第5章转炉炼钢分解.ppt

第五章 转炉炼钢 武汉科技大学冶金工程系 周进东 5.1 转炉炼钢概述 5.1 转炉炼钢概述 所谓炼钢，就是将铁水、废钢等炼成具有所要求化学成分的钢，并使其具有一定的物理化学性能和力学性能。 炼钢的基本任务: 四脱：C、S、P、O； 二去：气体、夹杂； 二调整：温度、成分。 5.1 转炉炼钢概述 转炉炼钢以铁水和废钢为主原料，向转炉熔池吹入氧气，使杂质元素氧化，杂质元素氧化放热提高钢水温度，一般在25~35min内完成一次精炼的快速炼钢法。 5.2 转炉炼钢设备 转炉炼钢由转炉、转炉倾动机构、熔剂供应系统、铁合金加料系统、供氧系统、OG系统、钢包及钢包台车、渣罐及台车等部分组成。 5.2 转炉炼钢设备 （1）转炉炉体 转炉作为反应容器，用于装铁水和废钢。转炉炉体由炉壳、托圈、耳轴和耳轴轴承座四部分组成。 5.2 转炉炼钢设备 3）熔剂供应系统 熔剂供应系统一般由贮存、运送、称量和向转炉加料等几个环节组成。 熔剂通过皮带运输机运送到转炉的高位料仓，称量后加入到转炉。 熔剂用于炼钢的造渣、保护炉衬和冷却钢水，主要有：石灰、轻烧白云石和生白云石、萤石、矿石和氧化铁皮等。 5.2 转炉炼钢设备 铁合金供应系统一般由贮存、运送、称量和向钢包加料等几个环节组成。 熔剂通过皮带运输机运送到中位料仓，称量后加入到钢包。铁合金用于钢水的脱氧和合金化。 转炉炼钢常用的铁合金有锰铁、硅铁、硅锰铁和铝等。 5.2 转炉炼钢设备 5.2 转炉炼钢设备 5）供氧系统 供氧系统一般是由制氧机、加压机、中间储气罐、输氧管、控制闸阀，测量仪表及喷枪等主要设备组成。 供氧系统是炼钢工艺中的关键技术，送氧管道和氧枪是炼钢工艺的关键设备之一。氧枪由枪身和喷头组成。 枪身是由三种不同直径的无缝钢管套装而成，通水冷却。 喷头用导热良好的紫铜制成，孔形状一般采用拉瓦尔管的形状，大型转炉普遍应用了三孔﹑四孔﹑五孔喷头。 5.2 转炉炼钢设备 氧枪结构示意图 5.2 转炉炼钢设备 6）底部供气系统 顶底复吹技术的关键部件是复吹转炉的底部供气元件。 底部供气元件分为两大类，即喷嘴型和砖型。 5.2 转炉炼钢设备 7）烟气处理系统（OG系统） 转炉炉内的气体称为炉气，炉气离开炉口进入烟罩后称为烟气。 氧气转炉在吹炼期间产生大量含尘炉气，其温度高达1400~1600℃，炉气中含有大量CO和含铁60％左右的粉尘。 转炉炉气的处理方法主要有燃烧法和未燃烧法。 未燃法是在炉口上方采用可以升降的活动烟罩，使炉气在收集过程中尽量不与空气接触，经降温除尘净化后，通过风机抽入煤气回收系统中。 5.2 转炉炼钢设备 5.2 转炉炼钢设备 8）钢包及钢包台车 钢包用于盛装钢水；钢包台车将钢水运送到不同的加工、处理地点。 9）渣罐及台车 渣罐用于盛装热炉渣；钢渣台车将热炉渣运送到不同的加工、处理地点。 5.3 转炉炼钢过程 5.3.1 转炉炼钢原料 5.3 转炉炼钢过程 铁水是氧气转炉炼钢的基本原料，一般占金属料的70～100％。 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。 5.3 转炉炼钢过程 铁水成分 Si：发热元素之一，生成的SiO2是渣中主要的酸性成分，它是决定炉渣碱度和石灰消耗量的关键因素。铁水中含硅量以0.20%~0.80%为宜。 Mn：有益元素，[Mn]一般在0.5%左右。 P：有害元素，导致钢冷脆，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，导致钢热脆。[S]0.04％。采用铁水预处理脱硫， [S]0.015％。 5.3 转炉炼钢过程 铁水温度 铁水温度一般要保证大于1250℃，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。 5.3 转炉炼钢过程 废钢用量占钢铁料的20％～30％。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。 5.3 转炉炼钢过程 转炉炼钢中使用的各种铁合金进行脱氧。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。 5.3 转炉炼钢过程 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