炼钢原理与工艺
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五、钢中的成分(碳)
❖ 从钢的性质可看出碳也是重要的合金元素, 它可以增加钢的强度和硬度,但对韧性产生
不利影响。
❖ 碳能显著改变钢的液态和凝固性质,在 16000C,[C]≤0.8%时,每增0.1%的碳
◆钢的熔点降低6.50C
◆密度减少4kg/m3
◆黏度降低0.7%
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七、钢的分类
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❖ 钢中氧含量高,还会产生皮下气泡,疏松等 缺陷,并加剧硫的热脆作用。在钢的凝固过 程中,氧将会以氧化物的形式大量析出,会 降低钢的塑性,冲击韧性等加工性能。
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四、钢中的气体
❖ 钢液中的气体会显著降低钢的性能,而且容易 造成钢的许多缺陷。钢中气体主要是指氢与氮, 它们可以溶解于液态和固态纯铁和钢中。
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%
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三、钢中的氧
❖ 在吹炼过程中,向熔池供入了大量的氧气,到吹炼 终点时,钢水中含有过量的氧,即钢中实际氧含量 高于平均值。
❖ 如不脱氧,在出钢、浇铸中,温度降低,氧溶解度 降低,促使碳氧反应,钢液剧烈沸腾,使浇铸困难, 得不到正确凝固组织结构的连铸坯。
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❖ 当钢中的[S]>0.020%时,发生“热脆” 现象。
❖如果钢中的氧含量较高,更加剧了钢的 “热脆”现象的发生。
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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。
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电炉炼钢原理及工艺

电炉炼钢原理及工艺以电炉炼钢原理及工艺为标题,本文将详细介绍电炉炼钢的原理和工艺流程。
一、电炉炼钢的原理电炉炼钢是利用电能将废钢或铁矿石熔化并加以冶炼的一种钢铁生产方法。
相比传统的炼钢方法,电炉炼钢具有灵活性高、能耗低、环保等优点,因此在现代钢铁工业中得到广泛应用。
电炉炼钢的基本原理是利用电弧放电的高温高能量特性,将电能转化为热能,使炉内的材料熔化。
电炉内设置有电极,通过电极产生的电弧放电,使炉内的钢块或铁矿石迅速升温至熔化点,完成炼钢过程。
二、电炉炼钢的工艺流程电炉炼钢的工艺流程主要包括原料准备、熔炼、冶炼和出钢等环节。
1. 原料准备:电炉炼钢的原料主要包括废钢和铁矿石。
废钢是指回收利用的废旧钢材,根据需要进行分类和预处理。
铁矿石经过破碎、磁选等工艺处理后,得到适合电炉炼钢的铁矿粉。
2. 熔炼:原料装入电炉后,通过电极引入高温电弧,将原料迅速加热至熔化点。
在熔炼过程中,电弧的高温作用下,原料中的杂质被氧化还原,炉内温度逐渐升高。
3. 冶炼:炉内温度达到要求后,加入适量的脱氧剂和合金元素,调整炉内成分,提高钢的质量。
同时,通过喷吹氧气等方式进行氧化剂的供给,控制冶炼过程中的氧化还原反应,进一步净化钢液。
4. 出钢:冶炼结束后,通过倒炉或倾炉等方式将炼好的钢液从电炉中倾出,进一步加工成所需的钢材。
出钢后,需要进行连铸、轧制等工艺,最终得到成品钢材。
三、电炉炼钢的特点和优势1. 灵活性高:电炉炼钢可灵活调整炉内温度和成分,适应不同的钢种和质量要求,具有较强的适应性和灵活性。
2. 能耗低:电炉炼钢相比传统炼钢方法,能耗更低。
电能可以高效转化为热能,提高能源利用效率,减少能源浪费。
3. 环保:电炉炼钢过程中没有燃料燃烧产生的废气和废渣,减少了对环境的污染。
另外,电炉炼钢可以使用废钢作为原料,有效促进了废钢的回收利用,减少了资源浪费。
4. 生产效率高:电炉炼钢的工艺流程简单,生产周期短,可以实现快速连续生产,提高生产效率。
炼钢的基本原理

炼钢的基本原理
炼钢是利用高温条件下对矿石进行加热、还原和熔化的过程,以提取出其中的铁质,并通过添加适量的合金元素控制组织和性能的处理方法。
炼钢的基本原理包括:
1. 还原:将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
在高温下,将富氧化铁的矿石与还原剂(如焦炭、煤粉等)一同放入高炉或电弧炉中,通过氧化铁与还原剂的反应,将氧还原为金属铁。
2. 熔化:将还原后的金属铁熔化成流动的铁水。
通过高温下的加热,金属铁达到熔点后转变为液态,在高炉或电弧炉中形成铁水。
3. 脱硫:将铁水中的硫含量降至合理范围。
通过向铁水中加入足量的脱硫剂(如氧化钙、氧化镁等),以及通过炉内搅拌、吹气等方式,将铁水中的硫元素与脱硫剂反应,从而降低硫含量。
4. 添加合金元素:根据需要,向炼钢炉中添加合金元素,如锰、铬、镍等,以改善钢的性能和组织。
这些合金元素可以提高钢的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等。
5. 出钢:将经过处理后的铁水浇铸成钢坯。
通过连铸机或浇注工艺,将熔融的铁水倒入铸型中,并经过冷却和凝固,形成钢坯。
总之,炼钢的基本原理是通过还原、熔化、脱硫、添加合金元素等步骤,将铁矿石转变为具有特定性能和组织的钢材。
电炉炼钢原理及工艺

电炉炼钢原理及工艺电炉炼钢是一种利用电能加热熔融金属并进行冶炼的方法。
它主要由电炉本体、电源系统、炉衬和操作系统组成。
其工艺过程分为装料、预热、熔化、合金化、调温、夫妇活、卸渣和出钢等阶段。
电炉炼钢主要有两种类型,即直接电炉炼钢和间接电炉炼钢。
直接电炉炼钢是指直接将铁矿石和废钢等金属经过还原反应转化为钢水的工艺方法,而间接电炉炼钢则是先将铁矿石转化为熔融铁,然后再进行洗炼的方法。
在电炉炼钢的工艺中,首先需要对金属进行装料。
装料包括铁水、废钢、合金和炉渣等金属材料的投入。
装料时,应根据炼钢的配方要求,按一定比例将各种材料投入电炉中。
合金是为了调整钢的成分和性能,以及改善炼钢的过程控制,在不同的配方中,合金的用量也不同。
装料完成后,开始进行预热。
预热是为了提高炉料中的金属温度,以利于后续的熔化和反应过程。
预热可以通过电炉的电能加热,也可以通过燃气等其他能源进行加热。
在预热过程中,应根据炼钢工艺要求,控制好预热的温度和时间,以保证最佳的炼钢效果。
在预热完成后,金属开始熔化。
熔化过程中,电炉通过电流加热炉内的金属材料,使其达到熔点,形成熔融的钢水。
熔化过程中,需要控制好电炉的加热温度和加热时间,以充分熔化金属,并保持炉内的温度均匀。
当金属完全熔化后,开始进行合金化。
合金化是为了调整钢的成分和性能,以改善钢的质量。
在合金化过程中,需要添加适量的合金材料,并控制好合金的加入时间和温度,以保证合金的充分溶解和均匀分布。
合金化完成后,开始进行调温。
调温是为了得到合适的熔融铁水温度和钢水温度,以满足后续冶炼工艺的需求。
调温可以通过调节电炉的加热功率和炉内的温度控制装置来实现。
调温完成后,进行夫妇活。
夫妇活是为了提高钢水的纯净度和均匀性,以去除炉渣和杂质。
夫妇活可以通过在炉内注入草酸、石灰和氮气等化学物质,或者进行吹炼和搅拌来实现。
夫妇活完成后,开始卸渣。
卸渣是指将炉渣从熔融金属中移除的过程。
卸渣可以通过倾炉或者顶炉的方式来进行。
炼钢的原理化学方程式

炼钢的原理化学方程式
炼钢是一种重要的金属冶炼工艺,通过炼钢可以将生铁中的杂质去除,从而得
到高纯度的钢铁。
炼钢的原理主要是利用化学反应来将杂质从金属中分离出来,下面我们来详细了解一下炼钢的原理和化学方程式。
首先,炼钢的原理基于金属氧化还原反应。
在炼钢过程中,常用的氧化剂包括
氧气、氧化铁矿等,而还原剂则包括焦炭、石灰石等。
在高温条件下,氧化剂与金属中的杂质发生反应,将其氧化成氧化物或氧化气,从而使杂质与金属分离。
同时,还原剂与金属氧化物发生反应,将氧化物还原成金属,从而得到高纯度的金属。
其次,炼钢的化学方程式可以用来描述炼钢过程中发生的化学反应。
以炼铁为例,炼铁的化学方程式可以表示为:
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2。
在这个化学方程式中,Fe2O3代表铁的氧化物,CO代表一种还原剂,它们在
高温条件下发生反应,将氧化物还原成金属铁,同时产生二氧化碳。
这个化学方程式清晰地描述了炼铁的化学反应过程。
除了炼铁,炼钢的化学方程式还涉及到其他金属的炼制过程。
例如,炼钢的化
学方程式可以表示为:
Fe + C → Fe3C。
在这个化学方程式中,Fe代表铁,C代表碳,它们在高温条件下发生反应,生
成碳化铁。
这个化学方程式描述了炼钢中碳元素与铁元素的化学反应过程。
总的来说,炼钢的原理化学方程式是描述炼钢过程中发生的化学反应的重要工具,通过化学方程式可以清晰地了解炼钢过程中各种物质之间的相互作用,从而指导炼钢工艺的改进和优化。
希望通过本文的介绍,读者对炼钢的原理和化学方程式有了更深入的了解。
钢铁工业中的钢铁冶炼技术手册

钢铁工业中的钢铁冶炼技术手册【钢铁工业中的钢铁冶炼技术手册】钢铁冶炼是钢铁工业中不可或缺的重要环节,它直接关乎到钢铁产品的质量和性能。
本手册将详细介绍钢铁冶炼的技术原理、工艺流程以及关键设备等内容,旨在帮助读者更全面地了解钢铁冶炼的过程和要点。
一、技术原理钢铁冶炼是通过高温加热将生铁中的杂质和其他元素去除,从而制得高纯度的钢铁产品的过程。
其技术原理主要包括:熔融还原、渗碳和脱硫等关键步骤。
熔融还原是指将生铁在高温下与石灰石等还原剂反应,以氧化铁还原为金属铁;渗碳是指通过加入合适的碳源,使金属铁中的碳含量达到一定水平,使其成为钢;而脱硫则是通过加入适量的氧化钙或纯氧气等方法将钢中的硫元素去除,以提高钢的纯度和可焊性。
二、工艺流程钢铁冶炼的工艺流程可以分为炼钢前准备、原料处理、炉料制备、冶炼过程和钢水处理等几个关键环节。
1.炼钢前准备:炼钢前准备工作主要包括:确定冶炼目标、选择合适的炼钢工艺、准备所需原料和炉料、检查和维护设备等。
这一阶段的主要任务是确保冶炼顺利进行。
2.原料处理:原料处理是钢铁冶炼的重要一环,它直接影响到冶炼的质量和成本。
在原料处理过程中,首先要对原料进行分类、筛选和均化,以保证原料的一致性和均匀性。
同时,还要通过给予适当的化学处理,如除鳞剂的加入等,去除原料中的杂质和含氧量。
3.炉料制备:炉料制备是将经过原料处理的物料按比例混合后进行的过程。
在这一阶段,要根据所采用的炼钢工艺和冶炼目标确定合适的配方和配比,并进行粉磨和混合等处理,以形成合适的炉料。
4.冶炼过程:冶炼过程是指将经过炉料制备的物料加入到炼钢炉内进行加热和反应的过程。
在冶炼过程中,需要掌握合适的温度和操作条件,以确保炉内的化学反应能够顺利进行,并控制好炉内的氧气含量和金属的流动情况。
5.钢水处理:钢水处理是对冶炼后的钢水进行调整和精炼的过程。
在钢水处理过程中,要进行脱硫、脱氧、硅化、除杂、温控等关键操作,以提高钢水的质量和纯度,并保持其在合适的温度范围内。
中频炉炼钢
中频炉炼钢中频炉炼钢是一种常用的钢铁冶炼方法,它利用中频力电的高温高频效应来加热和熔化金属,在现代钢铁冶炼中具有重要的地位和广泛的应用。
本文将介绍中频炉炼钢的原理、工艺和优势等方面的内容。
1. 原理中频炉炼钢利用中频电流在钢水中产生的高温效应来实现金属的熔化。
炼钢过程中,通过中频感应加热装置,将电能转化为热能,快速加热钢水使之达到熔点。
中频炉的工作频率通常在500Hz-5000Hz之间,这个频率范围能够使电流产生足够大的涡流,并使钢水迅速升温至熔化温度。
2. 工艺中频炉炼钢的工艺包括预处理、炉料装入、加热、保温和浇注等环节。
2.1 预处理在中频炉炼钢之前,首先需要对炉料进行预处理。
包括去除杂质、清理表面、切割成合适的大小等。
2.2 炉料装入将经过预处理的炉料装入中频炉中。
炉料的选择根据具体需要,可以是废铁、铜、镍、镁等金属。
2.3 加热加热是中频炉炼钢的关键步骤。
通过中频感应加热装置,施加高频电流,将电能转化为热能,使炉内钢水迅速升温至熔点。
2.4 保温当钢水达到熔点后,需要保温一段时间,使钢水中的合金元素和杂质能够充分混合。
2.5 浇注在保温结束后,将炉内钢水倒入浇铸模具中,完成钢材的成型。
3. 优势中频炉炼钢具有以下几点优势:•高效率:中频炉炼钢的加热速度快,能够迅速将钢水加热至熔点,提高生产效率。
•节能环保:中频炉炼钢采用电能作为加热源,相比传统炼钢方法,能够减少能源消耗和环境污染。
•灵活性强:中频炉炼钢可以用于多种材料的炼制,灵活性大,适用范围广。
•质量稳定:中频炉炼钢的加热方式均匀、温度控制精准,能够获得高质量的钢材。
4. 应用中频炉炼钢广泛应用于各个领域的钢铁冶炼中,特别是在小型钢厂和特殊钢种的生产中更加常见。
在汽车制造、机械制造、电子工业等行业中,中频炉炼钢也得到了广泛的应用。
5. 总结中频炉炼钢作为一种现代化的钢铁冶炼方法,以其高效率、节能环保、灵活性强和质量稳定的优势,越来越受到钢铁行业的重视和应用。
炼铁原理与工艺
炼铁原理与工艺炼铁是指将铁矿石经过一系列物理和化学过程,提取出铁的过程。
炼铁是制造钢铁的基础工艺,其原理和工艺对于钢铁行业的发展至关重要。
炼铁的原理主要涉及铁矿石的还原和熔化过程。
铁矿石中主要包含氧化铁,还原是将氧化铁还原成金属铁的过程。
在炼铁过程中,一般使用高温还原剂,如焦炭或天然气,通过与铁矿石反应,将氧化铁还原为金属铁。
还原反应的化学方程式可以表示为:Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2其中Fe2O3表示氧化铁,CO表示一氧化碳,Fe表示金属铁,CO2表示二氧化碳。
通过控制还原反应的温度、还原剂的用量和气氛等因素,可以控制还原反应的速度和程度,从而达到合适的还原效果。
还原反应之后,得到的金属铁与其他杂质和矿渣混合在一起,需要通过熔化和分离来得到纯净的铁水。
炼铁的熔化过程一般采用高炉或直接还原炉。
在高炉中,铁矿石和还原剂通过顶部喷吹的热风进行熔化,形成铁水和矿渣两部分。
铁水的密度较大,位于高炉底部,而矿渣的密度较小,位于高炉上部。
通过合理的设计和操作,可以将铁水和矿渣分离。
分离后的铁水还包含一定的杂质,如硫、磷等。
这些杂质对钢铁的性能有一定影响,需要进一步进行炼钢,以提高钢铁的质量。
炼钢主要是通过氧气吹吸和添加合适的合金元素来调整铁水的成分和性能。
炼钢过程中,需要控制氧气的用量和吹吸速度,同时根据所需的钢铁品种和性能要求,适量添加合金元素。
除了上述的基本原理和工艺外,炼铁还涉及到一系列辅助工艺和设备。
例如,在炼铁过程中,需要对铁矿石进行破碎、磨矿和选矿等预处理工艺,以提高矿石的还原性能和熔化性能。
此外,还需要对炉渣进行处理,以减少对环境的污染。
炼铁是制造钢铁的基础工艺,其原理和工艺对于钢铁行业的发展至关重要。
炼铁的主要原理包括铁矿石的还原和熔化过程,通过控制还原反应和熔化过程的条件,可以得到纯净的铁水。
炼铁过程中还需要进行炼钢、炉渣处理等辅助工艺,以提高钢铁的质量和减少对环境的影响。
钢铁的冶炼原理及生产工艺流程
钢铁的冶炼原理及生产工艺流程朋友们!今天咱就来唠唠这钢铁是咋炼出来的。
钢铁在咱们生活中那可是无处不在,从家里的锅碗瓢盆到高楼大厦,再到各种交通工具,都离不开它。
那这神奇的钢铁究竟是通过啥原理,又经过了哪些流程才来到咱们身边的呢?先说说这冶炼原理哈。
钢铁的主要成分是铁,要把铁从铁矿石里弄出来,就好比是要从一堆“石头宝藏”里把宝贝给挑出来。
这时候,咱得借助一些化学反应来帮忙。
一般常用的方法是还原法。
简单来讲,就是让铁矿石里的铁氧化物和还原剂发生反应,把铁给还原出来。
就像是给被“困住”的铁找个帮手,把它解救出来一样。
常用的还原剂就是一氧化碳,它就像个英勇的小战士,冲进铁矿石里,和铁氧化物大战一番,把氧给抢过来,然后铁就被释放出来啦。
这原理知道了,那具体的生产工艺流程又是咋样的呢?这可就像一场复杂又有趣的“钢铁制造大冒险”啦!首先得准备原材料,那就是铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是铁的来源,这不用多说;焦炭呢,它可重要啦,燃烧后能产生一氧化碳这个“小战士”,还能提供热量,让整个反应在合适的温度下进行,就像给这个“战场”点了一把火;石灰石呢,它就像是个“清洁工”,能把铁矿石里的杂质变成炉渣给清除掉。
接着就是炼铁啦,这一般在高炉里进行。
把准备好的原材料一股脑地塞进高炉,然后点火开炼。
高炉就像个超级大熔炉,里面温度可高啦,能达到上千摄氏度。
在这个高温的环境里,焦炭燃烧产生一氧化碳,一氧化碳就开始忙活起来,把铁矿石里的铁给还原出来。
还原出来的铁就像一群小水滴一样,慢慢地聚集在一起,变成铁水,流到下面的炉缸里。
而那些杂质呢,在石灰石的作用下,变成炉渣浮在铁水上面,最后被清除掉。
铁水炼出来了,可这还不是咱们想要的钢铁呢,这铁水还得进一步加工,也就是炼钢。
炼钢的方法有很多种,常见的有转炉炼钢和电炉炼钢。
转炉炼钢就像是给铁水来了一场“大变身魔法”。
把铁水倒进转炉里,然后通过吹入氧气等方法,把铁水里多余的碳、硅、锰等杂质给去除掉,同时还能调整铁水里各种元素的比例,让它达到咱们想要的钢的成分。
电炉炼钢原理及工艺
电炉炼钢原理及工艺
电炉炼钢是利用电力作为热源,通过电弧加热的方式,将生铁
或废钢进行熔炼,加入适量的合金元素,最终得到符合特定要求的
钢铁产品的一种炼钢工艺。
电炉炼钢具有能耗低、环保、生产灵活
等优点,因此在现代钢铁工业中得到了广泛应用。
电炉炼钢的原理主要是通过电弧将炉料加热至熔化温度,同时
控制合金元素的加入,最终实现对炉料成分和温度的精确控制,从
而得到符合要求的钢铁产品。
电炉炼钢主要包括三种类型,直接电
弧炉、感应电炉和电渣重熔炉。
不同类型的电炉在原理和工艺上略
有不同,但基本的炼钢原理是相似的。
电炉炼钢的工艺流程一般包括,炉料装入、预热、电弧加热、
合金元素加入、脱氧、脱硫、炉渣处理等环节。
在整个工艺过程中,需要严格控制炉料的成分和温度,合理控制电弧加热的能量,确保
炼钢过程中的各项参数处于合适的范围,从而保证炼钢的质量。
电炉炼钢的原理和工艺虽然相对复杂,但是在实际生产中已经
得到了充分的验证和应用。
随着现代工艺技术的不断进步,电炉炼
钢的工艺也在不断完善和提高。
在炼钢过程中,需要考虑原料的选
择、电弧加热的控制、合金元素的加入、炉渣的处理等诸多因素,以确保最终生产出符合要求的钢铁产品。
总的来说,电炉炼钢是一种先进的炼钢工艺,其原理和工艺流程相对复杂,但是通过合理的控制和优化,可以实现对钢铁产品质量的精确控制。
随着工艺技术的不断进步,电炉炼钢必将在钢铁工业中发挥越来越重要的作用,为钢铁生产的发展做出更大的贡献。
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目前主要的炼钢方法有氧气转炉炼钢法、电弧炉炼钢法以及炉外精炼技术.氧气转炉包括氧气顶吹转炉、氧气底吹转炉、氧气侧吹转炉及顶底复吹转炉等,故常简称为LD.它拄要原料是铁水,同时可配加10%~30%的废钢;生产中不需要外来热源,依告靠吹入的氧气与铁水中的碳、硅、猛、磷等元素反应放出的热量使熔池获得所需的冶炼温度。
其突出的优点是生产周期短、产量高;不足之处是生产的钢种有限,主要冶炼低碳钢和部分合金钢。
电炉炼钢法是以电能为主要能源、废钢为主要原料的炼钢方法,显著的优点是,熔池温度易于控制和炉内气氛可以调整,用来生产优质钢和高合金钢。
设备也比较简单,而投资小,建厂快.炉外精炼,是指从初炼炉即氧气炉或电弧炉中出来的初炼钢水,在另一个冶金容器中进行精炼的工艺过程。
精炼的目的是进一步去气、脱硫、脱氧、排除夹杂物、调整及均匀钢液的成分和温度等,提高钢水质量;缩短初炼炉的冶炼时间,精炼的手段有真空、吹氩、搅拌、加热、喷粉等。
但目前世界上氧气转炉钢的产量仍占总产量的60%左右。
氧气顶吹转炉炼钢的基本过程是:装料(即加废钢、兑铁水→摇正炉体→降枪开始吹炼并加入第一批渣料→(吹炼中期)加入第二批渣料→(终点前)测温、取样→(碳、磷及温度合格后)倾炉出钢并进行脱氧合金化。
所谓装料,是指将炼钢所用的钢铁炉料装入炉内的工艺操作。
电炉炼钢所用原料,主要有废钢、生铁和直接还原铁三种。
废钢是电炉炼钢的主原料。
按其来源不同,废钢大致可分为返回废钢和外购废钢两类。
B对废钢的要求对废钢的一般要求是清洁少锈,无混杂,成分明确,块度合适.在电弧炉炼钢中,生铁一般是用来提高炉料的配碳量的。
转炉炼钢的原料主要是铁水,其次还配用部分废钢.1。
2.1。
1铁水铁水是氧气顶吹转炉的主原料,一般占装入量的70%以上。
铁水的物理热和化学热是氧气顶吹转炉炼钢过程中的唯一热源。
A、对铁水温度的要求较高的铁水温度,不仅能保证转炉炼顺利进行,同时还能增加放心钢的配加量,降低转炉的生产成本。
希望铁水的温度尽量高些,入炉时仍在1250~1300℃。
1、兑入转炉时的铁水温度相对稳定。
2、铁水的成分应该合适而稳定。
3、铁水中的硅,是转炉炼钢的主要发热元素之一.铁水含硅量以0。
5%~0。
8%为宜。
4、对于含硅量过高的铁水应进行预脱硅处理,以改善转炉的脱磷条件,并减少渣量。
5、铁水的含猛量(1)铁水中的猛是一种有益元素;(2)铁水的含猛量多低于0.3%.6、铁水的含磷量(1)磷会使钢产生“冷脆”,是钢中的有害元素之一。
铁水的含磷量小于0。
15%~0.20%。
7、铁水的含硫量(1)硫会使钢产生“热脆”现象,也是钢中的有害元素,铁水含硫量低于0。
04%~0。
05%.铁水含硫高时,对其进行预脱硫处理是经济有效的脱硫方法。
铁水的成分也应相对稳定,以方便冶炼操作和生产调度。
还希望兑入转炉的铁水尽量少带渣。
1.2。
1.2废钢废钢是转炉的另一种金属炉料,作为冷却剂使用的。
转炉的装入制度,包括装入量、废钢比及装料顺序三个问题。
1。
2。
2.1装入量的确定转炉的装入量是指每炉装入铁水和废钢两种金属炉料的总量。
目前控制氧气顶吹转炉装入量的方法有以下三种。
(1)定量装入法。
所谓定量装入,是指在整个炉役期内,每炉的装入量保持不变的装料方法。
优点是:生产组织简单,便于实现吹炼过程的计算机自动控制,定量装入法适合于大型转炉。
(2)定深装入法。
所谓定深装入,是指在一个炉役期间,随着炉衬的侵蚀炉子实际容积不断扩大而逐渐增加装入量以保证溶池深度不变的装料方法。
优点是:氧枪操作稳定,有利于提高供氧强度并减轻喷溅;又能充分发挥炉子的生产能力.但是装入量和出钢量生产组织难度大。
(3)分阶段定量装入法。
该法是根据炉衬的侵蚀规律和炉膛的扩大程度,将一个炉役期划分成3~5个阶段,每个阶段实行定量装入,装入量逐段递增.因此中小转炉炼钢厂普遍采用。
1.2.2。
2废钢比废钢的加入量占金属装入量的百分比称为废钢比.提高废钢比,可以减少铁水的用量,从而有助于降低转炉的生产成本;同时可减少石灰的用量和渣量,有利于减轻吹炼中的喷溅,提高冶炼收得率;还可以缩短吹炼时间、减少氧气消耗和增加产量。
废钢比大多波动在10%~30%之间.氧气顶吹转炉的装料顺序,一般情况下是先加废钢后兑铁水,以避免废钢表面有水或炉内渣未倒净装料时引起爆炸。
炉役后期,可先兑铁水后加废钢.炼钢的主要任务之一,就是要将金属炉料中的杂质元素如碳、磷等降低到钢种规格所要求的程度。
炼钢生产首先要有一个氧化过程。
供入炉内的氧,可以三种不同的形态存在,即生态、溶于钢液和溶解在渣中。
溶池内的氧主要来源于直接吹氧、加矿分解和炉气传氧三个方面。
直接吹入氧气是炼钢生产中向熔池供氧的最主要方法。
要求氧气的含氧量不得低于98。
5%,水分不能超过3g/m3,而且具有一定的压力。
转炉炼钢采用高压氧气经水冷氧枪从溶池上方垂直向下吹入的方式供氧;氧枪的喷头是拉瓦尔型的,工作氧压0。
5~1。
1MPa,氧气流股的出口速度高达450~500m/s,即属于超音速射流,以使得氧气流股有足够的动能去冲击、搅拌熔池,改善脱碳反应的动力学条件,加速反应的进行。
2.1.2加入铁矿石和氧化铁皮而在氧气顶吹转炉炼钢中,铁矿石和氧化铁皮则多是作为冷动剂或造渣剂使用的。
炼钢对铁矿石的要求是,含铁要高、有害杂质要低,一般成分为: 在氧化精炼过程中,炼钢炉内具备了炉气向熔池传氧的条件,气相中的氧会不断传入溶渣和钢液。
杂质元素,是指钢液中除铁以外的其他各种元素如硅、猛、碳、磷等.它们的氧化方式有两种:直接氧化和间接氧化。
所谓直接氧化,是指吹入熔池的氧气直接与钢液中杂质元素作用而发生的氧化反应.杂质元素的直接氧化反应发生在溶池中氧气射流的作用区,或氧射流破碎成小气泡被卷入金属内部时.所谓间接氧化,是指吹入溶池的氧气先将钢液中的铁元素氧化成氧化亚铁(FeO),并按分配定律部分地扩散进入钢液,然后溶解到钢液中的氧再与其中的杂质元素作用而发生的氧化反应。
杂质元素的间接氧化反应发生在熔池中氧气射流用区以外的其也区域。
间接氧化是指钢中的[O]或渣中的(FeO)与钢液中的杂质元素间发生的氧化反应.在氧气射流的作用区及其附近区域,大量进行的是铁元素的氧化反应,而不是杂质元素的直接氧化反应。
氧气转炉炼钢的供氧方式,主要是直接向溶池吹氧气.所谓供氧强度,是指单位时间内向每金吨金属供给的标准状态氧气量的多少。
供氧时间,主要与转炉的容量的大小有关,而且随着转炉容量增大供氧时间增加;通常情况下,容量小于50吨的转炉取12~16分钟;50吨转炉取16~18分钟;容量大于120吨的转炉则取18~20分钟。
缩短吹氧时间可以提高供氧强度,从而可强化转炉的吹炼过程,提高生产率。
枪位,通常定义为氧枪喷头至平静熔池液面的距离。
枪位的高低是转炉吹炼过程中的一个重要参数,控制好枪位是供氧制度的核心内容,是转炉炼钢的关键所在。
转炉炼钢中,高压、超音速的氧气射流连续不断地冲击熔池,在熔池的中央冲出一个“凹坑”,该坑的深度常被叫做氧气射流的冲击深度,坑日的面积被称为氧气射流的冲击面积;与此同时,到达抗底后的氧气射流形成反射流股,通过与钢液间的摩擦力引起熔池内的钢液进行环流运动。
钢液的环流运动极大地改善了炉内化学反应的动力学条件,对加速治炼过程具有重要意义。
吹炼过程中,采用低枪位或高氧压的吹氧操作称为“硬吹”。
硬吹时,氧气射流与熔池间炼时的枪位较低或氧压较高,氧气射流与熔池接触时的速度较快、断面积较小,因而熔池的中央被冲出一个面积较小而深度较大的作用区。
作用区内的温度高达2200~2700℃,而且钢液被粉碎成细小的液滴,从坑的内壁的切线方向溅出,形成很强的反射流股,从而带动钢液进行剧烈的循环流动,几乎使整个熔池都得到了强有力的搅拌。
采用高枪位或低氧压的吹氧操作称为“软吹"。
软吹时,氧气射流与熔池间的作用吹炼时的枪位较高或氧压较低,与熔池接触时氧气射流的速度较慢、断面积较大,因而其冲击溶度较小而冲击面积较大;同时所产生的钢液中因此而形成的环流也就相对较弱,即氧气射流对熔池的搅拌效果较差。
转炉的吹氧操作可有以下三种类型。
(1)恒氧压变枪位操作.所谓恒氧压变枪位操作,是指在一炉钢的吹炼过程中氧气的压力保持不变,而通过改变枪位来调节氧气射流对熔池的冲击深度和冲击面积,以控制冶炼过程顺利进行的吹氧方法.恒氧压变枪位的吹氧操作能根据一炉钢冶炼中各阶段的特点灵活地控制炉内的反应,吹炼平稳、金属损失少,去磷和去硫效果好。
目前国内各厂普遍采用这种吹氧操作.恒枪位变氧压操作.所谓恒枪位变氧压操作,是指在一炉钢的吹炼过程,喷枪的高度,即枪位保持不变,仅靠调节氧气的压力来控制冶炼过程的吹氧方法。
变枪位变氧压操作.变枪位变氧压操作是在炼钢中同时改变枪位和氧压的供氧方法。
目前国内普遍采用的是分阶段恒氧压变枪位操作,低枪位吹炼时,钢液的环流强,几乎整个熔池都能得到良好的搅拌;高枪位吹炼时,钢液的环流弱,氧气射流对熔池的搅拌效果差。
氧气顶吹转炉内的传氧方式有两种:直接传氧和间接传氧.直接传氧,是指吹入熔池的氧气被钢液直接吸收的传氧方式。
硬吹时,转炉内的传氧方式主要是直接传氧。
其传氧的途径有以下两个;(1)通过金属液滴直接传氧.A、硬吹时,氧气射流强烈冲击熔池而溅起来的那些金属液滴被气相中的氧气氧化,其表面形成一层富氧的FeO渣膜。
这种带有FeO 渣膜的金属滴很快落入熔池,并随其中的钢液一起进行环流而成为氧的主要传递者。
B、通过乳浊液直接传氧高压氧气射流自上而下吹入熔池,在将熔池出一凹坑的同时,射流的末端也被碎裂成许多小气泡。
这些小氧气泡与被氧气射流击碎的金属液和熔渣一起形成了三相乳浊液,其中的金属液滴可将小气泡中的氧直接吸收。
由于熔池的乳化,极大地增加了钢液、熔渣、氧气三者之间的接触面积,据估算低枪位吹氧时,氧气射流大量地直接向熔池传氧,因而杂质元素的氧化速度较快;但是,渣中的(FeO)低而化渣能力差些。
所谓间接传氧,是指吹入炉内的氧气经熔液传入钢液的传氧方式。
软吹时,接传氧作用则会明显加强。
转炉炼钢中采用高枪位吹氧时,氧气射流的间接传氧作用得以加强,使得渣中的(FeO)含量较高而化渣能力较强;枪位控制:转炉炼钢中枪位控制的基本原则是,根据吹炼中出现的具体情况及时进行相应的调整,力争做到毁不出现“喷溅”,又不产生“返干”,使冶炼过程顺利到达终点.A、一炉钢吹炼过程中枪位的变化:枪位的变化规律通常是:高→低→高→低。
吹炼前期,最佳的枪位应该是,使炉内的熔渣适当泡沫化即乳浊液涨至炉口附近而又不喷出。
吹炼中期的枪位也不宜过低。
合适的枪位是使渣中的(ΣFeO)保持在10%~15%的范围内。
吹炼后期:该阶段应先适当提枪化渣,而接近终点时再适当降枪,以加强对熔池的搅拌,均匀钢液的成份和温度。