出空小车, 抬起小车轨道板抬起小车轨道板, 关闭活动门关闭活动门, 更换结束更换结束上一页 下一页返回仟务仟务2. 2铁水预处理铁水预处理•9) 搅拌器修补搅拌器修补•(1) 搅拌器提升到上限位搅拌器提升到上限位, 打开活动门打开活动门, 放下小车轨道板放下小车轨道板, 下降搅拌器小下降搅拌器小车到修补位进行修补。

车到修补位进行修补•(2) 搅拌器修补完毕搅拌器修补完毕, 提升到上限位提升到上限位, 清理干净掉落的残余修补料清理干净掉落的残余修补料, 抬起抬起小车轨道板小车轨道板,关闭活动门关闭活动门, 修补结束修补结束上一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•2.3.1任务概述任务概述•[任务描述任务描述]•通过氧气顶吹转炉冶炼通过氧气顶吹转炉冶炼—炉钢的操作炉钢的操作, 完成溅渣护炉、加废钢兑铁水完成溅渣护炉、加废钢兑铁水及吹炼过程及吹炼过程, 在吹炼过程中完成脱碳、脱磷、脱硫、脱氧操作在吹炼过程中完成脱碳、脱磷、脱硫、脱氧操作, 去除有去除有害气体和非金属夹杂物害气体和非金属夹杂物, 提高温度和调整成分提高温度和调整成分, 炼出符合钢种目标要求炼出符合钢种目标要求的合格钢水的合格钢水, 送连铸工序送连铸工序(图图2-11 所示所示为氧气顶吹转炉冶炼为氧气顶吹转炉冶炼—炉钢的基炉钢的基本工艺流程本工艺流程)•2.3.2相关知识相关知识•2.3.2.1转炉炼钢背景知识转炉炼钢背景知识下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•氧气转炉炼钢法就是使用转炉氧气转炉炼钢法就是使用转炉(Converter), 以铁水作为主原料以铁水作为主原料, 以纯以纯氧作为氧化剂氧作为氧化剂,靠杂质的氧化热提高钢水温度靠杂质的氧化热提高钢水温度, 在在30 ~40 min 内完成一内完成一次精炼的快速炼钢法。

转炉按炉衬耐火材料性质不同可分为碱性转炉次精炼的快速炼钢法转炉按炉衬耐火材料性质不同可分为碱性转炉和酸性转炉和酸性转炉, 按供入氧化性气体种类不同分为空气和氧气转炉按供入氧化性气体种类不同分为空气和氧气转炉, 按供气按供气部位不同分为顶吹、底吹、侧吹及复合吹转炉部位不同分为顶吹、底吹、侧吹及复合吹转炉, 按热量来源不同分为按热量来源不同分为自供热和外加热燃料转炉现在自供热和外加热燃料转炉现在, 世界上主要的转炉炼钢法有氧气顶世界上主要的转炉炼钢法有氧气顶吹转炉炼钢法吹转炉炼钢法(LD 法法)、氧气底吹转炉炼钢法、氧气底吹转炉炼钢法(如如Q -BOP 法法) 和氧气顶和氧气顶底复合吹炼转炉炼钢法底复合吹炼转炉炼钢法(复合吹炼法复合吹炼法), 如图如图2-11 所示所示在我国, 主要采主要采用用LD 法法(小转炉小转炉) 与复合吹炼法与复合吹炼法(大中型转炉大中型转炉), 如图如图2-12 所示所示现代转炉炼钢流程炉炼钢流程如如图图2-13 所所示示上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•自自1856 年英国人贝塞麦发明酸性空气底吹转炉炼钢法起年英国人贝塞麦发明酸性空气底吹转炉炼钢法起, 开启了转炉开启了转炉大量生产钢水的历史。

大量生产钢水的历史20 世纪世纪50 年代用氧气代替空气炼钢是炼钢史年代用氧气代替空气炼钢是炼钢史上的一次重大变革上的一次重大变革, 20 世纪世纪70 年代出现的氧气底吹转炉和顶吹复合转年代出现的氧气底吹转炉和顶吹复合转炉炉, 是氧气转炉在发展和完善道路上取得的丰硕成果氧气转炉的高是氧气转炉在发展和完善道路上取得的丰硕成果氧气转炉的高速发展是其他炼钢法所无法比拟的速发展是其他炼钢法所无法比拟的图图2-14 所示所示为由为由LD 法为主体的法为主体的自供热转炉的发展演变过程自供热转炉的发展演变过程, 图图2-15 所示为所示为从传统供热方法向外加燃从传统供热方法向外加燃料联合供热法转炉发展的演变过程目前，转炉炼钢已经形成了多种料联合供热法转炉发展的演变过程目前，转炉炼钢已经形成了多种高效的生产工艺，充分发挥与保持着转炉炼钢的技术优势和强大竞争高效的生产工艺，充分发挥与保持着转炉炼钢的技术优势和强大竞争优势如图优势如图2-15所示展示了转炉炼钢功能的发展与完善所示展示了转炉炼钢功能的发展与完善上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•1.转炉炼钢法的分类转炉炼钢法的分类转炉炼钢法是以铁水为主要原料的现代炼钢方法。

该种炼钢炉由圆台转炉炼钢法是以铁水为主要原料的现代炼钢方法该种炼钢炉由圆台形炉帽、圆柱形炉身和球缺形炉底组成炉身设有可绕之旋转的耳轴，形炉帽、圆柱形炉身和球缺形炉底组成炉身设有可绕之旋转的耳轴，以满足装料和出钢及倒渣操作，故而得名它可分为两类以满足装料和出钢及倒渣操作，故而得名它可分为两类:空气转炉炼空气转炉炼钢和氧气转炉炼钢钢和氧气转炉炼钢上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•2.氧气顶吹转炉炼钢法氧气顶吹转炉炼钢法•1)诞生的背景及简称诞生的背景及简称•现代炼钢生产首先是一个氧化精炼过程，最初的贝塞麦炉和托马斯炉现代炼钢生产首先是一个氧化精炼过程，最初的贝塞麦炉和托马斯炉之所以采用空气吹炼正是利用其中的氧第二次世界大战以后，工业之所以采用空气吹炼正是利用其中的氧第二次世界大战以后，工业制氧机在美国问世，使利用纯氧炼钢成为可能，但采用原来的底吹方制氧机在美国问世，使利用纯氧炼钢成为可能，但采用原来的底吹方式炉底及喷枪极易烧坏美国联合碳化物公司于式炉底及喷枪极易烧坏美国联合碳化物公司于1947年在实验室进行年在实验室进行氧气顶吹转炉的实验并获成功，命名为氧气顶吹转炉的实验并获成功，命名为BOF。

奥地利听说后，派有关奥地利听说后，派有关专家前去参观学习，回来后于专家前去参观学习，回来后于1949年在年在2t的转炉上进行半工业性实验的转炉上进行半工业性实验并获成功，并获成功，1952年、年、1953年，年，30 t氧气顶吹转炉分别在氧气顶吹转炉分别在Linz和和Donawitz建成投产，故常简称为建成投产，故常简称为LD上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•1967年年12月，德国与加拿大合作发明了氧气底吹转炉，其使用双层套月，德国与加拿大合作发明了氧气底吹转炉，其使用双层套管喷嘴并通以气态碳氢化合物进行冷却管喷嘴并通以气态碳氢化合物进行冷却•1975年，法国研发了顶底复吹转炉，综合了年，法国研发了顶底复吹转炉，综合了LD和和OBM的优点，的优点，1977年在世界年会上发表年在世界年会上发表• 2)氧气顶吹转炉的特点氧气顶吹转炉的特点•氧气顶吹转炉炼钢法具有下列优点氧气顶吹转炉炼钢法具有下列优点:吹炼速度快、生产率高吹炼速度快、生产率高;品种多、品种多、质量好质量好;原材料消耗少、热效率高、成本低原材料消耗少、热效率高、成本低;基建投资少、建设速度快基建投资少、建设速度快;氧气顶吹转炉容易与连续铸钢相匹配。

氧气顶吹转炉容易与连续铸钢相匹配•氧气顶吹转炉炼钢法的缺点是氧气顶吹转炉炼钢法的缺点是:吹损大吹损大(达达10%左右左右)、金属收得率低、金属收得率低;相相比底吹法与复吹法，其氧气射流对熔池搅拌不均匀，从而影响氧气顶比底吹法与复吹法，其氧气射流对熔池搅拌不均匀，从而影响氧气顶吹转炉吹炼强度、吹炼稳定性和生产率吹转炉吹炼强度、吹炼稳定性和生产率上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•因此，氧气顶吹转炉将逐渐被顶底复吹转炉所代替因此，氧气顶吹转炉将逐渐被顶底复吹转炉所代替•2.3.2.2一炉钢吹炼过程和元素的氧化规律一炉钢吹炼过程和元素的氧化规律•1.冶炼过程介绍冶炼过程介绍•从装料起到出完钢、倒完渣为止，转炉一炉钢的冶炼过程包括装料、从装料起到出完钢、倒完渣为止，转炉一炉钢的冶炼过程包括装料、吹炼、脱氧出钢、溅渣护炉、倒渣等几个阶段一炉钢的吹氧时间通吹炼、脱氧出钢、溅渣护炉、倒渣等几个阶段一炉钢的吹氧时间通常为常为12~15 min，冶炼周期，冶炼周期(相邻两炉之间的间隔时间相邻两炉之间的间隔时间)通常为通常为30 ~ 40 min表表2- 7所所示为氧气顶吹转炉生产一炉钢的操作过程，示为氧气顶吹转炉生产一炉钢的操作过程，图图2-16所所示为转炉吹炼一炉钢过程中金属和炉渣成分的变化情况。

示为转炉吹炼一炉钢过程中金属和炉渣成分的变化情况•吹炼的前吹炼的前1 /3~1/4时间，硅、锰迅速氧化到很低的含量时间，硅、锰迅速氧化到很低的含量上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•在碱性操作时，硅氧化较彻底，锰在吹炼后期有回升现象在碱性操作时，硅氧化较彻底，锰在吹炼后期有回升现象;当硅、锰氧当硅、锰氧化的同时，碳也被氧化当硅、锰氧化基本结束后，随着熔池温度升化的同时，碳也被氧化当硅、锰氧化基本结束后，随着熔池温度升高，碳的氧化速度迅速提高碳含量高，碳的氧化速度迅速提高碳含量<0.15%后，脱碳速度又趋下降后，脱碳速度又趋下降•在开吹后不久，随着硅的降低，磷被大量氧化，但在吹炼中后期磷下在开吹后不久，随着硅的降低，磷被大量氧化，但在吹炼中后期磷下降速度趋于缓慢，甚至有回升现象硫在开吹后下降不明显，吹炼后降速度趋于缓慢，甚至有回升现象硫在开吹后下降不明显，吹炼后期去除速度加快期去除速度加快•熔渣成分与钢中元素氧化、成渣情况有关熔渣成分与钢中元素氧化、成渣情况有关•根据熔体成分和温度的变化根据熔体成分和温度的变化, 吹炼可分为三期吹炼可分为三期: 硅锰氧化期硅锰氧化期(吹炼前期吹炼前期)、碳氧化期、碳氧化期(吹炼中期吹炼中期) 和碳氧化末期和碳氧化末期(吹炼末期吹炼末期)。

上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•上炉出完钢后上炉出完钢后, 倒净炉渣倒净炉渣, 堵出钢口堵出钢口, 兑铁水和加废钢兑铁水和加废钢, 降枪供氧降枪供氧, 开始开始吹炼在送氧开吹的同时吹炼在送氧开吹的同时, 加入第一批渣料加入第一批渣料, 加入量相当于全炉总渣量加入量相当于全炉总渣量的的2/3, 开吹开吹4 ~6 min 后后, 第一批渣料化好第一批渣料化好, 再加入第二批渣料如果炉再加入第二批渣料如果炉内化渣不好内化渣不好, 则加入第三批萤石渣料则加入第三批萤石渣料•1) 硅的氧化规律硅的氧化规律•在吹炼初期在吹炼初期, 铁水中的铁水中的[Si] 和氧的亲和力大和氧的亲和力大, 而且而且[Si] 氧化反应为放热氧化反应为放热反应反应, 低温下有利于此反应的进行低温下有利于此反应的进行, 因此因此, [Si] 在吹炼初期就大量氧化在吹炼初期就大量氧化•[Si] + O2 = (SiO2 )摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇(氧气直接氧化氧气直接氧化)•[Si] +2[O] = (SiO2) (熔池内反应熔池内反应)上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•[Si] + (FeO) = (SiO2) +2[Fe] (界面反应界面反应)•2(FeO) + (SiO2) = (2FeO· SiO2 )•随着吹炼的进行随着吹炼的进行, 石灰逐渐溶解石灰逐渐溶解, 2FeO· SiO2 2 转变为转变为2CaO· SiO2, 即即SiO2与与CaO 牢固地结合为稳定的化合物。

牢固地结合为稳定的化合物 SiO2 活度很低活度很低, 在碱性渣在碱性渣中中FeO 的活度较高的活度较高, 这样不仅使这样不仅使[Si]被氧化到很低程度被氧化到很低程度, 而且在碳剧烈而且在碳剧烈氧化时氧化时, 也不会被还原也不会被还原, 即使温度超过即使温度超过1 530℃℃, [C] 与与[O] 的亲和力也的亲和力也超过超过[Si] 与与[O] 的亲和力的亲和力•硅的氧化对熔池温度、熔渣碱度和其他元素氧化产生的影响如下硅的氧化对熔池温度、熔渣碱度和其他元素氧化产生的影响如下:•(1) [Si] 氧化可使熔池温度升高氧化可使熔池温度升高;上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(2) [Si] 氧化后生成氧化后生成(SiO2), 会降低熔渣碱度会降低熔渣碱度, 而熔渣碱度会影响脱磷而熔渣碱度会影响脱磷和脱硫效果和脱硫效果;•(3) 熔池中熔池中[C] 的氧化反应只有到的氧化反应只有到[Si]含量含量<0.15 时时, 才能激烈进行才能激烈进行•2) 锰的氧化规律锰的氧化规律•在吹炼初期在吹炼初期, [Mn] 也迅速氧化也迅速氧化, 但不如但不如[Si] 氧化得快。

其反应式可表氧化得快其反应式可表示为示为:•[Mn] + [O] = (MnO)摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇(熔池内反应熔池内反应)•[Mn] + O2 = (MnO) (氧气直接氧化反应氧气直接氧化反应)•[Mn] + (FeO) = (MnO) + [Fe] (界面反应界面反应)•(SiO2) + (MnO) = (MnO·SiO2 )上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(1) 余锰或残锰余锰或残锰:•锰的氧化产物是碱性氧化物锰的氧化产物是碱性氧化物, 在吹炼前期形成在吹炼前期形成(MnO·SiO2 )但随着吹但随着吹炼的进行和渣中炼的进行和渣中CaO 含量的增加含量的增加, 会发生会发生:•(MnO) 呈自由状态呈自由状态, 吹炼后期炉温升高后吹炼后期炉温升高后, (MnO) 被还原被还原, 即即:•(MnO) + [C] = [Mn] + {CO}或或(MnO) + [Fe] = (FeO) + [Mn]•(MnO) + [C] = [Mn] + {CO}或或(MnO) + [Fe] = (FeO) + [Mn]•吹炼终了时吹炼终了时, 钢中的锰含量也称余锰或残锰。

残锰高钢中的锰含量也称余锰或残锰残锰高, 可以降低钢中硫可以降低钢中硫的危害的危害, 但冶炼工业纯铁要求残锰越低越好但冶炼工业纯铁要求残锰越低越好•(2) 影响残锰的因素影响残锰的因素:上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•炉温高有利于炉温高有利于(MnO) 的还原的还原, 残锰量高残锰量高;•碱度升高碱度升高, 可提高自由可提高自由(MnO) 的浓度的浓度, 使残锰量增加使残锰量增加;•降低熔渣中降低熔渣中(FeO) 含量含量, 可提高残锰含量可提高残锰含量;•铁水中锰含量高铁水中锰含量高, 单渣操作单渣操作, 钢水残锰也会高些钢水残锰也会高些•3) 碳的氧化规律碳的氧化规律•影响碳氧化速度变化规律的主要因素有影响碳氧化速度变化规律的主要因素有: 熔池温度、熔池金属成分、熔池温度、熔池金属成分、熔渣中熔渣中(移移FeO)和炉内搅拌强度在吹炼的前、中、后期和炉内搅拌强度在吹炼的前、中、后期, 这些因素在这些因素在不断发生变化不断发生变化, 从而体现出吹炼各期不同的碳氧化速度从而体现出吹炼各期不同的碳氧化速度, 如表如表2-8 及及图图2-17 所示。

所示上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•吹炼前期吹炼前期: 熔池平均温度低于熔池平均温度低于1 400℃℃~1 500℃℃, [Si]、、[Mn] 含量高且含量高且与与[O] 亲和力均大于亲和力均大于[C]—[O] 的亲和力的亲和力, (∑FeO) 较高较高, 但化渣、脱碳但化渣、脱碳消耗的消耗的(FeO) 较少较少, 熔池搅拌及碳的氧化速度不如中期高熔池搅拌及碳的氧化速度不如中期高•吹炼中期吹炼中期: 熔池温度高于熔池温度高于1 500℃℃, [Si]、、[Mn] 含量降低含量降低, [P]—[O] 亲和亲和力小于力小于[C]—[O] 亲和力亲和力, 碳氧化消耗较多的碳氧化消耗较多的(FeO), 熔渣中熔渣中(∑ FeO) 有有所降低所降低, 熔池搅拌强烈熔池搅拌强烈, 反应区乳化较好反应区乳化较好, 这一时期的碳氧化速度高这一时期的碳氧化速度高•吹炼后期吹炼后期, 熔池温度很高熔池温度很高, 超过超过1 600℃℃, [C] 含量较低含量较低, (∑ FeO) 增加增加, 熔池搅拌不如中期熔池搅拌不如中期, 碳氧化速度比中期低。

碳氧化速度比中期低上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•4) 磷的变化规律磷的变化规律•磷的变化规律主要表现为吹炼过程中的脱磷速度脱磷速度的变化规磷的变化规律主要表现为吹炼过程中的脱磷速度脱磷速度的变化规律主要受熔池温度、熔池中金属律主要受熔池温度、熔池中金属[P] 含量、熔渣中含量、熔渣中(∑ FeO) 含量、熔含量、熔渣碱度、熔池的搅拌强度或脱碳速率的影响渣碱度、熔池的搅拌强度或脱碳速率的影响•前期不利于脱磷的因素是炉渣碱度比较低前期不利于脱磷的因素是炉渣碱度比较低, 因此因此, 及早形成碱度较高的及早形成碱度较高的炉渣是前期脱磷的关键炉渣是前期脱磷的关键•中期不利于脱磷的因素是中期不利于脱磷的因素是(∑FeO) 较低较低, 因此因此, 如何使渣中如何使渣中(∑ FeO) 达达10% ~20%、避免炉渣、避免炉渣“返干冶是中期脱磷的关键返干冶是中期脱磷的关键•后期不利于脱磷的热力学因素是熔池温度高后期不利于脱磷的热力学因素是熔池温度高•5) 硫的变化规律硫的变化规律上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•硫的变化规律主要表现在吹炼过程中的脱硫速度硫的变化规律主要表现在吹炼过程中的脱硫速度, 脱硫速度变化规律脱硫速度变化规律的主要影响因素与脱磷类似。

不同时期的主要影响因素与脱磷类似不同时期, 其表现不相同其表现不相同•(1) 吹炼前期吹炼前期, 由于温度和碱度较低由于温度和碱度较低, (FeO) 含量较高含量较高, 渣的流动性差渣的流动性差, 因此因此, 脱硫能力较低脱硫能力较低, 脱硫速度很慢脱硫速度很慢;•(2) 吹炼中期吹炼中期, 熔池温度逐渐升高熔池温度逐渐升高, (FeO) 含量比前期有所降低含量比前期有所降低, 碱度因碱度因大量石灰熔化而增大大量石灰熔化而增大, 熔池乳化比较好熔池乳化比较好, 是脱硫的最好时期是脱硫的最好时期;•(3) 吹炼后期吹炼后期, 熔池温度已升至出钢温度熔池温度已升至出钢温度, (FeO) 含量回升含量回升, 比中期高比中期高, 熔池搅拌不如中期熔池搅拌不如中期, 因此因此, 脱硫速度低于或稍低于中期脱硫速度低于或稍低于中期• 2.炉渣成分和温度的变化规律炉渣成分和温度的变化规律上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•转炉吹炼过程中熔池内的炉渣成分与温度影响着元素的氧化和脱除规转炉吹炼过程中熔池内的炉渣成分与温度影响着元素的氧化和脱除规律，而元素的氧化与脱除又影响着炉渣成分和熔池温度的变化。

律，而元素的氧化与脱除又影响着炉渣成分和熔池温度的变化•1)炉渣中炉渣中(FeO)的变化规律的变化规律• 炉渣中炉渣中(FeO)的变化取决于它的来源和消耗两方面的变化取决于它的来源和消耗两方面FeO)的来源主的来源主要与枪位、加矿量有关要与枪位、加矿量有关;( FeO)的消耗主要与脱碳速度有关的消耗主要与脱碳速度有关•枪位枪位:枪位低时，高压氧气流冲击熔池，熔池搅拌剧烈，渣中金属液滴枪位低时，高压氧气流冲击熔池，熔池搅拌剧烈，渣中金属液滴增多，形成渣、金乳浊液，脱碳速度加快，渣中增多，形成渣、金乳浊液，脱碳速度加快，渣中(FeO)含量降低枪含量降低枪位高时，脱碳速度低，渣中位高时，脱碳速度低，渣中(FeO )含量增高含量增高•矿石矿石:渣料中加矿石多，则渣中渣料中加矿石多，则渣中(FeO)含量增高含量增高上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•脱碳速度脱碳速度:脱碳速度高，渣中脱碳速度高，渣中(FeO)含量低含量低;脱碳速度低，渣中脱碳速度低，渣中(FeO)含含量高• 氧气顶吹转炉通过改变枪位可达到化渣、降碳的不同口的，与其他炼氧气顶吹转炉通过改变枪位可达到化渣、降碳的不同口的，与其他炼钢方法相比，具有操作灵活的特点。

钢方法相比，具有操作灵活的特点•2)炉渣碱度的变化规律炉渣碱度的变化规律•炉渣碱度的变化规律取决于石灰的熔解、渣中炉渣碱度的变化规律取决于石灰的熔解、渣中(SiO2) 含量和熔池温度含量和熔池温度•吹炼初期吹炼初期, 熔池温度不高熔池温度不高, 渣料中石灰还未大量熔化吹炼一开始渣料中石灰还未大量熔化吹炼一开始, [Si] 迅速氧化迅速氧化,渣中渣中(SiO2) 含量很快提高含量很快提高, 有时可达到有时可达到30%因此, 初期炉初期炉渣碱度不高渣碱度不高, 一般为一般为1.8 ~2.3, 平均为平均为2.0 左右上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•吹炼中期吹炼中期, 熔池的温度比初期高熔池的温度比初期高, 促进大量石灰熔化促进大量石灰熔化, 熔池中熔池中[Si] 已氧已氧化完化完, SiO2来源中断中期脱碳速度、熔池搅拌均比前期强来源中断中期脱碳速度、熔池搅拌均比前期强, 这些因素这些因素均有利于形成高碱度炉渣均有利于形成高碱度炉渣•吹炼后期吹炼后期, 熔池的温度比中期进一步提高熔池的温度比中期进一步提高, 接近出钢温度接近出钢温度, 有利于石灰有利于石灰渣料熔化。

在中期炉渣碱度较高的基础上渣料熔化在中期炉渣碱度较高的基础上, 吹炼后期仍能得到高碱度、吹炼后期仍能得到高碱度、流动性良好的炉渣流动性良好的炉渣•3) 熔池温度的变化规律熔池温度的变化规律•熔池温度的变化与熔池的热量来源和热量消耗有关熔池温度的变化与熔池的热量来源和热量消耗有关上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•吹炼初期吹炼初期, 兑入炉内的铁水温度一般为兑入炉内的铁水温度一般为1 300℃℃左右左右, 铁水温度越高铁水温度越高, 带带入炉内的热量就越高入炉内的热量就越高, [Si]、、[Mn]、、[C]、、[P] 等元素氧化放热等元素氧化放热, 但加入但加入废钢可使兑入的铁水温度降低废钢可使兑入的铁水温度降低(加入的渣料在吹炼初期大量吸热加入的渣料在吹炼初期大量吸热)综合作用的结果是吹炼前期终了合作用的结果是吹炼前期终了, 熔池温度可升高至熔池温度可升高至1 500℃℃左右•吹炼中期吹炼中期, 熔池中熔池中[C] 继续大量氧化放热继续大量氧化放热, [P] 也继续氧化放热也继续氧化放热, 均使熔均使熔池温度提高池温度提高, 可达可达1 500℃℃~1 550℃℃以上。

以上•吹炼后期吹炼后期, 熔池温度接近出钢温度熔池温度接近出钢温度, 可达可达1 650℃℃~1 680℃℃, 具体因钢种、具体因钢种、炉子大小而异在整个一炉钢的吹炼过程中炉子大小而异在整个一炉钢的吹炼过程中, 熔池温度提高熔池温度提高350℃℃左右上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•综上所述综上所述, 顶吹氧气转炉开吹以后顶吹氧气转炉开吹以后, 熔池温度、炉渣成分、金属成分相熔池温度、炉渣成分、金属成分相继发生变化继发生变化, 它们各自的变化又彼此相互影响它们各自的变化又彼此相互影响, 形成高温下多相、多组形成高温下多相、多组元同时进行的极其复杂的物理化学变化元同时进行的极其复杂的物理化学变化如如图图2-18 和表和表2-9 所所示示•3.顶吹转炉冶炼一炉钢的基本过程顶吹转炉冶炼一炉钢的基本过程•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、倒渣上炉出钢、倒渣, 检查炉衬和倾翻设备检查炉衬和倾翻设备, 并进行必要的修补和修理并进行必要的修补和修理•(2) 倾炉倾炉, 加废钢加废钢, 兑铁水兑铁水, 摇正炉体摇正炉体(至垂直位置至垂直位置)。

•(3) 降枪开吹降枪开吹, 同时加入第一批渣料同时加入第一批渣料上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•起初炉内噪声较大起初炉内噪声较大, 从炉口冒出赤色烟雾从炉口冒出赤色烟雾, 随后喷出暗红的火焰随后喷出暗红的火焰; 3 ~5 min 后硅锰氧化接近结束后硅锰氧化接近结束, 碳氧反应逐渐激烈碳氧反应逐渐激烈, 炉口的火焰变大炉口的火焰变大,亮度亮度随之提高随之提高; 同时渣料熔化同时渣料熔化, 噪声减弱噪声减弱•(4) 3 ~5 min 后加入第二批渣料继续吹炼随吹炼进行后加入第二批渣料继续吹炼随吹炼进行, 钢中碳含量逐钢中碳含量逐渐降低渐降低, 约约12min 后火焰微弱后火焰微弱, 停吹•(5) 倒炉倒炉, 测温测温, 取样取样, 并确定补吹时间或出钢并确定补吹时间或出钢•(6) 出钢出钢, 同时将计算好的合金加入钢包中同时将计算好的合金加入钢包中, 进行脱氧合金化进行脱氧合金化•4.吹炼过程中的供氧强度吹炼过程中的供氧强度•小型转炉为小型转炉为2.5 ~4.5 m3 / (t·min); 120 t 以上的转炉一般为以上的转炉一般为2.8 ~3.6 m3 / (t·min)。

上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•开吹时氧枪枪位采用高枪位开吹时氧枪枪位采用高枪位, 是为了早化渣、多去磷、保护炉衬是为了早化渣、多去磷、保护炉衬; 在吹在吹炼过程中适当降低枪位炼过程中适当降低枪位, 保证炉渣不保证炉渣不“返干冶、不喷溅返干冶、不喷溅, 快速脱碳与脱快速脱碳与脱硫硫, 熔池均匀升温熔池均匀升温; 在吹炼末期要降枪在吹炼末期要降枪,主要目的是使熔池钢水成分和主要目的是使熔池钢水成分和温度均匀温度均匀, 加强熔池搅拌加强熔池搅拌, 稳定火焰稳定火焰, 便于判断终点便于判断终点, 同时降低渣中同时降低渣中Fe 含量含量, 减少铁损减少铁损, 以达到溅渣的要求当吹炼到所炼钢种要求的终点碳以达到溅渣的要求当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时范围时,停吹停吹, 倒炉取样倒炉取样, 测定钢水温度测定钢水温度, 取样取样, 快速分析快速分析[C]、、[S]、、[P] 的含量的含量, 温度和成分符合要求时温度和成分符合要求时, 就出钢当钢水流出总量的就出钢当钢水流出总量的1/4 时时, 向向钢包中添加脱氧合金化剂钢包中添加脱氧合金化剂, 进行脱氧合金化进行脱氧合金化, 由此一炉钢冶炼完毕。

由此一炉钢冶炼完毕•2.3.2.3转炉炼钢操作制度转炉炼钢操作制度•1.转炉装入制度与装入操作转炉装入制度与装入操作上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作• 1)装入量装入量•装入量指炼一炉钢时铁水和废钢的装人数量，它是决定转炉产量、炉装入量指炼一炉钢时铁水和废钢的装人数量，它是决定转炉产量、炉龄及其他技术经济指标的重要因素之一在转炉炉役的不同时期，有龄及其他技术经济指标的重要因素之一在转炉炉役的不同时期，有不同的合理装入量对于公称容量一定的转炉，金属装入量在一定范不同的合理装入量对于公称容量一定的转炉，金属装入量在一定范围内变化转炉公称容量有三种表示方法围内变化转炉公称容量有三种表示方法:平均炉金属料平均炉金属料(铁水和废钢铁水和废钢)装入量，平均炉产良锭装入量，平均炉产良锭(坯坯)量，平均炉产钢水量这三种表示方法因量，平均炉产钢水量这三种表示方法因出发点不同而各有特点，均被采用，其中以平均炉产钢水量使用较多出发点不同而各有特点，均被采用，其中以平均炉产钢水量使用较多用铁水和废钢的平均炉装入量表示公称容量，便于做物料平衡与热平用铁水和废钢的平均炉装入量表示公称容量，便于做物料平衡与热平衡计算。

衡计算•装入量中铁水和废钢配比是根据热平衡计算确定的装入量中铁水和废钢配比是根据热平衡计算确定的上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•通常，铁水配比为通常，铁水配比为70%~90% ,其值取决于铁水的温度和成分、炉容量、其值取决于铁水的温度和成分、炉容量、冶炼钢种、原材料质量和操作水平等冶炼钢种、原材料质量和操作水平等•在确定装入量时在确定装入量时, 必须考虑以下因素必须考虑以下因素:•(1) 要保证合适的炉容比炉容比是指转炉内自由空间的容积要保证合适的炉容比炉容比是指转炉内自由空间的容积(V) 与金与金属装入量属装入量(t)之比之比(V / t, m3 / t), 通常为通常为0.7 ~1.0我国转炉炉容比一般我国转炉炉容比一般不小于不小于0.5合适的炉容比是从实践中总结出来的合适的炉容比是从实践中总结出来的, 它与铁水成分、冷它与铁水成分、冷却剂类型、氧枪喷头结构和供氧强度等因素有关却剂类型、氧枪喷头结构和供氧强度等因素有关, 应视具体条件确定应视具体条件确定表表2-10 列出列出了我国一些钢厂转炉的炉容比了我国一些钢厂转炉的炉容比。

•(2) 要有合适的熔池深度合适的熔池深度应大于顶枪氧气射流对熔要有合适的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池的最大穿透深度, 以保证生产安全、炉底寿命和冶炼效果以保证生产安全、炉底寿命和冶炼效果表表2-11 所示所示为不同公称吨位氧气顶吹转炉的熔池深度为不同公称吨位氧气顶吹转炉的熔池深度上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(3) 应与钢包容量、浇铸吊车起重能力、转炉倾动力矩大小、铸机拉应与钢包容量、浇铸吊车起重能力、转炉倾动力矩大小、铸机拉速及模铸锭重等相适应速及模铸锭重等相适应•2) 装入制度装入制度•装入制度是指一个炉役期中装入量的安排装入制度有三种装入制度是指一个炉役期中装入量的安排装入制度有三种: 定量装定量装入、定深装入和分阶段定量装入入、定深装入和分阶段定量装入•(1) 定量装入定量装入是指在整个炉役期间定量装入定量装入是指在整个炉役期间, 保持每炉的金属装入量保持每炉的金属装入量不变优点是组织生产简便不变优点是组织生产简便, 操作稳定操作稳定, 有利于实现过程自动控制有利于实现过程自动控制, 多多为大型钢厂采用为大型钢厂采用; 缺点是容易造成炉役前期装入量偏大而熔池偏深缺点是容易造成炉役前期装入量偏大而熔池偏深, 炉炉役后期装入量偏小而熔池偏浅。

役后期装入量偏小而熔池偏浅•(2) 定深装入定深装入上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•定深装入是指在整个炉役期间定深装入是指在整个炉役期间, 保持每炉的金属熔池深度不变优点保持每炉的金属熔池深度不变优点是氧枪操作稳定是氧枪操作稳定, 有利于提高供氧强度和减少喷溅有利于提高供氧强度和减少喷溅, 不必防止氧气射流不必防止氧气射流冲击炉底冲击炉底, 可以充分发挥转炉的生产能力但它使装入量和出钢量变可以充分发挥转炉的生产能力但它使装入量和出钢量变化较频繁化较频繁, 会给组织生产带来困难会给组织生产带来困难•(3) 分阶段定量装入分阶段定量装入是指在一个炉役期中分阶段定量装入分阶段定量装入是指在一个炉役期中, 按炉膛扩按炉膛扩大的程度划分为若干阶段大的程度划分为若干阶段, 每个阶段实行定量装入它兼有前两者的每个阶段实行定量装入它兼有前两者的优点优点, 是生产中最常见的装入制度是生产中最常见的装入制度•3) 装入操作装入操作•上炉出钢完毕上炉出钢完毕, 溅渣护炉后溅渣护炉后, 炼钢工检查炉衬情况炼钢工检查炉衬情况, 若各部位完好若各部位完好, 便可便可以组织装料以组织装料,继续炼钢。

继续炼钢上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(1) 加废钢•由于顶吹转炉主要靠铁水的物理热和化学热来炼钢由于顶吹转炉主要靠铁水的物理热和化学热来炼钢, 为了准确地掌握为了准确地掌握冶炼过程和终点温度冶炼过程和终点温度, 根据铁水条件需配加一定数量的废钢作为冷却根据铁水条件需配加一定数量的废钢作为冷却剂•加废钢一般由炉前摇炉工指挥加废钢一般由炉前摇炉工指挥, 转炉向前倾转炉向前倾30°~ 45°, 指挥天车对正转指挥天车对正转炉炉, 将废钢料槽的前沿落在转炉的炉口上将废钢料槽的前沿落在转炉的炉口上, 然后指挥天车起吊钩将废钢然后指挥天车起吊钩将废钢倒入转炉倒入转炉•(2) 兑铁水•混铁炉工将本炉所要铁水随天车送至炉前混铁炉工将本炉所要铁水随天车送至炉前, 为了节约时间为了节约时间, 应在上一炉应在上一炉出钢前就把铁水准备好出钢前就把铁水准备好上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•炉前工指挥天车的位置应在转炉的侧面炉前工指挥天车的位置应在转炉的侧面, 在天车工和摇炉工都能看见在天车工和摇炉工都能看见的地方的地方, 哨声和手势要清楚。

哨声和手势要清楚•向转炉兑铁前应指挥天车对正转炉转炉应向前倾向转炉兑铁前应指挥天车对正转炉转炉应向前倾+ 30°左右左右, 指挥天指挥天车高度适宜后车高度适宜后,缓慢向炉内兑铁水随着天车小钩的上升缓慢向炉内兑铁水随着天车小钩的上升, 缓慢向下摇缓慢向下摇炉至炉至+60°左右结束在兑铁水时要防止洒铁左右结束在兑铁水时要防止洒铁•(3) 废钢比•废钢装入量和总装入量之比称为废钢比增加废钢比可以降低铁水消废钢装入量和总装入量之比称为废钢比增加废钢比可以降低铁水消耗及转炉生产成本耗及转炉生产成本, 还可以降低散状料的加入量还可以降低散状料的加入量, 减少渣量减少渣量, 从而降低从而降低炉渣对炉衬的机械冲刷转炉炼钢厂根据各自的铁水条件和冶炼钢种炉渣对炉衬的机械冲刷转炉炼钢厂根据各自的铁水条件和冶炼钢种来确定废钢比来确定废钢比, 一般为一般为10% ~15%上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•4) 装料次序装料次序•装料的顺序一般是先加废钢装料的顺序一般是先加废钢, 后兑铁水溅渣护炉操作后兑铁水溅渣护炉操作: 炉渣可预热废炉渣可预热废钢钢, 则先加废钢则先加废钢, 再倒渣再倒渣, 后兑铁水。

留渣操作后兑铁水留渣操作: 先加石灰先加石灰, 再装废钢再装废钢, 后兑铁水但先兑铁水、后加废钢可减轻对炉底的冲击后兑铁水但先兑铁水、后加废钢可减轻对炉底的冲击•5) 开新炉装料开新炉装料•前三炉不加废钢兑铁水时应缓慢前三炉不加废钢兑铁水时应缓慢, 以防止脱氧反应激烈以防止脱氧反应激烈, 引起喷溅引起喷溅•2.供氧制度与供氧操作供氧制度与供氧操作•在氧气顶吹转炉一炉钢的吹炼过程中在氧气顶吹转炉一炉钢的吹炼过程中, 元素的氧化、造渣去除磷和硫元素的氧化、造渣去除磷和硫及熔池升温等主要任务都是通过氧气流与金属熔池的作用及熔池升温等主要任务都是通过氧气流与金属熔池的作用——供氧来供氧来完成的上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•供氧制度可以控制熔池元素氧化速度供氧制度可以控制熔池元素氧化速度, 控制造渣和炉渣的氧化控制造渣和炉渣的氧化, 所以供所以供氧制度对造渣去除硫和磷、喷溅量以及炉衬寿命等均有直接影响氧制度对造渣去除硫和磷、喷溅量以及炉衬寿命等均有直接影响•供氧制度的主要内容包括合理确定喷头结构、供氧压力、供氧强度、供氧制度的主要内容包括合理确定喷头结构、供氧压力、供氧强度、喷枪高度以及在吹炼中如何调节枪位。

喷枪高度以及在吹炼中如何调节枪位•1) 氧射流及其与熔池的相互作用氧射流及其与熔池的相互作用•氧射流获得超音速的原理收缩段氧射流获得超音速的原理收缩段: 射流的马赫数射流的马赫数M < 1, 为亚音速为亚音速; 对对可压缩气体可压缩气体,截面减小截面减小, 压力下降压力下降, 流速上升喉口流速上升喉口: M =1音速扩张段音速扩张段: M >1, 截面积变小截面积变小, 压力进一步降低压力进一步降低, 密度减小密度减小, 体积膨胀体积膨胀, 流速变大流速变大出口时为超音速氧气流股的特征如下出口时为超音速氧气流股的特征如下:上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•超音速段超音速段: 长度为出口直径的长度为出口直径的6 倍倍, 基本保持原速基本保持原速, 流股近似于圆柱形流股近似于圆柱形(10°~12°)音速段: 流股的外侧与炉气接触流股的外侧与炉气接触, 产生摩擦产生摩擦; 同时卷入炉气同时卷入炉气, 吸入流股中吸入流股中, 在逆向流的作用下在逆向流的作用下, 氧气流股速度下降氧气流股速度下降, 氧气燃烧氧气燃烧, 体积膨体积膨胀胀, 形成扩张角为形成扩张角为22°~26°的圆锥形流股。

的圆锥形流股•亚音速段亚音速段: 流股吸入炉气、烟尘、炉渣渣滴流股吸入炉气、烟尘、炉渣渣滴, 速度下降速度下降, 体积膨胀体积膨胀, 到达到达液面时液面时, 变为亚音速在流股的截面上变为亚音速在流股的截面上, 速度的分布为中心最大、边缘速度的分布为中心最大、边缘最小且趋近于零最小且趋近于零, 淹没在周围的介质中淹没在周围的介质中•氧射流中心速度衰减的速率叫作衰减率氧射流中心速度衰减的速率叫作衰减率•超音速射流的作用超音速射流的作用: 流速高流速高, 有合适的穿透深度有合适的穿透深度; 氧气的利用率高氧气的利用率高; 搅搅拌强拌强; 可高枪位吹炼可高枪位吹炼, 以保护喷头以保护喷头上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(1) 氧气射流无论对哪一种转炉氧气射流无论对哪一种转炉, 顶部氧流都是最重要的供氧渠道顶顶部氧流都是最重要的供氧渠道顶氧射流是从出口马赫数远大于氧射流是从出口马赫数远大于1的喷头中喷出的超音速射流它由超的喷头中喷出的超音速射流它由超音速段、音速段和亚音速段组成音速段、音速段和亚音速段组成, 其射程随出口气流马赫数增大而延其射程随出口气流马赫数增大而延长。

除超音速段外长除超音速段外, 其他段射流断面不断扩大其他段射流断面不断扩大•与自由射流相比与自由射流相比, 喷入炉膛的氧射流与炉内介质存在温度差、浓度差喷入炉膛的氧射流与炉内介质存在温度差、浓度差和密度差和密度差, 此外还存在反向流动介质和化学反应炉膛内的氧射流实此外还存在反向流动介质和化学反应炉膛内的氧射流实质上是一种复杂的扩张流质上是一种复杂的扩张流, 是具有化学反应的逆向流中的非等温超音是具有化学反应的逆向流中的非等温超音速湍流射流速湍流射流•氧射流的能量主要用于搅动熔池、克服阻力及减少能量损失研究表氧射流的能量主要用于搅动熔池、克服阻力及减少能量损失研究表明明, 用于搅动熔池的能量约占射流初始能量的用于搅动熔池的能量约占射流初始能量的20%, 克服浮力的能量占克服浮力的能量占5% ~10%, 非弹性碰撞的能量损失占非弹性碰撞的能量损失占70% ~75%上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•多孔喷头的设计是基于分散氧流多孔喷头的设计是基于分散氧流, 增加它与熔池的接触面积增加它与熔池的接触面积, 使吹炼更使吹炼更趋平稳趋平稳; 它对熔池搅拌力减小它对熔池搅拌力减小, 但使成渣速度加快。

但使成渣速度加快•(2) 氧射流与熔池的相互作用氧射流与熔池接触时在液面上形成冲氧射流与熔池的相互作用氧射流与熔池接触时在液面上形成冲击区击区———凹坑凹坑,凹坑实际上是高温反应区热模拟实验表明凹坑实际上是高温反应区热模拟实验表明, 高温反高温反应区呈火焰状应区呈火焰状, 亦称火点它由光较强的中心亦称火点它由光较强的中心(一次反应区一次反应区) 和光软弱和光软弱的狭窄外围的狭窄外围(二次反应区二次反应区) 所构成据测定所构成据测定, 反应区的温度为反应区的温度为2 000℃℃~2 700℃℃通常, 一次反应区优先进行直接氧化反应一次反应区优先进行直接氧化反应, 二次反应区进行间二次反应区进行间接氧化反应接氧化反应•穿透深度和冲击面积是凹坑特征的主要标志穿透深度和冲击面积是凹坑特征的主要标志, 弗林等人在弗林等人在0.05 ~90 t 转转炉上得出了确定穿透深度的公式炉上得出了确定穿透深度的公式上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•由实验表明由实验表明, 驱动压力对冲击面积的影响不明显当冲击速度增加到驱动压力对冲击面积的影响不明显当冲击速度增加到一定值后一定值后, 冲击面积随驱动压力的升高而增加冲击面积随驱动压力的升高而增加, 但在高于设计压力的附但在高于设计压力的附近变化平缓近变化平缓; 无论是多孔喷头还是单孔喷头无论是多孔喷头还是单孔喷头, 枪位对冲击面积的影响规枪位对冲击面积的影响规律均相同。

冲击面积随枪位的变化对应于不同的冲击速度律均相同冲击面积随枪位的变化对应于不同的冲击速度,其存在一个其存在一个最佳位置对应最大冲击面积下的枪位可由公式来确定最佳位置对应最大冲击面积下的枪位可由公式来确定•熔池的搅拌程度与氧射流的冲击强度密切相关氧射流冲击力大熔池的搅拌程度与氧射流的冲击强度密切相关氧射流冲击力大(硬吹硬吹), 则射流的穿透深度大则射流的穿透深度大, 冲击面积小冲击面积小, 对熔池的搅拌强烈对熔池的搅拌强烈; 反之反之(软吹软吹), 则射流的穿透深度小则射流的穿透深度小, 冲击面积大冲击面积大, 对熔池搅拌弱在氧射流的作用下对熔池搅拌弱在氧射流的作用下, 熔池受到搅拌熔池受到搅拌, 产生环流、喷溅、振荡等复杂运动产生环流、喷溅、振荡等复杂运动•在不同的吹炼方式下在不同的吹炼方式下, 熔池的化学反应形式也不同熔池的化学反应形式也不同上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•硬吹时硬吹时, 氧射流大量进入钢中氧射流大量进入钢中, 碳的氧化反应激烈碳的氧化反应激烈, 而熔渣氧化性弱而熔渣氧化性弱; 反反之之, 则进入钢中氧少则进入钢中氧少, 熔渣氧化性提高。

定性得到证实的元素氧化机理熔渣氧化性提高定性得到证实的元素氧化机理为为:•①①当当C、、Mn、、Si、、P 等元素含量为等元素含量为0.1% ~ 0.3% 时时, 它们优先在金属它们优先在金属—气体界面上氧化气体界面上氧化, 此时氧由气相内部向金属表面的传质是反应过程此时氧由气相内部向金属表面的传质是反应过程的限制环节的限制环节•②②在上述条件下可以进行下述一系列反应在上述条件下可以进行下述一系列反应:上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•③③铁氧化反应的发展程度取决于铁氧化反应的发展程度取决于C、、Mn、、Si 的浓度•④④元素的氧化次序取决于化学反应自由能变化的比值元素的氧化次序取决于化学反应自由能变化的比值, 还与该元素在还与该元素在钢中的浓度及其氧化物在渣中或气相中的浓度有关钢中的浓度及其氧化物在渣中或气相中的浓度有关, 而与元素的表面而与元素的表面活性关系不大活性关系不大•研究表明研究表明, 氧射流能量如果全部用于搅拌熔池氧射流能量如果全部用于搅拌熔池, 则其仅仅是则其仅仅是CO 搅拌能搅拌能量的量的10% ~20%上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•因此因此, 顶吹转炉的缺点之一就是吹炼前、末期搅拌不足顶吹转炉的缺点之一就是吹炼前、末期搅拌不足, 因为此时产生因为此时产生的的CO 气泡数量有限。

气泡数量有限•(3) 乳化和泡沫现象由于氧射流对熔池的强烈冲击和乳化和泡沫现象由于氧射流对熔池的强烈冲击和CO 气泡的沸腾气泡的沸腾作用作用, 使熔池上部金属、熔渣和气体三相剧烈混合使熔池上部金属、熔渣和气体三相剧烈混合, 形成了转炉内活跃形成了转炉内活跃的乳化和泡沫状态的乳化和泡沫状态•冶金中准确的乳化概念是金属液滴或气泡弥散在炉渣中冶金中准确的乳化概念是金属液滴或气泡弥散在炉渣中, 若液滴或气若液滴或气泡量较少而且在炉渣中可以自由运动泡量较少而且在炉渣中可以自由运动, 则该现象叫渣钢或渣气乳化则该现象叫渣钢或渣气乳化; 若若炉渣中仅有气泡炉渣中仅有气泡, 而且数量多或气泡大而且数量多或气泡大, 气泡无法自由运动气泡无法自由运动, 则该现象则该现象叫炉渣泡沫化可见叫炉渣泡沫化可见, 炉渣泡沫化是渣气乳化体系的一种特例由于炉渣泡沫化是渣气乳化体系的一种特例由于渣滴或气泡也能进入到金属熔体中渣滴或气泡也能进入到金属熔体中, 因此因此, 转炉中还存在金属熔体中的转炉中还存在金属熔体中的乳化体系乳化体系上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•渣钢乳化是冲击坑上沿流动的钢液被射流撕裂成金属滴所造成的。

如渣钢乳化是冲击坑上沿流动的钢液被射流撕裂成金属滴所造成的如图图2-19 所所示示, 液滴形成由下述关系所决定液滴形成由下述关系所决定:• ①①如果在相界面上液滴的惯性力大于表面力和浮力的总和，则在金属如果在相界面上液滴的惯性力大于表面力和浮力的总和，则在金属液层上缘形成液滴液层上缘形成液滴•②②形成液滴所需要的力是由流动钢液的动能转化而来的形成液滴所需要的力是由流动钢液的动能转化而来的•吹炼时金属和炉渣密切混合，仅把冲击坑表面看成氧气一金属接触面吹炼时金属和炉渣密切混合，仅把冲击坑表面看成氧气一金属接触面是不适宜的是不适宜的•2)枪位对吹炼过程的影响枪位对吹炼过程的影响上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•生产中通过变化氧枪高度，即改变喷头与熔池液面间的距离，或者调生产中通过变化氧枪高度，即改变喷头与熔池液面间的距离，或者调节供氧压力的大小来改变氧气、炉渣、金属液三者的相对运动状态，节供氧压力的大小来改变氧气、炉渣、金属液三者的相对运动状态，以达到控制炉内反应的目的以达到控制炉内反应的目的•(1) 枪位与熔池搅拌的关系枪位与熔池搅拌的关系。

•从氧气流股与金属熔池的相互作用可知从氧气流股与金属熔池的相互作用可知, 在氧气顶吹转炉中熔池搅拌在氧气顶吹转炉中熔池搅拌的推动力来自于两个方面的推动力来自于两个方面, 一是氧枪吹入的氧气流股进入金属溶池内一是氧枪吹入的氧气流股进入金属溶池内, 使炉渣、金属液被击碎并搅动熔池使炉渣、金属液被击碎并搅动熔池; 另一方面是由于炉内碳被氧化产另一方面是由于炉内碳被氧化产生生CO 气泡气泡, 在上浮过程中对熔池的搅拌成为熔池搅动的巨大推动力在上浮过程中对熔池的搅拌成为熔池搅动的巨大推动力, 这些气泡大大地强化了熔池的搅拌作用这些气泡大大地强化了熔池的搅拌作用, 促使熔池内金属液进行强烈促使熔池内金属液进行强烈的循环运动的循环运动上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•当采用当采用“硬吹冶时硬吹冶时, 即枪位较低或供氧压力较高时即枪位较低或供氧压力较高时, 氧气流股对熔池的氧气流股对熔池的冲击力较大冲击力较大,形成了较深的冲击深度形成了较深的冲击深度, 同样产生的小液滴和小气泡的数同样产生的小液滴和小气泡的数量也多量也多, 炉内的化学反应速度快炉内的化学反应速度快,特别是脱碳速度的加快特别是脱碳速度的加快, 大量的大量的CO 气气体排出体排出, 使熔池得到充分搅动。

也就是说使熔池得到充分搅动也就是说, 枪位越低枪位越低, 熔池搅拌得越充熔池搅拌得越充分•如果枪位过高或氧压很低如果枪位过高或氧压很低, 氧气流股的动能低到根本不能吹开熔池液氧气流股的动能低到根本不能吹开熔池液面面, 只是从表面掠过只是从表面掠过, 这时反射气流也起不到搅动熔池液面的作用如这时反射气流也起不到搅动熔池液面的作用如果长时间采用过高枪位吹炼果长时间采用过高枪位吹炼, 则容易产生爆发性喷溅则容易产生爆发性喷溅, 具有很大的危害具有很大的危害, 应该加以避免应该加以避免上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•综上所述综上所述, 枪位在适当的范围内变化枪位在适当的范围内变化, 有调节熔池表面和内部的搅动作有调节熔池表面和内部的搅动作用如果短时间内采用高、低枪位交替操作用如果短时间内采用高、低枪位交替操作, 则有利于消除炉内出现则有利于消除炉内出现的的“死角冶死角冶, 且有利于化渣且有利于化渣•(2) 枪位与枪位与(FeO) 的关系•渣中渣中(FeO) 含量与吹炼的关系极为密切含量与吹炼的关系极为密切, 它不仅关系着成渣速度它不仅关系着成渣速度, 而且而且是转炉中各元素氧化反应的参与者是转炉中各元素氧化反应的参与者, 如脱磷、脱碳都与如脱磷、脱碳都与(FeO) 有直接有直接关系。

另外关系另外, 渣中渣中(FeO) 的含量对炉龄、喷溅、铁损失等都有重要的的含量对炉龄、喷溅、铁损失等都有重要的影响在某种程度上影响在某种程度上, 氧气顶吹转炉炼钢的氧枪操作主要是通过枪位氧气顶吹转炉炼钢的氧枪操作主要是通过枪位的变化来调节和控制炉渣中的的变化来调节和控制炉渣中的(FeO) 含量含量, 以满足吹炼过程各期的需以满足吹炼过程各期的需要如果(FeO) 控制不当控制不当, 则会给吹炼带来困难则会给吹炼带来困难, 如化渣太晚如化渣太晚, 严重严重“返干冶返干冶; 或化渣太早或化渣太早, 喷溅厉害喷溅厉害上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•氧气流股与熔池接触后氧气流股与熔池接触后, 除反射气流外除反射气流外, 被金属液直接溶解的氧的数量被金属液直接溶解的氧的数量是很有限的绝大多数氧都与铁、硅、锰、磷等元素发生反应是很有限的绝大多数氧都与铁、硅、锰、磷等元素发生反应, 生成生成氧化物进入炉渣氧化物进入炉渣FeO 是比较特殊的氧化物是比较特殊的氧化物, 它不全部进入炉渣它不全部进入炉渣, 当与当与金属液接触时金属液接触时, 还能氧化其他元素还能氧化其他元素(如硅、锰、磷、碳如硅、锰、磷、碳),使其本身还原。

使其本身还原在转炉吹炼过程中在转炉吹炼过程中, 不断向炉内供氧不断向炉内供氧, FeO 不断生成不断生成, 并在上浮过程中并在上浮过程中不断消耗不断消耗, 只有来不及消耗的只有来不及消耗的FeO 才能进入渣中才能进入渣中, 因而因而FeO 成了氧的成了氧的“传递者冶传递者冶•枪位不仅影响着枪位不仅影响着FeO 的生成速度的生成速度, 同时关系着同时关系着FeO 的消耗速度在低的消耗速度在低枪位操作时枪位操作时, 直接传氧的方式占了主导地位直接传氧的方式占了主导地位, 炉内各元素的氧化反应激炉内各元素的氧化反应激烈地进行着烈地进行着, 如果低枪位操作一段时间后如果低枪位操作一段时间后, FeO 消耗速度会大大增加消耗速度会大大增加上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•当枪位低到一定程度或长时间使用某一低枪位吹炼时当枪位低到一定程度或长时间使用某一低枪位吹炼时,FeO 的消耗速的消耗速度会超过度会超过FeO 的生成速度因此的生成速度因此, 炉渣中的炉渣中的(FeO) 数量不仅不会增加数量不仅不会增加, 甚至会减少高枪位操作时甚至会减少高枪位操作时, 由于氧气流股的动能减小由于氧气流股的动能减小, 熔池内的化学熔池内的化学反应速度减慢反应速度减慢, (FeO)的消耗速度降低得比较明显的消耗速度降低得比较明显, 这时才有可能使这时才有可能使(FeO) 在渣中积聚起来在渣中积聚起来, 以起到提高渣中以起到提高渣中FeO 含量的作用。

含量的作用•因此因此, 在吹炼中为了提高渣中在吹炼中为了提高渣中(FeO) 含量含量, 往往需适当地提高氧枪高度往往需适当地提高氧枪高度; 为了降低渣中为了降低渣中(FeO) 含量含量, 则需采用低枪位操作则需采用低枪位操作•枪位不同枪位不同,则吹氧时间不同则吹氧时间不同,同时吹炼各期渣中同时吹炼各期渣中∑ (FeO) 含量不同含量不同•在同一枪位下在同一枪位下,整个过程渣中整个过程渣中∑(FeO) 含量的变化趋势取决于熔池中各含量的变化趋势取决于熔池中各元素的氧化速度元素的氧化速度,且主要取决于碳的氧化速度且主要取决于碳的氧化速度上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(3) 枪位与熔池温度的关系枪位与熔池温度的关系•氧气顶吹转炉熔池温度主要取决于热收入与热支出差值的大小氧气顶吹转炉熔池温度主要取决于热收入与热支出差值的大小, 转炉转炉的热收入主要是铁水的物理热和化学热热支出的主要部分的热收入主要是铁水的物理热和化学热热支出的主要部分: 把钢水把钢水加热到出钢温度所需要的物理热加热到出钢温度所需要的物理热; 加热炉渣和炉气需要的热量加热炉渣和炉气需要的热量; 除此之除此之外外, 还有炉口、炉壳、喷枪冷却水等处的热损失等。

前几项热支出如还有炉口、炉壳、喷枪冷却水等处的热损失等前几项热支出如果条件一定果条件一定, 则变化不大但后部分的热支出与吹炼时间密切相关则变化不大但后部分的热支出与吹炼时间密切相关, 如如果吹炼时间延长果吹炼时间延长, 则这项热损失就会增大则这项热损失就会增大, 造成熔池温度下降造成熔池温度下降•实际上枪位对熔池温度的影响是通过炉内化学反应速度来体现的实际上枪位对熔池温度的影响是通过炉内化学反应速度来体现的上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•枪位低时枪位低时, 对熔池搅拌作用强烈对熔池搅拌作用强烈, 氧气、炉渣、金属液接触密切氧气、炉渣、金属液接触密切, 化学化学反应速度快反应速度快, 冶炼时间短冶炼时间短, 热损失部分减少热损失部分减少, 则熔池升温速度加快则熔池升温速度加快, 温度温度较高较高; 枪位高时枪位高时, 反应速度缓慢反应速度缓慢, 冶炼时间延长冶炼时间延长, 热损失部分增加热损失部分增加, 熔池熔池升温速度缓慢升温速度缓慢, 温度偏低因此温度偏低因此, 在铁水温度低时在铁水温度低时, 可适当采用低枪位可适当采用低枪位操作操作,以便于熔池迅速升温。

以便于熔池迅速升温•3) 供氧参数供氧参数•从氧气流股与金属熔池间的作用规律可知从氧气流股与金属熔池间的作用规律可知, 为控制硫和磷杂质的去除、为控制硫和磷杂质的去除、炉渣的形成速度、喷溅大小和吹炼时间长短及提高喷嘴和炉衬寿命炉渣的形成速度、喷溅大小和吹炼时间长短及提高喷嘴和炉衬寿命, 必须准确地控制供氧操作中的主要参数必须准确地控制供氧操作中的主要参数, 其实质在于获得合适的冲击其实质在于获得合适的冲击深度和冲击面积深度和冲击面积上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(1) 氧气流量与供氧强度氧气流量与供氧强度•氧气流量指单位时间内向熔池的供氧量氧气流量指单位时间内向熔池的供氧量, 其单位为其单位为Nm3 / min 或或Nm3 / h•氧气流量氧气流量= 单位金属的需氧量单位金属的需氧量(Nm3 / t) 伊金属装入量伊金属装入量(t) 衣供氧时间衣供氧时间(min)•供氧强度指单位时间内每吨金属的供氧量供氧强度指单位时间内每吨金属的供氧量, 其单位为其单位为Nm3 / (t·min)•供氧强度供氧强度= 氧气流量氧气流量(Nm3 / min) ÷金属装入量金属装入量(t)•(2) 供氧压力与氧枪高度。

供氧压力与氧枪高度•氧压是供氧操作的一个重要参数氧压是供氧操作的一个重要参数, 氧压就是指测定点的压力氧压就是指测定点的压力, 单位为单位为Pa上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•它并非喷头出口压力或喷头前压力它并非喷头出口压力或喷头前压力, 在实际生产中在实际生产中, 氧压的测定点与喷氧压的测定点与喷头前有一定的距离头前有一定的距离, 所以有一定的压力损失所以有一定的压力损失, 一般允许一般允许p用偏离设计氧用偏离设计氧压依压依20%, 目前国内一些小型转炉的工作氧压为目前国内一些小型转炉的工作氧压为0.5 ~0.8 MPa, 一些大一些大型转炉则为型转炉则为0.85 ~1.2 MPa•对于同一氧枪调节使用压力对于同一氧枪调节使用压力, 就是改变氧气流量就是改变氧气流量, 即改变氧气流股对熔即改变氧气流股对熔池的冲击力池的冲击力, 从而影响吹炼过程的进行在生产实践中从而影响吹炼过程的进行在生产实践中, 往往通过提高往往通过提高氧气压力来增大氧气流量氧气压力来增大氧气流量, 以缩短吹炼时间以缩短吹炼时间, 同时增加对熔池的搅拌同时增加对熔池的搅拌。

•所谓氧枪高度所谓氧枪高度(即枪位即枪位) 就是指氧枪喷头出口端距离静止金属液面的高就是指氧枪喷头出口端距离静止金属液面的高度度, 单位为单位为cm或或mm氧枪高度合适与否氧枪高度合适与否, 直接影响着熔池的搅拌、化直接影响着熔池的搅拌、化渣、渣中渣、渣中(FeO) 含量、喷溅、吹炼时间及炉龄等各个方面含量、喷溅、吹炼时间及炉龄等各个方面上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•确定合适的氧枪高度主要考虑两个因素确定合适的氧枪高度主要考虑两个因素: 一是使流股有一定的冲击面一是使流股有一定的冲击面积积; 二是要在保证炉底不被冲刷损坏的条件下二是要在保证炉底不被冲刷损坏的条件下, 使流股对金属熔池有一使流股对金属熔池有一定的冲击深度定的冲击深度•生产上氧枪高度的确定生产上氧枪高度的确定, 一般先根据经验公式确定一个控制范围一般先根据经验公式确定一个控制范围, 然后然后根据生产实际中的操作效果加以校正根据生产实际中的操作效果加以校正•氧枪高度范围的经验公式为氧枪高度范围的经验公式为:•氧枪高度范围确定后氧枪高度范围确定后, 常用流股的穿透深度来核算所确定的氧枪高度。

常用流股的穿透深度来核算所确定的氧枪高度上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•对于单孔喷枪对于单孔喷枪:•对于多孔喷枪对于多孔喷枪:•(3) 氧枪喷嘴数目氧枪喷嘴数目•单孔拉瓦尔单孔拉瓦尔: 冲击能力大冲击能力大, 冲击面积小冲击面积小, 喷溅大喷溅大, 化渣慢•多孔拉瓦尔多孔拉瓦尔: 每个喷孔轴线与几何中心线间均有夹角每个喷孔轴线与几何中心线间均有夹角; 冲击能力小冲击能力小, 冲冲击面积大击面积大; 喷溅小喷溅小, 化渣快化渣快, 平稳平稳; 需降低枪位需降低枪位; 一般为一般为3、、4、、5、、7 孔孔喷头•(4) 氧射流与熔池的相互作用氧射流与熔池的相互作用:•氧射流接触熔池时在液面上形成冲击凹坑氧射流接触熔池时在液面上形成冲击凹坑•凹坑的特征凹坑的特征: 冲击深度冲击深度h: 平静的液面距凹坑最低点的距离平静的液面距凹坑最低点的距离上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•冲击面积冲击面积s: 氧气射流与静止熔池液面接触时的截面积氧气射流与静止熔池液面接触时的截面积•h 与与s 关系关系:•h 大、大、s 小小, 即硬吹即硬吹: 载氧液滴大量进入钢液中载氧液滴大量进入钢液中, 碳氧反应激烈碳氧反应激烈, 炉渣氧炉渣氧化性较弱化性较弱, 搅拌强搅拌强, 易喷溅易喷溅, 效率高效率高, 速率快速率快, 易冲击炉底易冲击炉底;•h 小、小、s 大大, 即软吹即软吹: 进入钢液中的氧少进入钢液中的氧少, 熔渣氧化性提高熔渣氧化性提高, 造渣好造渣好, 搅搅拌弱。

拌弱•h、、s 取决于氧压和枪位取决于氧压和枪位•穿透深度的公式穿透深度的公式:上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•4) 供氧操作供氧操作•供氧操作是指调节氧压或者枪位供氧操作是指调节氧压或者枪位, 达到调节氧气流量、喷头出口气流达到调节氧气流量、喷头出口气流压力及射流与熔池相互作用程度的目的压力及射流与熔池相互作用程度的目的, 以控制化学反应进程的操作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•(1) 几种供氧操作特点几种供氧操作特点•恒压变枪供氧操作是指在一炉钢吹炼过程中氧气压力保持不变恒压变枪供氧操作是指在一炉钢吹炼过程中氧气压力保持不变, 通过通过改变氧枪高度来调节氧气流对熔池的穿透深度和冲击面积改变氧枪高度来调节氧气流对熔池的穿透深度和冲击面积, 以控制吹以控制吹炼过程顺利进行炼过程顺利进行•目前我国普遍采用恒压变枪供氧操作目前我国普遍采用恒压变枪供氧操作, 也有的采用分阶段恒压变枪操也有的采用分阶段恒压变枪操作作, 即随炉役期的变化即随炉役期的变化, 采用分阶段恒压变枪的供氧操作。

采用分阶段恒压变枪的供氧操作上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•生产实践证明生产实践证明, 这种供氧操作可根据一炉钢吹炼各期特点这种供氧操作可根据一炉钢吹炼各期特点, 做到较为灵做到较为灵活的控制活的控制, 吹炼较稳定吹炼较稳定, 造渣去除硫、磷效果良好造渣去除硫、磷效果良好, 吹损较少吹损较少•恒枪变压的供氧操作是指一炉钢吹炼过程中氧枪高度保持不变恒枪变压的供氧操作是指一炉钢吹炼过程中氧枪高度保持不变, 仅调仅调节氧气压力来控制吹炼过程节氧气压力来控制吹炼过程, 氧气压力可根据各阶段熔池反应的氧气氧气压力可根据各阶段熔池反应的氧气需要情况加以调节这种供氧操作在吹炼条件比较稳定的情况下较为需要情况加以调节这种供氧操作在吹炼条件比较稳定的情况下较为有效有效, 可简化操作可简化操作, 但调节氧压不如调节枪位灵活但调节氧压不如调节枪位灵活, 如果大幅度降低氧如果大幅度降低氧压则会延长吹炼时间压则会延长吹炼时间, 因而在吹炼条件多变的情况下因而在吹炼条件多变的情况下, 不采用这种供氧不采用这种供氧操作•变压变枪供氧操作不但可以使化渣迅速变压变枪供氧操作不但可以使化渣迅速, 而且可提高吹炼前期和吹炼而且可提高吹炼前期和吹炼后期的供氧强度后期的供氧强度,缩短吹氧时间缩短吹氧时间, 但变压与变枪效果相互影响但变压与变枪效果相互影响, 操作中操作中不易做到正确的控制。

不易做到正确的控制上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(2) 供氧操作及其分析供氧操作及其分析(恒压变枪恒压变枪)•①①吹炼前期枪位的调节和控制吹炼前期枪位的调节和控制•开吹前操作人员应详细了解以下情况开吹前操作人员应详细了解以下情况:•a.喷头的结构及氧气压力情况喷头的结构及氧气压力情况;•b.铁水成分铁水成分, 主要是硅、硫、磷的含量主要是硅、硫、磷的含量;•c.铁水温度铁水温度;•d.炉子情况炉子情况, 是新炉还是老炉是新炉还是老炉, 是否补炉是否补炉, 相应的装入量是多少相应的装入量是多少, 炉内是炉内是否有剩余钢水和渣否有剩余钢水和渣;•e.吹炼的钢种及其对造渣和温度控制的要求吹炼的钢种及其对造渣和温度控制的要求;•f.上一班或上一炉操作情况上一班或上一炉操作情况上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•加入的石灰化完后加入的石灰化完后, 如果不继续加入石灰如果不继续加入石灰, 则应适当降枪则应适当降枪, 以便降低移以便降低移(FeO), 以免在硅锰氧化结束和熔池温度升高后强烈脱碳时发生严重喷以免在硅锰氧化结束和熔池温度升高后强烈脱碳时发生严重喷溅溅, 前期枪位可参照以下各因素进行考虑前期枪位可参照以下各因素进行考虑:•a.铁水成分。

铁水含硅量高铁水成分铁水含硅量高(≥1.0%) 时时, 往往配加的石灰和冷却剂的数往往配加的石灰和冷却剂的数量较大量较大, 前期为了迅速化渣前期为了迅速化渣, 枪位可先调节得稍低一点枪位可先调节得稍低一点, 待温度逐渐上待温度逐渐上升后再缓慢上调枪位升后再缓慢上调枪位, 锰含量高时锰含量高时, 由于由于MnO 有助熔作用有助熔作用, 则应适当降则应适当降低枪位反之低枪位反之, 如果铁水含硅量很低如果铁水含硅量很低( < 0.3%),则可采用低枪位操作则可采用低枪位操作•b.铁水温度铁水温度低时铁水温度铁水温度低时, 可先加入少量头批渣料可先加入少量头批渣料, 采用低枪点火延采用低枪点火延续吹一段时间续吹一段时间,然后加入剩余的头批料待熔池温度上升后然后加入剩余的头批料待熔池温度上升后, 提枪放在提枪放在正常吹炼位置上吹炼正常吹炼位置上吹炼, 如果铁水温度高如果铁水温度高, 则可适当采用高枪位操作则可适当采用高枪位操作上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•c.装入量装入量过大装入量装入量过大, 熔池液面较高熔池液面较高, 如果不相应提高枪位如果不相应提高枪位, 则渣不则渣不易化好且喷溅严重易化好且喷溅严重, 还可能造成粘枪或烧枪事故。

若装入量过小还可能造成粘枪或烧枪事故若装入量过小, 则熔则熔池液面较低池液面较低, 熔池搅拌不好熔池搅拌不好, 化渣困难化渣困难, 对去除硫、磷十分不利对去除硫、磷十分不利, 可采用可采用高、低枪位交替操作在生产中应严格控制好装入量高、低枪位交替操作在生产中应严格控制好装入量•d.渣料情况铁水中硫、磷含量高渣料情况铁水中硫、磷含量高, 或吹炼低硫钢或吹炼低硫钢, 或石灰质量差、加或石灰质量差、加入量大时入量大时, 由于渣量大使熔池液面显著上升由于渣量大使熔池液面显著上升, 且化渣较困难且化渣较困难, 故化渣时故化渣时枪位应相应提高些相反枪位应相应提高些相反, 铁水中的硫、磷含量很低铁水中的硫、磷含量很低, 加入的渣料少加入的渣料少, 以及在采用活性石灰或合成渣料等情况下以及在采用活性石灰或合成渣料等情况下, 化渣时枪位可适当降低一化渣时枪位可适当降低一些•e.炉龄上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•开新炉时开新炉时, 开吹后应先压枪提温开吹后应先压枪提温, 后提枪化渣后提枪化渣, 以免使渣中以免使渣中∑ (FeO) 过过多而导致脱碳时发生喷溅。

新炉阶段枪位可适当低一些多而导致脱碳时发生喷溅新炉阶段枪位可适当低一些, 老炉阶段枪老炉阶段枪位可采用高、低枪位交替位可采用高、低枪位交替,以保证熔池有良好的搅动以保证熔池有良好的搅动, 促进化渣促进化渣•f.熔池深度熔池越深熔池深度熔池越深, 渣层越厚渣层越厚, 吹炼过程中熔池面上涨严重吹炼过程中熔池面上涨严重, 故应在故应在不致引起喷溅的前提下不致引起喷溅的前提下, 适当地采用高枪位适当地采用高枪位, 以免化渣困难凡是影响以免化渣困难凡是影响熔池深度的因素发生变化时熔池深度的因素发生变化时, 都应相应地改变枪位通常在其他条件都应相应地改变枪位通常在其他条件不变时不变时, 随着炉龄的增长随着炉龄的增长, 熔池变浅熔池变浅, 枪位应相应降低在发现炉底有枪位应相应降低在发现炉底有烧损或喷头粘钢严重时烧损或喷头粘钢严重时, 应适当提高枪位应适当提高枪位•g.喷头结构在一定的供氧量下喷头结构在一定的供氧量下, 增加喷孔数目会使射流分散、穿透增加喷孔数目会使射流分散、穿透深度减小、冲击面积增大深度减小、冲击面积增大, 因而枪位应相应降低因而枪位应相应降低上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•②②吹炼过程的枪位控制。

吹炼过程的枪位控制•吹炼过程枪位控制的基本原则是吹炼过程枪位控制的基本原则是: 化好渣化好渣, 化透渣化透渣, 快速脱碳快速脱碳, 不喷溅不喷溅, 熔池均匀升温吹炼中期的特点是强烈脱碳熔池均匀升温吹炼中期的特点是强烈脱碳, 在这个阶段中在这个阶段中, 吹入的氧吹入的氧气不仅全部用于碳的氧化气不仅全部用于碳的氧化, 而且渣中的氧化铁也大量被消耗而且渣中的氧化铁也大量被消耗•③③吹炼后期的枪位控制吹炼后期的枪位控制•吹炼后期脱碳反应已经减弱吹炼后期脱碳反应已经减弱, 产生喷溅的可能性不大这一阶段的基产生喷溅的可能性不大这一阶段的基本任务是进一步调整好炉渣的氧化性和流动性本任务是进一步调整好炉渣的氧化性和流动性, 继续去除硫、磷继续去除硫、磷, 使熔使熔池钢液成分和温度均匀池钢液成分和温度均匀, 稳定火焰稳定火焰, 以便于准确地控制终点吹炼硅钢以便于准确地控制终点吹炼硅钢等含碳很低的钢种时等含碳很低的钢种时, 还应注意加强熔池搅拌以加速后期脱碳还应注意加强熔池搅拌以加速后期脱碳, 使熔池使熔池的温度和成分均匀以及降低终渣的的温度和成分均匀以及降低终渣的∑ (FeO) 含量上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•在此过程中化渣不太好或者中期炉渣返干较严重时在此过程中化渣不太好或者中期炉渣返干较严重时, 后期应首先提枪后期应首先提枪化渣化渣, 而在接近终点时再适当降枪而在接近终点时再适当降枪, 以加强熔池搅拌以加强熔池搅拌, 使熔池的温度和使熔池的温度和成分均匀化成分均匀化, 降低镇静钢和低碳钢的终点移降低镇静钢和低碳钢的终点移(FeO) 含量含量, 提高金属和合提高金属和合金收得率金收得率, 并减轻对炉衬的侵蚀。

吹炼沸腾钢时并减轻对炉衬的侵蚀吹炼沸腾钢时, 则应按要求控制终渣则应按要求控制终渣的的(FeO) 含量含量,当温度高时当温度高时, 可缩短最后的降枪时间可缩短最后的降枪时间, 即降枪晚一点反即降枪晚一点反之之, 当温度低时当温度低时, 可适当延长终点降枪时间可适当延长终点降枪时间•综上所述综上所述, 氧气顶吹转炉吹炼过程中的供氧操作是吹炼工艺中重要的氧气顶吹转炉吹炼过程中的供氧操作是吹炼工艺中重要的组成部分组成部分, 而吹炼过程中能够调节的供氧参数是枪位与工作氧压目而吹炼过程中能够调节的供氧参数是枪位与工作氧压目前国内生产实践中普遍采用分阶段恒压变枪操作前国内生产实践中普遍采用分阶段恒压变枪操作, 因此因此, 氧气顶吹转炉氧气顶吹转炉炼钢供氧操作的关键是掌握枪位的调节与控制炼钢供氧操作的关键是掌握枪位的调节与控制上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•5) 几种典型氧枪枪位操作几种典型氧枪枪位操作•(1) 恒枪位操作恒枪位操作: 铁水中磷、硫含量较低时铁水中磷、硫含量较低时, 吹炼过程中枪位基本不做吹炼过程中枪位基本不做变动•(2) 低低—高高—低枪位操作低枪位操作: 铁水入炉温度较低或铁水中铁水入炉温度较低或铁水中w[Si] + [P] >1.2%。

•(3) 高高—低低—高高—低枪位操作低枪位操作: 铁水温度较高或渣料集中在吹炼前期加铁水温度较高或渣料集中在吹炼前期加入入, 开吹时采用高枪位化渣开吹时采用高枪位化渣, 使渣中使渣中(FeO) 达达25% ~30%, 促进石灰熔促进石灰熔化化, 形成具有一定碱度的炉渣形成具有一定碱度的炉渣,增大前期脱磷和脱硫效率增大前期脱磷和脱硫效率, 避免酸性渣避免酸性渣对炉衬的侵蚀对炉衬的侵蚀上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•化好后降枪脱碳化好后降枪脱碳, 为避免在碳氧化剧烈期出现返干现象为避免在碳氧化剧烈期出现返干现象, 应适时提高枪应适时提高枪位位, 使渣中使渣中(FeO) 含量保持在含量保持在10% ~15%, 以利于继续去除磷、硫在以利于继续去除磷、硫在接近终点时再降枪加强熔池搅拌接近终点时再降枪加强熔池搅拌, 使熔池成分和温度均匀使熔池成分和温度均匀, 降低终渣降低终渣(FeO) 含量•(4) 高高—低低—高的六段式操作高的六段式操作: 开吹枪位较高开吹枪位较高, 及早形成初期渣及早形成初期渣; 二批料二批料加入后加入后, 降枪降枪, 吹炼中期炉渣返干时又提枪化渣吹炼中期炉渣返干时又提枪化渣; 吹炼后期先提枪化渣吹炼后期先提枪化渣后降枪后降枪; 终点拉碳出钢。

终点拉碳出钢•3.造渣制度造渣制度•造渣是转炉炼钢的一项重要操作造渣是转炉炼钢的一项重要操作上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•由于转炉冶炼时间短由于转炉冶炼时间短, 必须快速成渣才能满足提高冶炼进程和强化冶必须快速成渣才能满足提高冶炼进程和强化冶炼的要求控制成渣过程的目的炼的要求控制成渣过程的目的: 快速成渣快速成渣, 使炉渣具有一定的碱度使炉渣具有一定的碱度, 以便尽快将金属中硫、磷等杂质减少到所炼钢种规格要求的范围以内以便尽快将金属中硫、磷等杂质减少到所炼钢种规格要求的范围以内, 并尽可能避免喷溅并尽可能避免喷溅, 减少金属损失和提高炉衬寿命减少金属损失和提高炉衬寿命•造渣制度就是要确定造渣方法、渣料的加入数量和时间以及如何快速造渣制度就是要确定造渣方法、渣料的加入数量和时间以及如何快速成渣•1) 成渣过程及造渣途径成渣过程及造渣途径•(1) 转炉炼钢对炉渣要求转炉炼钢对炉渣要求•转炉冶炼各期转炉冶炼各期, 都要求炉渣具有一定的碱度、合适的氧化性和流动性、都要求炉渣具有一定的碱度、合适的氧化性和流动性、适度泡沫化适度泡沫化上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•在吹炼初期在吹炼初期, 要保持炉渣具有较高的氧化性要保持炉渣具有较高的氧化性, 以促进石灰熔化以促进石灰熔化, 迅速提迅速提高炉渣碱度高炉渣碱度, 尽量提高前期去磷和去硫率及避免酸性渣侵蚀炉衬尽量提高前期去磷和去硫率及避免酸性渣侵蚀炉衬; 吹炼吹炼中期中期, 炉渣氧化性不得过低炉渣氧化性不得过低(通常含通常含FeO不低于不低于8% ~9%), 以避免炉渣以避免炉渣返干返干; 吹炼末期吹炼末期, 要保证去除要保证去除P、、S 所需的炉渣碱度较高所需的炉渣碱度较高,同时要控制好同时要控制好终渣氧化性。

对冶炼含碳量终渣氧化性对冶炼含碳量≥ 0.10%的镇静钢的镇静钢, 终渣终渣(FeO) 含量通常应含量通常应控制在控制在15% ~20%, 在保证去在保证去P 的前提下的前提下, 渣中渣中(FeO) 含量应尽可能控含量应尽可能控制在低限制在低限; 冶炼沸腾钢冶炼沸腾钢, 终渣终渣(FeO) 含量通常应不大于含量通常应不大于12%, 需避免终需避免终渣氧化性过弱或过强渣氧化性过弱或过强•炉渣黏度和泡沫化程度亦应满足冶炼过程需要前期要防止炉渣过稀炉渣黏度和泡沫化程度亦应满足冶炼过程需要前期要防止炉渣过稀, 中期炉渣黏度要适宜中期炉渣黏度要适宜, 末期炉渣要化透做黏末期炉渣要化透做黏上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•炉渣泡沫化不足炉渣泡沫化不足, 将显著降低金属脱磷率将显著降低金属脱磷率; 炉渣过度泡沫化炉渣过度泡沫化,容易导致容易导致剧烈溢渣和喷溅剧烈溢渣和喷溅, 增加吹损增加吹损, 降低炉子寿命降低炉子寿命•(2) 转炉成渣过程转炉成渣过程•吹炼初期吹炼初期, 液态炉渣主要来自铁水中液态炉渣主要来自铁水中Si、、Mn、、Fe 的氧化产物。

加入的氧化产物加入炉内的大量石灰块炉内的大量石灰块,由于温度低由于温度低, 表面形成冷凝外壳表面形成冷凝外壳, 形成熔化滞止期形成熔化滞止期, 对于块度为对于块度为40mm 左右的石灰左右的石灰, 渣壳熔化约需数十秒渣壳熔化约需数十秒( <50s)由于Fe 的氧化和温度升高的氧化和温度升高, 促进了石灰的熔化促进了石灰的熔化, 故使碱度很低的炉渣碱度逐渐故使碱度很低的炉渣碱度逐渐提高开吹时渣量的增加主要来源于提高开吹时渣量的增加主要来源于Si、、Mn、、Fe 的氧化产物的氧化产物, 而随而随后则主要来源于石灰的熔化后则主要来源于石灰的熔化上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•吹炼中期吹炼中期, 由于炉温升高由于炉温升高, 石灰进一步熔化石灰进一步熔化, 同时脱碳速度加快导致渣同时脱碳速度加快导致渣中中(FeO) 含量逐渐降低含量逐渐降低, 使石灰熔化速度有所减缓随着脱碳反应的使石灰熔化速度有所减缓随着脱碳反应的进行进行, 炉渣泡沫化程度迅速提高炉渣泡沫化程度迅速提高•吹炼末期吹炼末期, 脱碳速度下降脱碳速度下降, 渣中渣中(FeO) 含量再次增高含量再次增高, 石灰继续熔化并石灰继续熔化并加快了熔化速度。

同时加快了熔化速度同时, 熔池中乳化与泡沫化现象趋于减弱和消失熔池中乳化与泡沫化现象趋于减弱和消失• (3)石灰熔化石灰熔化•石灰熔化是复杂的多相反应，其过程可分为石灰熔化是复杂的多相反应，其过程可分为:•①①液相炉渣经过石灰块外部扩散边界层向反应区扩散，并沿气孔向石液相炉渣经过石灰块外部扩散边界层向反应区扩散，并沿气孔向石灰块内部迁移灰块内部迁移•②②炉渣与石灰在反应区进行化学反应并形成新相炉渣与石灰在反应区进行化学反应并形成新相上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•反应不仅在石灰块外表面上进行，而且也在内部气孔表面上进行反应不仅在石灰块外表面上进行，而且也在内部气孔表面上进行•③③反应产物离开反应区向炉渣熔体中转移反应产物离开反应区向炉渣熔体中转移•从炉渣下层取出未熔石灰块，观察其断面并分析从外到内各层的化学从炉渣下层取出未熔石灰块，观察其断面并分析从外到内各层的化学成分可知，炉渣由表及里向石灰块内部渗透，表面有反应产物形成成分可知，炉渣由表及里向石灰块内部渗透，表面有反应产物形成•显然，加速石灰熔化的关键是克服石灰熔化的限制环节。

首先应极力显然，加速石灰熔化的关键是克服石灰熔化的限制环节首先应极力避免形成高熔点且坚硬致密的避免形成高熔点且坚硬致密的2CaO·SiO2壳层，当其产生后，应该设壳层，当其产生后，应该设法迅速破坏掉这一阻碍石灰熔化的壳层，以保证炉渣组分能够不断地法迅速破坏掉这一阻碍石灰熔化的壳层，以保证炉渣组分能够不断地向石灰表面和内部渗入转炉条件下石灰熔化速度向石灰表面和内部渗入转炉条件下石灰熔化速度vCaO，的近似方程，的近似方程式为式为:上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•可见可见, 影响石灰熔化速度的主要因素有影响石灰熔化速度的主要因素有: 参与熔化反应的组分的浓度、参与熔化反应的组分的浓度、与流体力学有关的传质、熔池温度、反应面积、用活化能表示的能量与流体力学有关的传质、熔池温度、反应面积、用活化能表示的能量因素的石灰质量等因素的石灰质量等•(4) 转炉快速造渣转炉快速造渣•在转炉吹炼过程中在转炉吹炼过程中, 由于熔池温度和金属成分不断变化以及加入石灰由于熔池温度和金属成分不断变化以及加入石灰等多种造渣材料等多种造渣材料,故炉渣成分和性质也会不断变化。

为了尽快得到具有故炉渣成分和性质也会不断变化为了尽快得到具有一定性能的炉渣一定性能的炉渣, 需要选择合理的造渣途径需要选择合理的造渣途径•转炉快速造渣可以采取的措施包括转炉快速造渣可以采取的措施包括:•①①采用具有高反应能力的活性石灰采用具有高反应能力的活性石灰;•②②在有条件时，采用粉状石灰增加石灰颗粒的比表面积在有条件时，采用粉状石灰增加石灰颗粒的比表面积;上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•③③采用锰矿、白云石做助熔剂采用锰矿、白云石做助熔剂;•④④采用自熔合成渣采用自熔合成渣;•⑤⑤改善和加强熔池搅拌改善和加强熔池搅拌;•⑥⑥适当提高熔池温度和保持炉渣的过热度适当提高熔池温度和保持炉渣的过热度;•⑦⑦合理控制炉渣氧化性和碳氧化速度合理控制炉渣氧化性和碳氧化速度;•⑧⑧采用兑铁水前预加石灰和留渣操作工艺等采用兑铁水前预加石灰和留渣操作工艺等•2) 造渣方法造渣方法•根据铁水成分和冶炼钢种的要求根据铁水成分和冶炼钢种的要求, 氧气顶吹转炉常用的造渣方法有三氧气顶吹转炉常用的造渣方法有三种种, 即单渣法、双渣法和双渣留渣法即单渣法、双渣法和双渣留渣法。

上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(1) 几种造渣方法及特点几种造渣方法及特点•①①单渣操作单渣操作•单渣操作就是在冶炼过程中只造一次渣单渣操作就是在冶炼过程中只造一次渣, 中途不倒渣、不扒渣中途不倒渣、不扒渣, 直到终直到终点出钢为止点出钢为止• ②②双渣操作双渣操作•双渣操作是在吹炼中途倒出或扒出部分双渣操作是在吹炼中途倒出或扒出部分(约约1/2或或2/3)炉渣，然后加造炉渣，然后加造渣材料造新渣的方法根据铁水成分和所炼钢种的要求，也可以多次渣材料造新渣的方法根据铁水成分和所炼钢种的要求，也可以多次倒炉倒渣造新渣倒炉倒渣造新渣•在铁水含硅较高或含磷大于在铁水含硅较高或含磷大于0.5%, 或含硫并不高而吹炼优质钢或吹炼或含硫并不高而吹炼优质钢或吹炼中、高碳钢种时中、高碳钢种时, 都可以采用双渣操作都可以采用双渣操作上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•采用双渣操作采用双渣操作, 中途倒渣的好处如下中途倒渣的好处如下:•a.由于去除磷、硫的数量大由于去除磷、硫的数量大, 或因铁水或因铁水Si 含量高含量高, 加入的渣料多加入的渣料多, 因此因此形成的渣量大。

形成的渣量大•倒渣可以消除过大渣量引起的喷溅倒渣可以消除过大渣量引起的喷溅•b.吹炼前期炉渣碱度低吹炼前期炉渣碱度低, 磷、硅大量被氧化进入渣中磷、硅大量被氧化进入渣中, 倒渣能达到较好倒渣能达到较好的去磷效果同时初期酸性渣倒出后的去磷效果同时初期酸性渣倒出后, 可以减轻对炉衬的侵蚀可以减轻对炉衬的侵蚀, 并且可并且可减少石灰的消耗量减少石灰的消耗量•采用双渣操作采用双渣操作, 可以在转炉内保持最小的渣量可以在转炉内保持最小的渣量, 同时又能达到最高的去同时又能达到最高的去磷、硫效率磷、硫效率•倒渣的时间过早或过晚都不好倒渣的时间过早或过晚都不好, 应该选择在渣中含磷量最高、含铁量应该选择在渣中含磷量最高、含铁量最低的时刻倒渣最低的时刻倒渣,以达到脱磷效率最高、铁的损失最小的良好效果以达到脱磷效率最高、铁的损失最小的良好效果上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•③③双渣留渣操作双渣留渣操作•留渣操作就是将上炉终点渣的一部分或全部留在炉内留渣操作就是将上炉终点渣的一部分或全部留在炉内, 然后在吹炼第然后在吹炼第一期结束时倒出来一期结束时倒出来, 重新造渣。

这种采用双渣法制成终渣重新造渣这种采用双渣法制成终渣, 一般有高的一般有高的碱度和比较高的碱度和比较高的∑(FeO) 含量含量, 它对铁水具有一定的去磷和去硫能力它对铁水具有一定的去磷和去硫能力, 且本身还含有大量的物理热且本身还含有大量的物理热, 将这种炉渣部分甚至全部留在炉内可以将这种炉渣部分甚至全部留在炉内可以显著加速下一炉初期渣的成渣过程显著加速下一炉初期渣的成渣过程, 提高吹炼前期去磷和去硫率提高吹炼前期去磷和去硫率, 节省节省石灰用量和提高炉子的热效率在留渣法中石灰用量和提高炉子的热效率在留渣法中, 必须特别注意防止兑铁必须特别注意防止兑铁水时产生严重喷溅如上一炉终点碳过低水时产生严重喷溅如上一炉终点碳过低, 一般不宜留渣一般不宜留渣•根据以上的分析比较可知根据以上的分析比较可知, 单渣操作是比较简单稳定的单渣操作是比较简单稳定的, 有利于炼钢过有利于炼钢过程的自动控制程的自动控制上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•但对于含硅、硫、磷高的铁水但对于含硅、硫、磷高的铁水, 最好预先处理最好预先处理, 使其进入转炉前符合炼使其进入转炉前符合炼钢要求。

这样生产才能稳定钢要求这样生产才能稳定, 有利于提高劳动生产率有利于提高劳动生产率, 实现过程的自动实现过程的自动控制•(2) 渣料加入量渣料加入量•石灰加入量石灰加入量: 石灰加入量主要根据铁水中硅、磷含量和炉渣碱度确定石灰加入量主要根据铁水中硅、磷含量和炉渣碱度确定在铁水含磷量较低在铁水含磷量较低(wP <0.30%), 采用单渣操作和用废钢做冷却剂时采用单渣操作和用废钢做冷却剂时, 石灰加入量石灰加入量X 可计算如下可计算如下:•当铁水中含磷较高并假定金属料中含磷量的当铁水中含磷较高并假定金属料中含磷量的90%氧化进入炉渣氧化进入炉渣, 则石则石灰量灰量X 可按下式计算可按下式计算:上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•3) 泡沫渣泡沫渣•吹炼过程中吹炼过程中, 气气—熔渣熔渣—金属密切混合成乳浊液金属密切混合成乳浊液, 分散在熔渣中的小气分散在熔渣中的小气泡的总体积超过熔渣本身的体积熔渣成为薄膜泡的总体积超过熔渣本身的体积熔渣成为薄膜, 将气泡包住并使其将气泡包住并使其隔开隔开, 熔渣发泡膨胀熔渣发泡膨胀, 形成泡沫渣形成泡沫渣。

•①①泡沫渣的意义泡沫渣的意义:由于炉内的乳化现象，大大发展了气由于炉内的乳化现象，大大发展了气—熔渣熔渣—金属的金属的界面，加快了炉内化学反应速度但是严重的泡沫渣也会引起事故界面，加快了炉内化学反应速度但是严重的泡沫渣也会引起事故•②②影响泡沫渣形成的因素影响泡沫渣形成的因素上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•熔渣的黏度对熔渣的泡沫化有一定的影响熔渣的黏度对熔渣的泡沫化有一定的影响, 黏度大则利于泡沫化低黏度大则利于泡沫化低温有利于熔渣泡沫的稳定温有利于熔渣泡沫的稳定•③③吹炼过程中泡沫渣的形成及控制吹炼过程中泡沫渣的形成及控制•初期熔渣碱度低初期熔渣碱度低, 并含有一定数量的并含有一定数量的FeO、、SiO2、、P2O5 等等, 主要是这主要是这些物质的吸附作用稳定了气泡些物质的吸附作用稳定了气泡•中期碳激烈氧化中期碳激烈氧化, 产生大量的产生大量的CO 气体气体, 由于熔渣碱度提高由于熔渣碱度提高, 形成了硅形成了硅酸盐及磷酸盐等化合物酸盐及磷酸盐等化合物, 故故SiO2 和和P2O5 的活度降低的活度降低, SiO2 和和P2O5的的吸附作用逐渐消失吸附作用逐渐消失(稳定气泡主要靠固体悬浮微粒稳定气泡主要靠固体悬浮微粒)。

此时如果能正确此时如果能正确操作操作, 避免或减轻熔渣的返干现象避免或减轻熔渣的返干现象, 就能控制适量的泡沫渣就能控制适量的泡沫渣上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•吹炼后期脱碳速度降低吹炼后期脱碳速度降低, 只要熔渣碱度不过高只要熔渣碱度不过高, 稳定泡沫的因素就会大稳定泡沫的因素就会大大减弱大减弱, 一般不会产生严重的泡沫渣一般不会产生严重的泡沫渣•吹炼过程中氧压低吹炼过程中氧压低, 枪位过高枪位过高, 渣中全铁含量大量增加渣中全铁含量大量增加, 使泡沫渣发展使泡沫渣发展, 严重时还会产生泡沫性喷溅或溢渣严重时还会产生泡沫性喷溅或溢渣; 相反相反, 枪位过低枪位过低, 尤其是在碳激烈尤其是在碳激烈氧化的中期氧化的中期, 全铁含量低全铁含量低, 又会导致熔渣的返干而造成金属喷溅所以又会导致熔渣的返干而造成金属喷溅所以, 只有控制得当只有控制得当, 才能够保持正常的泡沫渣才能够保持正常的泡沫渣•4.温度制度温度制度•温度制度指转炉吹炼过程中温度和终点温度的控制制度它对转炉的温度制度指转炉吹炼过程中温度和终点温度的控制制度它对转炉的化学反应方向、反应程度、各元素间的相对反应速度及熔池的传质传化学反应方向、反应程度、各元素间的相对反应速度及熔池的传质传热都有重大影响。

热都有重大影响上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•温度制度的目标是吹炼过程均衡升温温度制度的目标是吹炼过程均衡升温, 终点时钢水温度和化学成分同终点时钢水温度和化学成分同时达到钢种要求的范围时达到钢种要求的范围•1) 出钢温度的确定出钢温度的确定•确定出钢温度的出发点是保证正常浇铸出铸坯或钢锭确定出钢温度的出发点是保证正常浇铸出铸坯或钢锭, 出钢温度出钢温度T出出可可按下式确定按下式确定:•1) T液液决定于钢液成分钢种不同或者同一钢种成分有差异时决定于钢液成分钢种不同或者同一钢种成分有差异时, 其液相其液相线温度不同在计算线温度不同在计算T液液时时, 通常是将钢中每一种元素的影响值相加通常是将钢中每一种元素的影响值相加下式是推荐的计算下式是推荐的计算T液液的公式之一的公式之一上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(2) △△T1 是钢水浇铸过程中的温降是钢水浇铸过程中的温降, 即钢水开浇时必须保持的过热温度即钢水开浇时必须保持的过热温度•(3) △△T2值随生产条件不同而异值随生产条件不同而异, 通常由实测或经验确定。

通常由实测或经验确定•2) 冷却剂及其加入量确定冷却剂及其加入量确定•通常通常, 转炉获得的热量除用于各项必要支出外转炉获得的热量除用于各项必要支出外, 尚有大量富余尚有大量富余, 可加入可加入一定数量的冷却剂要准确控制熔池温度一定数量的冷却剂要准确控制熔池温度, 用废钢作冷却剂效果最好用废钢作冷却剂效果最好, 但为了促进化渣但为了促进化渣, 也可以搭配一部分铁矿石或氧化铁皮目前也可以搭配一部分铁矿石或氧化铁皮目前, 主要采主要采用的有定废钢调矿石或定矿石调废钢等冷却方式用的有定废钢调矿石或定矿石调废钢等冷却方式上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•冷却剂的冷却效果是冷却剂被加热到一定温度所消耗的物理热和冷却冷却剂的冷却效果是冷却剂被加热到一定温度所消耗的物理热和冷却剂发生化学反应消耗的化学热之和剂发生化学反应消耗的化学热之和•若把普通低碳钢的冷却效果当作若把普通低碳钢的冷却效果当作1, 则常用冷却剂的冷却效果则常用冷却剂的冷却效果对比见表对比见表2-12•如果富余热量如果富余热量Q余余已知已知, 则用废钢作冷却剂时废钢加入量则用废钢作冷却剂时废钢加入量G废钢废钢为为:•3) 吹炼过程的温度控制吹炼过程的温度控制•温度控制的方法主要是适时加入一定数量的冷却剂温度控制的方法主要是适时加入一定数量的冷却剂, 以控制好过程温以控制好过程温度度, 并为精确控制终点温度提供保证。

冷却剂的加入时间因条件不同并为精确控制终点温度提供保证冷却剂的加入时间因条件不同而异上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•由于废钢在吹炼时加入不方便由于废钢在吹炼时加入不方便, 故应在开吹前加入利用矿石或铁皮故应在开吹前加入利用矿石或铁皮做冷却剂时做冷却剂时, 由于它们同时又是化渣剂由于它们同时又是化渣剂, 故加入时间往往与造渣同时考故加入时间往往与造渣同时考虑虑, 多采用分批加入方式各吹炼时期的温度多采用分批加入方式各吹炼时期的温度控制控制见表见表2-9•影响冷却剂用量的主要因素包括影响冷却剂用量的主要因素包括:•(1) 铁水条件铁水条件(成分、温度成分、温度);•(2) 铁水比铁水比;•(3) 钢种钢种(终点成分和温度要求终点成分和温度要求);•(4) 供氧条件供氧条件;•(5) 空炉时间空炉时间;•(6) 喷溅喷溅;上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(7) 石灰用量石灰用量;•(8) 炉龄炉龄;•(9) 造渣方法造渣方法•5.终点控制和出钢终点控制和出钢•1) 终点控制终点控制•终点控制是转炉吹炼末期的重要操作。

由于脱磷、脱硫比脱碳操作复终点控制是转炉吹炼末期的重要操作由于脱磷、脱硫比脱碳操作复杂杂, 因此总是尽可能早的去除磷、硫达到终点要求的范围这样因此总是尽可能早的去除磷、硫达到终点要求的范围这样, 终点终点控制便简化为脱碳和钢水温度控制控制便简化为脱碳和钢水温度控制, 所以停止吹氧又俗称所以停止吹氧又俗称“拉碳冶从广义上讲从广义上讲, 终点控制应包括所有影响钢质量的终点操作和工艺因素终点控制应包括所有影响钢质量的终点操作和工艺因素控制上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•2) 终点碳控制的方法终点碳控制的方法•转炉的终点碳控制可以达到准确控制吹炼过程和终点的目的转炉的终点碳控制可以达到准确控制吹炼过程和终点的目的, 具有较具有较高的终点命中率终点碳控制通常采用高的终点命中率终点碳控制通常采用“拉碳冶和拉碳冶和“增碳冶两种操作增碳冶两种操作方法•拉碳法是在熔池金属液含碳量达到出钢要求时停止吹氧即吹炼终点拉碳法是在熔池金属液含碳量达到出钢要求时停止吹氧即吹炼终点时时, 不但熔池的硫、磷和温度符合出钢要求不但熔池的硫、磷和温度符合出钢要求, 而且熔池中的碳加上铁合而且熔池中的碳加上铁合金带入的碳也能符合所炼钢种的规格金带入的碳也能符合所炼钢种的规格, 不需要再专门向金属液中追加不需要再专门向金属液中追加增碳剂增碳。

增碳剂增碳•增碳法是在吹炼平均含碳量增碳法是在吹炼平均含碳量≥0.08% 的钢种时的钢种时, 吹到吹到0.05% ~ 0.06% 时时停吹停吹, 然后按照所炼钢种的规格然后按照所炼钢种的规格, 在钢包内加增碳剂进行增碳在钢包内加增碳剂进行增碳上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•拉碳法具有终点钢水氧含量和终渣拉碳法具有终点钢水氧含量和终渣(FeO) 较低、终点钢水含锰量较高、较低、终点钢水含锰量较高、氧气消耗量较少等优点氧气消耗量较少等优点; 增碳法省去了补吹时间增碳法省去了补吹时间, 生产率高生产率高, 终渣中终渣中(FeO) 含量较高含量较高, 去磷率高去磷率高, 热量收入较多热量收入较多, 有利于增加废钢用量有利于增加废钢用量•3) 终点碳和温度的判断终点碳和温度的判断•(1) 终点碳的判断终点碳的判断•终点含碳量的判断目前有以下几种方法终点含碳量的判断目前有以下几种方法: 炉口火焰和火花观察法、样炉口火焰和火花观察法、样模大样判断法、高拉补吹法、结晶定碳法、耗氧量参考判断法模大样判断法、高拉补吹法、结晶定碳法、耗氧量参考判断法, 并有并有副枪结合过程计算机动态控制等。

副枪结合过程计算机动态控制等•①①炉口火焰和火花观察法炉口火焰和火花观察法上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•火焰和火花观察法是现场生产实践经验的积累火焰和火花观察法是现场生产实践经验的积累, 它是从炉口火焰和火它是从炉口火焰和火花的变化判断炉内钢水含碳量花的变化判断炉内钢水含碳量, 决定吹炼终点决定吹炼终点, 然后在停吹后取样观察然后在停吹后取样观察钢水样的火花和钢样外观钢水样的火花和钢样外观, 进一步判断钢中含碳量采用这种方法判进一步判断钢中含碳量采用这种方法判断含碳量为断含碳量为0.40% ~0.20%的钢水比较有效的钢水比较有效•依据火焰及火花的变化确定钢中碳含量依据火焰及火花的变化确定钢中碳含量, 并且在实际生产中按以下规并且在实际生产中按以下规律进行判断律进行判断:•转炉从炉口喷出的火焰是由可燃性气体燃烧形成的在转炉吹炼过程转炉从炉口喷出的火焰是由可燃性气体燃烧形成的在转炉吹炼过程中中, 由于碳氧化生成大量的由于碳氧化生成大量的CO 气体气体, 高温的高温的CO 气体从炉口排出时气体从炉口排出时, 与与周围的空气相遇周围的空气相遇, 立即氧化燃烧立即氧化燃烧, 形成了火焰。

形成了火焰上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•在一定温度下在一定温度下, 火焰的长度和亮度决定于火焰中火焰的长度和亮度决定于火焰中CO 和和CO2 的数量的数量, 而而火焰中火焰中CO 和和CO2 的数量又间接地反映了钢液中碳氧化的数量的数量又间接地反映了钢液中碳氧化的数量, 炉口炉口火焰的颜色、亮度、形状、长度等是熔池温度和单位时间内火焰的颜色、亮度、形状、长度等是熔池温度和单位时间内CO 排出排出量的标志量的标志, 而而CO 排出量又直接与熔池脱碳速度有关当碳在熔池内开排出量又直接与熔池脱碳速度有关当碳在熔池内开始剧烈氧化时始剧烈氧化时, 火焰伸长火焰伸长, 逐渐发亮逐渐发亮, 随着碳的氧化随着碳的氧化, 火焰也越来越浓厚火焰也越来越浓厚,显得有力显得有力, 但这时对熔池含碳量进行判断是不太容易的但这时对熔池含碳量进行判断是不太容易的, 当碳继续氧当碳继续氧化化, 降低到一定范围降低到一定范围(0.2%) 内时内时, 由于炉内碳氧反应速度明显变慢由于炉内碳氧反应速度明显变慢, 产产生的生的CO 气体显著减少气体显著减少, 故火焰明显收缩故火焰明显收缩, 火焰发淡火焰发淡, 若再继续吹炼若再继续吹炼, 则则火焰萎缩变短火焰萎缩变短, 摇晃无力摇晃无力, 表明熔池内碳已很低了。

若具备其他条件表明熔池内碳已很低了若具备其他条件, 则可提枪倒炉出钢则可提枪倒炉出钢, 这是吹炼低碳钢种时拉碳的主要方法之一这是吹炼低碳钢种时拉碳的主要方法之一上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•影响火焰判断的主要因素有以下几方面影响火焰判断的主要因素有以下几方面•a.温度•熔池温度高时熔池温度高时, 碳氧化反应速度快碳氧化反应速度快, 火焰明亮有劲火焰明亮有劲, 这时应比火焰正常这时应比火焰正常时早拉一点碳肉眼判定的碳含量比一般的实际碳含量高时早拉一点碳肉眼判定的碳含量比一般的实际碳含量高0.010% ~0.020%•熔池温度低时熔池温度低时, 碳氧化反应速度慢碳氧化反应速度慢, 火焰发软火焰发软, 颜色淡青颜色淡青, 火焰收缩较早火焰收缩较早, 此时应比火焰正常时稍晚一点拉碳肉眼判定的碳含量比实际碳含此时应比火焰正常时稍晚一点拉碳肉眼判定的碳含量比实际碳含量低量低0.01% ~0.02%•b.炉渣•吹炼过程中吹炼过程中, 如果渣子不化如果渣子不化, 则火焰发冲则火焰发冲, 这时应早拉碳这时应早拉碳上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•如果渣子过稀、过泡沫化如果渣子过稀、过泡沫化,则火焰发软并且摇晃则火焰发软并且摇晃, 应晚拉碳。

应晚拉碳 •c.炉役期•炉役前期炉膛小炉役前期炉膛小, 氧气流股对熔池的搅拌力强氧气流股对熔池的搅拌力强, 炉内化学度应速度快炉内化学度应速度快, 炉口较小因此火焰较冲炉口较小因此火焰较冲, 要防止碳拉得偏低要防止碳拉得偏低, 应早点拉碳应早点拉碳•炉役后期炉膛大炉役后期炉膛大, 氧气流股对熔池的搅拌力弱氧气流股对熔池的搅拌力弱, 火焰显得弱火焰显得弱, 火焰收缩火焰收缩早早, 应注意晚点拉碳应注意晚点拉碳•d.枪位、氧压枪位、氧压•枪位高或氧压不足时枪位高或氧压不足时, 熔池搅拌力弱熔池搅拌力弱, 火焰发软火焰发软, 应晚拉碳应晚拉碳•枪位低或氧压大时枪位低或氧压大时, 熔池搅拌力强熔池搅拌力强, 碳的氧化反应速度快碳的氧化反应速度快, 火焰有力火焰有力, 应应早拉碳上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•e.氧枪•枪孔变形后枪孔变形后, 冲击力小冲击力小, 搅拌力弱搅拌力弱, 火焰软火焰软, 应晚拉碳应晚拉碳•喷嘴蚀损后喷嘴蚀损后, 多孔作用降低多孔作用降低, 火焰冲火焰冲, 应早拉碳应早拉碳•于样模大样判断法于样模大样判断法•从炉内取出钢水样从炉内取出钢水样, 不用铝脱氧不用铝脱氧, 倒入样模倒入样模, 对于不同含碳量的钢水对于不同含碳量的钢水, 样样模内的外观和凝固过程现象是不同的。

采用这种方法判断含碳量模内的外观和凝固过程现象是不同的采用这种方法判断含碳量<0.20%的钢水比较有效的钢水比较有效•≤ 0.04, 表面凸起表面凸起, 光滑发亮光滑发亮•0.04 ~0.06, 表面凸起表面凸起, 微见细小颗粒微见细小颗粒, 表面发亮表面发亮•0.06 ~0.08, 颗粒较明显颗粒较明显, 表面粗糙表面粗糙上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•0.08 ~0.10, 颗粒多而较致密颗粒多而较致密, 表面粗糙表面粗糙•0.10 ~0.12, 表面凹凸不明显表面凹凸不明显, 颗粒较粗颗粒较粗•0.12 ~0.14, 表面微下凹表面微下凹, 点粗而多点粗而多, 但不成瘤但不成瘤•0.14 ~0.15, 表面凹入表面凹入, 光滑发黑光滑发黑•0.15 ~0.16, 表面凸起表面凸起, 点少•0.16 ~0.17, 表面凹凸各半表面凹凸各半, 凹入处有点凹入处有点•0.17 ~0.18, 表面凸起点多表面凸起点多, 均匀有规律均匀有规律•判断终点碳的钢样判断终点碳的钢样, 要做到钢样取深、取满、取稳要做到钢样取深、取满、取稳, 并且要有渣层覆盖并且要有渣层覆盖, 倒样速度要合适倒样速度要合适, 观察时要注意排除一些假象。

观察时要注意排除一些假象上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•③③高拉碳补吹法高拉碳补吹法•所谓高拉碳补吹法所谓高拉碳补吹法, 即根据观察炉口火焰和碳火花情况即根据观察炉口火焰和碳火花情况, 并考虑到炉役并考虑到炉役期期, 结合供氧时间和耗氧量结合供氧时间和耗氧量, 按所炼钢种规格要求稍高一些进行拉碳快按所炼钢种规格要求稍高一些进行拉碳快速分析后速分析后, 再按这一含碳量范围内的降碳速度补吹一段时间再按这一含碳量范围内的降碳速度补吹一段时间•④④结晶定碳结晶定碳•采用高拉碳补吹法吹炼中、高碳钢时采用高拉碳补吹法吹炼中、高碳钢时, 一般在停吹后一般在停吹后, 总是要在得到碳总是要在得到碳的分析结果后才能出钢因此的分析结果后才能出钢因此, 化验分析速度成为一个限制环节采化验分析速度成为一个限制环节采用高拉碳补吹法时用高拉碳补吹法时, 终点可用结晶定碳判断终点可用结晶定碳判断, 速度快而准确速度快而准确, 其工作原其工作原理简述如下理简述如下:上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•当液态的纯金属缓慢地冷却到一定温度时当液态的纯金属缓慢地冷却到一定温度时, 会结晶成固体会结晶成固体, 而且从开始而且从开始结晶到结晶结束保持在一个固定的温度结晶到结晶结束保持在一个固定的温度, 这个温度就是结晶温度。

结这个温度就是结晶温度结晶过程保持恒温晶过程保持恒温, 纯金属的冷却曲线纯金属的冷却曲线如如图图2-20 所示所示•可见钢水在连续冷凝过程中可见钢水在连续冷凝过程中, 当达到由液相变为固相的结晶温度时当达到由液相变为固相的结晶温度时, 在在温度时间记录曲线上就必然会出现明显的拐点拐点即表示结晶的温温度时间记录曲线上就必然会出现明显的拐点拐点即表示结晶的温度度, 不同含碳量钢水的结晶温度是不同的因此不同含碳量钢水的结晶温度是不同的因此, 利用结晶温度的不同利用结晶温度的不同可测定出钢水的含碳量操作时可测定出钢水的含碳量操作时, 可将钢液倒入样模内可将钢液倒入样模内, 此模子下面装此模子下面装有一个有一个“定碳头冶定碳头冶, 其中装有快速热电偶其中装有快速热电偶, 电偶丝经补偿导丝连接至电电偶丝经补偿导丝连接至电子电位差计子电位差计, 自动记录下钢水结晶过程的冷却曲线自动记录下钢水结晶过程的冷却曲线, 并把曲线上出现的并把曲线上出现的拐点的电势值折换成温度值拐点的电势值折换成温度值,即可按预先制定的表格换算成一定的含碳即可按预先制定的表格换算成一定的含碳量上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作• ⑤⑤耗氧量和供氧时间。

耗氧量和供氧时间•在生产实践中，可参考耗氧量和供氧时间拉碳耗氧量主要决定于吹在生产实践中，可参考耗氧量和供氧时间拉碳耗氧量主要决定于吹炼过程铁水中诸元素的氧化量、氧利用系数和铁水质量，此外，还与炼过程铁水中诸元素的氧化量、氧利用系数和铁水质量，此外，还与供氧制度、渣料、冷却剂、提温剂等类型和数量有关由此可见，吹供氧制度、渣料、冷却剂、提温剂等类型和数量有关由此可见，吹炼过程中，若仅改变碳氧化量，其他条件不变，则碳氧化量越多，耗炼过程中，若仅改变碳氧化量，其他条件不变，则碳氧化量越多，耗氧量越多，供氧时间延长，可以根据生产条件相同的上几炉供氧时间氧量越多，供氧时间延长，可以根据生产条件相同的上几炉供氧时间和耗氧量，作为本炉拉碳的参考和耗氧量，作为本炉拉碳的参考• (2)终点温度的判断终点温度的判断•终点温度常用的判断方法有终点温度常用的判断方法有:火焰判断、取样判断、喷枪冷却水进出水火焰判断、取样判断、喷枪冷却水进出水温差判断和热电偶测定温差判断和热电偶测定•①①火焰判断火焰判断上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•在吹炼过程中炉口火焰是熔池温度状况的标志。

在吹炼过程中炉口火焰是熔池温度状况的标志•熔池温度高时熔池温度高时, 炉口喷出的火焰白亮而浓厚有力炉口喷出的火焰白亮而浓厚有力, 并由于铁的蒸发较大并由于铁的蒸发较大, 故火焰四周带有红烟或白烟故火焰四周带有红烟或白烟•熔池温度低时熔池温度低时, 炉口喷出的火焰透明、淡薄炉口喷出的火焰透明、淡薄, 红烟少红烟少, 火焰整个形状不火焰整个形状不圆圆, 带刺带刺, 边上有火花反应边上有火花反应, 颜色发暗颜色发暗, 呈青灰色呈青灰色, 喷出的渣子发红喷出的渣子发红, 并常并常伴有未熔化的石灰粒伴有未熔化的石灰粒•②②取样判断取样判断•取样判断一般分为两种取样判断一般分为两种, 即脱氧前的取样与脱氧后的取样即脱氧前的取样与脱氧后的取样•a.脱氧前的取样主要观察钢水表面以判断钢水温度脱氧前的取样主要观察钢水表面以判断钢水温度•当钢水温度高时当钢水温度高时, 用木板拨开样勺上覆盖的渣层时很顺利用木板拨开样勺上覆盖的渣层时很顺利, 即渣子和钢即渣子和钢水很容易分开水很容易分开上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•样勺内的钢水白亮、活跃样勺内的钢水白亮、活跃, 倒入样模后开始均匀沸腾倒入样模后开始均匀沸腾, 结膜时间比较长结膜时间比较长; 当钢水温度低时当钢水温度低时, 样勺内渣层与钢水不容易拨开样勺内渣层与钢水不容易拨开, 钢水颜色发暗钢水颜色发暗, 钢水钢水混浊发黏混浊发黏, 倒入样模后沸腾微弱倒入样模后沸腾微弱, 结膜时间短。

结膜时间短•另外另外, 还可以用秒表计算钢水在样勺中的结膜时间来判断钢水的温度还可以用秒表计算钢水在样勺中的结膜时间来判断钢水的温度钢水结膜时间长钢水结膜时间长, 则表示温度高则表示温度高; 反之反之, 则表示温度低则表示温度低•b.脱氧后的取样大多是从钢包中取出的当钢水温度高、脱氧好时脱氧后的取样大多是从钢包中取出的当钢水温度高、脱氧好时, 样勺内钢水白亮平静样勺内钢水白亮平静, 边缘上有少量的白膜游动边缘上有少量的白膜游动, 倒入样模内很快地结倒入样模内很快地结成一层白膜成一层白膜, 但局部几处表面钢水还在游动不凝结但局部几处表面钢水还在游动不凝结, 待凝结后表面中心待凝结后表面中心稍向下凹稍向下凹上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•当钢水温度高、脱氧不好时当钢水温度高、脱氧不好时, 钢水白亮发青色钢水白亮发青色, 在样勺内微微跳动在样勺内微微跳动, 钢钢水倒入样模内表面不结膜水倒入样模内表面不结膜, 而由样模边缘向中心逐渐凝结而由样模边缘向中心逐渐凝结, 未凝结部分未凝结部分还在游动还在游动, 最后在中心凸起最后在中心凸起•当钢水温度低、脱氧好时当钢水温度低、脱氧好时, 钢水未倒入样模内表面就有白膜出现钢水未倒入样模内表面就有白膜出现, 稍有稍有凝固现象凝固现象, 倒出钢水时很黏倒出钢水时很黏, 在样模内马上凝固。

在样模内马上凝固•当钢水温度低、脱氧不好时当钢水温度低、脱氧不好时, 钢水在样勺内呈青色钢水在样勺内呈青色, 表面不结膜表面不结膜, 倒入倒入样模后一部分很快凝固样模后一部分很快凝固, 另一部分有钢水游动另一部分有钢水游动, 最后凸出来一块最后凸出来一块•③③利用喷枪冷却水进、出水温差判断利用喷枪冷却水进、出水温差判断•喷枪冷却水进出水温差也能反映熔池温度状况喷枪冷却水进出水温差也能反映熔池温度状况, 所以在转炉吹炼过程所以在转炉吹炼过程中中, 可根据喷枪冷却水进、出水温差判断炉内温度高低可根据喷枪冷却水进、出水温差判断炉内温度高低上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•④④热电偶测定热电偶测定•目前我国各钢厂普遍采用的是一种铂目前我国各钢厂普遍采用的是一种铂—铂铑浸入式热电偶测温铂铑浸入式热电偶测温, 终点终点倒炉时直接插入熔池钢液中倒炉时直接插入熔池钢液中, 并在电子电位差计上得到温度的读数并在电子电位差计上得到温度的读数, 此此法迅速可靠法迅速可靠•⑤⑤炉况判断炉温炉况判断炉温•摇炉倒渣取样时摇炉倒渣取样时, 可以观察炉况判断炉温。

炉膛白亮有泡沫渣涌出时可以观察炉况判断炉温炉膛白亮有泡沫渣涌出时表明温度高表明温度高; 如果炉口没有泡沫渣涌出如果炉口没有泡沫渣涌出, 渣子发死渣子发死, 炉膛不白亮炉膛不白亮, 则表明则表明温度低上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•在出钢过程中在出钢过程中, 还可以用肉眼观察出钢时的钢流来判断温度的高低还可以用肉眼观察出钢时的钢流来判断温度的高低, 如如果钢流白亮刺眼果钢流白亮刺眼, 钢流边缘有火舌钢流边缘有火舌, 则说明温度高则说明温度高; 如果钢流发散如果钢流发散, 钢流钢流有红烟有红烟, 靠出钢口附近处火星多靠出钢口附近处火星多, 钢流呈橘黄色钢流呈橘黄色, 不刺眼不刺眼, 则表明钢水温则表明钢水温度低•4) 副枪副枪•所谓副枪是相对于氧枪所谓副枪是相对于氧枪(主枪主枪) 而言的而言的, 它是设置在氧枪旁边的另一支它是设置在氧枪旁边的另一支水冷枪副枪目前有两种形式水冷枪副枪目前有两种形式, 一种是固定式的一种是固定式的, 适于大型转炉和新建适于大型转炉和新建的炼钢厂使用的炼钢厂使用; 另一种为旋转式另一种为旋转式,这种副枪占用空间小这种副枪占用空间小, 特别是高度方特别是高度方向便于安装在旧的转炉上向便于安装在旧的转炉上, 故有利于旧厂的改造。

副枪由枪体和插接故有利于旧厂的改造副枪由枪体和插接杆两部分组成杆两部分组成上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•枪体与喷枪的枪身类似枪体与喷枪的枪身类似, 由三层无缝钢管套装而成由三层无缝钢管套装而成, 中心管为导线和压中心管为导线和压缩空气通道缩空气通道, 第二、三层则为冷却水进退水管路副枪插接杆与内管第二、三层则为冷却水进退水管路副枪插接杆与内管导线连接导线连接, 通过连接不同功能的接头通过连接不同功能的接头, 可以实现各种测量功能可以实现各种测量功能, 即钢水即钢水液面测量、钢水温度测量、钢水含碳量测量、钢水含氧量测量以及取液面测量、钢水温度测量、钢水含碳量测量、钢水含氧量测量以及取钢样副枪集上述各项测量技术的大成钢样副枪集上述各项测量技术的大成, 根据不同工艺阶段的需要根据不同工艺阶段的需要, 进进行不同的测量参数组合在转炉炼钢过程中根据工艺要求可以组成下行不同的测量参数组合在转炉炼钢过程中根据工艺要求可以组成下列几种探头列几种探头:•1) 钢水液面和铁水温度探头钢水液面和铁水温度探头(T 型型)•这种探头主要用于转炉兑入铁水以后的测量这种探头主要用于转炉兑入铁水以后的测量, 因为在开始送氧吹炼之因为在开始送氧吹炼之前前, 需要知道铁水在炉内的液面高度需要知道铁水在炉内的液面高度, 以便决定氧枪开吹位置。

以便决定氧枪开吹位置上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•同时铁水温度是推断吹炼过程与终点温度的重要因素同时铁水温度是推断吹炼过程与终点温度的重要因素, 此时不需要定此时不需要定碳、定氧碳、定氧, 也不需要取样也不需要取样•(2) 测温、定碳探头测温、定碳探头(TS 型型)•在吹炼过程中在吹炼过程中, 为了及时掌握脱碳速度和钢水温度为了及时掌握脱碳速度和钢水温度, 需测温和定碳需测温和定碳•(3) 测温、定碳、取样探头测温、定碳、取样探头(TSC 型型)•这种探头主要用于终点前这种探头主要用于终点前2 ~3 min 时的测量时的测量, 以便掌握钢水温度和碳以便掌握钢水温度和碳含量含量, 为转炉动态控制提供主要参数为转炉动态控制提供主要参数•(4) 测温、定氧、取样探头测温、定氧、取样探头(TSO 型型)•该探头主要用于终点温度、终点氧该探头主要用于终点温度、终点氧(碳碳) 的测量的测量, 其提供的钢样可用于其提供的钢样可用于全分析上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•副枪的作用就是在不倒炉的情况下副枪的作用就是在不倒炉的情况下, 快速、准确、间断地检测吹炼过快速、准确、间断地检测吹炼过程中熔池内钢水的温度、碳含量、液面高度、氧含量等程中熔池内钢水的温度、碳含量、液面高度、氧含量等, 是转炉吹炼是转炉吹炼计算机动态控制必不可少的设备。

通过副枪可以有效地提高吹炼终点计算机动态控制必不可少的设备通过副枪可以有效地提高吹炼终点命中率命中率, 从而提高钢的质量、产量、炉龄以及降低钢铁料消耗从而提高钢的质量、产量、炉龄以及降低钢铁料消耗,劳动条劳动条件可以大为改善件可以大为改善•5) 出钢出钢•转炉出钢时间为转炉出钢时间为2 ~6 min, 采用红包出钢和挡渣出钢法自采用红包出钢和挡渣出钢法自1970 年日年日本人发明挡渣球法挡渣出钢后本人发明挡渣球法挡渣出钢后, 先后又出现了多种挡渣出钢方式先后又出现了多种挡渣出钢方式, 其目其目的是准确控制钢水成分的是准确控制钢水成分, 减少钢水回磷减少钢水回磷, 特别是降低钢中夹杂物含量特别是降低钢中夹杂物含量, 提高钢包精炼效果提高钢包精炼效果上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•目前采用的挡渣方法有挡渣球法、挡渣塞法、气动挡渣器法和气动吹目前采用的挡渣方法有挡渣球法、挡渣塞法、气动挡渣器法和气动吹渣法等渣法等, 如如图图2-21所示所示•6.脱氧和合金化脱氧和合金化•1) 脱氧脱氧•向钢中加入一种或几种与氧亲和力比铁与氧亲和力大的元素向钢中加入一种或几种与氧亲和力比铁与氧亲和力大的元素, 夺取钢夺取钢中多余氧的操作称为脱氧。

中多余氧的操作称为脱氧•(1) 脱氧方法脱氧方法•脱氧方法有三种脱氧方法有三种: 沉淀脱氧、扩散脱氧和真空脱氧转炉炼钢厂常用沉淀脱氧、扩散脱氧和真空脱氧转炉炼钢厂常用的脱氧方法有沉淀脱氧和真空脱氧的脱氧方法有沉淀脱氧和真空脱氧•①①沉淀脱氧是把块状脱氧剂加入钢中的一种脱氧方法沉淀脱氧是把块状脱氧剂加入钢中的一种脱氧方法上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•选择脱氧剂除考虑脱氧能力外选择脱氧剂除考虑脱氧能力外, 还应考虑脱氧产物尽量不溶于钢中和还应考虑脱氧产物尽量不溶于钢中和易于排除易于排除, 即使滞留钢中即使滞留钢中, 其危害也应尽可能小此外其危害也应尽可能小此外, 脱氧剂应该来脱氧剂应该来源广源广, 价格便宜常用脱氧剂主要为价格便宜常用脱氧剂主要为Mn、、Si、、Al 等等, 而且多以铁合金而且多以铁合金形式使用复合脱氧剂会导致脱氧常数下降形式使用复合脱氧剂会导致脱氧常数下降, 相应地脱氧能力提高相应地脱氧能力提高, 同同时脱氧产物的熔点比单一氧化物低时脱氧产物的熔点比单一氧化物低• ②②真空脱氧是指低压下使钢液中碳氧反应更加完全而降低氧的操作，真空脱氧是指低压下使钢液中碳氧反应更加完全而降低氧的操作，反应产物为气体，不形成钢中非金属夹杂物。

同时，反应产物为气体，不形成钢中非金属夹杂物同时，CO气泡的上浮气泡的上浮有利于金属去气和排除夹杂有利于金属去气和排除夹杂• (2)脱氧剂加入的原则脱氧剂加入的原则上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•①①脱氧剂加入的顺序是先加脱氧能力弱的，后加脱氧能力强的，这样脱氧剂加入的顺序是先加脱氧能力弱的，后加脱氧能力强的，这样生成的脱氧产物较易上浮生成的脱氧产物较易上浮;也可先加脱氧能力强的，后加脱氧能力弱的也可先加脱氧能力强的，后加脱氧能力弱的，这样硅、锰收得率高且较稳定，会给精炼带来方便，其脱氧产物经，这样硅、锰收得率高且较稳定，会给精炼带来方便，其脱氧产物经过钢包吹氢搅拌，上浮也很充分过钢包吹氢搅拌，上浮也很充分• ②②以脱氧为目的元素先加，合金化元素后加以脱氧为目的元素先加，合金化元素后加•③③易氧化的贵重元素应在脱氧良好的情况下加入，如钒铁、妮铁等合易氧化的贵重元素应在脱氧良好的情况下加入，如钒铁、妮铁等合金应在硅铁、锰铁、铝等脱氧剂全部加完以后再加入，以提高其收得金应在硅铁、锰铁、铝等脱氧剂全部加完以后再加入，以提高其收得率•④④难熔的、不易氧化的合金，如铜、镍、钨铁、钼铁等，应加在炉内。

难熔的、不易氧化的合金，如铜、镍、钨铁、钼铁等，应加在炉内上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•脱氧剂收得率受钢水和炉渣氧化性、钢水温度、出钢的下渣状况、脱脱氧剂收得率受钢水和炉渣氧化性、钢水温度、出钢的下渣状况、脱氧剂块度和比重、加入时间和地点、加入次序等多方面影响氧剂块度和比重、加入时间和地点、加入次序等多方面影响•镇静钢主要采用炉内预脱氧，钢包内补充脱氧或全部脱氧剂加入钢包镇静钢主要采用炉内预脱氧，钢包内补充脱氧或全部脱氧剂加入钢包内的脱氧方法沸腾钢主要采用内的脱氧方法沸腾钢主要采用Fe-Mn脱氧，脱氧剂全部加入钢包内，脱氧，脱氧剂全部加入钢包内，出钢时加少量铝调整钢水氧化性出钢时加少量铝调整钢水氧化性•2) 合金化合金化•向钢中加入一种或几种合金元素向钢中加入一种或几种合金元素, 使其达到成品钢成分要求的操作称使其达到成品钢成分要求的操作称为合金化实际上为合金化实际上, 脱氧和合金化大多同时进行脱氧和合金化大多同时进行•(1) 合金加入量计算合金加入量计算上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•各种脱氧合金的加入量可按以下公式进行计算各种脱氧合金的加入量可按以下公式进行计算:•(2) 合金元素收得率及其影响因素。

合金元素收得率及其影响因素•合金元素被钢水吸收的部分与加入总量之比称为合金元素收得率生合金元素被钢水吸收的部分与加入总量之比称为合金元素收得率生产实践表明产实践表明, 准确判断和控制合金元素的收得率准确判断和控制合金元素的收得率, 是达到预期的脱氧程是达到预期的脱氧程度和提高成品钢成分命中率的关键度和提高成品钢成分命中率的关键上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•影响合金元素收得率的因素包括影响合金元素收得率的因素包括: 钢水氧化性钢水氧化性, 终渣的终渣的∑ (FeO) 含量含量, 合金脱氧能力合金脱氧能力,合金加入顺序合金加入顺序, 合金加入量合金加入量, 出钢下渣状况出钢下渣状况, 合金块度等合金块度等•2.3.3任务实施任务实施•1.炉长岗位炉长岗位•1) 接班准备接班准备•(1) 上岗前穿戴好一切劳动保护用品上岗前穿戴好一切劳动保护用品•(2) 提前半小时到岗提前半小时到岗, 参加调度会参加调度会, 接受任务接受任务, 开好班前会开好班前会, 对于临时人对于临时人员要做好工作安排员要做好工作安排•(3) 详细了解上一班生产和设备运转情况详细了解上一班生产和设备运转情况, 包括所炼钢种、连铸要钢时包括所炼钢种、连铸要钢时间、要钢温度、炉中成分、铁水成分、铁水温度、废钢成分等。

间、要钢温度、炉中成分、铁水成分、铁水温度、废钢成分等上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(4) 接班后必须详细检查各种仪表、安全装置、中低压水等所有设备接班后必须详细检查各种仪表、安全装置、中低压水等所有设备的连锁是否正常的连锁是否正常,如发现问题应立即通知有关人员进行处理如发现问题应立即通知有关人员进行处理•(5) 观察炉况观察炉况, 检查氧枪、出钢口、炉口、烟罩检查氧枪、出钢口、炉口、烟罩, 将各部位积渣清理干将各部位积渣清理干净净, 保证冶炼条件保证冶炼条件•2) 班中操作要点班中操作要点•(1) 稳定装入量稳定装入量, 除净炉内钢水除净炉内钢水•(2) 班中做到身不离炉、眼不离火、不违章指挥操作班中做到身不离炉、眼不离火、不违章指挥操作•(3) 检查钢包有无包底、红包等检查钢包有无包底、红包等, 及时出钢及时出钢, 减少后吹次数及泡炉时间减少后吹次数及泡炉时间•(4) 控制好终点控制好终点, 保证温度合适、成分合格、炉渣流动性好保证温度合适、成分合格、炉渣流动性好上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(5) 出完钢出完钢, 指挥吹气、喂丝、堵出钢口指挥吹气、喂丝、堵出钢口, 吹氮时不许来回打反车搅拌吹氮时不许来回打反车搅拌钢水钢水, 不许吹气大翻。

不许吹气大翻•(6) 炉后吹气炉后吹气2 min 取大包样取大包样, 当碳当量不够喂碳线时当碳当量不够喂碳线时, 再吹气再吹气(不小于不小于3 min)•(7) 平台上氧气停用时要及时关闭阀门平台上氧气停用时要及时关闭阀门, 以保证安全和节约用氧以保证安全和节约用氧, 氧气氧气管道、阀门附近不准吸烟管道、阀门附近不准吸烟, 不准有明火不准有明火, 不准有易燃易爆物不准有易燃易爆物, 不准敲击不准敲击, 不准缠绕电线不准缠绕电线, 氧气阀门不准接触油污氧气阀门不准接触油污•(8) 吹炼过程中应经常检查氮封口氮封情况及下料口情况吹炼过程中应经常检查氮封口氮封情况及下料口情况, 如氮封不正如氮封不正常常, 则应立即通知维修人员修复则应立即通知维修人员修复上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(9) 严格稳定装入量及供氧制度严格稳定装入量及供氧制度, 装入量波动控制在装入量波动控制在±1 t, 氧压氧压<0.6 MPa 时停吹•(10) 经常检查炉衬侵蚀情况经常检查炉衬侵蚀情况, 尤其是操作不正常炉次尤其是操作不正常炉次, 应严格按计划补应严格按计划补炉炉, 保证补炉效果保证补炉效果, 防止漏炉事故发生。

开新炉、新补炉防止漏炉事故发生开新炉、新补炉, 在吹炼时要在吹炼时要密切注意炉壳情况密切注意炉壳情况, 发现炉壳发红或漏钢应立即提枪出钢发现炉壳发红或漏钢应立即提枪出钢•(11) 经常清理炉口粘渣经常清理炉口粘渣, 严禁在看不见火焰的情况下冶炼严禁在看不见火焰的情况下冶炼•(12) 经常检查烟道、烟罩、炉口水箱等渗漏情况经常检查烟道、烟罩、炉口水箱等渗漏情况, 氧枪或烟罩、烟道氧枪或烟罩、烟道漏水成线严禁炼钢漏水成线严禁炼钢; 炉内进水禁止动炉炉内进水禁止动炉, 待水分蒸发完后方可动炉待水分蒸发完后方可动炉•(13) 炉内进水炉内进水, 严禁提枪动炉严禁提枪动炉; 炉坑有水炉坑有水, 禁止炼钢禁止炼钢•(14) 炉体检修必须断电、挂牌炉体检修必须断电、挂牌, 设专人监护设专人监护上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(15) 用吹氧管烧出钢口或处理氧枪时用吹氧管烧出钢口或处理氧枪时, 手不准握持胶管与吹氧管连接手不准握持胶管与吹氧管连接处处, 以防回火伤人以防回火伤人•( 16) 禁止向炉内、钢包内、铁包内、渣斗内注水或投掷潮湿物料。

禁止向炉内、钢包内、铁包内、渣斗内注水或投掷潮湿物料•(17) 出不尽钢的炉次出不尽钢的炉次, 要加入白灰稠化要加入白灰稠化, 检查效果后检查效果后, 方可兑铁方可兑铁, 以防喷以防喷溅伤人•(18) 下管期间下管期间, 上面不准打枪、清烟道上面不准打枪、清烟道, 下面不准清渣、站人下面不准清渣、站人•(19) 处理各种粘钢、积渣时要与炉下联系好后方可进行处理各种粘钢、积渣时要与炉下联系好后方可进行•(20) 6.4 m 平台以上作业必须平台以上作业必须2 人以上人以上, 并携带煤气报警器并携带煤气报警器•(21) 炉后加覆盖剂、脱硫剂、调温废钢时必须喊开周围人员炉后加覆盖剂、脱硫剂、调温废钢时必须喊开周围人员•(22) 禁止违章指挥禁止违章指挥, 禁止强令班组人员违章冒险作业禁止强令班组人员违章冒险作业上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•3) 交班事项交班事项•(1) 提前做好交班准备提前做好交班准备, 保证下一班接班后正常生产保证下一班接班后正常生产•(2) 将炉口、氧枪粘渣清理干净将炉口、氧枪粘渣清理干净•(3) 卫生区域干净、整洁。

卫生区域干净、整洁•(4) 处理完当班事故后处理完当班事故后, 写好交接班记录写好交接班记录•2.一助手岗位一助手岗位•1) 接班准备接班准备•(1) 上岗前穿戴好一切劳动保护用品上岗前穿戴好一切劳动保护用品;•(2) 提前上岗提前上岗, 接受生产任务接受生产任务, 开好班前会开好班前会;•(3) 对口交接对口交接, 了解上班生产、设备运行及异常情况了解上班生产、设备运行及异常情况;上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(4) 了解装入量、造渣料的使用情况了解装入量、造渣料的使用情况;•(5) 了解上班枪位及铁水、生铁块的了解上班枪位及铁水、生铁块的S、、P、、Si 含量含量;•(6) 详细检查操作盘、仪表是否完好详细检查操作盘、仪表是否完好, 氧气、氮气、高压水及各部的冷氧气、氮气、高压水及各部的冷却水是否通畅却水是否通畅;•(7) 详细检查转换开关是否可靠及紧急停电、紧急提枪、氧枪钢丝绳详细检查转换开关是否可靠及紧急停电、紧急提枪、氧枪钢丝绳报警是否有效报警是否有效;•(8) 检查氧枪粘渣情况及炉前防爆门、挡火门是否正常检查氧枪粘渣情况及炉前防爆门、挡火门是否正常;•(9) 对检查中发现的问题及时向炉长汇报对检查中发现的问题及时向炉长汇报, 请求处理请求处理, 并做好设备点检并做好设备点检记录。

记录上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•2) 班中操作要点班中操作要点•(1) 接班前第二炉必须测枪位接班前第二炉必须测枪位(最好第一炉测最好第一炉测), 测量枪位时上下必须密测量枪位时上下必须密切配合切配合, 未得到明确信号、手势等未得到明确信号、手势等, 不准升降氧枪不准升降氧枪•(2) 根据不同炉龄期氧压可控制在根据不同炉龄期氧压可控制在0.7 ~1.0 MPa, 纯供氧时间控制在纯供氧时间控制在14 ~16 min, 吹氧末期应有吹氧末期应有≥30 s 的低枪位操作以均匀钢水成分、温度和的低枪位操作以均匀钢水成分、温度和降低炉渣氧化性降低炉渣氧化性; 严禁长时间以低枪位或高枪位吹炼严禁长时间以低枪位或高枪位吹炼•(3) 按铁水成分、装入量、碱度及温度要求配加渣料石灰加入量计按铁水成分、装入量、碱度及温度要求配加渣料石灰加入量计算公式算公式:上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(4) 石灰用量保证终渣碱度石灰用量保证终渣碱度R =2.8 ~3.2; 矿石加入量根据炉内热平衡情矿石加入量根据炉内热平衡情况确定况确定; 终渣终渣(FeO) 控制在控制在12% ~16%。

•(5) 第一批料一般在开氧时加入第一批料一般在开氧时加入, 温度低时在开吹温度低时在开吹30 s 后加入后加入, 其石灰其石灰量为总量的量为总量的1/2 ~1/3; 白云石加入量按终渣中白云石加入量按终渣中MgO 含量含量8% ~10% 计算计算, 在头批料中一次加入第二批料视化渣情况在头批料中一次加入第二批料视化渣情况, 分批分批5 ~8 min 加完加完, 要要求前期渣求前期渣3 ~5 min 内形成•(6) 控制化渣控制化渣, 不返干、不喷溅、不粘枪不返干、不喷溅、不粘枪•(7) 严禁卡料时操作严禁卡料时操作, 下料口堵时下料口堵时, 必须等处理好后方可冶炼必须等处理好后方可冶炼•(8) 按要求实施溅渣护炉操作按要求实施溅渣护炉操作上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(9) 经常检查氧枪渗漏情况经常检查氧枪渗漏情况, 发现渗漏应立即通知炉长发现渗漏应立即通知炉长, 吹炼期间发现吹炼期间发现氧枪严重漏水时应立即提枪到换枪点氧枪严重漏水时应立即提枪到换枪点, 关闭进出口水阀门炉内有水关闭进出口水阀门炉内有水绝对不准摇炉绝对不准摇炉, 待炉内水分确定蒸发完后待炉内水分确定蒸发完后(专人到氧枪插入口确认专人到氧枪插入口确认) 方方可缓慢摇炉。

可缓慢摇炉•(10) 倒炉时必须关闭挡火门倒炉时必须关闭挡火门•(11) 出钢时出钢时, 把钢包车开到出钢位置把钢包车开到出钢位置, 钢包、出钢口对准、勤动、慢动、钢包、出钢口对准、勤动、慢动、稳定出钢稳定出钢,待炉长发出出完钢的信号时待炉长发出出完钢的信号时, 立即开动钢包车立即开动钢包车, 摇起炉子摇起炉子, 钢钢液面距包沿应大于液面距包沿应大于200 mm•(12) 倒渣或出钢时倒渣或出钢时, 如果清渣工发出不允许倒渣信号如果清渣工发出不允许倒渣信号, 则助手要服从信则助手要服从信号号, 渣清理完后方可倒渣渣清理完后方可倒渣, 出钢时严禁炉口、出钢口下渣出钢摇炉过出钢时严禁炉口、出钢口下渣出钢摇炉过程严禁吹扫烟道程严禁吹扫烟道上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(13) 氧枪有粘钢氧枪有粘钢, 造成氮封堵塞造成氮封堵塞, 处理时要先检查钢丝绳松紧情况处理时要先检查钢丝绳松紧情况, 如如发现钢丝绳松动必须拉紧后方可处理出现张力报警发现钢丝绳松动必须拉紧后方可处理出现张力报警, 严禁私自解除严禁私自解除联锁联锁, 强行提枪强行提枪, 应立即通知维修工、电工等相关人员处理确认后方可应立即通知维修工、电工等相关人员处理确认后方可操作。

操作•(14) 电器、仪表及其他设备如发生故障电器、仪表及其他设备如发生故障, 应立即停吹应立即停吹, 联系调度联系调度, 并及并及时找有关人员处理时找有关人员处理, 修好后方可吹炼修好后方可吹炼•(15) 兑铁水、加废钢、倒渣、出钢前必须确认好炉下安全才能进行操兑铁水、加废钢、倒渣、出钢前必须确认好炉下安全才能进行操作•(16) 在吹炼时在吹炼时, 遇到气化冷却、除尘等系统故障时应立即提枪停吹遇到气化冷却、除尘等系统故障时应立即提枪停吹•(17) 转炉停吹两小时以上转炉停吹两小时以上, 应把氧枪提升到待吹点应把氧枪提升到待吹点, 并把所有选择开关并把所有选择开关恢复到恢复到“0”位位, 同时通知风机暂停同时通知风机暂停, 不得随意离开操作室不得随意离开操作室上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(18) 遇化渣不良或喷铁时应适当提高枪位遇化渣不良或喷铁时应适当提高枪位, 以改善化渣操作以改善化渣操作; 若发生泡若发生泡沫渣喷溅沫渣喷溅, 则应适当降枪操作则应适当降枪操作•(19) 调换氧枪后调换氧枪后, 在炉前操作室打开待用的氧枪高压水电动阀在炉前操作室打开待用的氧枪高压水电动阀, 检查高检查高压冷却水仪表是否有压力、流量显示压冷却水仪表是否有压力、流量显示, 如有压力、流量显示如有压力、流量显示, 则关闭电则关闭电磁阀磁阀, 检查压力、流量显示是否消除。

上述动作必须进行两遍检查压力、流量显示是否消除上述动作必须进行两遍, 如有问如有问题题, 应立即通知有关人员进行检修应立即通知有关人员进行检修, 直到正常为止直到正常为止•(20) 转炉控制要求转炉控制要求• ①①转炉不在垂直位置转炉不在垂直位置“0°+2°“时，不允许发出氧枪下枪的指令时，不允许发出氧枪下枪的指令;不不允许活动罩裙下降散装料汇总斗电动插板阀不能动作允许活动罩裙下降散装料汇总斗电动插板阀不能动作•②②有下列条件之一时，转炉不得倾动有下列条件之一时，转炉不得倾动:上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•a.氧枪提升至炉口距离氧枪提升至炉口距离≤0.8 m;•b.转炉倾动装置稀油润滑系统启动后转炉倾动装置稀油润滑系统启动后, 油温、油压、流量不正常油温、油压、流量不正常;•c.活动罩裙未升到上极限时活动罩裙未升到上极限时;•d.转炉倾动装置稀油润滑系统监测不正常报警时转炉倾动装置稀油润滑系统监测不正常报警时•3) 交班事项交班事项•(1) 炉口、烟道、氧枪无粘渣炉口、烟道、氧枪无粘渣•(2) 操作设备正常操作设备正常•(3) 主控室内地面、操作台卫生清洁。

主控室内地面、操作台卫生清洁•(4) 做好交接班记录做好交接班记录, 保证下一班接班后生产正常保证下一班接班后生产正常•(5) 对口交接生产情况及设备运行情况对口交接生产情况及设备运行情况上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•3.合金工岗位合金工岗位•1) 接班准备接班准备•(1) 上岗前穿戴好一切劳动保护用品上岗前穿戴好一切劳动保护用品•(2) 提前上岗提前上岗, 参加班前会参加班前会, 接受炉长安排工作任务接受炉长安排工作任务•(3) 认真检查推车、合金溜槽等设备认真检查推车、合金溜槽等设备, 确认安全可靠、转动灵活确认安全可靠、转动灵活, 溜槽溜槽无变形、粘钢无变形、粘钢•(4) 检查吹气、顶吹枪、喂线设施是否正常检查吹气、顶吹枪、喂线设施是否正常•(5) 接班时要了解上一班及本班的合金加入情况、出钢口大小和所炼接班时要了解上一班及本班的合金加入情况、出钢口大小和所炼钢种上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(6) 检查合金称的准确度检查合金称的准确度, 对各种合金的成分、收得率、外观颜色都要对各种合金的成分、收得率、外观颜色都要记清记清, 严禁出错造成质量事故。

严禁出错造成质量事故•2) 班中操作要点班中操作要点•(1) 看准终点碳、钢水氧化性、钢水温度和渣子情况看准终点碳、钢水氧化性、钢水温度和渣子情况•(2) 打终点样打终点样•(3) 配合金时必须考虑终点温度和含碳量、钢水氧化性、钢水量、合配合金时必须考虑终点温度和含碳量、钢水氧化性、钢水量、合金成分、出钢口大小、下渣等诸多要素金成分、出钢口大小、下渣等诸多要素, 并考虑合金吸收率并考虑合金吸收率, 确认合金确认合金加入量合金加入量计算公式加入量合金加入量计算公式:上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(4) 合金加入时间应控制在钢水流出时间的合金加入时间应控制在钢水流出时间的1/4 ~3/4 时刻时刻, 加合金时加合金时, 要掌握好合金溜槽方向要掌握好合金溜槽方向, 合金应加在钢流上合金应加在钢流上, 严禁预先加入包底严禁预先加入包底, 加完加完合金后合金后, 要检查合金溜槽内是否有合金要检查合金溜槽内是否有合金•( 5) 加合金时加合金时, 对准钢流对准钢流, 均匀缓慢加入合金均匀缓慢加入合金•(6) 加合金时加合金时, 根据钢水氧化性预先加入根据钢水氧化性预先加入0.4 ~0.8kg/ t 硅铝铁硅铝铁(球球) 进行进行预脱氧。

预脱氧•(7) 需增碳时需增碳时, 必须使用指定的增碳剂必须使用指定的增碳剂, 加入时间为出钢加入时间为出钢1/3 ~1/2 时时, 严严禁使用非指定增碳剂禁使用非指定增碳剂, 总增碳量不得超过总增碳量不得超过0.2%, 碳回收率波动为碳回收率波动为70% ~90%•(8) 出完钢后出完钢后, 堵好出钢口堵好出钢口上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(9) 钢包车开到炉后钢包车开到炉后, 首先进行测温首先进行测温, 测温枪插入深度为测温枪插入深度为350 ~450 mm, 位置适中位置适中, 温度高时温度高时, 在吹氮前要向包内加同钢种废钢微调到控制范围在吹氮前要向包内加同钢种废钢微调到控制范围•(10) 取样观察脱氧情况取样观察脱氧情况, 必要时在吹氮前加部分合金进行调整必要时在吹氮前加部分合金进行调整•(11) 吹氮操作顺序吹氮操作顺序:•吹氮操作以底吹氮为基本工艺吹氮操作以底吹氮为基本工艺, 当底吹无法进行时当底吹无法进行时, 改为顶吹工艺改为顶吹工艺•底吹操作顺序底吹操作顺序: 钢包车开到位钢包车开到位→测温测温→接氮管接氮管→开氮气开氮气→吹氮气吹氮气→关关氮气氮气→卸氮管。

卸氮管•顶吹操作顺序顶吹操作顺序: 钢包车开到位钢包车开到位→关底吹氮气关底吹氮气→测温测温→开顶吹氮气开顶吹氮气→降降氮枪氮枪→吹氮吹氮→提枪提枪→关氮气上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•顶吹氮要求先开氮后降枪顶吹氮要求先开氮后降枪, 吹氮棒头部深入钢包吹氮棒头部深入钢包, 距包底处距包底处250 ~350 mm, 调整吹氮压力为调整吹氮压力为0.2 ~0.4 MPa, 吹氮强度保持在以不裸漏钢液面、吹氮强度保持在以不裸漏钢液面、轻微翻腾轻微翻腾•底吹氮总管压力为底吹氮总管压力为0.5 ~0.7 MPa•正常吹氮时间不小于正常吹氮时间不小于3 min•(12) 吹氮完毕后吹氮完毕后, 向包内加向包内加20 ~30 kg 覆盖剂•(13) 吹炼下一炉的过程中吹炼下一炉的过程中, 及时了解上一炉钢的成品化学成分及时了解上一炉钢的成品化学成分•3) 交班事项交班事项•(1) 清理所属卫生区域清理所属卫生区域•(2) 收拾好所用工具收拾好所用工具•(3) 做好记录做好记录上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•4.二助手岗位二助手岗位•1) 接班准备接班准备•(1) 上岗前穿戴好一切劳动保护用品。

上岗前穿戴好一切劳动保护用品•(2) 提前上岗提前上岗, 参加班前会参加班前会, 接受炉长安排工作接受炉长安排工作•(4) 对口交接对口交接, 了解上个班的生产情况了解上个班的生产情况•2) 班中操作要点班中操作要点•(1) 指挥天车和摇炉工兑铁、加废钢指挥天车和摇炉工兑铁、加废钢, 手势要清楚、明确手势要清楚、明确•(2) 告知助手铁水量和废钢量告知助手铁水量和废钢量上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(3) 经常检查吊运工具是否完好经常检查吊运工具是否完好(包括吊环、吊钩、包耳轴、钢丝绳、包括吊环、吊钩、包耳轴、钢丝绳、废钢槽、废钢槽吊具废钢槽、废钢槽吊具), 发现问题及时找有关人员处理或更换发现问题及时找有关人员处理或更换, 不准带不准带“病冶作业病冶作业•(4) 兑铁前必须了解炉内是否补炉、有无钢渣兑铁前必须了解炉内是否补炉、有无钢渣, 包内铁水质量、渣量及包内铁水质量、渣量及是否有回炉钢等情况是否有回炉钢等情况, 炉内未倒渣不准兑铁水炉内未倒渣不准兑铁水•(5) 挂钩时检查钩链挂钩时检查钩链, 起吊时喊开周围人员起吊时喊开周围人员, 手势明确手势明确, 指挥天车工和摇指挥天车工和摇炉工配合好兑铁水炉工配合好兑铁水, 不洒铁不洒铁, 包嘴不能压炉口。

包嘴不能压炉口•(6) 接送回炉钢时接送回炉钢时, 必须掌握其质量、钢种并通知炉长、助手和合金工必须掌握其质量、钢种并通知炉长、助手和合金工•(7) 兑铁前不准挂小钩兑铁前不准挂小钩上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(8) 盛有铁水的铁包不得放置在炉前平台上等待盛有铁水的铁包不得放置在炉前平台上等待, 以免发生意外事故以免发生意外事故•(9) 不准用铁水包、废钢料槽撞炉口不准用铁水包、废钢料槽撞炉口, 要用专用工具清理炉口残渣废要用专用工具清理炉口残渣废钢大块塞住炉口时不能用料斗指挥吊车硬撞钢大块塞住炉口时不能用料斗指挥吊车硬撞, 应采用其他办法处理应采用其他办法处理•(10) 启动钢包车、渣车必须缓慢启动钢包车、渣车必须缓慢, 并要看清轨道两边是否有人和障碍并要看清轨道两边是否有人和障碍物•(11) 不许在操作中用钢包车顶渣车或用渣车顶钢包车不许打反车不许在操作中用钢包车顶渣车或用渣车顶钢包车不许打反车, 在积渣太多时不许硬开钢包车清渣炉下轨道有积渣时不许开车在积渣太多时不许硬开钢包车清渣炉下轨道有积渣时不许开车, 不不许用钢包车或渣车牵引另一辆车许用钢包车或渣车牵引另一辆车, 不许使用漏渣车接渣不许使用漏渣车接渣, 导线侧不许废导线侧不许废渣刮线。

渣刮线•(12) 渣盘内不准有积水和潮湿的垃圾渣盘内不准有积水和潮湿的垃圾, 如有积水等必须换盘后方可使如有积水等必须换盘后方可使用用, 坏渣盘不准使用坏渣盘不准使用上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(13) 出完钢开动钢包车要平稳出完钢开动钢包车要平稳, 严禁开快车严禁开快车, 钢包车和渣车开动时不准钢包车和渣车开动时不准急打反向急打反向, 以防钢水、钢渣溅出伤人以防钢水、钢渣溅出伤人•3) 交班事项交班事项•(1) 卫生区域干净、整洁卫生区域干净、整洁•(2) 提前做好交接班准备提前做好交接班准备, 保证下一班接班后测温枪能正常使用保证下一班接班后测温枪能正常使用•5.炉前工岗位炉前工岗位•1) 接班准备接班准备•(1) 上岗前穿戴好一切劳动保护用品上岗前穿戴好一切劳动保护用品•(2) 提前上岗提前上岗, 参加班前会参加班前会, 接受炉长安排工作接受炉长安排工作•(3) 接班后准备好样勺、铁锹等工具接班后准备好样勺、铁锹等工具上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(4) 对口交接对口交接, 了解上个班的生产情况及炉前、炉后测温枪的使用情况。

了解上个班的生产情况及炉前、炉后测温枪的使用情况•2) 班中操作要点班中操作要点•(1) 使用的样勺要干燥、笔直使用的样勺要干燥、笔直, 潮湿、带渣的样勺应磕掉粘渣潮湿、带渣的样勺应磕掉粘渣, 取样前取样前在炉口处烘干在炉口处烘干,待炉内渣子平静后方可上前测温、取样待炉内渣子平静后方可上前测温、取样•(2) 取样时手持样勺把取样时手持样勺把, 将样勺伸向炉口粘渣将样勺伸向炉口粘渣, 渣粘均匀后渣粘均匀后, 立即把样勺立即把样勺伸向炉内伸向炉内, 将盛满钢水的样勺水平端出将盛满钢水的样勺水平端出, 摆放在样台上摆放在样台上, 样勺用完后放样勺用完后放回原处•(3) 确认测温数据归零后确认测温数据归零后, 手持测温枪手持测温枪, 插入炉内渣面下插入炉内渣面下, 身体避开取样身体避开取样口一侧口一侧, 测温显示数据后测温显示数据后(或无法显示或无法显示), 背朝炉口将测温枪拉出放回原背朝炉口将测温枪拉出放回原处上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•(4) 及时送终点样、渣样及时送终点样、渣样, 并及时报回终点样成分并及时报回终点样成分•(5) 捅或堵出钢口时应确认炉后无人方可操作。

捅或堵出钢口时应确认炉后无人方可操作•(6) 及时检查氧枪、下料口、氮封口、底吹管等情况及时检查氧枪、下料口、氮封口、底吹管等情况, 协助合金工推料协助合金工推料•(7) 挡渣板上结渣挡渣板上结渣, 应及时铲除应及时铲除, 并要防止大块渣子突然落下伤人并要防止大块渣子突然落下伤人•(8) 喂线过程中喂线过程中, 人员应撤离喂丝机芯线高度方向垂直距离人员应撤离喂丝机芯线高度方向垂直距离1.5m 以外以外, 以防断线抽打伤人以防断线抽打伤人•( 9) 指挥吊包指挥吊包, 确认天车挂钩对位挂牢确认天车挂钩对位挂牢, 手势要规范清楚手势要规范清楚•(10) 完成炉长安排的其他工作完成炉长安排的其他工作上一页 下一页返回任务任务2.3氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的操作•3) 交班事项交班事项•(1) 收拾好工具收拾好工具, 锁好工具箱锁好工具箱•(2) 卫生区域干净、整洁卫生区域干净、整洁•(3) 提前做好交接班准备提前做好交接班准备, 保证下一班接班后测温枪能正常使用保证下一班接班后测温枪能正常使用上一页返回表表2-1我国一些钢厂用铁水成分我国一些钢厂用铁水成分返回表表2-2炼钢用生铁化学成分标准炼钢用生铁化学成分标准(GB 717-1982 )返回表表2-3国外一些厂家使用铁水的成分国外一些厂家使用铁水的成分返回表表2-4我国转炉用石灰标准我国转炉用石灰标准返回表表2-5各种石灰的特性各种石灰的特性返回图图2-1混铁炉构造混铁炉构造返回图图2-2混铁车供应铁水混铁车供应铁水返回图图2-3铁水预处理站铁水预处理站返回图图2-4混铁车混铁车返回图图2-5全胶带上料系统全胶带上料系统返回图图2-6单独用高位料仓示意图单独用高位料仓示意图返回图图2-7共用高位料仓示意图共用高位料仓示意图返回图图2-8部分共用高位料仓示意图部分共用高位料仓示意图返回图图2-9铁水预脱硫方法示意图铁水预脱硫方法示意图返回图图2-10搅拌法脱硫搅拌法脱硫返回表表2-6脱硅剂成分脱硅剂成分返回图图2-11氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的基本氧气顶吹转炉冶炼一炉钢的基本工艺流程工艺流程返回图图2-12世界主要的转炉炼钢法世界主要的转炉炼钢法返回图图2-13转炉炼钢主要设备与工艺流程转炉炼钢主要设备与工艺流程返回图图2-14自供热转炉的发展演变过程自供热转炉的发展演变过程返回图图2-15由传统供热向外加燃料联合供热由传统供热向外加燃料联合供热转炉的发展演变过程转炉的发展演变过程返回表表2-7氧气顶吹转炉生产一炉钢的操作过氧气顶吹转炉生产一炉钢的操作过程程返回图图2-16转炉吹炼一炉钢过程中金属和炉转炉吹炼一炉钢过程中金属和炉渣成分的变化渣成分的变化返回表表2-8 [C]氧化速度的变化规律及其主氧化速度的变化规律及其主要影响因素要影响因素返回图图2-17转炉内碳氧反应速度变化转炉内碳氧反应速度变化返回图图2-18一炉钢的吹氧一炉钢的吹氧返回表表2-9顶吹转炉吹炼各期的特点顶吹转炉吹炼各期的特点返回表表2-10国内一些企业顶吹转炉的炉容比国内一些企业顶吹转炉的炉容比返回表表2-11不同公称吨位转炉熔池深度不同公称吨位转炉熔池深度返回图图2-19液滴生成示意图液滴生成示意图返回表表2-12不同冷却剂的冷却效果不同冷却剂的冷却效果返回图图2-20纯金属结晶过程的冷却曲线纯金属结晶过程的冷却曲线返回图图2-21挡渣示意图挡渣示意图返回。