转炉碳与硅先后反应的顺序1
转炉冶炼操作的关键点

转炉冶炼操作的关键点实际操作转炉总结的转炉冶炼注意事项1.Si大于0.5%时,说明硅含量已经比较高了,第一批料应加入100到150kg的镁球,甚至更多,防止炉渣对炉衬的侵蚀,并且相应的石灰加入量应增加,由于铁水硅含量比较高,炉渣不易返干,枪位应尽量多采用低枪位,俗称“压着吹”,一旦返干也容易调整,可在短时间内适当提高枪位,然后立即回到原来较低枪位,否则渣中FeO含量过多,不仅产生喷溅,而且枪位不容易降下来,影响冶炼时间。
2.为了控制炉渣碱度,石灰加入总量一般为“一个硅三个灰”,即Si=0.6%时,石灰加入总量控制在1800kg,一般前期加入150kg镁球+400kg石灰+400kg石灰+400kg石灰,碳焰初起加入100kg石灰+100kg石灰,泡沫渣起来时+200kg石灰,一直采用低枪位,波动2m~2.8m之间,炉渣返干用返矿调整,尽量少化渣,后期温度较高时,容易产生喷溅,此时准备石灰200kg待加入。
返干时用返矿或短时间的提枪化渣然后立即回到基本枪位,返矿总量视温度要求,一般500~700kg。
3.在硅锰氧化期结束后,渣中一般含有20~30%的FeO,随着温度升高,C开始氧化时,随着氧化速度的加快,容易产生泡沫渣,而且迅速上升到炉口,并且显示了,前期渣化的比较好,此时可以加入小批量的石灰~150kg/批,既加入了二批料,还压了喷,但是此时不能提枪,应尽量消耗渣中FeO。
4.渣料的加入:开吹200kg,在碳焰起来前加入总量的一半,每批200kg。
碳焰起来后加入二批料,每次150kg,注意给冶炼拉碳前的高温喷溅的压喷留150kg石灰在汇总斗中等候。
前期冷料尽量用石灰料,后期冷料尽量用返矿或铁皮(可防止炉渣返干)。
5.Si小于0.4%时,说明硅含量已经比较低了,相应的石灰加入量应减少,由于硅含量比较低,碳焰起来的较早,应及时提前加入二批料。
铁水硅低时炉渣容易返干,注意提前提枪化渣。
6.不论硅高低,开吹时尽量采用30秒高、30秒次高再到正常的低枪位,可以帮助化好前期渣。
转炉炼钢工(初级)

8、(初级工,判断题,较易,基础知识,核心要素) 试题: 钢中氮含量太高是产生白点的主要原因。 ( ) 答案: ×
9、(初级工,判断题,较易,基础知识,核心要素) 试题: 炼钢的主要热源来自于铁水中C、Mn、Si、P等元素氧化时发生的化学热。 () 答案: ×
58、(初级工,判断题,较易,专业知识,核心要素) 试题: 合理的供氧制度主要依据炉子容量、铁水成份、冶炼的钢种等方面统筹确定。 () 答案: √
59、(初级工,判断题,较易,专业知识,核心要素) 试题: 脱S的基本条件是高FeO、低CaO、高温。 ( ) 答案: ×
60、(初级工,判断题,较易,专业知识,核心要素) 试题: 氧枪的操作制度有恒枪变压、恒压恒枪、变压变枪。 ( ) 答案: ×
64、(初级工,判断题,较易,专业知识,核心要素) 试题: 脱氧反应的意义就在于把铁水中的碳含量降到钢种规定的范围内。 ( ) 答案: ×
65、(初级工,判断题,较易,专业知识,核心要素) 试题: 吹炼终点的一次拉碳率低,后) 答案: √
66、(初级工,判断题,较易,专业知识,核心要素) 试题: 枪位过高易造成大喷,枪位过低则难以化渣。 ( ) 答案: √
34、(初级工,判断题,易,基础知识,核心要素) 试题: 内生夹杂物与外来夹杂物相比,前者在钢中的分布比较均匀、分散,颗粒一 般比较细小。 ( ) 答案: √
35、(初级工,判断题,易,基础知识,核心要素) 试题: 锰铁和碳粉是炼钢常用铁合金。 ( ) 答案: ×
36、(初级工,判断题,易,基础知识,核心要素) 试题: 冶金石灰的主要化学成份是氧化钙(CaO)。 ( ) 答案: √
转炉冶金反应

装入的铁水与喷射的氧气接触发生快速的氧化反应,在此状态下,铁水中的其它元素离热力学平衡甚远。
C + ½ O2→ CO在熔池上方,部分CO氧化成CO2 (即二次燃烧)。
这些气体通过烟罩排出。
CO2/(CO+CO2)比值称为二次燃烧率(PCR)。
冶炼过程中发生的其它氧化反应:Si + O2→ SiO22P + (5/2)O2→ P2O5Mn + ½O2→ MnOFe + ½O2→ FeO2Fe + (3/2)O2→ Fe2O3这些氧化物与加入的(石灰、白云石)氧化物相结合形成液体渣并漂浮在金属溶池的表面顶吹转炉氧气作用区反应顶吹转炉氧气作用区反应图中显示在氧气顶吹转炉作用区脱碳和铁氧化之间的反应。
在作用区元素的氧化与它们在钢液中的含量(Fe、C、Si等等)成正比。
这些最初形成的氧化产物随即被排除,要么大部分经过金属溶液(硬吹、低枪位) 要么直接进入渣中(软吹、高枪位)。
任一含有FeO液滴在经过金属溶液时都会被碳还原,除非硅含量较高(吹炼初期)或碳含量较低(吹炼末期)时才有部分被还原。
含有FeO液滴进入渣中则增加渣中FeO 含量。
泡沫渣与金属液滴发生强烈反应则导致喷溅。
底吹转炉氧气作用区反应底吹转炉氧气作用区反应图中显示在氧气底吹转炉作用区脱碳和铁氧化之间的反应。
在作用区元素的氧化与它们在钢液中的含量(Fe、C、Si等等)成正比。
这些最初形成的氧化产物漂移在金属溶液中,并被碳有效还原。
仅在吹炼射流的末端FeO才能到达渣中并累积,也只有在这个阶段,脱磷渣才形成,不过,此时由于钢渣的强烈搅拌才使脱磷更加有效。
转炉冶炼过程概述

转炉冶炼过程概述【本章学习要点】本章学习转炉炼钢的装⼊制度、供氧制度、造渣制度、温度制度及其操作,终点控制及出钢,脱氧及合⾦化,转炉吹损与喷溅,顶底复合吹炼,转炉操作事故及处理。
第⼀节转炉冶炼过程概述氧⽓顶吹转炉炼钢过程,主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合⾦化等⾼温物理化学反应的过程,其⼯艺操作则是控制装料、供氧、造渣、温度及加⼊合⾦材料等,以获得所要求的钢液,并浇成合格钢锭或铸坯。
从装料起到出完钢、倒完渣为⽌,转炉⼀炉钢的冶炼过程包括装料、吹炼、脱氧出钢、溅渣护炉、倒渣等⼏个阶段。
⼀炉钢的吹氧时间通常为l2~18min ,冶炼周期(相邻两炉之间的间隔时间,即从装料开始到装料开始或者从出钢毕到出钢毕)通常为30~40min。
表10—1为氧⽓顶吹转炉⽣产⼀炉钢的操作过程,图10—1为转炉吹炼⼀炉钢过程中⾦属和炉渣成分的变化。
吹炼的前l/3—1/4时间,硅、锰迅速氧化到很低的含量。
在碱性操作时,硅氧化较彻底,锰在吹炼后期有回升现象;当硅、锰氧化的同时,碳也被氧化。
当硅、锰氧化基本结束后,随着熔池温度升⾼,碳的氧化速度迅速提⾼。
碳含量<0.15%以后,脱碳速度⼜趋下降。
在开吹后不久,随着硅的降低,磷被⼤量氧化,但在吹炼中后期磷下降速度趋缓慢,甚⾄有回升现象。
硫在开吹后下降不明显,吹炼后期去除速度加快。
熔渣成分与钢中元素氧化、成渣情况有关。
渣中CaO含量、碱度随冶炼时间延长逐渐提⾼,中期提⾼速度稍慢些;渣中氧化铁含量前后期较⾼,中期随脱碳速度提⾼⽽降低;渣中Si02,Mn0,P205含量取决于钢中Si,Mn,P氧化的数量和熔渣中其他组分含量的变化。
在吹炼过程中⾦属熔池升温⼤致分三阶段:第⼀阶段升温速度很快,第⼆阶段升温速度趋缓慢,第三阶段升温速度⼜加快。
熔池中熔渣温度⽐⾦属温度约⾼20-1000C。
根据熔体成分和温度的变化,吹炼可分为三期:硅锰氧化期(吹炼前期)、碳氧化期(吹炼中期)、碳氧化末期(吹炼末期)。
转炉炼钢知识问答

转炉炼钢知识问答1 转炉炼钢的原材料1-1 转炉炼钢用原材料有哪些,为什么要用精料?炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。
氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢(生铁块)。
炼钢用辅原料通常指造渣剂(石灰、萤石、白云石、合成造渣剂)、冷却剂(铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿)、增碳剂以及氧气、氮气、氩气等。
炼钢常用铁合金有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅钙合金、金属铝等。
原材料是炼钢的物质基础,原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。
国内外大量生产实践证明,采用精料以及原料标准化,是实现冶炼过程自动化、改善各项技术经济指标、提高经济效益的重要途径。
根据所炼钢种、操作工艺及装备水平合理地选用和搭配原材料可达到低费用投入,高质量产出的目的。
转炉入炉原料结构是炼钢工艺制度的基础,主要包括三方面内容:一是钢铁料结构,即铁水和废钢及废钢种类的合理配比;二是造渣料结构,即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度;三是充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果,即钢铁料和造渣料的科学利用。
炉料结构的优化调整,代表了炼钢生产经营方向,是最大程度稳定工序质量,降低各种物料消耗,增加生产能力的基本保证。
1-2 转炉炼钢对铁水成分和温度有什么要求?铁水是炼钢的主要原材料,一般占装入量的70%~100%。
铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。
因此,对入炉铁水化学成分和温度必须有一定的要求。
A铁水的化学成分氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定,这样才能保证转炉冶炼操作稳定并获得良好的技术经济指标。
(1)硅(Si)。
硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。
硅含量高,会增加转炉热源,能提高废钢比。
有关资料表明,铁水中WSi每增加0.1%,废钢比可提高约1.3%。
铁水硅含量高,渣量增加,有利于去除磷、硫。
但是硅含量过高将会使渣料和消耗增加,易引起喷溅,金属的收得率降低。
Si含量高使渣中SiO2含量过高,也会加剧对炉衬的冲蚀,并影响石灰渣化速度,延长吹炼时间。
底吹转炉钢中渣的形成机理与控制技术

底吹转炉钢中渣的形成机理与控制技术钢铁生产领域中,转炉炼钢是一种常见的炼钢方法。
在这个过程中,底吹转炉钢中渣的形成机理及其控制技术起着关键作用。
渣的一个主要功能是吸收和稀释炉内的含氧和硫等有害物质,同时也对脱碳、炉温控制等方面起到重要作用。
本文将介绍底吹转炉钢中渣的形成机理和控制技术。
底吹转炉钢的渣主要由氧化物组成,包括SiO2、MnO、FeO和CaO等物质。
这些氧化物的形成主要与底吹过程中的气体反应和炉料中的杂质有关。
底吹过程中,通过喷吹气体(通常是纯氧)进入转炉底部,气体与液态钢中的成分发生反应,生成氧化物。
此外,炉料中的杂质如硅、锰等也会与氧化物反应形成渣。
底吹过程中,气体与液态钢直接接触,产生的物理和化学反应是渣的形成机理的重要影响因素。
物理反应包括气泡的形成和气泡的上升,这些气泡带着渣中的有害物质上升到钢液表面并逸出。
化学反应则包括液态钢和底吹气体之间的反应,产生氧化物。
底吹气体中的纯氧和液态钢中的碳发生反应形成CO2,同时液态钢中的硅、锰等杂质也会与氧反应形成相应的氧化物。
控制底吹转炉钢中渣的形成有几个关键技术。
首先,要控制好底吹过程中的气体流量和气体喷嘴的位置。
气体流量的控制可以影响气泡的大小和数量,进而影响渣的形成和脱渣效果。
气体喷嘴的位置也是关键,需要使气泡均匀分布在整个炉液中,避免气泡聚集导致不均匀的渣形成。
其次,要合理控制底吹气体的成分。
氧气是最常用的底吹气体,通过控制氧气的流量和纯度可以影响氧化反应的速度和程度。
在渣的形成过程中,氧化反应是关键的步骤,因此控制氧气流量和纯度对于渣的形成和质量有着重要影响。
此外,底吹转炉钢中渣的形成还与炉料的选择和操作条件等因素有关。
炉料中的硅、锰等杂质含量会影响渣的成分和性质,因此需要控制炉料的质量和组成。
操作过程中的炉温、钢液搅拌等条件也会影响渣的形成和质量,需要进行合理的控制。
对于底吹转炉钢中渣的形成机理和控制技术的研究,可以通过实验和数值模拟等方法来进行。
转炉炼钢的主要化学反应

转炉炼钢的主要化学反应转炉炼钢是现代钢铁工业中最主要的钢铁生产方法之一,它以高炉生产的铸铁为原料,通过氧化还原反应和化学反应,将铸铁中的碳、硅、锰等杂质去除,同时加入适量的合金元素,制成高质量的钢材。
本文将介绍转炉炼钢的主要化学反应过程及其原理。
一、转炉炼钢的主要化学反应1. 碳的氧化反应在转炉炼钢的过程中,碳是最容易被氧化的元素之一。
当氧气通过转炉喷嘴进入炉腔时,与铸铁中的碳发生反应,生成一氧化碳和二氧化碳。
这两种气体都是氧气的代表性产物,它们的生成量与氧气的流量和铸铁中碳的含量有关。
C + O2 → COC + 2O2 → CO22. 硅的氧化反应硅也是铸铁中的主要杂质之一,它的氧化反应比碳的氧化反应稍微困难一些。
在转炉中,硅的氧化反应主要发生在炉渣中。
当氧气通过喷嘴进入炉腔时,与炉内的炉渣反应,生成硅酸钙和二氧化硅。
这两种产物都是非常稳定的化合物,它们能够有效地将炉渣中的硅去除。
SiO2 + CaO → CaSiO3SiO2 + O2 → SiO23. 锰的氧化反应锰是一种重要的合金元素,它能够显著提高钢材的强度和韧性。
在转炉炼钢的过程中,锰的氧化反应主要发生在炉渣中。
当氧气通过喷嘴进入炉腔时,与炉渣中的锰反应,生成锰酸钙和二氧化锰。
这两种产物都能有效地将炉渣中的锰去除。
MnO + CaO → CaMnO32MnO2 → 2MnO + O24. 磷的还原反应磷是一种非常有害的杂质元素,它能够降低钢材的强度和韧性。
在转炉炼钢的过程中,磷的还原反应主要发生在钢水中。
当还原剂进入钢水中时,与钢水中的磷反应,生成磷化氢和磷化钙。
这两种产物都是非常稳定的化合物,它们能够有效地将钢水中的磷去除。
2P + 3H2 → 2PH3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2二、转炉炼钢的原理转炉炼钢的原理是以氧化还原反应和化学反应为基础,通过控制氧气的流量和喷入位置,使铸铁中的碳、硅、锰等杂质被氧化,同时加入适量的合金元素,制成高质量的钢材。
转炉技术试题及解析答案

转炉技术试题及解析答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 转炉炼钢的主要设备是()。
A. 电炉B. 转炉C. 高炉D. 连铸机答案:B2. 转炉炼钢过程中,下列哪种元素的氧化是吸热反应?()A. 碳B. 硅C. 锰D. 磷答案:A3. 转炉炼钢的主要原料是()。
A. 铁矿石B. 铁水C. 废钢D. 焦炭答案:B4. 转炉炼钢过程中,下列哪种元素的氧化是放热反应?()A. 碳B. 硅C. 锰D. 磷答案:B5. 转炉炼钢过程中,下列哪种元素的氧化是放热反应?()A. 碳B. 硅C. 锰D. 磷答案:C6. 转炉炼钢过程中,下列哪种元素的氧化是放热反应?()A. 碳B. 硅C. 锰D. 磷答案:D7. 转炉炼钢过程中,下列哪种元素的氧化是吸热反应?()A. 碳B. 硅C. 锰D. 磷答案:A8. 转炉炼钢过程中,下列哪种元素的氧化是放热反应?()A. 碳B. 硅C. 锰D. 磷答案:B9. 转炉炼钢过程中,下列哪种元素的氧化是放热反应?()A. 碳B. 硅C. 锰D. 磷答案:C10. 转炉炼钢过程中,下列哪种元素的氧化是放热反应?()A. 碳C. 锰D. 磷答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 转炉炼钢的主要设备包括()。
A. 转炉B. 氧枪C. 连铸机D. 电炉答案:A, B, C2. 转炉炼钢的主要原料包括()。
A. 铁矿石B. 铁水D. 焦炭答案:B, C3. 转炉炼钢过程中,下列哪些元素的氧化是放热反应?()A. 碳B. 硅C. 锰D. 磷答案:B, C, D4. 转炉炼钢过程中,下列哪些元素的氧化是吸热反应?()A. 碳B. 硅C. 锰D. 磷答案:A5. 转炉炼钢过程中,下列哪些元素的氧化是放热反应?()A. 碳B. 硅C. 锰D. 磷答案:B, C, D三、判断题(每题2分,共20分)1. 转炉炼钢的主要设备是电炉。
()答案:错误2. 转炉炼钢的主要原料是铁矿石。
()答案:错误3. 转炉炼钢过程中,碳的氧化是吸热反应。
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在A点左边,即硅较低时, C首先氧化。
随着碳含量的降低,在硅的自由能和碳的自由能相等时,硅和碳一同氧化,硅的氧化同时形成初渣。
在A点右边,即硅较高时,硅首先氧化,随着硅的氧化即形成初渣,在硅和碳的吉布斯自由能相等时,硅和碳一起氧化。
两者不同之处在于A点以右,吹氧初期便形成初渣; A点以左,吹氧一段时间后,硅氧化时才会形成初渣。
在实际生产中,硅高时点火开氧后便可加入造渣料,以形成具有一定碱度及脱磷效果的初渣,减少对炉衬的侵蚀,加强对金属液面的覆盖。
硅低时,由于先发生的是碳的氧化反应,没有早期生成的酸性初渣,并且碳的氧化产物使渣中(FeO)减少,这时加入造渣料不但不会熔化,还由于造渣料的加入而形成很大的降温效应,从而起到一定的负面影响,这就是硅过低时造渣料加入过早使后期出现炉渣严重返干的原因,由于后期吹炼时主要是碳的氧化,不利形成有利化渣的(FeO)出现,降低渣的流动性,影响去硫、去磷效果,且渣不能很好的覆盖在金属液面上,加剧金属喷溅的发生,出现炉口、氧枪粘钢现象,严重时甚至粘死烟道,造成停产事故。
因此在转炉操作时,应当针对不同的铁水成分做不同的处理。
硅低时,重点防范严重返干的发生,可适当迟些加料,以利于初渣的形成,造渣料中适当增加一些有利化渣的物质,如贫锰矿等,还可加入硅石等能增加渣液流动性的物质;也可降低氧压以增加渣中(FeO)含量,加强化渣功能。
硅高时,由于升温快、渣量大,渣液流动性好,要重点防范喷溅的发生,应在开吹即加入造渣料时尽早形成高碱度渣,还要保证搅拌力度,保证熔池的均匀升温和脱碳,减少局部FeO过多积累,引起喷溅。
可适当降低枪位和提高氧压进行操作。
实际操作时具体问题应具体对待,比如: [Si]=0·20%和[Si]=0·40%,虽然都在A点左边,但氧化趋势的能量不同,也就不能照搬操作方法,应当根据客观条件灵活掌握。
从图1中虚线的情况来看,当C增大到4·5%时,交点A′右移,经计算A′处Si=0·59%。
同样可分析为当碳增大到4·5%时, Si<0·59%时,要重点注意初期渣的熔化
和防范后期返干的发生,以使炼钢进程能平稳进行。