炼钢工艺流程及典型案例介绍.ppt

炼钢培训讲义 目 录 第一章：炼钢主要任务、反应原理及工艺流程 第二章：氧气转炉的主要任务、附属设备 第三章:精炼炉 第四章：连铸（铁包、钢包、中间包） 第五章：氧气转炉喷溅的控制 ② 脱氧：由于在转炉冶炼过程中，向熔池中输入大量的氧以氧化杂质，致使钢液中溶入一定量的氧，它将大大影响钢的质量。因此，需降低钢中的含氧量。一般是向钢液中加入比铁有更大亲氧力的元素来完成（如Al、Si、Mn等合金）。 ③ 去除气体和非金属夹杂物：钢中气体主要指溶解在钢中的氢和氮；非金属夹杂物包括氧化物、硫化物、磷化物、氮化物以及它们所形成的复杂化合物。在转炉冶炼中，主要靠碳—氧反应时产生CO气泡的逸出，引起熔池沸腾来降低钢中气体和非金属夹杂物。 ⑶ 调整钢液成份和温度。 为保证钢的各种物理、化学性能，除控制钢液的碳含量和降低杂质含量外，还应加入适量的合金元素使其含量达到钢种规格范围；为保证钢液能顺利浇铸，根据冶炼过程的要求不断将钢液温度调整到合适的范围。 ⑷ 将钢液浇铸成质量合格的钢坯。 通过连铸，将钢液浇铸成各种不同断面、不同尺寸的质量合格的钢坯。 炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、升温、搅拌等手段完成炼钢基本任务 1.2炼钢反应的原理 炼钢的化学反应： （1）硅的氧化与还原[Si]+{O2}＝(SiO2) [Si]+2(FeO)＝(SiO2)+2[Fe] （2）锰的氧化与还原 [Mn]+[FeO]＝(MnO)+[Fe] （3）脱碳反应 [C]+[O]＝{CO} （4）脱磷反应 [P]+2(FeO)=(P2O5)+2Fe 2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO· P2O5)+5Fe （5）脱硫反应 [FeS]+(CaO)＝(CaS)+(FeO) [FeS]+(MnO)＝(MnS)+(FeO) [FeS]+(MgO)＝(MgO)+(FeO) 1.4 炼钢生产工艺及主要设备流程图 工艺流程图 第二章 氧气转炉主要任务 氧气转炉的主要任务： 以铁水和废钢为原料，向转炉熔池吹 入氧气，使杂质氧化，杂质元素氧化热提 高钢水温度，一般在25-35分钟内完成一 次精炼的快速炼钢法。包括混铁炉、顶底 吹转炉和炉后喂丝机三个部分。 特点： 2.1氧气转炉主要设备 混铁炉： 高炉和转炉之间的炼钢辅助设备。主要用于调节和均衡高炉和转炉之间铁水供求的设备，保证不间断地供给转炉需要的铁水，铁水在混铁炉中储存和混匀铁水成份及均匀温度，对转炉炼钢非常有利。 2.1 氧气转炉炉体结构（主体结构） 炉底结构有两种类型，即固定式 炉底和可拆卸式活底。炉壳要具有足 够的强度和刚度，一般采用低合金钢 容器钢板制作 。 托圈、耳轴是用以支撑炉体和传 递动力矩的机构。转炉和托圈的全部 载荷都通过耳轴经轴承座传递给地基 炉底结构有两种类型，即固定式炉底 和可拆卸式活底。 倾动机构：能使转炉炉体正反旋转360度，在启动、旋转和制动时，能保持平稳，并能准确的停在要求的位置上，安全可靠。 电动机 减速装置 内衬： 氧枪由喷头、枪身和枪尾组成，通常吹 氧装置都带两只氧枪，一只工作，一只 备用。 枪身由三层同心圆钢管组成，枪尾与 进水管、出水管和进氧管相连。 喷头 ：是将压力能转换成动能的能量器， 目前氧枪使用的喷头多为拉瓦喷头。 2.4氧气转炉的辅助设备 2.4氧气转炉的辅助设备 2.5氧气转炉的气体 一、氧气 氧气是氧气转炉炼钢的主要氧化剂，要求含氧量达到99.5%以上，并脱除水分与皂液。 工业用氧是通过制氧机把空气中的氧气分离、提纯来实现的。炼钢用氧由制氧厂供给，用管道输送到炉前。要求氧压稳定，满足吹炼所要求的最低压力，并且安全可靠。 二、氮气和氩气 氮气和氩气是制氧机制取氧气过程中的副产物，由于氮气和氩气的沸点都比氧气低，因此在液态空气加热精馏时，通过不同的分离塔，精确地控制精馏温度和压力，就可以得到工业氮气和氩气。氩气与氧气的沸点十分接近，制取氩气更困难一些。 2.5氧气转炉的气体 2.6氧气转炉附属设备 四、一氧化碳 一氧化碳是可燃性气体，它在燃气中得到广泛应用。要求其纯度很高。 转炉煤气回收要求：含氧量小于于2%（公司执行小于1.2%）；一氧化碳含量高于20%；总之，主要的问题是防止爆炸和中毒，故应谨慎对待。 2.6氧