HARDOX耐磨板炼钢工艺及注意事项.ppt

2006.10.13 武科大《冶金概论》讲义—Zhchy HARDOX500耐磨板炼钢工艺及注意事项 主要内容 4.1 炼钢用原材料 4.2 铁水预处理工艺 4.3 氧气转炉炼钢的发展 4.4 顶底复吹转炉炼钢的设备 4.5 复吹转炉吹炼工艺 4.1炼钢用原材料 4.1.1 金属料 铁水； 废钢； 铁合金； 4.1.2 辅助材料 造渣材料； 氧化剂； 冷却剂； 还原剂和增碳剂。 铁水（或生铁块） 铁水是氧气转炉炼钢的基本原料，一般占金属料的70～100％；电炉只用生铁块作配碳用。 铁水成分和铁水温度是否适当和稳定，对简化和稳定转炉操作并获 得良好的技术经济指 标非常重要。 铁水成分 Si：发热元素，转炉热量来源。 [Si]一般在0.4～0.8％范围内 Mn：有利元素。[Mn]一般在0.2～0.4％左右 P：有害元素，强发热元素。P是高炉不能去除的元素，故只能要求[P]稳定，采用铁水预处理脱磷或相应的炼钢方法来去除。 S：有害元素。[S]0.04％。采用铁水预处理脱硫， [S]0.015％。 铁水温度 铁水温度应1200～1300℃，且保持稳定，以利于炉子热行，迅 速成渣。 有铁水预处理工艺， 铁水温度应适当提高。 废钢 废钢是电炉炼钢的基本原料，用量占钢铁料的70％～90％。对转炉来说，既是金属料也是冷却剂。 合金钢废钢应按所含合金分组堆放。 应严防混入有害杂质和危险品，并减少带入的泥沙、耐火材料和炉渣等。 对外形尺寸和单重过大的 废钢，应预先进行解体和 切割；对轻薄料要打包或 压块，以缩短装料时间。 铁合金 炼钢中广泛使用的各种脱氧和合金化元素与铁的合金。如Fe-Mn、Fe-Si、Fe-Cr；以及复合脱氧剂，如硅锰合金、硅钙合金、硅锰铝合金；还有铝、锰、镍等金属。 铁合金应合理选用以降低成本，使用前应烘烤以减少气体带入。另外要纯净，不得混有其它夹杂物，块度要适当。 造渣材料 石灰（CaO）。碱性炼钢方法的基本造渣材料，有强的脱磷、脱硫能力，对炉衬危害小。石灰要求含有效CaO大于80～85％，含S和SiO2低，块度小而均匀，且无细粉；生烧过烧率要小；不能潮解，应保持干燥、新鲜。 萤石（CaF2）。熔点低（1418），能使CaO熔点显著降低，加速化渣，改善渣的流动性。萤石要求：CaF285%。 白云石（MgO）。增加渣中Mg含量，以减少炉衬中MgO向炉渣中转移，且能促进前期化渣。 氧化剂 氧气。炼钢中氧的重要来源。一般要求氧气纯度应大于98％，冶炼低氮钢种时，应大于99.5％。还应脱除水分。 铁矿石、氧化铁皮。 铁矿石要求含铁高，SiO2、P和水分少，使用前要加热。 氧化铁皮要求杂质少，不含油污和水分，使用前必须烘烤。 冷却剂 废钢。冷却效果稳定、喷溅少，价格低。 富铁矿、团矿、烧结矿和氧化铁皮。利用它们所含FexOy氧化金属中的杂质时，需要吸收大量的热而起到冷却的作用。 石灰石。缺少以上冷却剂时，可以使用，CaCO3分解时吸收大量热量。 还原剂和增碳剂 电炉炼钢使用的还原剂和增碳剂有石墨电极、木炭、焦炭、电石、硅铁、硅钙、铝等。 HARDOX400耐磨板 氧气转炉冶炼中、高碳钢时，一般用含灰分很少的石油焦作增碳剂。 4.2 铁水预处理工艺 铁水预处理是指铁水进入炼钢炉之前对其进行脱除杂质元素或从铁水中回收有价值元素的一种工艺。 铁水预处理可分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理，前者有脱硫、脱硅、脱磷或同时脱磷脱硫；后者有铁水提钒、提铌等。 铁水脱硫的优势 铁水中的C、Si、P等元素的含量高，硫在铁水中的活度系数大； 铁水中氧势低，有利于脱硫反应的进行； 有利于直接使用一些强的脱硫剂如CaC2、金属镁等。 铁水预脱硫方法 依据采用脱硫剂的种类及其搅拌方法，目前生产中采用的炉外脱硫方法可分为四类：铁流搅拌法、机械搅拌法、气体搅拌法和插入法。用得较多的为机械搅拌法(KR法)和气体搅拌法(顶部喷吹法) 。 KR法:用实心旋转器搅拌铁水，脱硫剂为CaC2和石灰粉加Na2CO3。 顶部喷吹法:以载气（N2）将脱硫剂经顶部喷嘴喷入鱼雷型混铁车和铁水包的铁水中，脱硫剂为CaC2、Na2CO3。 铁水预脱硫方法 KR法 1－脱硫剂；2－搅拌器； 3－至除尘 铁水预脱硫工艺 铁水脱硫反应 铁水预处理脱硫常用的脱硫剂有CaC2、CaO、Na2CO3、Mg以及由它们组成的各种复合脱硫剂。 脱硫剂与铁水中的硫反应为： Mg（g）+[S]=MgS（S） CaO（S）+[S]=CaS（S）+[O] 4.3 氧气转炉炼钢的发展 现代转炉炼钢的发展大致分四个时期： 1）顶吹转炉炼钢技术的创立(1948~1956) 标