炼钢工艺介绍
炼铁炼钢工艺流程

炼铁炼钢工艺流程炼铁炼钢是冶金工艺中的重要环节,通过对铁矿石的提炼和精炼,最终获得高质量的钢铁产品。
下面将详细介绍炼铁炼钢的工艺流程。
一、炼铁工艺流程1. 副矿材料预处理:将收集的副矿材料经过破碎、筛分、磁选等工序处理,去除杂质,得到纯净的副矿材料。
2. 铁矿石处理:将铁矿石破碎、浸泡于水中,去除表面的杂质,然后经过磁力分离、重力选矿等工序,将铁矿石中的有用成分提取出来。
3. 炼铁炉炼炉:将提取的铁矿石与焦炭、石灰石等原料混合,投入高炉中进行炼制。
高炉内温度达到1500℃以上,矿石中的铁含量经过还原反应被提取出来,形成生铁。
4. 生铁处理:将炼出的生铁经过浇铸或炼钢炉炉处理,去除其中的硫、磷等杂质,得到优质的铁合金。
二、炼钢工艺流程1. 炼钢炉前处理:将铁合金破碎、筛分,去除其中的杂质,得到纯净的铁合金。
2. 炼钢炉炼炉:将铁合金与适量的废钢、废铁加入炼钢炉中,进行炼制。
炼钢炉内温度高达1600℃以上,通过氧气吹吹炼,使废钢等物质被氧化,产生大量热,达到熔化的目的。
3. 炼钢炉后处理:炼钢完成后,钢水需要进行过滤、脱硫等处理,以去除其中的杂质。
此外,还需要根据不同的需求,添加适量的合金等元素,调整钢的成分和性能。
4. 连铸成型:将经过处理的钢水注入到连铸机中,通过涡轮旋转或摇摆,使钢水冷却凝固,形成钢坯。
钢坯可进一步进行轧制、锻造等加工,制成不同形状的钢材。
以上就是炼铁炼钢的工艺流程。
通过这个过程,铁矿石和副矿材料得到了有效的利用,矿石中的铁成分被提取出来,并经过加工得到高质量的钢材。
这个工艺流程不仅具有广泛的应用价值,还在很大程度上推动了工业化的进程。
炼钢生产工艺

炼钢生产工艺炼钢是将生铁或刚铁通过钢铁制造工艺进行加工,得到各种不同规格和性能的钢材的过程。
炼钢生产工艺主要包括炉料准备、炼炉操作、炉渣处理和连铸等几个环节。
首先是炉料准备。
炉料需要根据所需钢种和生产需求选用适当的生铁、废钢、合金等原料进行调配。
一般生铁的含碳量较高,需要通过添加一定量的废钢来降低碳含量。
合金则是根据所需钢种的特性来选用添加的,如锰、铬等。
在调配完合适的炉料后,就可以进入下一步操作了。
接下来是炼炉操作。
炼炉通常采用高炉或转炉两种形式。
高炉是将炉料投入到高温炉体内进行燃烧和冶炼,通过氧化还原反应来除去炉料中的杂质和不需要的元素,从而得到所需的钢材。
而转炉则是通过将炉料注入到旋转的炉体中,在高温下进行脱碳和调质,通过喷吹氧气来进行氧化反应,从而实现钢水的炼制。
在炼炉过程中,需要不断地注入氧气、燃料等,以维持炉内的高温和氧化还原反应的进行。
炉内温度和炼钢工艺的控制十分重要,需要根据不同的钢种和生产要求来进行调整。
同时还需要添加一定量的石灰、白云石等物质,来吸收炉中产生的硫、磷等有害元素,减少钢材中的杂质含量。
炉渣处理是炼钢过程中的另一个重要环节。
在炼炉中,在氧化还原反应的过程中,会产生大量的炉渣。
炉渣中含有大量的氧化物、氧化碱金属和其他杂质,需要通过浸渣、破渣等方式进行处理。
处理后的炉渣可以用于道路建设、水泥生产等领域。
最后一个环节是连铸。
炼制出来的钢水需要通过连铸机进行铸造成型,得到所需的规格和形状的钢坯。
连铸机将炼制好的钢水注入到结晶器中,通过冷却和结晶过程,使钢水逐渐凝固成坯料。
然后通过牵引器、切割设备等进行进一步的处理,得到最终的钢坯。
以上就是炼钢生产工艺的主要环节。
每个环节都需要严格控制和操作,以确保炼钢过程中的质量和效率。
随着技术的进步,现代炼钢生产工艺也趋向于自动化和智能化,提高生产的稳定性和效率。
炼钢工艺流程介绍

炼钢工艺流程介绍1. 引言炼钢是将生铁或废钢经过一系列物理、化学反应得到所需的钢材的过程。
在炼钢工艺中,通过控制温度、压力和化学反应来控制钢材的成分和性质。
本文将介绍一般炼钢工艺的流程,并详细说明每个步骤的作用和操作方法。
2. 炼钢工艺流程炼钢的工艺流程通常包括以下几个步骤:2.1 原料准备在炼钢过程中,主要原料是铁矿石、焦炭和废钢。
首先需要将这些原料进行准备,包括筛分、粉碎和配料。
原料的质量和配比对成品钢材的质量有着重要的影响。
2.2 高炉炼铁高炉炼铁是将铁矿石和焦炭在高温下进行冶炼反应的过程。
在高炉中,焦炭的燃烧产生高温热能,将铁矿石还原为金属铁,并与熔融的矿渣分离。
这一步骤主要产生生铁,生铁中包含着各种杂质。
2.3 转炉炼钢转炉炼钢是将生铁和废钢在转炉中进行冶炼反应的过程。
转炉是一种大型倾转容器,通过吹氧将生铁和废钢的杂质氧化,使其融入熔池中。
同时,添加合适的合金元素来调整钢材的成分和性质。
转炉炼钢是钢材生产的关键步骤。
2.4 精炼处理精炼处理是通过将熔融的钢水进行调温和加料处理,去除残留的杂质并调整钢材中其他元素的含量。
精炼处理通常使用包括脱氧剂、脱硫剂和合金剂在内的各种辅料。
这一步骤可以提高钢材的纯度和质量。
2.5 过程控制炼钢过程中需要进行严格的过程控制。
包括温度控制、加料控制、吹氧控制等,以确保炼钢过程的稳定性和钢材的一致性。
现代炼钢工艺通常使用计算机控制系统来实现自动化控制。
2.6 出钢当钢水达到预定的成分和温度要求后,可以通过倾炉或连铸的方式进行出钢。
倾炉是指将钢水倒入预先准备好的钢包中,经过冷却和凝固后得到铸坯。
连铸是指将钢水直接注入连铸机,通过连续冷却和凝固来制备钢材。
3. 结论炼钢工艺流程是将原料转化为所需钢材的关键步骤。
炼钢过程中需要进行原料准备、炼铁、炼钢、精炼处理、过程控制和出钢等多个步骤。
每个步骤的操作和控制对于钢材质量的影响都非常重要。
通过精细的工艺控制和先进的技术装备,炼钢工艺能够生产出优质的钢材,满足不同行业的需求。
炼钢工艺步骤和流程

炼钢工艺步骤和流程炼钢是将生铁或钢水经过一系列工艺步骤,使其成分、温度、质量等指标达到一定要求的过程。
炼钢工艺步骤和流程对于钢铁生产至关重要,下面将介绍炼钢的一般工艺步骤和流程。
1. 原料准备。
炼钢的原料主要包括铁矿石、焦炭和石灰石。
在炼钢工艺开始之前,首先需要对原料进行准备。
铁矿石经过破碎、磨矿、浸出等工艺处理,得到高品位的铁矿石粉末;焦炭经过煤泥浸出、煤泥干燥、粉碎等工艺处理,得到高品位的焦炭粉末;石灰石经过破碎、磨矿、煅烧等工艺处理,得到高品位的石灰石粉末。
原料准备工作的好坏将直接影响炼钢的成品质量。
2. 炼铁。
炼钢的第一步是炼铁。
炼铁是将铁矿石还原成生铁的过程。
首先将原料铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例混合,然后经过高温煅烧,使铁矿石中的氧化铁还原成金属铁。
炼铁的质量和效率对后续的炼钢过程有着直接的影响。
3. 转炉炼钢。
转炉炼钢是目前主要的炼钢方法之一。
在转炉炼钢过程中,首先将炼铁和废钢放入转炉中,然后加入适量的废钢、铁合金和石灰石。
通过高温燃烧,将废钢中的杂质燃尽,使废钢中的铁与炼铁混合,形成合金。
在燃烧的同时,石灰石中的氧化钙与炼铁中的磷、硫等杂质反应生成渣,将杂质排除。
经过一系列处理,最终得到合格的炼钢产品。
4. 电弧炼钢。
电弧炼钢是另一种常用的炼钢方法。
在电弧炼钢过程中,首先将炼铁和废钢放入电弧炉中,然后通过高压电弧加热炉内物料,使其熔化。
然后加入适量的废钢、铁合金和石灰石。
通过高温燃烧和电弧加热,将废钢中的杂质燃尽,使废钢中的铁与炼铁混合,形成合金。
在燃烧和电弧加热的同时,石灰石中的氧化钙与炼铁中的磷、硫等杂质反应生成渣,将杂质排除。
经过一系列处理,最终得到合格的炼钢产品。
5. 连铸。
连铸是炼钢的最后一道工艺环节。
在连铸过程中,将炼钢液体倒入连铸机中,经过连铸机的一系列处理,将炼钢液体冷却凝固成坯料。
然后通过切割、冷却等工艺处理,得到成品钢材。
总结。
炼钢工艺步骤和流程是一个复杂而又精密的过程,需要各个环节的配合和协调。
炼钢工艺流程简介

炼钢工艺流程简介炼钢是将生铁或铸铁中的含碳及其他杂质去除,使其中锻造成为工程用钢的一种工艺。
炼钢工艺流程是通过一系列的物理和化学反应,将原材料逐渐转化为纯净的钢材。
首先,选材是炼钢的第一步。
选择合适的铁矿石和其他辅助原料,确保最终的钢材性能符合要求。
然后,选材进入矿石的预处理,包括破碎、磨细和除尘等工序。
这样可以增加矿石的表面积,提高冶炼效率,并减少对环境的污染。
接下来,是炼铁的过程。
将经过预处理的矿石放入高炉中,经过高温冶炼,使铁矿石还原为生铁。
高炉中的矿石与焦炭和石灰石混合,增加冶炼温度,并吸收矿石中的杂质。
通过高炉顶部喷入空气或含氧气体的喷枪,对燃烧过程进行控制。
在这一过程中,不纯物质会随着炉渣从高炉中排出,最终得到生铁。
第三步是炼钢的过程。
生铁中含有较高的碳和其他杂质,通过炼钢炉加热和加入煤、焦炭等还原剂,可以减少碳的含量。
炼钢炉包括氧气底吹炉和电弧炉等不同种类,通过加热和氧化还原反应控制炼钢过程。
在炼钢工艺中,还会进行一系列的连铸、轧钢和热处理等工序,以进一步改善钢材的力学性能、厚度和表面质量。
连铸是将炼钢熔融液倒入结晶器内,形成钢坯,然后通过轧制,将钢坯变形成所需的形状和尺寸。
最后,对钢材进行热处理,通过热处理过程进行冷却、加热和调质等工艺,以提高钢材的晶体结构和力学性能。
总体而言,炼钢工艺流程是一个复杂而精细的过程,需要多种原材料和工艺方法的合理组合。
通过精密的控制和操作,可以生产出所需的高质量钢材,满足各种工程需求。
炼钢是一项复杂而精密的工艺,它的目的是将原料中的杂质去除,使钢材具有较高的纯度和优良的力学性能。
在炼钢工艺中,需要使用不同种类的炉子和设备,并通过适当的加热、冷却和化学反应来实现目标。
下面将详细介绍一些炼钢工艺的关键环节。
首先是炼铁的过程。
在传统的高炉炼铁中,生铁是通过将煤和铁矿石一起放入高炉中进行还原反应得到的。
高炉内的温度达到几千度,矿石中的铁氧化物被还原为金属铁,同时杂质在炉渣中得到聚集和排除。
炼钢车间生产工艺简介

一 级 真 空 泵
二 级 真 空 泵
钢包
炼钢车间生产工艺简介
(2)主要功能:脱碳、脱气、调整钢水成份和温度、 去除夹杂等,尤其是脱[H]效果显著;
(3)冶炼钢种:重轨钢系列、弹簧钢系列、工业纯 铁等。
精诚合作
携手共赢
条材总厂一炼钢分厂炼钢车间
(3)[Mn]的氧化反应 [Mn]的氧化反应
炼钢生铁中含有一定量的[Mn],在炼钢熔池中,有一部分[Mn]会被氧化 炼钢生铁中含有一定量的[Mn],在炼钢熔池中,有一部分[Mn]会被氧化 [Mn] [Mn] 掉。
(4) 脱磷反应
造成钢材冷脆 有利于脱磷的条件—— 三高一低” ——“ 有利于脱磷的条件——“三高一低”: 高碱度、大渣量、 FeO)、 )、低温 高碱度、大渣量、高(FeO)、低温
炼钢车间生产工艺简介
3、炼钢用原材料
炼钢用原材料一般分为主原料、辅原料和各种气体介质。 一、主原料:铁水、废钢 二、辅原料:铁合金、造渣剂 1)铁合金: 吹炼终点脱除钢中多余的氧,并调整成 分达到 钢种规格,需加入铁合金以脱氧合金化 2)造渣剂:石灰、轻烧白云石、萤石等 三、气体介质:氧气、氩气、氮气等
2.2 VD炉简介
炼钢车间VD炉原计划于今年7月份拆除,在其基 础上建设2#RH炉,但在综合权衡其利弊后,拆 除计划暂时取消。 (1)主要设备:真空泵系统、炉盖、双工位地坑、 计测仪表及控制系统; (2)主要功能:真空脱气、去夹杂、均匀成份和 温度等,尤其是脱氮效果较好; (3)冶炼钢种:82B系列、帘线82A等对[N]要 求高的钢种。
炼钢车间生产工艺简介
一、炼钢基本原理与工艺
1、炼钢的基本任务
1).脱碳、脱磷、脱硫、脱氧; 2).去除有害气体和夹杂; 3).调整成分和温度;
炼钢工艺流程简介

炼钢工艺流程简介
炼钢是将铁矿石转化为钢的过程,涉及多个工艺步骤。
以下是一个简要的炼钢工艺流程:
1. 铁矿石的预处理:铁矿石经过破碎、磁选、粉煤矸石等预处理步骤,以去除杂质和提高矿石的质量。
2. 炼铁:铁矿石与焦炭、石灰石等混合物一起放入高炉中进行冶炼。
高炉内的高温条件下,铁矿石被还原为铁,并与碳一起形成熔融的铁水。
3. 转炉炼钢:将炼铁得到的铁水转移到转炉中。
在转炉中,通过吹入氧气、加入石灰石等操作,将铁水中的杂质和碳含量降低,得到较纯净的炼钢熔体。
4. 炼钢炉炼钢:与转炉炼钢相比,炼钢炉炼钢更加灵活,可以使用多种原料。
在炼钢炉中,通过加热和冶炼操作,进一步调整炼钢熔体的成分和温度,以得到所需的钢种。
5. 进一步加工:炼钢得到的钢液可以通过连铸、轧制、锻造等加工工艺进行成型和终端加工,以满足具体的产品要求。
需要注意的是,炼钢工艺流程可以因企业的规模、钢种和技术水平而有所不同。
此外,还有其他的炼钢工艺如电弧炉炼钢、氧气座炉炼钢等。
每个工艺都有其特点和适用范围。
以上是一个基本的炼钢工艺流程概述,具体的炼钢过程可能更为复杂和细分。
炼钢工艺流程详解和注意事项

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1 炼钢工艺发展概述亨利·贝塞麦于1855年发明了酸性空气底吹转炉炼钢法,首次解决了用铁水冶炼液态钢的问题,使得炼钢生产的质量、产量实现了跨越性质的提高。
相隔10年之后,法国人马丁利用蓄热池原理发明了平炉炼钢法。
由于平炉炼钢法适应于各种原材料条件(铁水和废钢可用任何比例),平炉炼钢法长期占居炼钢工艺主导地位,平炉钢占全世界总产钢量的80%以上。
湘钢在1999年以前一直处于这种局面:平炉—→模铸—→初轧开坯—→模列式轧机—→普通线材,采用多火成材工艺,成本消耗偏高,多项技术经济指标在全国冶金行业内排名一直靠后。
1940年代,大型空气分离机问世后,能够提供高纯度、大量廉价的氧气,随后诞生了氧气顶吹转炉。
1952年在奥地利林茨城和1953年在多纳维茨城先后建成了30吨的转炉车间并投入工业生产。
由于转炉生产率高,成本低,质量较高,投资低于平炉,便于实现自动化,因此在世界上发展迅速,并逐步取代了平炉。
回顾二炼钢厂自1996年8月1#转炉投产以来的发展进程及其对于湘钢的生存环境所带来的影响,也印证了这一规律。
自从20世纪开始发展电炉炼钢,该工艺长期以来一直作为熔炼特殊钢和高合金钢的方法。
由于质量要求很高和市场需求巨大,伴随电力工业技术进步和供电能力提高,采用超高功率电弧炉和炉外精炼技术已经成为国内外应用日益广泛的冶金生产方式。
我国电力建设的大发展,电弧炉炼钢工艺也将逐步改变其目前状况。
氧气转炉炼钢工艺已成为目前世界上最为主要的炼钢方法,即使到21世纪的前期,转炉钢的生产比例仍将保持在60~70%。
回顾50年氧气转炉炼钢发展史,可以划分为三个发展时期:转炉大型化时期(1950~1970年)这一历史时期,以转炉大型化为技术核心,逐步完善转炉炼钢工艺与设备。
先后开发出大型转炉设计制造技术、OG除尘与煤气回收技术、计算机自动与副枪动态控制技术、镁碳砖综合砌炉与喷补挂渣等护炉技术,转炉炉龄达到2000炉。
转炉技术完善化时期(1970~1990年)这一时期,由于连铸技术的迅速发展,出现了全连铸的炼钢车间。
中国于1972年在重庆钢铁公司投产了第一台用于工业化生产的板坯连铸机。
随着对转炉炼钢的稳定和终点控制的准确性等要求越来越高,为了改善转炉吹炼后期钢渣反应远离平衡,实现平稳吹炼的目标,综合顶吹、底吹转炉的优点,研究开发出各种顶底复合吹炼工艺,在全世界迅速推广。
这一时期,转炉炉龄达到5000炉。
转炉综合优化时期(1990~2010年)这一时期,社会对洁净钢的生产需求日益增加,迫切要求建立一种全新的、能大规模廉价生产洁净钢的质量保证体系。
围绕洁净钢生产,研究开发出铁水“三脱”预处理(脱硫、脱磷、脱硅)高效转炉生产,全自动吹炼控制与长寿炉龄(主要技术核心为溅渣护炉)等重大新工艺技术。
这一时期,转炉炉龄普遍超过10000炉(目前国内最好水平为武钢二炼钢炉龄突破30000炉)。
湘钢转炉炉龄业已超过18000炉,居于国内同行业指标前列。
近终型连铸技术及铸坯热送装技术的深入开发,形成了更为紧凑、高效的炼钢—轧钢短流程生产线,使联合企业逐步走向一个炼钢厂的生产体制,降低投资成本和生产成本,大幅度提高了生产效率。
★思考点1、转炉炼钢工艺发展的主要历程。
2、铁水预处理的作用与效能。
2基本知识2.1钢和生铁钢和生铁都是铁和碳组成的合金,同属于黑色金属,但其性质有明显的区别:生铁硬而脆,焊接性差;而钢的强度和塑性、韧性等可以在很宽的范围内予以调整,可以进行焊接、轧制和加工成各种形式的产品。
钢和生铁的性能之所以不同,主要是由于碳和其他合金元素的含量不同。
通常以含碳量 1.7%作为钢和生铁的区分界限:含碳量1.7~4.5%的铁碳合金叫做生铁;含碳量低于1.7%的铁碳合金叫做钢。
生铁主要是由高炉冶炼,分为炼钢生铁、铸造生铁及合金生铁三种。
★思考点1、钢和铁的区别。
2、叙述钢和铁各自的性能差异。
2.2铁水炉外脱硫铁水预处理是指铁水进入炼钢炉之前所进行的某种处理,它可以分为普通铁水和特殊铁水的预处理。
普通铁水预处理有脱硫、脱硅、脱磷和同时脱磷脱硫等;特殊铁水预处理有脱铬、提钒、提铌和提钨等。
以前炉外处理是作为避免出现号外铁水的补救措施。
由于它在技术上合理和经济上优越,逐渐演变为当今用于扩大原材料来源,提高钢材质量,拓宽品种结构和提高技术经济指标的必要生产手段。
现代铁水预处理技术的日益成熟,已经构成现代化钢铁厂中的重要组成部分。
炉外脱硫的基本原理是使用与硫的亲合力比铁大的元素或化合物,加入铁水中以夺取硫化铁中的硫,使之转变为更为稳定的、极少熔解或完全不溶于铁液的硫化物。
铁水脱硫的条件比钢水优越得多,脱硫效果比钢水炉外脱硫高约4~6倍,其原因是:铁水当中碳、硅、磷等元素含量高,使硫在渣中的活度系数提高,铁水中含氧量低,有利于脱硫反应的进行。
铁水脱硫剂有碳化钙(CaC2)、氰氨化钙(CaCN2)、石灰(CaO)、苏打粉(Na2CO3)、金属镁等,还有以它们作为主要成份的各种复合脱硫剂。
我厂目前使用的铁水脱硫剂为钝化颗粒镁,其中镁的含量大于92%。
按照脱硫剂与铁水之间的混合搅拌方式,铁水炉外脱硫大致可以分为如下几类:1、铁流搅拌式:它靠铁水流的冲击使铁水与脱硫剂混合搅拌。
其优点是设备简单,容易操作,但搅拌不均,混合不充分,因而脱硫效率低,稳定性差。
适宜于设备简陋、铁水含硫量高的小钢铁厂。
2、机械搅拌式:靠沉入铁水中的搅拌器或铁水容器运动使铁水与脱硫剂搅拌混合。
搅拌时间和搅拌强度均可控制,此方法需要一定的设备,但脱硫效率高,属于这种方式的有摇包法、KR法等,多用于大型钢铁厂。
3、喷吹气体搅拌式:把氮气、氩气、压缩空气等吹入铁水,或者作为运载气源吹入铁水,使铁水与脱硫剂搅拌混合。
此类方法具有操作灵活、控制方便、搅拌效果好、脱硫效率高、处理铁水能力大等优点,很适合用于大型钢铁厂。
4、钟罩插入式:靠镁蒸汽从钟罩孔逸出搅动铁水,使铁水与脱硫剂混合。
5、涡流搅拌式:靠电磁搅拌器或涡流装置搅动铁水,使铁水与脱硫剂混合。
目前许多钢厂仍在不断探索,试图研制出新的铁水脱硫方法和廉价、高效率、少污染环境的新脱硫剂。
此外还研究适应铁水脱硫使用的高寿命耐火材料,以及脱硫渣的处理和综合利用。
必需指出:渣中的硫含量是铁水中硫含量的1000倍以上。
此外,铁水渣的酸性成份影响转炉冶炼终点命中率,降低炉龄。
因此,兑入转炉的高炉铁水要实行扒渣处理,铁水带渣量不得超过0.5%。
此外,对于硫含量较高的铁水实施炉外预处理,减轻转炉脱硫负担,不但简化了脱硫操作,而且有利于提高脱硫效果和转炉技术经济指标。
但它毕竟增加了炼铁和炼钢之间的工艺环节和操作。
当铁水含硫量不高而钢种成份又要求较宽时,无需进行预处理。
★思考点1、铁水预处理包括哪些工艺流程。
2、经过预处理的回收渣铁对转炉冶炼有何危害?3、我厂选择喷吹镁粉脱硫的现实意义。
2.3 炼钢的基本任务1、脱碳。
将生铁中的碳大部分去除,同时随着碳的氧化,2C+O2→2CO↑,在CO气体的排出过程中,同时脱除[H]、[N]。
2、去除杂质。
生铁中[S]、[P]含量高,而钢中[S]会造成钢的“热脆”;[P]造成“冷脆”。
通常钢中[S]、[P]愈低愈好。
炼钢必须脱除[S]、[P]等有害杂质。
3、升温。
铁水温度一般在1250~1350℃,而钢水的出炉温度一般在1600℃以上,才能顺利进行铸锭或铸坯工作。
因此炼钢过程也是一个升温过程。
4、合金化。
在冶炼过程中,生铁中的[Si]、[Mn]等元素大部分氧化掉了。
为了保证成品钢中的规定成份,要向钢水当中加入各种合金元素。
5、脱氧。
在炼钢后期钢中氧含量增加,为了将过多的氧去除,就必须完成“脱氧”工作。
2.4 熔渣的性质炼钢熔渣的性质对炼钢生产的技术经济指标有巨大的影响。
熔渣的性质是熔渣结构的外部特征,它包含物理性质和化学性质。
化学性质包括碱度和氧化能力。
在熔池为碱性的炼钢炉中,炉渣是碱性的,它具有较强的去除[P]和[S]的能力。
通常的顶吹转炉炉渣大约有35~45%(CaO),60~65%(CaO+MgO+MnO),5~25%(FeO)和20~25%(SiO2+P2O5+Al2O3)。
CaO是含量最多而且碱性又最强的氧化物,SiO2是含量最多而且酸性最强的氧化物,CaO 、SiO2和P2O5三者的含量对炉渣的酸碱性从而对炉渣的去P和去S能力起决定性的作用。
炉渣碱度及R常用CaO和SiO2含量的比值来表示:R=(% CaO)/(% SiO2)顶吹转炉冶炼过程中R值通常波动在1.5~4.0范围内。
炼钢熔渣的物理性质通常包括如下几点:①导电性。
主要受熔渣的成分和温度影响。
②导热性。
炉渣的导热性显著低于金属。
③密度。
炉渣密度通常波动在2800~3200kg/m3范围内,温度升高则密度降低,当其中(FeO)和(MnO)增加时密度增大。
④粘度。
炉渣粘度是影响炼钢熔池中各类扩散过程的重要因素,受成份和温度的影响很大。
由于炼钢熔渣属于多相物质,粘度随碱度的提高而增大。
因此提高熔池温度和加入可使炉渣熔点降低的熔剂(如矿石、萤石等)可以降低炉渣粘度。
⑤表面张力。
熔渣的表面张力与熔渣的泡沫化、渣—钢之间的乳化、脱氧产物及夹杂物的凝聚上浮、炉衬的侵蚀等冶炼过程多相反应都有重要关系。
2.5 转炉炼钢过程中杂质去除反应在通常的氧气转炉炼钢过程中,总是要将C、Si、Mn、P、S去除到钢种规定的要求。
溶解在钢液中的碳和氧按如下两个反应进行氧化:[C]+[O]={CO}[C]+2[O]={CO2}[CO2]+[C]=2{CO}前一反应是钢冶金中最基本的脱碳反应,后一反应在碳氧化中占的比重只是在[%C]<0.05的情况下比较显著,在[%C]>0.1的情况下占的比重很小。
在顶吹转炉中,Si和Mn在吹炼初期进行强烈氧化。
Si与O的亲合力显著大于Mn,故Mn的强烈氧化期滞后于Si。
Si和Mn的氧化是在钢—渣界面上进行的,属于典型的多相反应,由如下两个环节组成:(1)渣中氧化铁溶解到金属中(FeO)=[O]+[Fe](2)在钢—渣界面上进行Si和Mn的氧化反应[Si]+2[O]=(SiO2)[Mn]+[O]=(MnO)[Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe]磷的氧化由以下环节组成:(1)在渣钢界面上5(FeO)=5[Fe]+5[O](2)在与渣相邻的金属层中2[P]+5[O]=(P2O5)(3)在与金属相邻的渣层中(P2O5)+4(CaO)=(4 CaO·P2O5)总反应式为:2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4 CaO·P2O5)+5[Fe]铁水含硅量对磷的氧化过程有重要影响:铁水含硅量高,不但要夺取供入熔池的更多的氧,而且也提高了渣中SiO2的活度,并且阻碍石灰的熔解。
脱硫则主要是依靠硫向炉渣的转移。