转炉炼钢工艺过程.ppt

脱氧：向钢液加入某些脱氧元素，脱除其中多余氧的操作。 合金化：加入一种或几种合金元素，使其在钢中的含量达到钢种规格要求的操作。 区别：合金元素的价格通常较高，希望尽量少氧化；脱氧元素则比较便宜，先加入，让其充分脱氧以免后加入的合金元素氧化。 联系：二者都是向钢液加入铁合金，同时加入钢液的脱氧剂必然会有部分溶于钢液而起合金化的作用，如使用Fe-Si、Fe-Mn脱氧的同时调整钢液的硅锰含量；加入钢液的合金元素，因其与氧的亲和力大于铁也势必有一部分被氧化而起脱氧作用。转炉的脱氧与合金化的操作常常是同时进行的。 脱氧及合金化 第三十一页，共五十九页。 四、转炉炼钢原理、工艺流程及设备 1、原理： 转炉炼钢法同其他炼钢法主要区别在于不借助外加能源，仅靠吹入熔池的空气或氧气与生铁水中各种元素的放热氧化反应完成脱碳和脱除杂质的任务，并将钢液加热到出钢（1600℃或更高）温度。 第三十二页，共五十九页。 2、氧气顶吹转炉工艺流程 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。 第三十三页，共五十九页。 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； 倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）； 降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3～5min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱） 3～5min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）； 倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢； 出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。 顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程 第三十四页，共五十九页。 顶吹转炉冶炼视频 第三十五页，共五十九页。 氧化? 当空气或氧气吹入铁水时，生铁中易氧化元素就开始氧化,产生的氧化物和加入的石灰形成炉渣。各项元素按其与氧结合能力的顺序依次氧化。首先氧化的是硅、锰和少量的铁。开始时因温度低(1200～1300℃)，而且石灰溶解很慢，组成低氧化钙的铁-锰-硅酸渣。随着温度升高，碳开始激烈地进行氧化。随石灰逐渐溶解，炉渣转变为硅酸钙渣或磷酸钙渣,磷和硫亦被脱除,熔池铁液中各种元素氧化的先后顺序为硅、钒、锰、铬。碳随着温度的提高而分别先于有关元素。 脱氧? 转炉吹炼终了时，钢液中存在着少量过剩的溶解氧，一般为0.01～0.08％。其含量主要取决于终点钢水的碳含量。但在固体钢中氧的溶解度很低,仅为0.002～0.003％,因此在浇铸后的钢水凝固过程中，氧便以FeO形式析出,影响钢的质量。所以,要炼成合格的钢,就必须脱氧。脱氧是将与氧亲和力较大的元素及其合金作为脱氧剂加入钢液中，利用脱氧产物不溶于钢液而析出上浮脱离钢液的原理,使钢中的含氧量降到规定限度之下。在生产中常用的脱氧元素锰、硅、铝,它们的脱氧能力依次递增。为提高脱氧效率,使脱氧产物易于形成大颗粒排出，脱氧剂的加入一般应采用由弱到强的顺序，即先加锰铁，再加硅铁，最后加铝（或铝铁）。 第三十六页，共五十九页。 3、转炉炼钢主要工艺设备简介 （1）转炉 　　 炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。 （2）钢包精炼炉　　 用电弧炉熔化炉料，然后将钢液倾入钢包精炼炉中，用氩气进行吹炼，能有效地清除钢液中的气体和夹杂物，提高钢液的质量。在钢包精炼炉基础上发展起来的氩氧脱碳（AOD）法和真空氩氧脱碳（VOD）法是冶炼高纯净度钢液，特别是低碳的高纯净度钢液的先进方法，特别适用于生产高强度钢、超高强度钢等钢种。 　　 第三十七页，共五十九页。 　　 第三十八页，共五十九页。 AOD精炼炉:　　AOD即氩氧脱碳精炼炉，是一项用于不锈钢冶炼的专有工艺。AOD炉型根据容量有3t、6t、8t、10t、18t、25t、30t等。装备水平也由半自动控制发展到智能计算机控制来冶炼不锈钢。 VOD精炼炉:　　VOD即真空氩氧脱碳精炼炉是在真空状态下进行吹氧脱碳的炉外精炼炉，它以精炼铬镍不锈钢、超低碳钢、超纯铁素体不锈钢及纯铁为主。将初炼钢液装入精炼包中放入密封的真空罐中进行吹氧脱碳、脱硫、脱气、温度调整、化学元素调整。 有三个阶段：1.吹氧阶段 2.吹氩-氧混合气体阶段 3.吹氩阶段