转炉炼钢工艺.doc

转炉炼钢工艺
转炉炼钢工艺绪论1、转炉炼钢法的分类转炉是以铁水为主要原料的现代炼钢方法。该种炼钢炉由圆台型炉帽、圆柱型炉身和球缺型炉底组成。炉身设有可绕之旋转的耳轴，以满足装料和出钢、倒渣操作，故而得名。酸性空气底吹转炉——贝塞麦炉（英国1856年）空气转炉{碱性空气底吹转炉——托马斯炉（德国1878年）碱性空气侧吹转炉（中国1952年）转炉{氧气顶吹转炉——LD（奥地利1952年）氧气转炉{氧气底吹转炉——OBM（德国1967年）顶底复吹转炉（法国1975年）2、氧气顶吹转炉炼钢法简介(1)诞生的背景及简称现代炼钢生产首先是一个氧化精炼过程，最初的贝氏炉和托马斯炉之所以采用空气吹炼正是利用其中的氧。二次世界大战以后，工业制氧机在美国问世，使利用纯氧炼钢成为可能，但原来的底吹方式炉底及喷枪极易烧坏。美国联合碳化物公司于1947年在实验室进行氧气顶吹转炉的实验并获成功，命名为BOF。奥地利闻之即派有关专家前往参观学习，回来后于1949年在2吨的转炉上进行半工业性实验并获成功，1952年、1953年30吨氧气顶吹转炉分别在Linz和Donawitz建成投产，故常简称LD。1967年12月德国与加拿大合作发明了氧气底吹转炉，使用双层套管喷嘴并通以气态碳氢化合物进行冷却。1975年法国研发了顶底复吹转炉，综合了LD和OBM的优点，77年在世界年会上发表。(2)氧气顶吹转炉的特点1）优点氧气顶吹转炉一经问世就显示出了极大的优越性，世界各国竟相发展，目前成为最主要的炼钢法。其优点主要表现在：（1）熔炼速度快，生产率高（一炉钢只需20分钟）；（2）热效率高，冶炼中不需外来热源，且可配用10%～30%的废钢；（3）钢的品种多，质量好（高低碳钢都能炼，S、P、H、N、O及夹杂含量低）；（4）便于开展综合利用和实现生产过程计算机控制。2）缺点当然，LD尚存在一些问题，如吹损较高（10%，）、所炼钢种仍受一定限制（冶炼含大量难熔元素和易氧化元素的高合金钢有一定的困难）等。3氧气转炉的发展趋势对于氧气顶吹转炉的推广和普及首推日本迅速，且引导了LD的发展趋势：（1）容量大型化（相对投资较小）；（2）配加炉外精炼以增加品种，提高质量（理论上可炼任何钢种）；（3）引入底吹技术，实施复合吹炼（减少喷溅，降低吹损）；（5）实现冶炼过程计算机控制。1转炉炼钢的原材料引言转炉炼钢所用原材料可分为金属料和非金属料两大类。原材料质量的好坏，不仅关系到吹炼操作的难易，而且会影响钢的产量、质量和生产成本。1.1金属料转炉炼钢的金属料主要是铁水、废钢和铁合金。1.1.1铁水1作用：转炉炼钢的主原料，一般占装入量的70%以上。2要求铁水应符合一定要求，以简化和稳定操作并获得良好技术经济指标。1）温度≥1250℃而且稳定铁水温度的高低，标志着其物理热的多少。较高的铁水温度，不仅能保证转炉吹炼顺利进行，同时还能增加废钢的配加量，降低生产成本。因此，希望铁水的温度尽量高些，一般应保证入炉时仍在1250℃～1300℃以上。另外，还希望铁水温度相对稳定，以利于冶炼操作和生产调度。2）成分合适而且波动小转炉炼钢的适应性较强，可将各种成分的铁水吹炼成钢。但是，为了方便转炉操作及降低生产成本，铁水的成分应该合适而稳定。（1）铁水的含磷量≤0.4%：磷会使钢产生“冷脆”现象，是钢中的有害元素之一。转炉单渣法冶炼时的脱磷效果为85%～95%，普碳钢的含磷量通常要求≤0.04%,因此，国标规定铁水的含磷量小于0.4%。需要指出的是，高炉内不能去磷，如果铁水的含磷量超过0.4%,或者吹炼低磷钢，则需采用双渣法冶炼或对铁水进行预脱磷处理。（2）铁水的含硫量≤0.07%：硫会使钢产生“热脆”现象，也是钢中的有害元素。转炉的脱硫效果不理想，单渣法冶炼时的脱硫率仅为30%～35%，而通常要求钢液的含硫量在0.05%以下，因此国标规定铁水含硫量≤0.07%。如果铁水含硫量超过0.07%或吹炼低硫钢，则需采用双渣法冶炼或对铁水进行预脱硫处理。（3）铁水的含硅量：铁水中的硅是转炉炼钢的主要发热元素之一，含硅量每增加0.1%，废钢比可增加1.3%～1.5%。对于大、中型转炉，铁水含硅量以0.5%～0.8%为宜。小型转炉的热损较大，铁水的含硅量可以高些。若含硅量低于0.5%,铁水的化学热不足,会导致废钢比下降,小容量转炉甚至不能正常吹炼；反之，如果铁水含硅量高于0.8%,不仅会增加造渣材料的消耗，而且使炉内的渣量偏大，过多的渣量容易引起喷溅，增加金属损失。另外，铁水含硅量高时，初期渣子的碱度低，对炉衬的侵蚀作用加剧；同时，初期渣中的二氧化硅含量高，这会使渣中的FeO、MnO含量相对降低，容易在石灰块表面生成一层熔点为2130℃的2CaO•SiO2外壳，阻碍石灰熔化，降低成渣速度，不利于早期的去磷。应该指出的是，一些钢