第三章转炉炼钢工艺1.pptVIP

* 转炉炼钢供氧制度 冶金中准确的乳化概念: 金属液滴或气泡弥散在炉渣中。 ①、若液滴或气泡量较小而且在炉渣中可以自由运动，则该现象叫渣-钢、渣-气乳化或渣-钢-气乳化； 渣-钢乳化是冲击坑上沿流动的钢液被射流撕裂成金属滴所造成的。 ②、若炉渣中仅有气泡，而且数量多或气泡大，使气泡无法自由运动，则该现象叫炉渣泡沫化。 可见，炉渣泡沫化是渣气乳化体系的一种特例。 由于渣滴或气泡也能进入到金属溶体中，因此转炉中还存在金属溶体中的乳化体系。 * 转炉炼钢供氧制度 经估算能得出比表面积的数量级。如吨钢耗氧为：50~56m3/t，则：乳化金属液滴的比表面积为：1850~2072m2 /t。 （平炉： 0.18~0.4m2 /t ,大3~5个数量级） 以100t转炉为例，凹坑体积约为10L，表面积约为0.1m2，而反应区内液滴的总表面积却超过1m2，至少比凹坑表面积大一个数量级。 由此可见，氧气顶吹转炉炼钢过程中形成的渣-金-气乳化液和泡沫渣所产生的巨大比表面积是高反应速率的原因所在。 * 结论： 氧射流与熔池的相互作用产生如下结果: 1).形成冲击区及凹坑； 2).形成三相乳化液； 3).部分氧流形成反射流股. 转炉的传氧载体有： 1)炉渣(以(FeO)为主 )； 2)金属液滴； 3)乳化相； 4)铁矿石(少量). 氧化反应方式： [元素]-{O2}、 [元素]-[O]、 [元素]-(FeO) * 炼钢过程中，碳-氧反应不仅完成脱碳任务，还有 以下作用: 1)加大钢-渣界面，加速物理化学反应的进行; 2)搅动熔池，均匀成分和温度； 3)有利于非金属夹杂的上浮和有害气体的排出； 4)有利于熔渣的形成； 5)放热升温； 6)爆发性的碳氧反应会造成喷溅。 * 三.供氧参数 供氧：是指如何最合理地向熔池供给氧气，创造炉内良好的物理化学条件，完成吹炼任务。 供氧制度：是指根据生产条件确定恰当的供氧强度，选择和确定喷头结构、类型和尺寸，制定 合理的氧枪操作方法。 当氧枪的结构、类型和尺寸确定后，吹炼过程中能调节的供氧参数是枪 位和工作氧压。 * 转炉炼钢供氧制度 1.供氧压力 供氧压力应保证使射流出口速度达到超音速，并使喷头出口处氧压稍高于炉膛内炉气压力，对于三孔喷头来说，供氧压力p0可按经验公式确定： —氧气温度，K； Q—氧气流量，m3/min； d临 —喷头喉口直径，mm。 目前，大型转炉的供氧压力通常为0.8~1.2Mpa。 * 转炉炼钢供氧制度 2.氧气流量和供氧强度 氧气流量指单位时间内向熔池的供氧量，供氧强度指单位时间内每吨金属的供氧量。这里， 氧气流量= * 供氧强度= 目前，多数转炉的供氧强度控制在2.5~4.5m3/(t.min)。 依据：炉子大小、炉容比。 炉容量It 55 80 90 250 300 (厂名) (威远钢厂) (太钢二炼钢) (涟钢〉 (宝钢二炼钢) (宝钢一炼钢〉 Ilm3? (t. min)-l 4. 3 4. 1 4. 2 3. 33 3. 78 * 转炉炼钢供氧制度 四.供氧操作 供氧操作是指调节氧压或者枪位，达到调节氧气流量、喷头出口气流压力及射流与熔池的相互作用程度，以控制化学反应进程的操作。 供氧操作分为恒压变枪、恒抢变压和分阶段恒压变枪几种方法。在国内，多采用分阶段恒压变枪操作法。 * * 对熔池的物理作用 对熔池的化学作用 调节 枪位 枪位 冲击面积 冲击深度 脱磷、脱硫、脱碳 化 渣 喷 溅 过高 过大 过浅 提高脱磷、脱硫速度。脱 化渣快，能促进 渣中(FeO)多，易 降低 碳速度低 脱磷、脱硫 引起喷溅 枪位 过低 过小 过深 影响脱磷、脱硫速度。搅 化渣慢，影响早 氧气流股对熔池冲击 提高 动好，供氧足，脱碳速度高 期脱磷、脱硫 力过大，易引起喷溅 枪位 * 思考题 1.转炉是通过哪些手段完成冶炼一炉钢的冶炼任务?说明在冶炼周期内五大元素和温度的变化规律. 2.什么是氧射流(特征)?它对转炉炼钢有哪些重要作用(物、化等)?分析LD冶炼周期短的内在原因. 3.重要概念:炉容比、乳化现象、一次反应区、供氧强度. 4.什么是硬吹和软吹?枪位与冶炼操作参数有何关系？ * ? 炼钢任务： 1、杂质(P 、 S等)元素、有害气体及夹杂物的去除； 2、多余元素(C等)的氧化； 3、调整成分、调整温度，达到所炼钢种的要求； 获得合格钢坯或钢锭。 四脱、二去、二调整 * 第一节 氧气顶吹转炉炼钢工艺简介 一. 一炉钢的冶炼过程 转炉一炉钢的冶炼过程包括： 装料 吹炼（供氧、造渣） 脱氧与合金化