转炉炼钢工艺(主要是热平衡计算).doc

3氧气顶吹转炉炼钢工艺3.1一炉钢的操作过程要想找出在吹炼过程中金属成分和炉渣成分的变化规律首先就必须熟悉一炉钢的操作、工艺过程。在下面的图3-1中示出了氧气顶吹转炉吹炼一炉钢的操作过程与相应的工艺制度。由图可以清楚地看出氧气顶吹转炉炼钢的工艺操作过程可分以下几步进行：1）上炉钢出完并倒完炉渣后迅速检查炉体必要时进行补炉然后堵好出钢口及时加料。2）在装入废钢和兑入铁水后把炉体摇正。在下降氧枪的同时由炉口上方的辅助材料溜槽向炉中加入第一批渣料（石灰、萤石、氧化铁皮、铁矿石）其量约为总量的2／3～1／2。当氧枪降至规定的枪位时吹炼过程正式开始。当氧气流与溶池面接触时碳、硅、锰开始氧化称为点火。点火后约几分钟炉渣形成覆盖于熔池面上随着Si、Mn、C、P的氧化熔池温度升高火焰亮度增加炉渣起泡并有小铁粒从炉口喷溅出来此时应当适当降低氧枪高度。3）吹炼中期脱碳反应剧烈渣中氧化铁降低致使炉渣的熔点增高和粘度增大并可能出现稠渣（即“返干”）现象。此时应适当提高氧枪枪位并可分批加入铁矿石和第二批造渣材料（其余的1／3）以提高炉渣中的氧化铁含量及调整炉渣。第三批造渣料为萤石用以调整炉渣的流动性但是否加第三批造渣材料其加入量如何要视各厂生产的情况而定。4）吹炼末期由于熔池金属中含碳量大大降低则使脱碳反应减弱炉内火焰变得短而透明最后根据火焰状况供氧数量和吹炼时间等因素按所炼钢种的成分和温度要求确定吹炼终点并且提高氧枪停止供氧（称之为拉碳）、倒炉、测温、取样。根据分析结果决定出钢或补吹时间。5）当钢水成分和温度均已合格打开出钢口即可倒炉出钢。在出钢过程中向钢包内加入铁合金进行脱氧和合金化（有时可在打出钢口前向炉内投入部分铁合金）。出钢完毕将炉渣倒入渣罐。通常将相邻两炉之间的间隔时间（即从装钢铁材料到倒渣完毕）称为冶炼周期或冶炼一炉钢的时间。一般为20～40min。其中把吹入氧气的时间称为供氧时间或纯吹炼时间。它与炉子吨位大小和工艺的不同有关。3.2装入制度3.2.1装入制度内容及依据装入制度就是确定转炉合理的装入量合适的铁水废钢比。转炉的装入量是指主原料的装入数量它包括铁水和废钢。实践证明每座转炉都必须有个合适的装入量装入量过大或过小都不能得到好的技术经济指标。若装入量过大将导致吹炼过程的严重喷溅造渣困难延长冶炼时间吹损增加炉衬寿命降低。装入量过小时不仅产量下降而且由于熔池变浅控制不当炉底容易受氧气流股的冲击作用而过早损坏甚至使炉底烧穿进而造成漏钢事故对钢的质量也有不良影响。在确定合理的装入量时必须考虑以下因素：（1）要有合适的炉容比。炉容比一般是指转炉新砌砖后炉内自由空间的容积V与金属装入量T之比以V／T表示量纲为m3／t。转炉生产中炉渣喷溅和生产率与炉容比密切相关。合适的炉容比是从生产实践中总结出来的它与铁水成分、喷头结构、供氧强度等因素有关。例如铁水中含Si、P较高则吹炼过程中渣量大炉容比应大一些否则易使喷溅增加。使用供氧强度大的多孔喷头应使炉容比大些否则容易损坏炉衬。目前大多数顶吹转炉的炉容比选择在0.7～l.10之间表3-1是国内外转炉炉容比的统计情况。表3-1顶吹转炉炉容比炉容量t≤3050100～150150～200200～300>300V/Tm3/t0.92～1.150.95～1.050.85～1.050.7～1.090.7～1.100.68～0.94表3-2各厂顶吹转炉炉容比厂名首钢一炼太钢二炼首钢三炼攀钢本钢二炼鞍钢三炼首钢二炼宝钢一炼吨位/t305080120120150210300炉容比/m3·t-10.860.970.730.900.910.860.921.05大转炉的炉容比可以小些小转炉的炉容比要稍大些。目前我国一些钢厂转炉的炉容比见表3-2所示。（2）合适的熔池深度。为了保证生产安全和延长炉底寿命要保证熔池具有一定的深度。不同公称吨位转炉的熔池深度如表3-3所示。熔池深度Η必须大于氧气射液对熔池的最大穿透深度h一般认为对于单孔喷枪h／H≤0.7是合理的。表3-3不同公称吨位转炉的熔池深度公称吨位/t305080100210300熔池深度/㎜80010501190125016501949（3）对于模铸车间装入量应与锭型配合好。装入量减去吹损及浇注必要损失后的钢水量应是各种锭型的整数倍尽量减少注余钢水量。装入量可按下列公式进行计算。装入量=-合金用量×合金吸收率(%)（3-1）上式中有关单位采用t。此外确定装入量时还要受到钢包的容积、转炉的倾动机构能力、浇注吊车的起重能力等因素的制约。所以在制订装入制度时既要发挥现有设备潜力又要防止片面的不顾实际的盲目超装以免造成浪费和事故。3.2.2装入制度类型氧气顶吹转炉的装入制度有：定量装入制度、