转炉炼钢培训.ppt

员工培训资料第三章炼钢（steelmaking）主要内容3.1炼钢的基本任务3.2炼钢炉渣3.2.1炼钢炉渣的作用3.2.2炼钢炉渣的来源及其组成3.2.3炼钢炉渣的主要性质3.3炼钢过程的基本原理3.3.1炼钢熔池中氧的来源及铁液中元素的氧化方式直接氧化方式吹入的氧气由于动力学的原因首先与铁液中的Fe原子反应形成FeO进入炉渣同时使铁液中溶解氧[O]。炉渣中的（FeO）和溶解在铁液中的[O]再与元素发生间接氧化。其反应为：｛O2｝+Fe=(FeO)(FeO)=Fe+［O］如：2［O］+[Si]=(SiO2)或2(FeO)+［Si］=2Fe+(SiO2)在渣-金界面上往往产生元素的间接氧化反应。3.3.2炼钢熔池中元素的氧化次序1.Cu﹑Ni﹑Mo﹑W等元素氧化的ΔGo线都在Fe氧化ΔGo线之上。从热力学角度来说在炼钢吹氧过程中这些元素将受到Fe的保护而不氧化。2.Cr﹑Mn﹑V﹑Nb等元素的氧化程度随冶炼温度而定。3.Al﹑Ti﹑Si﹑B等元素氧化的ΔGo线在图中位于较低的位置它们最易氧化。在实际生产中这些元素作为强脱氧剂使用。注意：虽然在炼钢温度下Fe氧化的ΔGo线高于其它元素氧化的ΔGo线但由于铁液中大多数为Fe原子氧与Fe原子接触机会多故在实际上Fe还是会氧化。3.3.3脱碳反应脱碳反应的作用3.3.4硅的氧化3.3.5锰的氧化与还原3.3.6脱磷反应用碱性炉渣进行脱磷的反应为：在渣-金界面3(CaO)+2[P]+5[O]=(3CaO·P2O5)3(CaO)+2[P]+5(FeO)=(3CaO·P2O5)+5Fe在渣-金-气界面3(CaO)+2[P]+5/2O2=(3CaO·P2O5)3.3.7脱硫反应炉渣脱硫原理气化脱硫3.3.8钢的脱氧沉淀脱氧扩散脱氧是利用降低系统的压力来降低钢液中氧含量的脱氧方法。它只适用于脱氧产物为气体的脱氧反应如[C]-[O]反应。这种脱氧方法常用于炉外精炼中如RH真空处理﹑VAD﹑VD等精炼方法都可实现钢液的真空脱氧。3.3.9脱气降低钢中气体的措施3.3.10去除钢中夹杂物钢中夹杂物的分类降低钢中夹杂物的措施3.4炼钢用原材料3.4.1.1铁水（或生铁块）铁水成分铁水温度3.4.1.2废钢3.4.1.3铁合金3.4.2辅助材料3.4.2.1造渣材料3.4.2.2氧化剂3.4.2.3冷却剂3.4.2.4还原剂和增碳剂3.5铁水预处理工艺铁水脱硫的优势铁水预脱硫方法KR法1－脱硫剂；2－搅拌器；3－至除尘铁水预脱硫工艺铁水预脱硫扒渣工艺铁水脱硫反应3.6转炉炼钢3.6.1氧气转炉炼钢的发展顶底复吹转炉3.6.2顶底复吹转炉炼钢的设备3.6.2.1炉子系统3.6.2.2供气系统氧枪结构示意图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。3.6.2.3供料系统1）铁水供应向转炉供应废钢一般采用废钢槽方式。流程：磁盘吊车装槽→桥式吊车+废钢槽→转炉。转炉的造渣剂采用以下的供应方式：地下储料仓→胶带运输机→高位料仓→称量漏斗→汇总漏斗→溜槽→转炉。下图还给出了向钢包中加入铁合金的主要设备。3.6.2.4烟气处理系统转炉全湿法（OG法）烟气净化系统3.6.3复吹转炉吹炼工艺2006.10.13/20:46:513.6.3.1吹炼工艺流程2006.10.13/20:46:51转炉操作进程3.6.3.2吹炼过程元素的变化氧化中期Si、Mn氧化结束熔池温度升高供给的氧几乎全部用于脱碳。脱碳速度达到最大且几乎不变。这一时期称为吹炼中期又叫碳氧化期w[c]=3.0%-3.5%时进入吹炼中期。氧化后期随着碳含量下降在钢液与气相的边界层中碳的浓度梯度逐渐下降使得脱碳速度越来越小。脱碳速度由大变小。这一时期称吹炼末期又叫碳氧化后期。除碳外其他元素变化不大主要进行终点操作。当w[c]﹤0.3%-0.7%时进入吹炼末期。吹炼过程中金属液和炉渣成分的变化3.6.3.3吹炼工艺制度1装料制度2供氧制度在实际吹炼中喷头结构﹑氧气工作压力和流量通常保持一定所以可以通过控制枪位来控制吹炼过程向熔池中的供氧和熔池的搅拌。枪位指喷头到静止金属熔池液面的距离。高枪位指该距离大低枪位指该距离小。