转炉炼钢工艺流程汇总

1、转炉炼钢工艺流程这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧 化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏 度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。电妒.转妒系统瘵钿生产工艺漁程简團转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小 孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处 于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入 空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧 化（FeO,SiO2 , MnO,生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及 整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧 化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火 焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成 稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼 成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位

2、置，把钢水倾至钢水包里，再加 脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是 低吹转炉。随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种 转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质 量。转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六 步组成：（1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；（3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉冒出赤色烟 雾，随后喷出暗红的火焰；35min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉 的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）；(4) 35min后加入第二批渣料继续吹炼(随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约 12min后火焰微弱，停吹)；(5) 倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；(6) 出钢，同时(将计算好的合金加入钢包中)进行脱氧合金化。上炉钢出完钢后，倒净炉渣，堵出钢，兑铁水和加废钢，降枪供氧，开始吹 炼。在送氧开吹的同时，加入第一批渣料，加入量相当于全炉总渣量的三分之 二

3、，开吹3-5分钟后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。如果炉内化渣不 好，则许加入第三批萤石渣料。吹炼过程中的供氧强度：小型转炉为2.5-4.5m3/(ti);1201以上的转炉一般为2.8-3.6m3/(ti)。开吹时氧枪枪位采用高枪位，目前是为了早化渣，多去磷，保护炉衬；在吹炼过程中适当降低枪位的保证炉渣不返干”不喷溅，快速脱碳与脱硫， 熔池均匀升温为原则；在吹炼末期要降枪，主要目的是熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳 定火焰，便于判断终点，同时使降低渣中Fe含量，减少铁损，达到溅渣的要 求。当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时，即停吹，倒炉取样，测定钢水温度， 取样快速分析C、S P的含量，当温度和成分符合要求时，就出钢。当钢水流出总量的四分之一时，向钢包中的脱氧合金化剂，进行脱氧，合金 化，由此一炉钢冶炼完毕。炼钢学概述基本要求：理解炼钢的任务；了解对原材料的要求；了解耐火材料的分类和各自 用途。重点与难点：炼钢的任务；原材料主要质量指标；炼钢用耐火材料。第一节概述一、钢与生铁的区别及发展历程：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450- 1

4、500C，而生铁的熔点在1100-1200C。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增 加，而塑性和冲击韧性降低。钢的应用前景：钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、 冲、拔等深加工，其用途十分广泛。用途不同对钢的性能要求也不同，从而对钢的生产也提出了不同的要求。石油、 化工、航天航空、交通运输、农业、国防等许多重要的领域均需要各种类型的大 量钢材，我们的日常生活更离不开钢。总之，钢材仍将是21世纪用途最广的结 构材料和最主要功能材料。炼钢方法（1）最早出现的炼钢方法是1740年出现的坩埚法，它是将生铁和废铁装入由石墨和 粘土制成的坩埚内，用火焰加热熔化炉料，之后将熔化的炉料浇成钢锭。此法几 乎无杂质兀素的氧化反应。炼钢方法（2）1856年英国人亨利贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法，也称为贝塞麦法， 第一次解决了用铁水直接冶炼钢水的难题，从而使炼钢的质量得到提高，但此法 要求铁水的硅含量大于0.8%，而且不能脱硫。目前已淘汰。炼钢方法（3）1865年德国人马丁利用蓄热室原理发明了以铁水、废钢为原料的酸性平炉炼钢 法，即马丁炉法。188

5、0年出现了第一座碱性平炉。由于其成本低、炉容大，钢水 质量优于转炉，同时原料的适应性强，平炉炼钢法一时成为主要的炼钢法。（4）1878年英国人托马斯发明了碱性炉衬的底吹转炉炼钢法，即托马斯法。他是在吹 炼过程中加石灰造碱性渣，从而解决了高磷铁水的脱磷问题。当时，对西欧的一 些国家特别适用，因为西欧的矿石普遍磷含量高。但托马斯法的缺点是炉子寿命 底，钢水中氮的含量高。51899年出现了完全依靠废钢为原料的电弧炉炼钢法（EAF），解决了充分利用废钢 炼钢的问题，此炼钢法自问世以来，一直在不断发展，是当前主要的炼钢法之 ,由电炉冶炼的钢目前占世界总的钢的产量的30-40%。6瑞典人罗伯特杜勒首先进行了氧气顶吹转炉炼钢的试验，并获得了成功。1952 年奥地利的林茨城（Linz和多纳维兹城（Donawitz先后建成了 30吨的氧气顶吹转 炉车间并投入生产，所以此法也称为LD法。美国称为BOF法（Basic Oxygen Furnace）或BOP法，如图1所示。图1 BOF法炼钢方法（7）1965年加拿大液化气公司研制成双层管氧气喷嘴，1967年西德马克西米利安钢 铁公司引进此技术并成功开发了底吹

6、氧转炉炼钢法，即OBM法（Oxygen Bottom Maxhuette）o 1971年美国钢铁公司引进OBM法，1972年建设了 3座200吨底吹 转炉，命名为Q-BOP （Quiet BOP）,如图2所示。图2 Q-BOP法炼钢方法（8）在顶吹氧气转炉炼钢发展的同时，1978-1979年成功开发了转炉顶底复合吹炼工 艺，即从转炉上方供给氧气（顶吹氧），从转炉底部供给惰性气体或氧气，它不 仅提高钢的质量，而且降低了炼钢消耗和吨钢成本，更适合供给连铸优质钢水， 如图3所示。图3转炉顶底复合吹炼法炼钢方法（9）我国首先在1972-1973年在沈阳第一炼钢厂成功开发了全氧侧吹转炉炼钢工艺。 并在唐钢等企业推广应用，如图4所示。图4全氧侧吹转炉炼钢法总之，炼钢技术经过200多年的发展，技术水平、自动化程度得到了很大的提 高，21世纪炼钢技术会面临更大的挑战，相信会有不断的新技术涌现。二、我国钢铁工业的状况我国很早就掌握了炼铁的冶炼技术，东汉时就出现了冶炼和锻造技术，南北朝时 期就掌握了灌钢法，曾在世界范围内处于领先地位。但旧中国钢铁工业非常落 后，产量很低，从1890年建设的汉阳钢铁厂至19

7、48年的半个世纪中，钢产量累 计到200万吨，1949年只有15.8万吨。新中国成立后，特别是改革开放以来，我国的钢铁事业得到迅速发展，198 0年钢 产量达到3712万吨，1990年达到6500万吨，1996年首次突破1亿吨大关，成为 世界第一产钢大国，2005年产量达到3.4亿吨，占世界产量的1/3可以这样讲，我国的钢铁工业对世界产生了重要影响，我国不仅是产钢大国，而 且已经开始迈入钢铁强国的行列，如图5所示。图5我国粗钢产量的变化情况 第二节炼钢的任务及钢的分类、炼钢的任务炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提 高温度和调整成分。归纳为：四脱”（碳、氧、磷和硫），二去”（去气和去夹 杂），二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温， 加脱氧剂和合金化操作。（）钢中的磷对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。钢中磷的含量高会引起钢的冷脆”即从 高温降到0C以下，钢的塑性和冲击韧性降低，并使钢的焊接性能与冷弯性能变 差。磷是降低钢的表面张力的元素，随着磷含量的增加，钢液的表面张力降低显著， 从而降低了钢的抗裂性能。磷是仅次于硫在钢的连铸坯

8、中偏析度高的元素，而且在铁固熔体中扩散速率很 小，因而磷的偏析很难消除，从而严重影响钢的性能，所以脱磷是炼钢过程的重 要任务之一。磷在钢中是以Fe3P或Fe2P形式存在，但通常是以P来表达。炼 钢过程的脱磷反应是在金属液与熔渣界面进行的。不同用途的钢对磷的含量有严格要求：非合金钢中普通质量级钢P0.045%优质级钢P0.035%特殊质量级钢P0.025%有的甚至要求P0.020%时，由于凝固偏析，Fe-FeS共晶体分布于晶界处，在1150- 1200C的热加工过程中，晶界处的共晶体熔化，钢受压时造成晶界破裂，即发生 热脆”现象。如果钢中的氧含量较高，FeS与FeO形成的共晶体熔点更低（940C），更加剧 了钢的热脆”现象的发生。锰可在钢凝固范围内生成MnS和少量的FeS,纯MnS的熔点为1610C，共晶体 FeS-MnS （占93.5% ）的熔点为1164C，它们能有效地防止钢热加工过程的热 脆”冶炼一般钢种时要求将Mn控制在0.4%-0.8%。在实际生产中还将Mn/S比作为 个指标进行控制，Mn/S対钢的热塑性影响很大。从低碳钢高温下的拉伸实 验发现提高Mn/S比可以提高钢的热延展性

9、。一般Mn/S时不产生热脆，如 图6所示。图6 Mn/S比对低碳钢热延展性的影响硫还会明显降低钢的焊接性能，引起高温龟裂，并在焊缝中产生气孔和疏松，从 而降低焊缝的强度。硫含量超过0.06%时，会显著恶化钢的耐蚀性。硫还是连铸 坯中偏析最为严重的元素。不同钢种对硫含量有严格的规定：非合金钢中普通质量级钢S0.045%优质级钢S0.035,特殊质量级钢S0.025%有的钢种要求如管线钢S0.005,甚至更低。对于某些钢种，如易切削钢，硫则作为合金元素加入，要求S=0.08%-0.20%（三）钢中的氧在吹炼过程中，向熔池供入了大量的氧气，到吹炼终点时，钢水中含有过量的 氧，即钢中实际氧含量高于平均值。若不脱氧，在出钢、浇铸中，温度降低，氧溶解度降低，促使碳氧反应，钢液剧 烈沸腾，使浇铸困难，得不到正确凝固组织结构的连铸坯。钢中氧含量高，还会产生皮下气泡，疏松等缺陷，并加剧硫的热脆作用。在钢的 凝固过程中，氧将会以氧化物的形式大量析出，会降低钢的塑性，冲击韧性等加 工性能。般测定的是钢中的全氧，即氧化物中的氧和溶解的氧之和，在使用浓差法定氧 时才是测定钢液中溶解的氧，在铸坯或钢材中取样时是全氧样。脱氧的任务：根据具体的钢种，将钢中的氧含量降低到所需的水平，以保证钢水在凝固时得到 合理的凝

《转炉炼钢工艺流程汇总》由会员cl****1分享，可在线阅读，更多相关《转炉炼钢工艺流程汇总》请在金锄头文库上搜索。