冶金工业行业炼钢培训教材

装置、电极夹持器和测温、取样装置等）； 液压设备（包括液压缸等）； 喂丝机； 钢包底部吹氩装置； 电极接长装置； 散状料加料系统设备； 除尘系统设备； 供电和电控系统设备； 仪表设备。
（四）连铸
钢水直接铸成接近最终产品尺寸的钢坯。这 一想法经过一百多年的努力探索，终于使该技 术在上世纪70年代开始大规模用于实际，并逐 步形成了今天的连铸技术。
主要设备由钢包、中间包、结晶器、结晶器 振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫 直装置、切割装置、出坯装置等部分组成。
连铸过程
连铸钢水的温度要求：
钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢； ②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安 全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸 坯柱状晶发达；⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。
第一章 转炉炼钢原材料
原材料是炼钢的基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量 有直接影响。倘若原材料质量不符合技术要求，势必导致消耗增加， 产品质量变差，有时还会出现废品，造成产品成本的增加。国内外实 践证明，采用精料以及原料标准化，是实现冶炼过程自动化的先决条 件，也是改善各项技术经济指标和提高经济效益的基础。
转炉炼钢图片
➢（二）铁水预处理
1、发展历程： 铁水预处理技术从上个世纪六、七十年代发展起 来到现在已经广泛应用于各国，用于提高铁水质量，其技术也ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ已经得到迅速发展，目前可用于铁水预处理的技术不下二、三 十种。
2、铁水预处理工艺方法主要有： （1）机械搅拌法； （2）吹气搅拌法，包括顶吹喷粉法和底吹法； （3）喂丝法
炉外精炼方法可分为以下五类：①真空脱气；②钢 包精炼；③钢包吹氩；④钢包喷粉；⑤喂丝技术。
一、LF精炼炉基本功能 1、均匀钢水成份和温度。 2、精确控制钢水成份和温度。 3、脱氧、脱硫。 4、脱气。 5、去除钢中夹杂物。 6、夹杂物形态的控制。 7、特殊元素的合金化。
二、LF钢包精炼炉主要设备 钢包炉有以下主要设备组成： 机械设备（包括炉下钢包车、炉盖及其升降装置、电极臂及其升降
3、原材料：转炉炼钢的金属料主要是铁水、废钢和铁合金。
（1）铁水是转炉炼钢的主要金属料，占金属装入量的70%以上。 转炉在吹炼过程中不需要外加热源，是依靠铁水本身所具有 的物理热和铁水内所含元素的化学反应热来炼钢的。因此， 对铁水的化学成分和温度都必须符合一定的标准要求。
（2）废钢是炼钢用的另一种金属料，也是转炉炼钢用的冷却剂， 一般允许加入金属装入量的30％以下。
➢（三）二次精炼
所谓的二次精炼即是在预熔炼炉后在真空或非真空条 件下对钢水进行脱气、脱碳、脱硫、夹杂物形态控制、 合金和温度的调整、提高钢水的纯净度等处理的一种 冶炼过程。 由于二次精炼将炼钢的一部分任务移到 炉外进行，实际把炼钢过程分为二步完成，即在初炼 钢中进行熔炼，在精炼设备中进行精炼及温度、成份 的调整。
3、铁水预处理定义 铁水预处理是指高炉铁水在进入转炉之前预先脱除某些杂质的预
备处理过程。它包括预脱硫、预脱硅、预脱磷。其中铁水预脱硫是最 先发展成熟的工艺，我厂铁水预处理应用的是喷粉（钝化镁粉）脱硫 工艺。 4、喷粉脱硫工艺过程
图12—1 喷粉脱硫工艺过程示意图
5、铁水脱硫过程示意图
图12—2 铁水喷粉脱硫过程示意图
（3）脱碳反应
[C]+[O]＝{CO}
（4）脱磷反应
[P]+2(FeO)=(P2O5)+2Fe
2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO· P2O5)+5Fe
（5）脱硫反应 [FeS]+(CaO)＝(CaS)+(FeO)
[FeS]+(MnO)＝(MnS)+(FeO)
[FeS]+(MgO)＝(MgO)+(FeO)
5流方坯连铸机
双流板坯连铸机
➢（一）转炉炼钢
1、定义：所谓转炉炼钢法就是使用鸭梨型的转炉 （converter），以铁水作为原料，以空气或者纯氧 作为氧化剂，靠杂质的氧化 热提高钢水温度，30～ 45min内完成一次精炼的快速炼钢方法。 2、分类：根据其送风形式、氧化剂及生成的渣，可 分为若干种方法，如下表所示。
当前我国许多炼钢厂家，尤其是一些小型炼钢厂对炼钢用原材料 质量的重要性认识不足，重视不够，特别是铁水和石灰的质量较差， 给转炉产带来很大困难，使其技术经济指标也较落后。若不彻底扭转 这种局面，很难提高钢的质量，扩大钢的品种。
炼钢用原材料一般分为主原料、辅原料和各种铁合金。
第一章 转炉炼钢原材料
学习目标 了解转炉炼钢对主原料、辅原料和各种铁合金的要求标准，在生 产中根据原料的实际情况调整冶炼操作。
钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中 断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷； ③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。
连铸平台
第一部分 基础知识
第一章、转炉炼钢原材料 第二章、转炉炼钢基本概念 第三章、转炉炼钢基本原理及各元素的化学反应 第四章、造渣、枪位控制、脱氧合金化的作用 第五章、转炉炼钢造渣制度 第六章、铁水预处理和精炼炉
炼钢生产
❖目前一般情况下，炼钢厂主要设备是转炉和连 铸，也有炼钢厂使用电炉和连铸； ❖我们唐山建龙的炼钢工艺流程如下：
铁水预处理→混铁炉→顶底复吹转炉→炉后喂 丝→精炼炉→连铸→热送热轧
合格废钢 （计量后）
工艺流程图
高炉铁水 600吨混铁炉
合格铁水 （计量后）
50吨氧气顶吹转炉
造渣料
吹氩+喂线
LF炉精炼
知识要求 1、了解转炉炼钢对主原料铁水、废钢的要求。 2、了解转炉炼钢对造渣材料的成分块度要求。 3、了解炼钢用铁合金成分标准。
第一节 炼钢铁水、废钢及散状料的化学成分及其表示符号
一、氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢
（3）转炉炼钢吹炼到终点时，为了去除钢液中多余的氧，并使 其化学成分和质量符合所炼钢种的要求，必须加入一部分铁 合金，以达到脱氧和合金化的目的。
转炉炼钢所应用的非金属料主要有造渣剂、冷却剂、氧化剂等。
4、炼钢反应
（1）硅的氧化与还原 [Si]+{O2}＝(SiO2)
[Si]+2(FeO)＝(SiO2)+2[Fe] （2）锰的氧化与还原 [Mn]+[FeO]＝(MnO)+[Fe]