炼钢原料知识【技术研究】
6页1、1 转炉炼钢用原材料有哪些,为什么要用精料? 炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢(生铁块)。炼钢用辅原料通常指造渣剂(石灰、萤石、白云石、合成造渣剂)、冷却剂(铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿)、增碳剂以及氧气、氮气、氩气等。炼钢常用铁合金有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅钙合金、金属铝等。 原材料是炼钢的物质基础,原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。国内外大量生产实践证明,采用精料以及原料标准化,是实现冶炼过程自动化、改善各项技术经济指标、提高经济效益的重要途径。根据所炼钢种、操作工艺及装备水平合理地选用和搭配原)I身料可达到低费用投入,高质量产出的目的。 转炉入炉原料结构是炼钢工艺制度的基础,主要包括三方面内容:一是钢铁料结构,即铁水和废钢及废钢种类的合理配比;二是造渣料结构,即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度;三是充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果,即钢铁料和造渣料的科学利用。炉料结构的优化调整,代表了炼钢生产经营方向,是最大程度稳定工序质量,降低各种物料消耗,增加生产能力的基本保证。2 转炉炼钢对铁水成分和温度有什么要求?
2、 铁水是炼钢的主要原材料,一般占装入量的70100。铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。因此,对入炉铁水化学成分和温度必须有一定的要求。 A 铁水的化学成分 氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定,这样才能保证转炉冶炼操作稳定并获得良好的技术经济指标。 (1)硅(Si)。硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。硅含量高,会增加转炉热源,能提高废钢比。有关资料表明,铁水中wSi每增加0.1,废钢比可提高约1.3。铁水硅含量高,渣量增加,有利于去除磷、硫。但是硅含量过高将会使渣料和消耗增加,易引起喷溅,金属的收得率降低。Si含量高使渣中Si02含量过高,也会加剧对炉衬的冲蚀,并影响石灰渣化速度,延长吹炼时间。 通常铁水wSi=0.300.60为宜。大中型转炉用铁水硅含量可以偏下限,而对于热量不富余的小型转炉用铁水硅含量可偏上限。转炉吹炼高硅铁水可采用双渣操作。 (2)锰(Mn)。铁水锰含量高对冶炼有利,在吹炼初期形成MnO,能加速石灰的溶解,促进初期渣及早形成,改善熔渣流动性,利于脱硫和提高炉衬寿命。铁水锰含量高,终点钢中余锰高,可以减少锰铁加入量,利于提高钢水纯净度等。转
3、炉用铁水对wMn/wsi比值的要求为0.81.0,目前使用较多的为低锰铁水,wMn=0.200.80。 (3)磷(P)。磷是高发热元素,对大多数钢种是要去除的有害元素。因此,要求铁水磷含量越低越好,一般要求铁水wP0.20;铁水中磷含量越低,转炉工艺操作越简化,并有利于提高各项技术经济指标。 铁水磷含量高时,可采用双渣或双渣留渣操作,现代炼钢采用炉外铁水脱磷处理,或转炉内预脱磷工艺,以满足低磷纯净钢的生产需要。 (4)硫(S)。除了含硫易切削钢以外,绝大多数钢种硫也是要去除的有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有3040。我国炼钢技术规范要求人炉铁水wS0.05。冶炼优质低硫钢的铁水硫含量则要求更低,纯净钢甚至要求铁水wS0.005。因此,必须进行铁水预处理降低入炉铁水硫含量。 (5)碳(C)。铁水中wC=3.54.5,碳是转炉炼钢的主要发热元素。 B 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,铁水物理热约占转炉热收入的50。铁水温度高有利于稳定操作和转炉的自动控制。铁水的温度过低,影响元素氧化过程和熔池的温升速度,不利于成渣和去除杂质,容易发生喷溅。因此,我国炼钢规范规
4、定入炉铁水温度应大于1250,并且要相对稳定。 通常,高炉的出铁温度在13501450,由于铁水在运输和待装过程中散失热量,所以最好采用混铁车或混铁炉的方式供应铁水,在运输过程应加覆盖剂保温,以减少铁水降温。3 对铁水带渣量有什么要求,为什么? 铁水带来的高炉渣中Si02、S等含量较高,若随铁水进入转炉会导致石灰消耗量增多,渣量增大,容易造成喷溅,增加金属料消耗,影响磷、硫的去除,并损坏炉衬等。因此,要求入炉铁水带渣量比不超过0.50。铁水带渣量大时,在铁水兑入转炉之前应进行扒渣。4 转炉炼钢用废钢的来源有哪些,对废钢的要求是什么? 废钢的来源有自产废钢和外购废钢,自产废钢是指企业内部生产过程中产生的废钢或回收的废旧设备、铸件等,外购废钢是指从国内或国外购买的废钢。 转炉炼钢对废钢的要求有: (1)废钢的外形尺寸和块度应保证能从炉口顺利加入转炉。废钢单重不能过重,以便减轻对炉衬的冲击,同时在吹炼期必须全部熔化。轻型废钢和重型废钢合理搭配。废钢的长度应小于转炉口直径的1/2,废钢的块度一般不应超过300kg,国标要求废钢的长度不大于1000mm,最大单件重量不大于800kg。 (2)废钢
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