炼钢专业基础知识
炼钢知识文档

炼钢知识1. 炼钢的概述炼钢是指将生铁或钢锭经过一系列物理和化学变化,去除杂质,调节化学成分,得到具有一定化学成分和组织结构的钢材的过程。
炼钢是钢材制造过程中的重要环节,其质量和工艺对于钢材的性能和用途有着直接的影响。
2. 炼钢的基本原理炼钢的基本原理是通过熔融过程,使原料中的杂质与炉渣发生反应,从而达到去除杂质的目的。
在炼钢过程中,常用的炼钢设备有转炉、电弧炉和氧气炉等。
2.1 转炉炼钢转炉炼钢是利用高温燃烧的火焰和转子高速转动的机械作用,对铁水进行氧化脱碳和加入适量的合金元素,最终得到所需的钢水。
转炉炼钢具有生产效率高、适应性广等优点,在现代钢铁工业中得到广泛应用。
2.2 电弧炉炼钢电弧炉炼钢是利用电弧的高温作用将铁水中的杂质氧化、还原,以及加温、升温的过程。
电弧炉炼钢具有灵活性好、加工时间短等优点,尤其适合生产高品质特种钢。
2.3 氧气炉炼钢氧气炉炼钢是利用高纯度的氧气吹入转炉中,氧化和吹除铁水中的碳和其他杂质的炼钢过程。
氧气炉炼钢具有操作简单、熔炼效果好等优点,尤其适合生产高品质低合金钢。
3. 炼钢过程中的主要参数和操作3.1 炉温控制炉温是炼钢过程中最重要的参数之一。
炉温的控制对于保证钢水的质量和成分十分关键。
在炼钢过程中,需要根据不同的钢种和工艺要求,合理控制炉温的升降速度和终点温度,保证炼钢过程的稳定性和效果。
3.2 氧气吹入量控制在转炉或氧气炉炼钢过程中,通过吹入适量的氧气,可以达到氧化杂质和调整钢水成分的目的。
然而,吹入量过多或过少都会对钢水的质量产生负面影响。
因此,合理控制氧气的吹入量是炼钢过程中的重要操作之一。
3.3 喷吹剂的选择和控制喷吹剂是炼钢过程中使用的一种辅助材料,通过喷吹剂的加入,可以调整炉温和炉内气氛等。
常用的喷吹剂有生石灰、硅锰合金等。
喷吹剂的选择和控制需要考虑到炼钢的具体工艺要求和杂质的种类及含量等。
4. 炼钢中常见的问题和解决方法4.1 炉渣中的杂质在炼钢过程中,由于原料和炉体的不完全清洁等原因,炉渣中常会含有一定的杂质。
九年级炼钢的知识点总结

九年级炼钢的知识点总结炼钢是一项重要的冶金工艺,通过这一过程可以将铁矿石转化为有用的钢材。
在九年级的学习中,我们接触了一些与炼钢相关的知识点,下面我将对这些知识点进行总结。
1. 铁矿石的提取铁矿石是炼钢的原料,常见的铁矿石包括赤铁矿和磁铁矿。
首先,铁矿石需要被开采和破碎成适当的大小。
然后,通过选矿、磁选等方法,去除其中的杂质,获得纯净的铁矿石。
2. 高炉炼铁高炉是炼钢的主要设备,用于将铁矿石转化为生铁。
在高炉中,铁矿石和焦炭被加入到上部,而空气和矿石的还原反应发生在下部。
通过高炉内的高温和化学反应,铁矿石中的氧气被还原,从而得到液态的生铁。
3. 钢铁冶炼生铁中含有过多的碳和其他杂质,需要经过进一步的冶炼过程才能得到合格的钢材。
在钢铁冶炼中,通过氧气吹炼、除碱、调质等方法,控制碳含量和杂质含量,获得所需的钢材品质。
4. 钢的合金化为了获得不同性能的钢材,我们可以将其他合金元素加入到钢中,制成合金钢。
合金钢常见的合金元素有铬、钼、钛等。
钢材中的合金元素可以增加材料的强度、硬度、耐腐蚀性等特性。
5. 钢的热处理钢材在使用过程中可能由于拉伸、冷却等原因产生应力,这会导致零件变形或失去强度。
为了解决这个问题,我们可以进行钢的热处理。
常见的热处理方法有退火、淬火和回火等,通过控制温度和冷却速度,改善钢材的力学性能。
6. 钢材的分类根据用途和成分的不同,钢材可以分为碳素钢、合金钢和不锈钢等。
碳素钢是最基本的钢材,主要由碳和铁组成。
合金钢中添加了合金元素,具有更高的强度和硬度。
不锈钢具有较高的耐腐蚀性,通常在需要抗腐蚀的环境中使用。
总结:炼钢是一项复杂而重要的过程,在我们生活中扮演着重要的角色。
通过铁矿石的提取、高炉炼铁、钢铁冶炼、合金化、热处理和分类等步骤,我们可以获得不同性能的钢材。
了解这些知识点有助于我们更好地理解钢材的制造和应用,为未来的学习和工作打下良好基础。
炼钢知识——精选推荐

炼钢知识钢⽔脱硫时防喷溅的措施钢⽔预处理脱硫是钢铁企业普遍采⽤的技术⼿段,但在铁⽔脱硫过程中时常发⽣喷溅,不仅造成铁⽔损失,严重时会造成设备和安全事故。
产⽣的喷溅的原因是:铁⽔罐容量⼩、⾃由净空不⾜;镁粉喷吹速率不稳;喷枪插⼊深度过浅;钝化⾦属镁粉质量不好;⽯灰粉质量不好;载⽓压⼒和纯度不稳;喷枪系统稳定性不好等。
防⽌喷溅的措施是:1、控制铁⽔罐容量和净空1)监控空铁⽔罐重量,掌握容量偏⼩的铁⽔罐罐况,根据重罐和空罐重量准确估算铁⽔量,喷吹过程减少喷吹粉剂特别是镁粉的喷吹量,同时适当降低喷吹速率,可控制容量偏⼩的铁⽔罐的喷溅。
2)铁⽔罐⾃由净空应控制在300-500mm,低于300mm时应通过折铁增⼤⾃由净空。
2、控制镁粉喷吹速率1)加强脱硫喷吹设备的维护,提⾼设备精度和稳定性,保证喷吹过程的速率稳定。
2)设定合理的镁粉喷吹速率,直筒型喷枪⼀般设定为5-7kg/min,倒T型喷枪⼀般设定为7-9kg/min。
复吹转炉冶炼不锈钢的关键技术铁⽔脱磷技术。
复吹转炉⽤铁⽔冶炼不锈钢时,⾸先对铁⽔脱磷,或者是⽤混铁车喷吹脱磷,或者是在复吹转炉内脱磷。
转炉热补偿技术。
由于不锈钢是⾼合⾦钢,在冶炼时需加⼊⼤量的冷料合⾦,如仅以铁⽔的显热和氧化热在转炉内炼钢,其热能显然是不够的。
据计算转炉以全铁⽔条件冶炼不锈钢SCTS304、SC1S316、SC1S410、SC1S420与SUS430时其热量不⾜量,分别约为11.5%、14.6%、6.1%、8.0%与5.4%,为此开发成本低的热补偿技术是复吹转炉冶炼不锈钢的不可缺少的技术。
现在⼀般采⽤炉顶加碎焦炭块(粒)和双流氧枪的⼆次燃烧(称为PC枪)热补偿技术。
炉顶加碎焦炭块(粒)热补偿技术:利⽤碎焦炭粒作为热源的热补偿技术⽐⽤FeSi作热源的⽅法有以下优点:a.可利⽤钢铁⼚中剩余的碎焦炭块(粒),来源⼴泛,价格便宜;b.即使⼤量使⽤,渣量增加的也不少;c.⽣成的CO⽓体可作为热源有效利⽤。
炼钢知识

一、炼钢主体设备:转炉和连铸机辅助设备:皮带系统、天车系统、电气系统、能源介质系统等。
二、炼钢工艺简述、危害和事故类型:1炼钢过程基本为氧化过程(造渣过程),在高压氧(8.5公斤左右)的搅拌下进行脱碳、脱磷、脱硫、去杂质,出钢过程中通过底吹氩、喂丝等工艺操作,得到我们所需工艺目标的钢水。
2钢水、钢渣都是高温熔融物(1650℃),遇水、遇湿均会瞬间发生爆炸(1公斤水变成水蒸汽后,体积扩大1500倍),破坏力极大,若现场人员缺乏防范意识,则容易发生群死群伤事故。
3、事故类型:爆炸、灼烫伤、火灾、煤气中毒等,造成人员伤亡和设备损坏。
三、转炉进水应急处置(预案)转炉烟道漏水或氧枪漏水漏到炉内,征兆为炉口火焰发红,大量蒸汽冒出。
若处置不当,就会发生爆炸事故。
这时必须沉着冷静,按程序进行处理,最为关键的是严禁动炉。
(1)迅速提枪,关氧关水,氧枪移出氮封口。
同时转炉一助拉上防爆板,炉子关闭挡火门。
(2)转炉通知电工对倾动系统停电。
(3)安排一助手通知调度室、车间领导,通知电工停下料系统、氧枪系统主电源。
(4)安排炉前工通知相关炉座(相关岗位人员)紧急撤离,留守主控室员工,严禁其他人靠近主控室操作平台。
(5) 车间主任到场后组织运转气化、维修电气等相关人员成立临时小组,查看曲线计算炉内进水量,根据进水量确定观察时间;严禁盲目上转炉以上平台观察。
(6) 确认水是否蒸发完不能只凭经验判断,需向炉内各个部位投入棉纱等可燃物,若棉纱全部着火,渣面发红,则炉内无水。
(7)科学判断炉内水蒸发完需动炉时,必须经过临时小组讨论,布置安全措施落实到位后,组织所有有关岗位人员撤离(维修、上料、气化、天车及转炉)完才能动炉。
动炉时炉口正对方向不准站人。
四、转炉穿钢现场处置程序○1炉长指挥一助手立即提枪,停止吹炼;○2疏散炉区人员;○3炉长迅速确认漏钢位置,并根据漏钢位置,确定摇炉方向:前侧漏钢,炉子向后摇;后侧漏钢,炉子向前摇。
以漏点不再漏钢为原则;○4炉长指挥将炉内钢水倒出;○5安排各专业人员到现场,对事故现场进行抢修(补炉);○6钢水凝固立即打水冷却洒钢处;⑦事故处理过程中,防止灼烫伤,拉设警戒线,通知附近岗位远离爆炸区域。
炼钢理论知识

炼钢理论知识1、[C]、[0]乘积应在0.002%-0.0025%,但实际生产中,终点氧含量还受渣中氧化铁、熔池温度的影响。
终点碳含量不同,氧的质量分数一般在300-1000*10-6之间变化,并随看终点碳的降低而大幅提高。
2、在转炉吹炼过程中,如果炉渣返干,因为没有泡沬渣的阻挡,一方面被反射的气流将直接冲蚀转炉炉身和炉帽,另一方面二次燃烧所释放出来的热量更容易被炉衬吸收,使溅渣层中低熔点物质被熔化侵蚀。
另外,反射流中氧含量高,粘附于溅渣层上的金属铁被氧化放出大量的热,同时生产的FeO降彳氐了溅渣层的熔点,使溅渣层更容易脱落。
3、转炉脱磷分两个阶段,即前期温度较低、氧化性较弱的阶段和后期温度较高、氧化性较强的阶段。
冶炼初期,液态渣主要来自铁水中的Si、Mn. Fe的氧化产物,随看铁的氧化和温度的升高,使石灰熔化,碱度开始升高,约为13-1.5.中期,炉温升高石灰进一步熔化,但脱碳速度加快,渣中FeO逐渐降低,石灰熔化速度减缓,碱度的增加较缓慢,碱度约为1.8左右。
后期,脱碳速度下降, 渣中FeO 再次升高,钢水遍度也升高,石灰熔化速度加快,碱度快速増加至3.0 左右。
4、高遍一方面能在前期加快石灰的熔解,使碱度升高,促迸早期去磷,但另一方面中期如果温度过高,会加速脱碳速度,使渣中FeO急剧降{氐,造成炉渣氧化性降彳氐,并且在石灰块表面形成高熔点的硅酸二钙壳,阻碍石灰的进一步熔化, 也就是返干。
5、废钢中的重废比例越大,在前期和中期废钢熔化较慢,钢水温度升高较快, 不利于低温去磷的热力学条件,也容易返干,不利于去隣。
而杂废、轻废较多, 废钢熔化快,钢水前期温度低,利于去磷,同时因遍度低抑制了碳氧反应,使渣中的氧富集,渣中FeO高,对石灰的熔化、碱度的提高都有好处,脱磷率高。
总之,脱磷的条件:高碱度、高FeO、良好的流动性熔渣、充分的熔池搅动、适当的温度和大渣量。
开吹时FeO最高。
6、在开吹前期,配加一部分猛矿,使铁水猛含量达到0.3-04% ,利用渣化。
不锈钢冶炼基础知识

不锈钢冶炼基础知识太钢铁水冶炼不锈钢工艺技术,以经过“三脱”的铁水和镍、铬合金为原料,经过三步法(电炉+转炉+VOD炉)两步法(电炉+转炉)或一步法(转炉)进行不锈钢的冶炼生产。
其核心工艺是以铁水代替废钢,采用延长吹转炉进行粗炼或精炼,与国际上通用的二步法生产工艺不锈钢相比,具有原料结构灵活、适应性强、生产效率高、钢水残余元素低、方板坯兼容生产、生产成本低的特点,特别适合生产高纯铁素体不锈钢。
目前,国际上生产不锈钢的炼钢工艺,主要有以废钢为主要原料的电炉二步法、电炉三步法及转炉三步法和以铁水主要原料的转炉三步法。
太钢在不锈钢系统改造工程中根据自身特点,确定了以铁水为主要原料的转炉三步法冶炼不锈钢的生产工艺路线,即预处理铁水-电炉预熔合金-K-OBM-S复吹转炉进行冶炼-VOD炉精炼+LF精炼设备和方板坯连铸机。
该工程从2000年8月动工,2002年底正式投产,建成了中国第一条,世界第四条以铁水为主要原料的三步法冶炼不锈钢生产线。
该生产线2003年产量26.6万吨,达到项目目标要求,2004年产量达到36.7万吨,超设计能力。
在引进主要关键设备的基础上,太钢进行了自主开发与创新,形成了一整套以铁水为主要原料,采用三步法冶炼不锈钢生产工艺技术。
比如:人们采用喷吹法,实现铁水预处理脱磷的工业化生产,并开发出预处理站脱硅技术、预处理站脱磷技术、终点温度控制技术等;以铁水为主要原料进行不锈钢冶炼生产;采用超高功率电炉预熔铁合金,有效地弥补了转炉冶炼高合金含量不锈钢时的热源不足问题;在冶炼低合金含量的不锈钢时,通过优化原料配置,可采用一步法或二步法冶炼工艺;采用三步法冶炼低碳、低氮、超纯铁素体等不锈钢新品种;采用K-OBM-S转炉冶炼不锈钢;采用方板坯兼容连铸机。
2003年至2004年,太钢以铁水为主要原料,采用三步法冶炼不锈钢的产量为63.1万吨,新增产值73.96亿元、利税14.09亿元。
不锈钢的飞速发展与炼钢技术进步密切相关,70年代,VOD和AOD炉的应用将不锈的脱碳精炼、从电炉移到VOD和AOD炉中进行,冶炼低碳和超低碳不锈不再是难事。
第三章炼钢生产的理论基础

d[c] dt
k3[c]
与碳的传质有关
顶吹转炉吹炼终点中碳和氧的关系
增碳法 拉碳法
3.5 钢液的脱磷
P2O5不稳定,与碱性氧化物形成磷酸盐,固定于渣中。 2[P]+8(FeO)→3FeO·P2O5+5[Fe]
密度
1600℃
1650℃
1700℃
0.00
7.46
7.04
7.03
7.00
6.93
0.10
6.98
6.96
6.95
6.89
6.81
0.20
7.06
7.01
6.97
6.93
6.81
0.30
7.14
7.06
7.01
6.98
6.82
0.40
7.14
7.05
7.01
6.97
6.83
0.60
6.97
6.89
6.84
[%O]平=mPCO/[%C]
PCO≥P大气+(Hmρm+HSρS)+2σ/r
3)熔池实际的[%O]
熔体上层到炉底
[%O]=[%O]平+△[%O]
的氧浓度差,也 叫过氧化度
[O%]→
1)
3) 2)
[C%]→
转炉内碳氧反应速度变化
d[c] dt
k1t
与[Si] 和温度有关
d[c] dt
K2
与氧气流量有关
各元素使纯铁熔点的降低可表示为:
1020 Mi (1 ) [%i]液
Mi为溶质元素i的原子量; [%i]液为元素i在液态铁中的质量百分数; K为分配系数,而K=[%i]固/[%i]液,(1-K)则 称为偏析系数。
炼钢篇—8 炼钢的理论基础讲述

8.2.2 熔渣的化学性质
8.2.2.1 熔渣的碱度
R:碱性氧化物总和与酸性氧化物总和之比。 炉料中,w[P]<0.3%,R=w(CaO)/w(SiO2) 0.3%≤w[P]<0.6%,R=w(CaO)/w(SiO2)+w(P2O5) 此外,MgO含量较高时,还要加上w(MgO) R<1,酸性渣,高温可拉成细丝,即长渣 R>1,碱性渣,短渣 炼钢熔渣的酸碱性 CaO> MnO > FeO> MgO>CaF2> Fe2O3>Al2O3>TiO2>SiO2 >P2O5
8.6 钢液的脱氧
8.7.1 脱氧方式
钢液氧含量高的危害: (1)连铸过程钢液沸腾,浇注困难,影响连铸坯的组织结构 (2)使钢中产生皮下气泡,疏松等缺陷,加剧硫的危害 (3)生成过多的氧化物夹杂,降低钢的塑性韧性 因此,在出钢或者浇注过程中加脱氧剂适当减少钢液氧含量。
沸腾钢:冶炼终点向钢液中加入少量脱氧剂,只使钢中氧含量稍 有降低,后续凝固过程还会发生C-O反应即沸腾现象。有利于提 高模铸的金属回收率 镇静钢:冶炼终点向钢液中加入足够的脱氧剂,脱氧后钢液中的 氧含量低于碳含量,连铸生产的钢大都属于此 介于之间的称为半镇静钢。
8.1.3 钢液的黏度
各种不同速度运动的液体各层产生的内摩擦力-内摩擦/黏度系数 表示形式:动力黏度μ(kinetic viscosity),单位Pa· s,泊P; 运动黏度v(kinematic viscosity),m2/s 流动性-黏度的倒数 影响因素: 温度升高,黏度降低; 成分 碳<0.15%,随碳含量增加黏度降低;0.15%≤碳≤0.4%,随 碳含量增加黏度增加,碳≥0.4%,随碳含量增加黏度降低。 Si, Mn, Ni降低钢的熔点,含量增加黏度降低,流动性好, Ti, W, V, Mo, Cr含量增加黏度增加,流动性差
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炼钢专业基础知识讲座(提纲)1 钢铁生产发展史人类最先使用生产工具的是铁器(生铁),由于生铁的使用性能脆,不能进行压力加工,随着近代生产技术发展,形成了现代钢铁冶炼法即把生铁炼成使用性能好的钢。
由于自然界的铁是以铁的氧化物形态存在于各种铁矿石之中,所以在高炉中用还原剂焦碳将矿石中的氧去掉,其后,铁水又继续吸收过剩的碳最终成为生铁。
在炼钢过程中,由于铁与钢的含C量不同,又重新把过剩的碳通过氧化除去。
在1856年贝塞麦首先发明了底吹转炉炼钢法,即在底部通入如空气,用空气中的氧氧化铁水中的碳,同时升温,形成渣层,从而能去除铁水中的相关杂质,最终把铁炼成钢,该炼钢法是现代炼钢法的开始。
使用空气吹炼,由于空气中氮氧气在高温下能溶于钢水,使钢水中含氮增高,影响了钢的性能。
至二次世界大战后,由于从空气中分离氮、氧技术水平的提高,继后至1952年发展了纯氧顶吹转炉法(L.D 法),至19世纪80年代,结合了顶吹、底吹的优点产生了顶底复合吹炼法,成为当今炼钢的主要方法。
随着时代的前进,科学的发展,供电日益方便,另一种炼钢方法---电炉炼钢法(电弧炉冶炼)也相继产生,成为当今世界上与转炉并存的两种主要炼钢方法。
随着氧气转炉的出现,原有一种炼钢方法---平炉,由于总体效益差,已逐渐被淘汰。
2 基础知识2.1 钢与铁(生铁)钢与生铁都是铁-碳合金,理论上讲以冷却过程中是否产生渗碳体(Fe3C)为界,当含C量<2.11%的铁一碳合和金称为钢,C量≥2.11%的铁碳合金全称为生铁,然而钢铁决不是简单的铁一碳二元合金,而是以铁为主要元素,还有其他元素的多元合金,例:通常我们称为钢中五大元素-碳,硅、锰、硫、磷。
2.2 钢的分类钢的分类方法很多,这里简单叙述一下通常的分类方法。
2.2.1 按化学成份分碳素钢,按含C量不同可分为低碳钢(C〈0.25%〉,中碳钢,高碳钢(C>0.6%)合金钢按含量不同分低合金钢(合金总量<3%),中合金钢、高合金钢(合金总量>10%)。
2.2.2 按用途分按用途分可分为,电工钢、不锈钢、,轴承钢等。
3 炼钢基本任务炼钢基本任务是把经过铁水预处理的铁水及加入假如的废钢(称为主原料),通过吹氧(产生化学反应热)或电能升温后,形成液态溶液,在高温下进行一系列物理化学反应,去碳及其它杂质(S.P等),加入合金,调整成份,温度,把初炼钢水出钢至钢包内,包内的初炼钢水,经过各种精炼设施进行钢水二次精炼,最终调整温度,成份,净化钢水,送至下道工序浇铸,通过浇铸,使液态钢水最终凝固成固态的钢坯或钢锭,后送相应的轧钢厂进行轧制。
4 宝钢炼钢厂生产系统的组成宝钢炼钢厂现有三个炼钢厂:一炼钢,二炼钢,大电炉一炼钢是属于宝钢一期工程(转炉三吹一),转炉三吹二及连铸属二期工程二炼钢,大电炉均属宝钢三期工程炼钢厂生产系统组成主要可分为铁水预处理、冶炼、渣处理、二次精练,浇铸等系统,并与其配套的水,气,通风除尘等,公辅设施系统及供电,控制的三电通信系统。
现分别概述有关下列几个主要系统4.1 铁水预处理系统为了均衡转炉操作,达到精料要求,便于实现自动控制,在高炉铁水进炼钢炉前脱除铁水中的某些成份(主要是硅,硫,磷俗称三脱)称铁水预处理4.1.1 铁水预处理的目的。
脱硅----有二个目的,1.为了降低转炉冶炼过程中石灰的消耗,达到转炉少渣冶炼。
2.根据物理化学原理,只有铁水中含硅量降到一定值后,脱磷的反应才能进行,所以铁水脱磷的必要条件是铁水先要脱硅。
脱硫----为了减轻转炉脱硫的负担,克服转炉有限的脱硫能力,为了满足冶炼低硫钢及超纯净钢等高附加值产品的需要。
脱磷----充分利用铁水在低温时对脱磷的有利条件,为了冶炼低磷钢,对铁水进行脱磷。
4.1.2 铁水预处理的处理方法按反应容器可分,混铁车(鱼雷罐车)法、铁水罐法、转炉法(用转炉作为脱磷炉)按处理的方式可分,机械搅拌法—依靠机械动力搅拌浆进行各种反应;喷吹法—由载流气体将反应所需粉剂送至喷枪然后喷入铁水内部,达到预处理要求。
4.2 冶炼4.2.1 转炉冶炼转炉冶炼是利用铁水带入的物理热及输入氧气,通过氧铁、碳、硅等元素的氧化反应产生的化学热来提高铁水熔池温度,同时熔化了作为主原料之一的废钢及辅原料石灰等造渣剂,形成钢水与熔渣两种液体,在高温下在两液极内进行一系列物理化学反应,完成脱碳、脱硫、脱磷等反应,最终加入部分合金,达到温度,成份符合要求的初炼钢水。
自20世纪80年代,转炉冶炼法从原氧气顶吹转炉发展成顶底复合吹炼法,其主要原理是结合了顶部吹氧与底部吹惰性气体,利用底吹的优点克服顶吹的缺点,实践证明复吹转炉具有良好的冶金效果。
4.2.2 电炉冶炼电炉冶炼是由一次侧高压电源经过炉旁变压器变成低电压大电流,通过石墨电极间电弧产生的电能来熔化主住原料废钢(也可装入一部份铁水)、渣料等固体料,使其熔化成液体,同转炉一样,在高温熔池内完成一系列物理化学反应,达到冶炼成初钢的任务。
电炉是利用电能冶炼故不同于转炉,转炉冶炼所需的热量受铁水本身物理热及铁水中含碳、硅等元素含量影响,由于热平衡,转炉不能炼含金量较高的钢种,而电炉可冶炼合金元素较高的一些特殊钢种,另外电炉在冶炼后期,可有一个还原期,其气氛是属于还原性,因此钢水含氧量要比转炉低,总之钢的质量要比转炉好,但由于用电电炉成本比转炉高,为了强化电炉冶炼缩短冶炼时间,近来不断在强化冶炼,即加大变压器容量达到高功率,另外由原来的三相交流电弧炉逐渐开发了单相直流电弧炉冶炼。
4.3 渣处理系统转炉冶炼过程产生的炉渣,铁水扒渣机扒出铁水包的渣及钢包、中间包的注余渣都需要进行处理,渣中含有的粒铁需回收,余下粒渣可进行筑路做水泥等综合利用。
宝钢转炉渣处理产用日本ISC法,即通过多次喷水冷却使其产生相变后变成颗粒状,通过磁选,取出里边的粒铁可作为原料。
目前又出现滚筒渣处理法,主要原理是使熔渣倒入一旋转滚筒,筒内有钢球,在旋转中加入冷却水冷却钢渣,产生的蒸气可回收排出,熔渣经水冷压成颗粒状排出,再经输送机运出,该方法是渣处理工艺的改革,具有设备简单、投资少、环保好的优点,目前全国中小钢厂已在考虑实施。
4.4 除尘系统转炉有二种一次烟气除尘方法,一种为湿法除尘即称为OG法,一种为干法除尘称为LT法。
OG法由大量的水与烟气通过文氏管进行对流,经过除尘的烟气可回收,冲刷下来的污水进行水处理等综合利用。
LT法是用静电除尘原理。
4.4 炉外精炼---钢水二次精炼现代尖端技术的问世,工业技术的发展,对钢材质量和使用性能要求愈来愈严,促成炉外精炼的发展。
另外钢铁工业自身的发展,为了提高效率,降低消耗加上后工序连铸连轧技术的迅速发展,结果使炼钢工艺发生了根本变化---由一步炼钢发展为两步炼钢即炉内初炼和炉外精炼。
炉外精炼即将转炉、电炉初炼过的钢液转移到另一容器中(一般是钢包)进行精练的炼钢过程。
初炼的钢水在真空、惰性气体或还原性气氛姿态下进行脱气(氢气、氮气、氧气),脱硫,深脱碳,去除夹杂净化钢水及成份微调等,通过炉外精炼可提高钢的质量,缩短冶炼时间,降低生产成本,扩大生产钢的品种,优化工艺过程。
炉外精炼另一优点是有利于连铸工艺顺利的进行,确保连铸能多炉连浇,同时由于能使钢包中钢液化学成份,温度的均匀,进一步改善连铸坯的表面质量及内部质量。
精炼方式很多,下面介绍一些典型的二次精炼方法。
4.4.1二次精炼的理论基础钢液搅拌在钢液精炼净化过程中,为了创建有利的热力学(反应)条件及使其反应加速的动力学条件,通过外加能量使其加速与强化精炼反应,使钢液成份和温度均匀,该外加能量可借助于气体,电磁感应及机械方法,气体搅拌法是搅拌中较简易的方法,气体可通过钢包底部的透气元件或通过顶部的喷枪吹入,利用气泡上浮过程气体稀释法的原理进行搅拌,电磁感应搅拌----通过电磁感应产生的磁场迫使钢液流动的原理,机械搅拌通过马达旋转带动搅拌浆旋转达到加速反应效果。
喷粉冶金(精炼)----通过载流气体,将粉剂经过喷粉罐流态化后,直接送入钢水内部,由于深入容器底部,可显著改善钢液内部冶金反应的条件。
真空冶金----利用反应容器在真空状态条件下进行的冶金反应。
在真空状态下破坏了原来在常压下的平衡条件,使原来在常压下(1个大气压下)已平衡的反应向有利于钢液除气的方向进行,以至达到真空除气的效果。
钢包加热----在精炼过程中对钢水进行进一步加热,对初炼钢水要求及后工序浇注无疑增加了工艺灵活性。
常用的加热方法有电弧加热及化学反应加热方法。
二次精练方法:二次精练方法很多,主要有RH、RH-OB、RH-MFB、RH-KTB、VD、VOD、LF、KIP、CAS、CAS-OB、IR-UT等。
4.5浇铸工艺浇铸是将初炼钢水,经过炉外精练处理后,浇注到钢锭模或连铸机使其凝固成固态的钢锭或铸坯的工艺过程。
宝钢炼钢厂现有两种浇铸工艺,一种是模注,一种是连铸。
4.5.1模注钢包内的初炼钢水,,由天车吊住,通过钢包底部滑动水口的开闭将钢水注入放在铸锭车上的钢锭模中,钢水冷凝结晶过程产生的潜热通过钢锭模壁散出。
凝固成钢锭,再经过脱锭送至后工序初轧开坯。
模注有上注、下注两种方法。
模铸需铸锭车,钢锭模,底板、中注管(下注)等组成4.5 连铸自80年代开始浇铸工艺发生根本变化产生了连铸工艺。
与连铸相比,模铸钢水凝固的结晶条件限制,后工序由钢锭开坯的收得率低(由于要切去杂质量多的钢锭头部与尾部),坯的表面质量也差,故传统的模铸方法已逐渐被连铸取代,连铸是对模铸初轧开坯工艺的革命,近20年来连铸技术的发展已进入一个新的阶段,在生产规模、工艺操作、品种、质量及设备、自动化控制方面都达到较高水平,与模铸相比连铸有如下优越性:简化生产工序提高金属收得率节约能量消耗铸坯表面、内部质量好(可全程保护浇铸)改善劳动条件与易实现自动化二冷扇形段→矫直辊矫直→切割成定尺→冷床→热定 各设备功能大包回转台:将回转台满包钢水旋转至连铸机中间包的上方,浇完后的空包又旋转回去由天车吊走,这样可保证多炉连浇。
中间包:为保持一定的钢水过热度及能保持钢水流出出口有恒定的速度(不随大包液面波动影响)所以大包钢水先浇到中间包内,通过中间包来保持一定的钢水液面。
结晶器:钢水从中间包流入具有水冷容器—结晶器,钢水在结晶器内结晶时放出的潜热由结晶器壁内的冷却水带走,钢水在结晶器内首先凝固成有一定壁厚的坯壳,通过预先要放的引锭杆在驱动辊作用下通过传动辊把铸坯拉出进入二冷扇形段,通过各种形状的结晶器可形成各种断面形状的铸坯。
二冷扇形段铸坯出结晶器时在坯表面形成坚壳层,其内部仍是液态,进入二冷扇形段(水雾冷却)后使铸坯中心完全凝固。
矫直机完全冷却的铸坯是弧形的,经过矫直机进行矫直。
火焰切割机矫直后的铸垭由辊道送至火焰切割机,在此将铸坯切成一定的尺寸。