转炉炼钢主要工艺设备
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；
转炉炼钢工艺
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) 诞生的布景及简称现代炼钢出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操纵此中的氧。
二次世界大战以后，工业制氧机在美国问世，使操纵纯氧炼钢成为可能，但本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年在尝试室进行氧气顶吹转炉的尝试并获成功，定名为BOF。
奥地利闻之即派有关专家前往参不雅学习，回来后于1949年在2吨的转炉长进行半工业性尝试并获成功，1952年、1953年30吨氧气顶吹转炉别离在Linz和Donawitz建成投产，故常简称LD。
1967年12月德国与加拿大合作缔造了氧气底吹转炉，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的长处，77年在世界年会上颁发。
(2) 氧气顶吹转炉的特点1〕长处氧气顶吹转炉一经问世就显示出了极大的优越性，世界各国竟相开展，目前成为最主要的炼钢法。
其长处主要暗示在：〔1〕熔炼速度快，出产率高〔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〔上下碳钢都能炼，S、P、H、N、O及夹杂含量低〕；〔4〕便于开展综合操纵和实现出产过程计算机控制。
2〕错误谬误当然，LD尚存在一些问题，如吹损较高〔10%，〕、所炼钢种仍受必然限制〔冶炼含大量难熔元素和易氧化元素的高合金钢有必然的困难〕等。
转炉炼钢工艺简介
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萤石作用及要求
• 作用
造渣加入萤石可以加速石 灰的溶解，萤石的助熔作 用是在很短的时间内能够 改善炉渣的流动性，但过 多的萤石用量，会加剧炉 衬的损坏，并污染环境。
• 质量要求 • CaF2≥75%， SiO2≤23%，S≤0.20%， P≤0.08%，H2O≤3.0% • 粒度：5-60mm
渣量=（石灰+镁球或熟白）×（2-3）
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铁水成分及温度影响
• Mn的影响 • 锰是弱发热元素，铁水中Mn氧化后形成的(MnO)可促 进石灰溶解，加快成渣；减少氧枪粘钢，终点钢中余 锰高，能够减少合金用量，利于提高金属收得率；锰 在降低钢水硫含量和硫的危害方面起到有利作用。 Mn/Si的比值为0.8～1.00时对转炉的冶炼操作控制最 为有利。当前使用较多的为低锰铁水，一般铁水中 [Mn]=0.20％～0.40％。
6.设备少，投资节省。
4
炉顶料仓 振动给料器 电子称 带式运输机 密封料仓 传动机构 实 心 轴
汽包 氧 枪 风 机 不 回 收 时 放 空 回收煤气 进入煤气柜
烟 道
文氏管 脱水器
溜 槽
洗 涤 塔
沉淀池
电动机 渣 罐 转 炉 吸 滤 池
水封逆止阀 送往高炉利用
支架Hale Waihona Puke 氧气顶吹转炉工艺流程示意图
5
二 、转炉炼钢用主要原材料
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2.1装料制度：废钢量的确定
• 热量来源于：
• 转炉炼钢不需要外来热源；
铁水物理热及元素氧化化学热。 铁水及废钢的合理配比须根据炉子的热平衡计算确定。 • 硅的作用 优点：因发热量大，增大废钢加入量，一般铁水中Si增 加0.1%，废钢比增大1%。 缺点：增大渣量，侵蚀炉衬一般控制在0.3－0.5％。
转炉炼钢设备和工艺
炉型主要尺寸的确定
b)筒球形熔池： 圆柱体和球缺两部分组成。 考虑炉底稳定性和熔池适当深度，一般球缺体的半径R为熔 池直径的1.1~1.25倍。国外大于200t转炉为0.8~1.0倍。 当R=1.1D时，金属熔池的体积为：
V熔 0.79H0D2 0.046D3
因此：熔池深度为：
V熔 0.046D3 H0 0.79D 2
炉型主要尺寸的确定
b)锥球形熔池： 由倒锥台和球缺体两部分组成。 据统计，球缺体曲率半径R=1.1D，球缺体高h2=0.09D， 倒锥台地面直径d1=(0.895~0.92）D。 熔池体积为：
V熔 0.70H0D2 0.0363 D3
熔池深度为：
V熔 0.0363D 3 H0 0.70D 2
炉底寿命短 炉容小 钢水含氮高 喷溅 污染 废钢比低
生产率高 N 、P 、 S 、 C 、 O 低 渣内FeO低 无喷溅 污染低 废钢比低 全 低 吹 O2+ 石 灰 粉
顶底复合吹氧+ 全量废钢 喷吹煤粉 大量高热值废 废钢预热 气 喷石灰粉 二次燃烧 很高废钢比 大量高热值废气
转炉炼钢车间设备组成
炉型主要尺寸的确定
h2 H0 H身 H帽 H内 H总 D D壳 d D出 一球缺高度； 一熔池深度； 一炉身高度； 一炉帽高度； 一转炉有效高度； 一转炉总高 一熔池直径； 一炉壳外径； 一炉口内径； 一出钢日直径； 一炉帽倾角
筒球型氧气顶吹转炉主要尺寸
炉型主要尺寸的确定
熔池直径（D）： 转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。 计算方法： G D K t 推荐经验公式：
氧气顶吹转炉总图
转炉系统设备
炉型 炉壳 炉体支撑 转炉倾动机构
转炉炼钢主要工艺设备
铁粒回收装置
ICS处理工艺：在钢渣车间设置高架泼渣盘，利用吊车将渣罐内液态钢
渣泼在渣盘内．渣层一般为30一120mm厚，然后喷以适量的水促使急冷破 裂。再将碎渣翻倒在渣车上，驱车至池边喷水降温，再将渣卸至水池内进一 步降温冷却。渣子粒度一般为5-100mm，最后用抓斗抓出装车，送至钢渣 处理车间，进行从大块破碎到小块，进入球磨机进行研磨，达到一定细度的， 用砂浆泵打入高频筛，筛分，筛下物进入磁选机磁选，不上磁的在进入重选， 摇床和螺旋溜槽比重进行分出，出来的品位可达到64%以上，钢厂三次回收 进入炼钢。
转炉 装料行车 出钢台车 测温取样装置 氧枪装置 副枪装置 氧气柜 氮气柜
转炉炼钢车设备
文氏管 脱水器 引风机 煤气柜
3、脱硫设备
混铁车 脱硫装置 排渣设备
混铁车一般容量为转炉的整数倍，我国最大 260t、300t。 国外最大600t 组成：罐体、罐体支撑机构、 倾翻机构、车体 现代炼钢常用设备。
艾默伊登
6、铁合金及副原料加料车
铁合金料仓 副原料料仓 称量设备 皮带运输机
全胶带上料系统
7、RH 真空脱气设备
铁合金加料设备 脱气槽 真空设备 钢水罐台车 测温取样装置
RH 真空脱气设备示意图
8、铸锭设备
铸锭车 钢锭模 铸锭行车 整脱模设备
连铸设备
9、ISC 渣处理设备
4、受铁设备
铁水罐 铁水排渣机 铁水罐台车 测温取样装置
5、废钢装料设备
废钢槽 电磁吊车 用电磁吊车的主钩和副钩吊起废钢料槽，靠 主、 副钩的联合动作把废钢加入转炉。这种 方式的平台结构和设备都比较简单，废钢吊车 与兑铁水吊车可以共用，但一次只能吊起一槽 废钢，并且废钢吊车与兑铁水吊车之间的干扰 较大。 废钢料槽：废钢料槽是钢板焊接的一端开口、 底部呈平面的长簸箕状槽。在料槽前部和后部 的两侧有两对吊挂轴，供吊车的主、副钩吊挂 料槽。
氧气顶吹转炉炼钢工艺及设备
第二章氧气顶吹转炉炼钢工艺及设备2.1炼钢用原材料2．1．1．1铁水1．对铁水化学成分的要求：w[C]%=4.00%，w[Si]%=0.3%~0.6%；Mn/Si=0.80~1.00；w[P]%≤0.20%；w[S]% ≤0.05%。
2．对铁水温度的要求：1250~1300℃。
3．铁水预处理：“三脱”—脱S、脱P、脱Si。
2．1．1．2废钢：1）．外形尺寸、块度适当；2）.不得混有铁合金且无中空封闭器皿及易燃易爆物；3）.清洁干燥；4）.不同性质的废钢分类堆放，避免冶炼困难及贵金属浪费。
2．1．1．3铁合金杭钢转炉：Si-Ca；Si-Ca-Ba；Al-Ca；Mn-Fe。
2．1．2非金属材料2．1．2．1造渣剂1．石灰（CaO）：主要造渣材料。
石灰的作用：1）.造高碱度炉渣，对碱性炉衬起保护作用；2).促进S、P的去除。
活性石灰：在900~1200℃范围内加回转窑或其他先进炉窑中焙烧成的石灰。
其特点：气孔率高，呈海绵状，体积密度小，比表面积大，石灰晶粒小，化学成分好。
2．萤石（CaF2）：熔点：930℃。
助熔3．生白云石(CaCO3·MgCO3)：减少萤石和石灰的用量，增加渣中MgO的成分。
2．1．2．3冷却剂2．1．2．4其他材料1．增碳剂：固定碳高，灰分、挥发分和S、P、N等杂质含量低且干燥、干净、粒度适中。
2．氧化剂2．2氧气顶吹转炉炼钢工艺2．2．1一炉钢的吹炼过程1.工艺：1）.装料；2).吹炼（前、中、后）；3.）出钢；4).溅渣护炉；5).倒渣。
2．前、中、后三个时期的任务：1）．吹炼前期任务：早化渣，多去磷，保护炉衬。
（高枪位）2）．吹炼中期任务：保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱C、S，均匀升温。
（适当降低枪位）3）．吹炼后期任务：成分、温度均匀，加强搅拌，稳定火焰，便于判断终点，同时降低渣中Fe含量，减少铁损达到溅渣要求。
（降枪）2．2．2温度的变化规律：2．2．3装入操作1）.定量装入；2）.定深装入；3）.分阶段定量装入。
转炉炼钢工艺过程
（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。
5.终点控制
1、 终点 熔池中金属的成分和温度达到所炼钢种要求时， 称为终点。 2 、终点的条件 吹炼到达终点的具体条件是： ①钢中碳达到所炼钢种要求的控制范围； ②钢中S、P低于规定下限要求一定范围； ③出钢温度保证能顺利进行精炼和浇铸； ④达到钢种要求控制的氧含量。 3、终点控制 终点控制是转炉吹炼末期的重要操作。终点控制主要 是指终点温度和成分的控制。
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。
二、炼钢原料
● 金属料：铁水、废钢、合金钢
● 非金属料：造渣剂（石灰、萤石、铁矿石）、
冷却剂（废钢、铁矿石、氧化铁）、
增碳剂和燃料（焦炭、石墨籽、煤块、重油）
● 氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮
【1】金属料
炼钢厂转炉冶炼工艺简介(刘冰)方案
倒罐站一般设有两个倒罐坑，配备两套鱼雷罐的倾翻装置。倒罐坑两侧各 设一条标准铁道线。从铁厂运过来的鱼雷罐车一般为三节。
每条轨道线尽头设置了鱼雷罐车机械限位装置，其目的是通过机械限位确 保第二节鱼雷罐车与第三节鱼雷罐车上的铁水罐的中心线与两个倒罐坑中心线 完全对中，既可以使两个高炉罐同时倒罐，又减少了鱼雷罐与倒罐站倾翻装置 的对中时间。第二节高炉罐车与第三节高炉罐车上的铁水倒罐完毕，驱动火车 ，使第一节罐车与倾翻装置的对中，进行下一环节操作。
吹炼过程： 吹炼开始枪位控制在距静止钢液面2200mm左右进行吊吹，吹炼1-3分钟加入造渣剂（石灰等），
前3-5分钟Si、Mn反应结束后，进入碳氧反应剧烈期，此时炉火比较“硬”，要控制好枪位，防 止因压枪操作而发生喷溅。吹炼至整个吹炼过程的85%时，测副枪1，并根据副枪1取样查看C、S 、P等元素成分进行终点拉碳，当吹炼100%时，测副枪2，通过副枪2决定是否达到吹炼终点。
292×25 292×23
30
2×260/75t铸造起重机(其中预留１台)， 1×125/40t铸造起重机
30
2×260/75t铸造起重机， 1×125/40t铸造起重机
运行范围
1～13柱 1～5柱 5～9柱 1～18柱 12～18柱 18柱 1～9柱
14～16柱 9～14柱 1～14柱 1～14柱
钢水处理工艺路线
序号
钢水处理工艺
处理范围
处理钢水量（万t/a） 备注
LF
RH
1
铁水—脱硫－转炉－(吹 碳素钢、优碳钢、
氩站)/LF－连铸
低合金钢、
186
无取向硅钢、
2
铁水—脱硫－转炉－(吹 氩站)－L F－RH－连 铸
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6、铁合金及副原料加料车
铁合金料仓 副原料料仓 称量设备 皮带运输机
全胶带上料系统
7、RH 真空脱气设备
铁合金加料设备 脱气槽 真空设备 钢水罐台车 测温取样装置
RH 真空脱气设备示意图
8、铸锭设备
铸锭车 钢锭模 铸锭行车 整脱模设备
连铸设备Biblioteka 、ISC 渣处理设备 铁粒回收装置
ICS处理工艺：在钢渣车间设置高架泼渣盘，利用吊车将渣罐内液态钢
渣泼在渣盘内．渣层一般为30一120mm厚，然后喷以适量的水促使急冷破 裂。再将碎渣翻倒在渣车上，驱车至池边喷水降温，再将渣卸至水池内进一 步降温冷却。渣子粒度一般为5-100mm，最后用抓斗抓出装车，送至钢渣 处理车间，进行从大块破碎到小块，进入球磨机进行研磨，达到一定细度的， 用砂浆泵打入高频筛，筛分，筛下物进入磁选机磁选，不上磁的在进入重选， 摇床和螺旋溜槽比重进行分出，出来的品位可达到64%以上，钢厂三次回收 进入炼钢。
艾默伊登
转炉炼钢主要工艺设备
杨暕
1、转炉设备
转炉 装料行车 出钢台车 测温取样装置 氧枪装置 副枪装置 氧气柜 氮气柜
转炉炼钢车间设备组成
氧气顶吹转炉总图
2、OG设备
文氏管 脱水器 引风机 煤气柜
3、脱硫设备
混铁车 脱硫装置 排渣设备
混铁车一般容量为转炉的整数倍，我国最大 260t、300t。 国外最大600t 组成：罐体、罐体支撑机构、 倾翻机构、车体 现代炼钢常用设备。
4、受铁设备
铁水罐 铁水排渣机 铁水罐台车 测温取样装置
5、废钢装料设备
废钢槽 电磁吊车 用电磁吊车的主钩和副钩吊起废钢料槽，靠 主、 副钩的联合动作把废钢加入转炉。这种 方式的平台结构和设备都比较简单，废钢吊车 与兑铁水吊车可以共用，但一次只能吊起一槽 废钢，并且废钢吊车与兑铁水吊车之间的干扰 较大。 废钢料槽：废钢料槽是钢板焊接的一端开口、 底部呈平面的长簸箕状槽。在料槽前部和后部 的两侧有两对吊挂轴，供吊车的主、副钩吊挂 料槽。