转炉炼钢工艺流程

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炼钢工艺流程简介

炼钢工艺流程简介

这是火焰切割的场景。
★铸坯的输送
经切割的铸坯利用辊道输送至冷床。这是铸坯 在运输辊道上的场景。
★铸坯的收集(冷床,推钢)
连铸坯通过步进式翻转冷床冷却,然后由推钢 机收集。这就是步进式冷床场景。
★铸坯堆垛
用夹钳将铸坯从冷床上吊至指定的堆放 场地码放成垛,等待外运。
这就是成品铸坯垛场景。
★铸坯外运
★测温取样
每炉钢出钢前必须符合工艺规定的温 度和化学成分的要求,因此冶炼到一定阶 段需要倒炉进行测温取样。温度在现场大 屏幕和主控室计算机上均有显示,试样则 需送到炉前化验室经直读光谱仪分析再报 出结果。
这就是炉前工正在测温取样的场景。
★转炉出钢
出钢过程中要实现的目标是脱氧、脱碳、 脱硫、合金化,为此要向钢包中加入铁合 金、脱氧剂、脱硫剂、覆盖剂等。为了实 现无渣或少渣出钢还得投抛挡渣球。
★向混铁炉兑入铁水
混铁炉是一种贮存铁水的容器,通过 多包铁水混兑可以均匀铁水温度和成分, 为转炉冶炼创造更好的原料条件。此外由 于混铁炉容量较大,它还是调节高炉和转 炉生产节奏的缓冲器。
这就是向混铁炉兑入铁水的场景。
★混铁炉出铁
根据转炉生ห้องสมุดไป่ตู้的需要,混铁炉随时可提供一定量的铁 水。这是混铁炉出铁的场景。出铁量通过铁水车上的电子 秤称量并在大屏幕上显示。
电弧炉炼钢是除转炉炼钢以外最主要的炼钢 方法,与转炉炼钢相比主要区别在于使用的原料 不一样:转炉主原料是铁水,有足够的热源,故 只要吹氧就可以了;而电炉则不同,其主要原料 是废钢,必须输入足够的能量才能将其熔化,而 电弧加热是很成熟的工业化大生产加热方法,故 电弧炉就自然成为以废钢为主原料的炼钢工艺所 选择的炉型了。除此而外现代化超高功率电炉炼 钢与转炉炼钢有许多相似之处,如吹氧氧化、挡 渣出钢、炉外精炼、连铸等二者无大差别。另外, 很多有电炉的厂也建高炉,采取向电炉加入一定 量铁水(一般为30%左右)代替废钢,这就是电 炉工艺与转炉更拉近一步。

炼钢的工艺流程

炼钢的工艺流程

炼钢的工艺流程:一、加料加料:向电炉或转炉内加入铁水或废钢等原材料的操作,是炼钢操作的第一步。

二、造渣造渣:调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。

目的是通过钢铁高炉钢铁高炉渣--金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。

例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,能够向金属液面中传递足够的氧,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。

三、出渣出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。

如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。

四、熔池搅拌熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。

熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。

五、脱磷减少钢液中含磷量的化学反应。

磷是钢中有害杂质之一。

含磷较多的钢,在室温或更低的温度下使用时,容易脆裂,称为"冷脆"。

钢中含碳越高,磷引起的脆性越严重。

一般普通钢中规定含磷量不超过0.045%,优质钢要求含磷更少。

生铁中的磷,主要来自铁矿石中的磷酸盐。

氧化磷和氧化铁的热力学稳定性相近。

在高炉的还原条件下,炉料中的磷几乎全部被还原并溶入铁水。

如选矿不能除去磷的化合物,脱磷就只能在(高)炉外或碱性炼钢炉中进行。

铁中脱磷问题的认识和解决,在钢铁生产发展史上具有特殊的重要意义。

钢的大规模工业生产开始于1856年贝塞麦(H.Bessemer)发明的酸性转炉炼钢法。

但酸性转炉炼钢不能脱磷;而含磷低的铁矿石又很少,严重地阻碍了钢生产的发展。

1879年托马斯(S.Thomas)发明了能处理高磷铁水的碱性转炉炼钢法,碱性炉渣的脱磷原理接着被推广到平炉炼钢中去,使大量含磷铁矿石得以用于生产钢铁,对现代钢铁工业的发展作出了重大的贡献六、电炉底吹电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。

转炉炼钢工艺流程

转炉炼钢工艺流程

转炉炼钢工艺流程转炉炼钢是一种常用的钢铁冶炼工艺,通过高温炼炉将生铁和废钢进行冶炼,以生产高品质的钢材。

下面将详细介绍转炉炼钢的工艺流程。

1. 原料准备转炉炼钢的原料主要包括生铁和废钢。

生铁是从高炉中得到的铁水,含有较高的碳含量,而废钢则是来自废旧钢材的回收利用。

在进行炼钢之前,需要对原料进行严格的筛选和分类,确保原料的质量符合生产要求。

2. 转炉炉前准备在进行转炉炼钢之前,需要对转炉进行一系列的准备工作。

首先是清理转炉内部的残渣和杂质,确保转炉内部的清洁。

然后对转炉进行加热,使其达到适宜的工作温度。

同时,还需要准备氧气、燃料和炉渣等辅助材料,以保障炼钢过程中的顺利进行。

3. 转炉炼钢过程转炉炼钢的主要过程包括炉前处理、吹炼、脱硫、脱磷、合金加入和出钢等环节。

首先是炉前处理,将预先准备好的生铁和废钢装入转炉中。

然后启动吹炼工艺,通过吹入高压氧气和燃料,使炉内的温度迅速升高,生铁和废钢开始熔化并发生氧化还原反应。

在这个过程中,炉内的温度可以达到数千摄氏度,将原料中的杂质和不纯物质燃尽,确保钢水的纯净度。

接下来是脱硫和脱磷的过程,通过向炉内加入适量的脱硫剂和脱磷剂,将钢水中的硫和磷等有害元素去除,提高钢材的质量和纯度。

在炼钢的过程中,根据需要还可以向炉内加入一定比例的合金元素,如铬、锰、钼等,以调整钢材的化学成分和性能。

最后是出钢过程,当炼钢结束后,通过倾炉口将炼好的钢水倒入钢包中,再经过连铸、轧制等工艺,最终得到成品钢材。

4. 转炉炼钢的优点转炉炼钢相比其他炼钢工艺具有以下优点:一是能够利用废钢资源,实现资源的循环利用;二是生产成本较低,能够生产出高品质的钢材;三是炼钢过程中能够控制钢材的化学成分和性能,满足不同用途的需要。

总之,转炉炼钢是一种成熟、高效的钢铁冶炼工艺,通过严格的工艺流程和操作规范,能够生产出优质的钢材产品,满足市场和用户的需求。

转炉炼钢工艺过程..

转炉炼钢工艺过程..

产生的氧化壳层,铁量约占70%-75%。氧化铁皮还 有助于化渣和冷却作用,使用时应加热烘烤,保持 干燥。
铁矿石中铁的氧化物存在形式是Fe2O3、Fe3O4和FeO
其氧含量分别是30.06%,27.64%和22.28%。
三、转炉冶炼五大制度
1. 装料制度
2. 供氧制度
3. 造渣制度 4. 温度制度
LD转炉
• 1970年后,由于发明了用
碳氢化合物保护的双层套 管式底吹氧枪 而出现了底 吹法,各种类型的底吹法 转炉(如OBM,Q-BOP,LSW等) 在实际生产中显示出许多 优于顶吹转炉之处,使一 直居于首位的顶吹法受到 挑战和冲击。
OBM装置
•继奥地利人Dr.Edaurd等 于1973年研究转炉顶底复 吹炼钢之后,世界各国普 遍开展了转炉复吹的研究 工作,出现了各种类型的 复吹转炉,到20世纪80年 代初开始正式用于生产。
(1)成分;
(2)带渣量; (3)温度。
1)硅(Si)
硅是重要的发热元素,铁水中含Si量高,炉内的化学热增加,铁水中Si量增
加0.10%,废钢的加入量可提高1.3%-1.5%。
铁水含Si量高,渣量增加,有利于脱磷、脱硫。
硅含量过高会使渣料和消耗增加,易引起喷溅,金属收得率降低,同时渣中 过量的SiO2,也会加剧对炉衬的侵蚀,影响石灰渣化速度,延长吹炼时间。 通常铁水中的硅含量为0.30%-0.60%为宜。
近几年中国年产钢量
2009
2007 2002 钢产量达到4.89亿t 粗钢产量达到 5.678亿t
2005 年产钢量为1.82亿t 2003 钢产量达到3.5亿t
预计2010年 将突破6亿t
钢产量首次突破2 亿t,达到2.234亿t

转炉炼钢的工艺流程

转炉炼钢的工艺流程

转炉炼钢的工艺流程转炉炼钢是一种常见的钢铁冶炼工艺,其基本流程包括原料处理、炉料加入、氧化还原反应、渣液处理和钢水出炉等五个阶段。

首先,需要对原料进行预处理。

原料通常是来自于铁矿石的粉末,其中包含铁矿石和废钢等。

原料需要经过破碎、筛分、混合等工艺,以保证原料的均匀性和适合特定炼钢工艺的物料性质。

其次,将经过处理的原料加入炉腔中。

炉腔内通常是高炉炼铁过程中所得到的铁水,它含有大量的铁和一定比例的杂质。

在加入原料时,需要控制原料的加入速度和方式,以保证炉腔内较好的燃烧条件和物料的混合均匀性。

然后,进行氧化还原反应。

炉腔内的原料在高温条件下与吹入的氧气进行反应,主要反应包括碳氧还原反应和矿石的氧化反应。

这些反应会产生大量的热量和废气,同时也会生成液态金属铁和渣液。

接下来是渣液处理。

渣液是氧化还原反应产生的一种物料,由氧化反应生成的渣液中含有大量的氧化物,需要进行炉后渣液处理。

渣液经过除渣、脱磷、脱硫等工艺处理后,可以作为其他冶炼工艺的原料或者用于其他冶金工艺。

最后是钢水出炉。

炉内的反应达到一定程度后,根据炼钢的要求,可以调节底吹氧气的量和吹炉时间,以减少钢中氧含量、降低杂质含量和改善钢水中的成分均匀性。

一段时间后,钢水可以从转炉中出炉,经过连铸工艺可以制成各种形状的钢材。

总体而言,转炉炼钢工艺流程包括原料处理、炉料加入、氧化还原反应、渣液处理和钢水出炉等五个阶段。

这一工艺在现代钢铁冶炼中得到广泛应用,能够实现大规模的、高效的钢铁生产。

同时,随着技术的不断发展,该工艺也在不断地改进和优化,为钢铁行业的可持续发展做出了重要贡献。

转炉炼钢工艺流程

转炉炼钢工艺流程

转炉炼钢工艺流程转炉炼钢工艺是一种重要的钢铁生产工艺,常用于中小型钢铁企业。

下面将为大家介绍转炉炼钢工艺的基本流程。

转炉炼钢是一种冶炼方法,它的主要原理是利用高温将生铁中的杂质氧化并脱除,使得铁中含碳量减少,从而生产出合格的钢铁产品。

该工艺主要分为以下几个步骤:首先,将生铁预处理。

生铁经过预处理之后,可以去除一部分含硫、磷等杂质。

预处理包括短暂的高温还原、碳酸钙煅烧等过程。

然后,将预处理后的生铁装入转炉内。

转炉是一个直立式圆形容器,内壁有耐火材料保护。

生铁装入转炉后,开始吹氧气。

吹氧气的目的是将生铁中的碳氧化为二氧化碳,使得含碳量降低。

接着,通过添加石灰石和硅石等脱硫剂。

这些脱硫剂被放入炉内,与融化的生铁反应,吸附并氧化掉生铁中的硫。

硫气随着炉排出,从而达到去除硫杂质的目的。

然后,再进行除磷。

除磷是利用石灰石、蛋白石等物质进行,它们可以与熔融的生铁反应,将磷杂质转化为更容易被吸附和排出的化合物。

通过这种方式,可以有效降低钢中的磷含量。

接下来,加入适量的合金元素。

根据需要生产的不同钢种,可以加入一些合金元素,如锰、铬、镍等。

这些合金元素的加入可以提升钢的性能和品质。

最后,进行温度调整和取样分析。

钢液需要在一定的温度范围内冷却,然后将一定的钢液放入真空状态下进行取样分析,以确定钢液中主要成分的含量。

根据取样分析结果,可以对转炉炼钢过程进行调整,以获得所需的合格产品。

总而言之,转炉炼钢工艺流程包括生铁预处理、吹氧、脱硫、除磷、加入合金元素、温度调整和取样分析等步骤。

通过这些步骤,可以将生铁中的杂质去除,并得到合格的钢铁产品。

这种工艺流程简单可行,因此被广泛应用于中小型钢铁企业。

转炉炼钢工艺流程

转炉炼钢工艺流程

转炉炼钢工艺流程转炉炼钢是一种常用的钢铁生产工艺,它通过将废钢和其他金属材料作为原料,在转炉中进行加热、冶炼和精炼,最终得到所需的高质量钢材。

下面将介绍转炉炼钢的详细工艺流程。

第一步是准备原料。

转炉炼钢的原料主要包括废钢、废铁、废钢水、废铁水以及其他合金。

这些原料需要经过分类、清洗和处理,以确保其符合炼钢的要求,并且可以安全投入到转炉中。

第二步是预热转炉。

在进行炼钢之前,需要先将转炉加热至所需的温度。

这是为了确保炉料可以充分熔化,并且提供足够的温度和条件进行冶炼和精炼。

第三步是装料。

在转炉预热完成后,需要将准备好的原料投入到转炉中。

这时,要注意根据配比要求准确计量原料的比例,并控制好料层的高度,以确保冶炼过程的稳定性和效果。

第四步是炉料的熔化和脱氧。

一旦装料完成,加热火焰会加热转炉内的料层,使料层逐渐熔化。

在炉料熔化的过程中,加入适量的脱氧剂,主要是铝、硅等元素。

脱氧剂的作用是除去熔化金属中的氧气,并形成夹杂物,以提高钢材的质量。

第五步是冶炼和精炼。

炉料熔化之后,会形成炉渣和炼钢渣。

在冶炼的过程中,需要加入石灰等辅助材料,以调整炉渣的成分和性质,从而获得所需的炼钢渣。

同时,还要通过加热火焰的调整等方式,控制炉温和氧气的供应,以达到冶炼和精炼的最佳条件。

第六步是调整成分和温度。

在冶炼和精炼过程中,可能需要根据钢的规格要求,进行调整成分和温度。

这可以通过加入特定的合金元素、对炉渣进行再加工等方式实现。

第七步是出钢和排渣。

当钢液的成分和温度达到要求后,可以通过倾转转炉或者自动排渣装置,将钢水和炉渣分离。

钢水会被收集到相应的容器中,用于后续的铸造或加工。

而炉渣则可以作为矿渣或再利用。

第八步是后处理。

出钢后,可能需要对钢水进行加工和提纯,以进一步提高其质量。

这包括真空处理、脱氧处理、除杂、调整成分等工序。

最后一步是检测和质量控制。

转炉炼钢完成后,需要对钢材的成分、组织和性能进行检测和评价。

通过各种检测手段和设备,包括化学分析、力学测试等,将钢材的质量评估和控制到符合要求的范围之内。

炼钢工艺流程介绍

炼钢工艺流程介绍

W
太好 •认知率不高
•以邮局为服务终端,服务 网络覆盖面广
•可靠性与速度不及私营公 司
•私营速递公司多以大公司 为主要客户
•香港近年经济不太景气, 外部环境不利
O •中小机构、个人的需求得 T •速递业竞争对手林立,正
不到满足,是个被忽视的
面冲突可能招致报复
市场
制订行动计划
制定计划的基本思路是:发挥优势因素,克服弱点因素,利用机会因素,化
替代者
供货商的品牌或价格特色;
供地货位商 ;的 供战货略商中之本间企的业关的系;供应商
从供货商之间转移的成本来自竞争者新进 入者客户
本企业的部件或原材 料产品占买方成本的 比例;各买方之间是 否有联合的危险;本 企业与买方是否具有 战略合作关系
进入本行业有哪些壁垒?它们阻 碍新进入者的作用有多大?本企 业怎样确定自己的地位(自己进 入或者阻止对手进入)?
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SWOT分析模板
什么是SWOT分析
➢SWOT分析是市场营销管理中经常使用的功能强大的分析工具,最早是由 美国旧金山大学的管理学教授在80年代初提出来的:S代表strength(优势), W代表weakness(弱势),O代表opportunity (机会),T代表threat(威胁)。
SW SW OT OT
当选择行业领域 中只有少数竞争 对手时,可以考 虑做SWOT组图
进行比较
SWOT分析步骤
分析环境因素 构造SWOT矩阵 制定行动计划
运用各种调查 研究方法,分 析出公司所处 的各种环境因 素,即外部环 境因素和内部 能力因素。
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转炉炼钢工艺流程转炉炼钢工艺流程这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。

把空气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。

在氧化的过程中放出大量的热量(含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度),可使炉内达到足够高的温度。

因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。

电炉.转炉系统炼钢生产工艺流程简图转炉炼钢是在转炉里进行。

转炉的外形就像个梨,内壁有耐火砖,炉侧有许多小孔(风口),压缩空气从这些小孔里吹炉内,又叫做侧吹转炉。

开始时,转炉处于水平,向内注入1300摄氏度的液态生铁,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。

这时液态生铁表面剧烈的反应,使铁、硅、锰氧化(FeO,SiO2 , Mn0,)生成炉渣,利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用,使反应遍及整个炉内。

几分钟后,当钢液中只剩下少量的硅与锰时,碳开始氧化,生成一氧化碳(放热)使钢液剧烈沸腾。

炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。

最后,磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。

磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙,一起成为炉渣。

当磷与硫逐渐减少,火焰退落,炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时,表明钢已炼成。

这时应立即停止鼓风,并把转炉转到水平位置,把钢水倾至钢水包里,再加脱氧剂进行脱氧。

整个过程只需15分钟左右。

如果空气是从炉低吹入,那就是低吹转炉。

随着制氧技术的发展,现在已普遍使用氧气顶吹转炉(也有侧吹转炉)。

这种转炉吹如的是高压工业纯氧,反应更为剧烈,能进一步提高生产效率和钢的质转炉一炉钢的基本冶炼过程。

顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成:(1)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;(2)倾炉,加废钢、兑铁水,摇正炉体(至垂直位置);(3)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);(4)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);(5)倒炉,测温、取样,并确定补吹时间或出钢;(6)出钢,同时(将计算好的合金加入钢包中)进行脱氧合金化。

上炉钢出完钢后,倒净炉渣,堵出钢口,兑铁水和加废钢,降枪供氧,开始吹炼。

在送氧开吹的同时,加入第一批渣料,加入量相当于全炉总渣量的三分之二,开吹3-5分钟后,第一批渣料化好,再加入第二批渣料。

如果炉内化渣不好, 则许加入第三批萤石渣料。

吹炼过程中的供氧强度: 小型转炉为2.5-4.5m3/(t min) ; 120t 以上的转炉一般为2.8-3.6m3/(t min)♦开吹时氧枪枪位采用高枪位,目前是为了早化渣,多去磷,保护炉衬;♦在吹炼过程中适当降低枪位的保证炉渣不返干”,不喷溅,快速脱碳与脱硫,熔池均匀升温为原则;♦在吹炼末期要降枪,主要目的是熔池钢水成分和温度均匀,加强熔池搅拌,稳定火焰,便于判断终点,同时使降低渣中Fe含量,减少铁损,达到溅渣的要求。

♦当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时,即停吹,倒炉取样,测定钢水温度,取样快速分析[C]、[S]、[P]的含量,当温度和成分符合要求时,就出钢。

♦当钢水流出总量的四分之一时,向钢包中的脱氧合金化剂,进行脱氧,合金化,由此一炉钢冶炼完毕。

炼钢学概述基本要求:理解炼钢的任务;了解对原材料的要求;了解耐火材料的分类和各自用途。

重点与难点:炼钢的任务;原材料主要质量指标;炼钢用耐火材料。

第一节概述一、钢与生铁的区别及发展历程:首先是碳的含量,理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢,它的熔点在1450-1500 C,而生铁的熔点在1100-1200 C。

在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体,随着碳含量的增加,其强度、硬度增加,而塑性和冲击韧性降低。

钢的应用前景:钢具有很好的物理、化学性能与力学性能,可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工,其用途十分广泛。

用途不同对钢的性能要求也不同,从而对钢的生产也提出了不同的要求。

石油、化工、航天航空、交通运输、农业、国防等许多重要的领域均需要各种类型的大量钢材,我们的日常生活更离不开钢。

总之,钢材仍将是21世纪用途最广的结构材料和最主要功能材料。

炼钢方法(1)最早出现的炼钢方法是1740年出现的坩埚法,它是将生铁和废铁装入由石墨和粘土制成的坩埚内,用火焰加热熔化炉料,之后将熔化的炉料浇成钢锭。

此法几乎无杂质元素的氧化反应。

炼钢方法(2)1856年英国人亨利贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法,也称为贝塞麦法,第一次解决了用铁水直接冶炼钢水的难题,从而使炼钢的质量得到提高,但此法要求铁水的硅含量大于0.8%,而且不能脱硫。

目前已淘汰。

炼钢方法(3)1865年德国人马丁利用蓄热室原理发明了以铁水、废钢为原料的酸性平炉炼钢法,即马丁炉法。

1880年出现了第一座碱性平炉。

由于其成本低、炉容大,钢水质量优于转炉,同时原料的适应性强,平炉炼钢法一时成为主要的炼钢法。

炼钢方法(4)1878年英国人托马斯发明了碱性炉衬的底吹转炉炼钢法,即托马斯法。

他是在吹炼过程中加石灰造碱性渣,从而解决了高磷铁水的脱磷问题。

当时,对西欧的一些国家特别适用,因为西欧的矿石普遍磷含量高。

但托马斯法的缺点是炉子寿命底,钢水中氮的含量高。

炼钢方法(5)1899年出现了完全依靠废钢为原料的电弧炉炼钢法(EAF),解决了充分利用废钢炼钢的问题,此炼钢法自问世以来,一直在不断发展,是当前主要的炼钢法之一,由电炉冶炼的钢目前占世界总的钢的产量的30-40%。

炼钢方法(6)瑞典人罗伯特杜勒首先进行了氧气顶吹转炉炼钢的试验,并获得了成功。

1952 年奥地利的林茨城(Linz)和多纳维兹城(Donawitz)先后建成了30吨的氧气顶吹转炉车间并投入生产,所以此法也称为LD法。

美国称为BOF法(Basic Oxygen Furnace )或BOP法,如图1所示。

图1 BOF法炼钢方法(7)1965年加拿大液化气公司研制成双层管氧气喷嘴,1967年西德马克西米利安钢铁公司引进此技术并成功开发了底吹氧转炉炼钢法,即OBM法(Oxygen Bottom Maxhuette)。

1971年美国钢铁公司引进OBM法,1972年建设了3 座200吨底吹转炉,命名为Q-BOP (Quiet BOP),如图2所示。

S图2 Q-BOP法炼钢方法(8)在顶吹氧气转炉炼钢发展的同时,1978-1979年成功开发了转炉顶底复合吹炼工艺,即从转炉上方供给氧气(顶吹氧),从转炉底部供给惰性气体或氧气,它不仅提高钢的质量,而且降低了炼钢消耗和吨钢成本,更适合供给连铸优质钢水,如图3所示图3转炉顶底复合吹炼法炼钢方法(9)我国首先在1972-1973年在沈阳第一炼钢厂成功开发了全氧侧吹转炉炼钢工艺。

并在唐钢等企业推广应用,如图4所示。

图4全氧侧吹转炉炼钢法总之,炼钢技术经过200多年的发展,技术水平、自动化程度得到了很大的提高,21世纪炼钢技术会面临更大的挑战,相信会有不断的新技术涌现。

、我国钢铁工业的状况我国很早就掌握了炼铁的冶炼技术,东汉时就出现了冶炼和锻造技术,南北朝时期就掌握了灌钢法,曾在世界范围内处于领先地位。

但旧中国钢铁工业非常落后,产量很低,从1890年建设的汉阳钢铁厂至1948年的半个世纪中,钢产量累计到200万吨,1949年只有15.8万吨。

新中国成立后,特别是改革开放以来,我国的钢铁事业得到迅速发展,1980年钢产量达到3712万吨,1990年达到6500万吨,1996年首次突破1亿吨大关,成为世界第一产钢大国,2005年产量达到3.4亿吨,占世界产量的1/3。

可以这样讲,我国的钢铁工业对世界产生了重要影响,我国不仅是产钢大国,图5我国粗钢产量的变化情况第二节炼钢的任务及钢的分类一、炼钢的任务炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧,去除有害气体和非金属夹杂物,提咼温度和调整成分。

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。

(一)钢中的磷对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。

钢中磷的含量高会引起钢的冷脆”,即从高温降到0C以下,钢的塑性和冲击韧性降低,并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。

磷是降低钢的表面张力的元素,随着磷含量的增加,钢液的表面张力降低显著,从而降低了钢的抗裂性能。

磷是仅次于硫在钢的连铸坯中偏析度高的元素,而且在铁固熔体中扩散速率很小,因而磷的偏析很难消除,从而严重影响钢的性能,所以脱磷是炼钢过程的重要任务之一。

磷在钢中是以[Fe3P]或[Fe2P]形式存在,但通常是以[P]来表达。

炼钢过程的脱磷反应是在金属液与熔渣界面进行的。

不同用途的钢对磷的含量有严格要求:非合金钢中普通质量级钢[P]<0.045%特殊质量级钢[P] <0.025%有的甚至要求[P] <0.010%但对于某些钢种,如炮弹钢,耐腐蚀钢则需添加一定的P元素。

(二)钢中的硫硫对钢的性能会造成不良影响,钢中硫含量高,会使钢的热加工性能变坏,即造成钢的热脆”性。

硫在钢中以FeS的形式存在,FeS的熔点为1193 C, Fe与FeS组成的共晶体的熔点只有985Co液态Fe与FeS虽可以无限互溶,但在固熔体中的溶解度很小,仅为0.015%-0.020% o当钢中的[S] >0.020%时,由于凝固偏析,Fe-FeS共晶体分布于晶界处,在1150-1200 C 的热加工过程中,晶界处的共晶体熔化,钢受压时造成晶界破裂,即发生热脆”现象。

如果钢中的氧含量较高,FeS与FeO形成的共晶体熔点更低(940 C),更加剧了钢的热脆”现象的发生。

锰可在钢凝固范围内生成MnS和少量的FeS,纯MnS的熔点为1610 C,共晶体FeS-MnS (占93.5% )的熔点为1164 C,它们能有效地防止钢热加工过程的热脆”冶炼一般钢种时要求将[Mn]控制在0.4%-0.8%。

在实际生产中还将[Mn]/[S]比作为一个指标进行控制,[Mn]/[S]对钢的热塑性影响很大。

从低碳钢高温下的拉伸实验发现提高[Mn]/[S]比可以提高钢的热延展性。

一般[Mn]/[S]时不产生热脆,如图6所示。

图6 [Mn]/[S]比对低碳钢热延展性的影响硫还会明显降低钢的焊接性能,引起高温龟裂,并在焊缝中产生气孔和疏松,从而降低焊缝的强度。

硫含量超过0.06%时,会显著恶化钢的耐蚀性。

硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素。

不同钢种对硫含量有严格的规定:非合金钢中普通质量级钢[S] <0.045%优质级钢[S] <0.035%特殊质量级钢[S] <0.025%有的钢种要求如管线钢[S] <0.005%甚至更低。

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