GOR转炉炼钢学习课程

1、转炉炼钢的特点及发展趋势转炉冶炼五大制度炼钢原料转炉炼钢原理、工艺流程及设备目录第1页/共48页第一页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。一、炼钢原料一、炼钢原料 金属料金属料：铁水、废钢、合金钢：铁水、废钢、合金钢 非金属料非金属料：造渣剂造渣剂（石灰石灰、萤石、铁矿石）、萤石、铁矿石）、 冷却剂冷却剂（废钢废钢、铁矿石、氧化铁）、铁矿石、氧化铁）、 增碳剂和燃料增碳剂和燃料（焦炭焦炭、石墨籽、煤块、重油）、石墨籽、煤块、重油） 氧化剂氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮：氧气、铁矿石、氧化铁皮第2页/共48页第二页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。【1 1】金属料金属料 1 1、铁、铁 水水

2、铁水铁水是转炉炼钢的主要原材是转炉炼钢的主要原材料，一般占装入量的料，一般占装入量的70%-100%70%-100%。是。是转炉炼钢的主要热源。转炉炼钢的主要热源。 对铁水要求有：对铁水要求有： （1 1）成分；）成分； （2 2）带渣量；）带渣量； （3 3）温度。）温度。 第3页/共48页第三页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。1 1）硅（SiSi） 硅硅是重要的发热元素，铁水中含SiSi量高，炉内的化学热增加，铁水中SiSi量增加0.10%0.10%，废钢的加入量可提高1.3%-1.5%1.3%-1.5%。 铁水含SiSi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

3、，易引起喷溅，金属收得率降低，同时渣中过量的SiOSiO2 2，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%0.30%-0.60%为宜。 2）锰（Mn） 锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能有效促进石灰溶解，加快成渣，减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀。 同时铁水含MnMn高，终点钢中余锰高，从而可以减少合金化时所需的锰铁合金，有利提高钢水纯净度。 转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.00.8-1.0，目前使用较多的为低锰铁水，锰的含量为0.20%-0.80%0.20%-0.80%第4页/共48页第四页，编辑于星期五：二十一点 四十五分

4、。 3 3）磷（P P）。磷是高发热元素，对一般钢种磷是高发热元素，对一般钢种来说是有害元素，因此要求铁水磷含量越低越好，来说是有害元素，因此要求铁水磷含量越低越好，一般要求铁水一般要求铁水P0.20%P0.20%。 4 4）硫（S S）。除了含硫易切削以外，绝大多除了含硫易切削以外，绝大多数钢种要求去除硫这一有害元素。氧气转炉单渣操数钢种要求去除硫这一有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有作的脱硫效率只有30%-40%30%-40%。我国炼钢技术规程。我国炼钢技术规程要求入炉铁水的要求入炉铁水的硫含量不超过硫含量不超过0.05%0.05%。 第5页/共48页第五页，编辑于星期五：二十一点

5、四十五分。u 对铁水带渣量的要求： 高炉渣中含硫、高炉渣中含硫、SiOSiO2 2、和、和AlAl2 2O O3 3量较高，过多的高炉渣量较高，过多的高炉渣进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰消耗增加，造成喷溅，进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰消耗增加，造成喷溅，降低炉衬寿命，因此，降低炉衬寿命，因此，进入转炉的铁水要求带渣量不得超过进入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%0.5%。u 对铁水温度的要求： 铁水温度是铁水含物理量多少的标志，铁水物理热铁水温度是铁水含物理量多少的标志，铁水物理热得占转炉热收入的得占转炉热收入的50%50%。应努力保证入炉铁水的温度，保证。应努力保证入炉铁水的温度

6、，保证炉内热源充足和成渣迅速。我国炼钢规定炉内热源充足和成渣迅速。我国炼钢规定入炉铁水温度应大入炉铁水温度应大于于12501250，并且要相对稳定。，并且要相对稳定。第6页/共48页第六页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。2 2、废钢、废钢 转炉和电炉炼转炉和电炉炼钢均使用废钢，钢均使用废钢，氧气顶吹转炉用氧气顶吹转炉用废钢量一般是总废钢量一般是总装入量的装入量的10%-30%10%-30%。第7页/共48页第七页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。转炉炼钢对废钢的要求转炉炼钢对废钢的要求：1)1)废钢的外形尺寸和块度废钢的外形尺寸和块度 应保证能从炉口顺利加入转炉。应保证能从炉口顺利加入转

7、炉。废钢的长度废钢的长度应小于应小于转转炉口直径的炉口直径的1/21/2，废钢单重废钢单重一般不应超过一般不应超过300kg300kg。国标要。国标要求废钢的长度不大于求废钢的长度不大于1000mm1000mm，最大单件重量不大于，最大单件重量不大于800kg800kg。2 2）废钢中不得混有铁合金）废钢中不得混有铁合金 严禁混入铜、锌、铅、锡等有色金属和橡胶，严禁混入铜、锌、铅、锡等有色金属和橡胶，不得混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物不得混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。品。废钢的硫、磷含量均不大于废钢的硫、磷含量均不大于0.050%0.050%。第8页/共48页第八页

8、，编辑于星期五：二十一点 四十五分。3 3）废钢应清洁干燥）废钢应清洁干燥 不得混有泥沙，水泥，耐火材料，油物等。不得混有泥沙，水泥，耐火材料，油物等。4 4）不同性质的废钢分类存放）不同性质的废钢分类存放 非合金钢、低合金钢废钢可混放在一起，不得混有合金废钢和生铁。合金废非合金钢、低合金钢废钢可混放在一起，不得混有合金废钢和生铁。合金废钢要单独存放，钢要单独存放，以免造成冶炼困难以免造成冶炼困难，产生熔炼废品或造成贵重合金元素的浪费产生熔炼废品或造成贵重合金元素的浪费。第9页/共48页第九页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。3 3、铁合金、铁合金 常用的常用的铁合金种类铁合金种类： 简单合

9、金：简单合金：Fe-MnFe-Mn，Fe-SiFe-Si，Fe-CrFe-Cr，Fe-Fe-V V等等 复合脱氧剂复合脱氧剂：Ca-SiCa-Si合金，合金，Al-Mn-SiAl-Mn-Si合合金，金， Mn-SiMn-Si合金等合金等 纯金属纯金属：MnMn、TiTi、NiNi、AlAl。 第10页/共48页第十页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。【2 2】非金属料非金属料1 1、 造渣剂造渣剂 （1 1）石灰）石灰 碱性炼钢方法的造渣料，主要成分为碱性炼钢方法的造渣料，主要成分为CaOCaO，由石，由石灰石煅烧而成，是脱灰石煅烧而成，是脱P P、脱、脱S S不可缺少的材料，用量比不可缺少

10、的材料，用量比较大。较大。 其质量好坏对吹炼工艺、产品质量和炉衬寿命等其质量好坏对吹炼工艺、产品质量和炉衬寿命等产生主要影响。因此，产生主要影响。因此，石灰石灰CaOCaO含量高，含量高，SiOSiO2 2和和S S 含含量低，生过烧率低，活性高，块度适中，此外，石量低，生过烧率低，活性高，块度适中，此外，石灰还应保持清洁、干燥和新鲜灰还应保持清洁、干燥和新鲜。第11页/共48页第十一页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。 （2 2）萤石）萤石 萤石的主要成分是萤石的主要成分是 CaFCaF2 2，焙烧约，焙烧约930930。 萤石助熔的特点是作用快，时间短。但大量萤石助熔的特点是作用快，时间

11、短。但大量使用萤石会增加使用萤石会增加喷溅喷溅，加剧，加剧炉衬侵蚀炉衬侵蚀，污染环境污染环境。 （3 3）白云石）白云石 白云石的主要成分白云石的主要成分CaCO3.MgCO3CaCO3.MgCO3。经焙烧可成为轻。经焙烧可成为轻烧白云石，其主要成分为烧白云石，其主要成分为CaO.MgOCaO.MgO。 转炉采用转炉采用生白云石或轻烧白云石生白云石或轻烧白云石代替部分石灰造渣。代替部分石灰造渣。可减轻炉渣对炉衬的侵蚀，可减轻炉渣对炉衬的侵蚀，提高炉衬寿命提高炉衬寿命具有明显效具有明显效果果第12页/共48页第十二页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。（4 4）合成造渣剂）合成造渣剂 合成造渣剂

12、是用合成造渣剂是用石灰石灰加入适量的加入适量的氧化铁皮氧化铁皮、萤石萤石、氧化锰氧化锰或其他氧化物等熔剂，或其他氧化物等熔剂，在低温下预在低温下预制成型制成型。 合成渣剂熔点低、碱度高、成分均匀、粒合成渣剂熔点低、碱度高、成分均匀、粒度小，且在高温下易碎裂，成渣速度快，因而改度小，且在高温下易碎裂，成渣速度快，因而改善了冶金效果，减轻了转炉造渣负荷。善了冶金效果，减轻了转炉造渣负荷。 第13页/共48页第十三页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。2 2、 增碳剂增碳剂 在冶炼过程中，由于配料或装料不当以在冶炼过程中，由于配料或装料不当以及脱碳过量等原因，有时造成钢中及脱碳过量等原因，有时造成钢

13、中碳含量没有达碳含量没有达到预期的要求到预期的要求，这时要，这时要向钢液中增碳向钢液中增碳。常用的增。常用的增碳剂有增碳生铁、电极粉、石油焦粉、木炭粉碳剂有增碳生铁、电极粉、石油焦粉、木炭粉和焦炭粉。和焦炭粉。 转炉冶炼中，转炉冶炼中，高碳钢种高碳钢种时，使用含杂质很时，使用含杂质很少的少的石油焦作为增碳剂石油焦作为增碳剂。第14页/共48页第十四页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。3 3 、氧化剂、氧化剂 氧气氧气是转炉炼钢的主要氧化剂，其纯度达到或超是转炉炼钢的主要氧化剂，其纯度达到或超过过99.5%99.5%，氧气压力要稳定，并脱除水分。，氧气压力要稳定，并脱除水分。 氧化铁氧化铁亦称

14、亦称铁磷铁磷，是钢坯加热，轧制和连铸过程中，是钢坯加热，轧制和连铸过程中产生的氧化壳层，产生的氧化壳层，铁量约占铁量约占70%-75%70%-75%。氧化铁皮还。氧化铁皮还有助于化渣和冷却作用，有助于化渣和冷却作用，使用时应加热烘烤，保持干使用时应加热烘烤，保持干燥燥。 铁矿石铁矿石中铁的氧化物存在形式是中铁的氧化物存在形式是FeFe2 2O O3 3、FeFe3 3O O4 4和和FeOFeO其氧含量分别是其氧含量分别是30.06%30.06%，27.64%27.64%和和22.28%22.28%。第15页/共48页第十五页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。二、二、GOR转炉冶炼五大制度转

15、炉冶炼五大制度1.装料制度2.供氧制度3. 造渣制度4.温度制度5. 终点控制及合金化制度第16页/共48页第十六页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。(1)(1)、装料次序、装料次序 对使用废钢的转炉，一般先装废钢后装铁水。先加洁净的轻废钢，对使用废钢的转炉，一般先装废钢后装铁水。先加洁净的轻废钢，再加入中型和重型废钢，以保护炉衬不被大块废钢撞伤，而且过再加入中型和重型废钢，以保护炉衬不被大块废钢撞伤，而且过重的废钢最好在兑铁水后装入。重的废钢最好在兑铁水后装入。 为了防止炉衬过分急冷，装完废钢后，应立即兑入铁水。为了防止炉衬过分急冷，装完废钢后，应立即兑入铁水。（2 2）装入量）装入量 装

16、入量指炼一炉钢时铁水和废钢的装入数量，它是决定转装入量指炼一炉钢时铁水和废钢的装入数量，它是决定转炉产量、炉龄及其他技术经济指标的主要因素之一。装入炉产量、炉龄及其他技术经济指标的主要因素之一。装入量中铁水和废钢配比是根据热平衡计算确定。通常，铁水量中铁水和废钢配比是根据热平衡计算确定。通常，铁水配比为配比为70%-90%.70%-90%.1.1.装料制度装料制度第17页/共48页第十七页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。2.2.供氧制度供氧制度 供氧制度的主要内容包括供氧制度的主要内容包括确定合理的喷头确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制结构、供氧强度、氧压和枪位控制。供氧是保证。

17、供氧是保证杂质去除速度、熔池升温速度、造渣制度、杂质去除速度、熔池升温速度、造渣制度、控制喷溅去除钢中气体与夹杂物的关键操作，控制喷溅去除钢中气体与夹杂物的关键操作，关系到终点的控制和炉衬的寿命，对一炉钢关系到终点的控制和炉衬的寿命，对一炉钢冶炼的技术经济指标产生重要影响。冶炼的技术经济指标产生重要影响。第18页/共48页第十八页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。3.3.造渣制度造渣制度 造渣是转炉炼钢的一项重要操作。所谓造渣，造渣是转炉炼钢的一项重要操作。所谓造渣，是指通过控制入炉渣料的种类和数量，使炉渣是指通过控制入炉渣料的种类和数量，使炉渣具有某些性质，以满足熔池内有关炼钢反应需具有某

18、些性质，以满足熔池内有关炼钢反应需要的工艺操作要的工艺操作。由于转炉冶炼时间短，必须。由于转炉冶炼时间短，必须快快速成渣速成渣，才能满足冶炼进程和强化冶炼的要求，同，才能满足冶炼进程和强化冶炼的要求，同时造渣对避免喷溅、减少金属损失和提高炉衬寿命时造渣对避免喷溅、减少金属损失和提高炉衬寿命都有直接影响。都有直接影响。 第19页/共48页第十九页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。4 4.温度制度温度制度 在吹炼一炉钢的过程中，需要正确控制温度。在吹炼一炉钢的过程中，需要正确控制温度。温度制度主要是指炼钢过程温度控制和终点温度制度主要是指炼钢过程温度控制和终点温度控制。温度控制。第20页/共48

19、页第二十页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。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：钢中碳达到所炼钢种要求的控制范围；钢中S、P低于规定下限要求一定范围；出钢温度保证能顺利进行精炼和浇铸；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。 5. 5.终点控制终点控制 第21页/共48页第二十一页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。脱氧：向钢液加入某些脱氧元素，脱除其中多余氧的操作。合金化：加入一种或几种合金元素，使其在钢中的含量达到钢种规格要求的操作。区别：合金元素的

20、价格通常较高，希望尽量少氧化；脱氧元素则比较便宜，先加入，让其充分脱氧以免后加入的合金元素氧化。联系：二者都是向钢液加入铁合金，同时加入钢液的脱氧剂必然会有部分溶于钢液而起合金化的作用，如使用Fe-SiFe-Si、Fe-MnFe-Mn脱氧的同时调整钢液的硅锰含量；加入钢液的合金元素，因其与氧的亲和力大于铁也势必有一部分被氧化而起脱氧作用。转炉的脱氧与合金化的操作常常是同时进行的。脱氧及合金化脱氧及合金化第22页/共48页第二十二页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。三、顶吹三、顶吹转炉炼钢原理、工艺流程及设备转炉炼钢原理、工艺流程及设备1 1、原理：、原理： 转炉炼钢法转炉炼钢法同其他同其他炼

21、钢法主要区别在于炼钢法主要区别在于不借助外加能源不借助外加能源，仅靠，仅靠吹入熔池的空气或氧气吹入熔池的空气或氧气与生铁水中各种元素的与生铁水中各种元素的放热氧化反应放热氧化反应完成脱完成脱碳和脱除杂质的任务，碳和脱除杂质的任务，并将钢液加热到出钢并将钢液加热到出钢（16001600或更高）温度。或更高）温度。第23页/共48页第二十三页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。2、氧气顶吹转炉工艺流程、氧气顶吹转炉工艺流程归纳为：归纳为：“四脱四脱”（碳、（碳、氧、磷和硫）氧、磷和硫）“二去二去”（去气（去气和去夹杂）和去夹杂）“二调整二调整”（成（成分和温度）分和温度）采用的主要采用的主要技术技

22、术手段手段为：供氧，为：供氧，造渣，升温，加造渣，升温，加脱氧剂和合金化脱氧剂和合金化操作。操作。 第24页/共48页第二十四页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。l上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；并进行必要的修补和修理；l倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；直位置）；l降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；红的火焰；35min后硅锰氧接近结束，碳后硅锰氧接近

23、结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）l35min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，后火焰微弱，停吹）；停吹）；l倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；l出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。进行脱氧合金化。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程第25页/共48页第二十五页，编辑

24、于星期五：二十一点 四十五分。u氧化氧化 当空气或氧气吹入铁水时，生铁中易氧化元素就开始氧化当空气或氧气吹入铁水时，生铁中易氧化元素就开始氧化, ,产生的氧化物和产生的氧化物和加入的石灰形成炉渣。各项元素按其与氧结合能力的顺序依次氧化。首先氧化的加入的石灰形成炉渣。各项元素按其与氧结合能力的顺序依次氧化。首先氧化的是硅、锰和少量的铁。开始时因温度低是硅、锰和少量的铁。开始时因温度低(1200(12001300)1300)，而且石灰溶解很慢，组成，而且石灰溶解很慢，组成低氧化钙的铁低氧化钙的铁- -锰锰- -硅酸渣。随着温度升高，碳开始激烈地进行氧化。随石灰逐渐溶解，炉硅酸渣。随着温度升高，碳开

25、始激烈地进行氧化。随石灰逐渐溶解，炉渣转变为硅酸钙渣或磷酸钙渣渣转变为硅酸钙渣或磷酸钙渣, ,磷和硫亦被脱除磷和硫亦被脱除, ,熔池铁液中各种元素氧化的先后顺序为熔池铁液中各种元素氧化的先后顺序为硅、钒、锰、铬硅、钒、锰、铬。碳随着温度的提高而分别先于有关元素。碳随着温度的提高而分别先于有关元素。u脱氧脱氧 转炉吹炼终了时，钢液中存在着少量过剩的溶解氧，一般为转炉吹炼终了时，钢液中存在着少量过剩的溶解氧，一般为0.010.010.080.08。其含量主要取决于终点钢水的碳含量。但在固体钢中氧的溶解度。其含量主要取决于终点钢水的碳含量。但在固体钢中氧的溶解度很低很低, ,仅为仅为0.0020.0

26、020.0030.003, ,因此在浇铸后的钢水凝固过程中，氧便以因此在浇铸后的钢水凝固过程中，氧便以FeOFeO形式析出形式析出, ,影响影响钢的质量。所以钢的质量。所以, ,要炼成合格的钢要炼成合格的钢, ,就必须脱氧。就必须脱氧。脱氧脱氧是将与氧亲和力较大的元素及是将与氧亲和力较大的元素及其合金作为脱氧剂加入钢液中，利用脱氧产物不溶于钢液而析出上浮脱离钢其合金作为脱氧剂加入钢液中，利用脱氧产物不溶于钢液而析出上浮脱离钢液的原理液的原理, ,使钢中的含氧量降到规定限度之下。在生产中常用的脱氧元素锰、硅、使钢中的含氧量降到规定限度之下。在生产中常用的脱氧元素锰、硅、铝铝, ,它们的脱氧能力依

27、次递增。为提高脱氧效率它们的脱氧能力依次递增。为提高脱氧效率, ,使脱氧产物易于形成大颗粒排出，使脱氧产物易于形成大颗粒排出，脱氧剂的加入一般应采用由弱到强的顺序，即先加锰铁，再加硅铁，最后加铝脱氧剂的加入一般应采用由弱到强的顺序，即先加锰铁，再加硅铁，最后加铝（或铝铁）。（或铝铁）。第26页/共48页第二十六页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。3、转炉炼钢主要工艺设备简介、转炉炼钢主要工艺设备简介（1 1）转炉转炉 炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不

28、需外加热源，是最重要的炼形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。钢设备，也可用于铜、镍冶炼。（2 2）钢包精炼炉钢包精炼炉 用电弧炉熔化炉料，然后将钢液倾入钢包精炼炉中，用氩气进行吹用电弧炉熔化炉料，然后将钢液倾入钢包精炼炉中，用氩气进行吹炼，能有效地清除钢液中的气体和夹杂物，提高钢液的质量。在钢包精炼，能有效地清除钢液中的气体和夹杂物，提高钢液的质量。在钢包精炼炉基础上发展起来的炼炉基础上发展起来的氩氧脱碳（氩氧脱碳（AOD）法）法和和真空氩氧脱碳（真空氩氧脱碳（VOD）法）法是是冶炼高纯净度钢液，特别是低碳的高纯净度钢液的先进方法，特

29、别适用于生产高强冶炼高纯净度钢液，特别是低碳的高纯净度钢液的先进方法，特别适用于生产高强度钢、超高强度钢等钢种。度钢、超高强度钢等钢种。 第27页/共48页第二十七页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。第28页/共48页第二十八页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。AOD精炼炉精炼炉:AOD即氩氧脱碳精炼炉，是一项用于不锈钢冶炼的专有工艺。即氩氧脱碳精炼炉，是一项用于不锈钢冶炼的专有工艺。AOD炉型根据容量有炉型根据容量有3t、6t、8t、10t、18t、25t、30t等。装备水平等。装备水平也由半自动控制发展到智能计算机控制来冶炼不锈钢。也由半自动控制发展到智能计算机控制来冶炼不锈钢。VOD

30、精炼炉精炼炉:VOD即真空氩氧脱碳精炼炉是在真空状态下进行吹氧脱碳的炉即真空氩氧脱碳精炼炉是在真空状态下进行吹氧脱碳的炉外精炼炉，它以精炼铬镍不锈钢、超低碳钢、超纯铁素体不锈钢外精炼炉，它以精炼铬镍不锈钢、超低碳钢、超纯铁素体不锈钢及纯铁为主。将初炼钢液装入精炼包中放入密封的真空罐中进行及纯铁为主。将初炼钢液装入精炼包中放入密封的真空罐中进行吹氧脱碳、脱硫、脱气、温度调整、化学元素调整。吹氧脱碳、脱硫、脱气、温度调整、化学元素调整。 有三个阶段：有三个阶段：1.1.吹氧吹氧阶段阶段 2.2.吹氩吹氩- -氧混合气体氧混合气体阶段阶段 3.3.吹氩吹氩阶段阶段第29页/共48页第二十九页，编辑于

31、星期五：二十一点 四十五分。LF精炼炉精炼炉: LF（ladle furnace)直流钢包炉是具有加热和直流钢包炉是具有加热和搅拌功能的钢包精炼炉。搅拌功能的钢包精炼炉。加热一般通过电极加热，加热一般通过电极加热，搅拌是通过底部透气砖进搅拌是通过底部透气砖进行的。行的。第30页/共48页第三十页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。（3 3）氧枪氧枪 氧枪是转炉供氧的主要设备，它是由氧枪是转炉供氧的主要设备，它是由喷头喷头、枪身枪身和和尾部结构尾部结构组成。组成。第31页/共48页第三十一页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。喷头喷头 是用导热性良好的紫铜经锻造和切割加工而成，是用导热性良好的紫

32、铜经锻造和切割加工而成，也有用压力浇铸而成的。喷头的形状有拉瓦尔型、也有用压力浇铸而成的。喷头的形状有拉瓦尔型、直筒型和螺旋型等。目前应用最多的是多孔的拉瓦直筒型和螺旋型等。目前应用最多的是多孔的拉瓦尔型喷头。拉瓦尔型喷头是收缩尔型喷头。拉瓦尔型喷头是收缩扩张收缩型喷扩张收缩型喷孔，当出口氧压与进口氧压之比孔，当出口氧压与进口氧压之比p p出出/p/p0 00.5280.528时形成超音速射流。时形成超音速射流。拉瓦尔型喷头示意图拉瓦尔型喷头示意图枪身枪身 为为3 3根根( (双流氧枪为双流氧枪为4 4根根) )同心的无缝钢管，下端连接喷头，上头端和枪尾相连。同心的无缝钢管，下端连接喷头，上头

33、端和枪尾相连。枪尾枪尾 包括供氧、进水和排水支管及连接法兰和密封胶圈，通过枪尾和车间的氧气管网和高压包括供氧、进水和排水支管及连接法兰和密封胶圈，通过枪尾和车间的氧气管网和高压水管网相连接。水管网相连接。第32页/共48页第三十二页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。倾炉系统：变频调速倾炉系统：变频调速( (变频器变频器+ +电电机机+ +减速机减速机+ +大齿轮大齿轮) ) 倾炉机构倾炉机构：倾炉机构由轨道、倾倾炉机构由轨道、倾炉油缸、摇架平台、水平支撑机构炉油缸、摇架平台、水平支撑机构和支座等组成。和支座等组成。（4）转炉倾炉系统）转炉倾炉系统第33页/共48页第三十三页，编辑于星期五：二

34、十一点 四十五分。1、转炉炼钢法的优点、转炉炼钢法的优点 吹炼速度快，生产率高 品种多，质量好 原材料消耗少，热效率高，成本低 基建投资少，建设速度快 容易与连续铸钢相匹配 GOR转炉钢具有钢中气体含量少 的特点四、顶吹转炉和四、顶吹转炉和GORGOR转炉炼钢的特点及发展趋势转炉炼钢的特点及发展趋势第34页/共48页第三十四页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。各种精炼炉的炼钢效率各种精炼炉的炼钢效率1- 碱性转炉炼钢法，碱性转炉炼钢法，2- 纯氧顶吹转炉炼纯氧顶吹转炉炼钢法；钢法；3- 氧气侧吹转炉炼钢法，氧气侧吹转炉炼钢法，4- 平炉平炉（氧气使用量（氧气使用量1040Nm3t），）， 5

35、- 电电炉，炉，6- 平炉平炉 与平炉、电炉炼与平炉、电炉炼钢法相比，转炉炼钢钢法相比，转炉炼钢法具有法具有生产率高生产率高等等特点。特点。 顶吹氧气转炉炼顶吹氧气转炉炼钢法的小时产钢量为钢法的小时产钢量为平炉炼钢法的平炉炼钢法的68倍，倍，是效率极高的炼钢是效率极高的炼钢方法。方法。 第35页/共48页第三十五页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。 纯氧顶吹转炉既能炼普通钢，也能炼普通低碳钢。如首都钢厂采用这种方法成功地试炼了一百多种钢材。由于用纯氧吹炼，钢中氮、氢等有害气体含量较低。低碳钢板，轴承钢低碳钢板，轴承钢第36页/共48页第三十六页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。 由于氧气顶

36、吹转炉反应速度快，生产率及热效率很高，可使用约20203030的废钢以及便于自动化控制，又克服了空气吹炼时钢质量差、品种少的缺点； 冶炼成本低，耐火材料用量比平炉电炉用量低。转炉炼钢示意图第37页/共48页第三十七页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。 基建投资和生产费用低 纯氧顶吹转炉的基建投资相当于同样生产量的平炉车间的6070，生产费用也低于平炉。铁水预处理转炉吹炼炉外精炼连铸与连铸匹配：与连铸匹配：宝钢远景宝钢远景第38页/共48页第三十八页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。各种炼钢法和气体含量各种炼钢法和气体含量 项目项目炼钢炉炼钢炉H，ppmN，ppmpH2pH2O大气压大气压P

37、CO大气压大气压PN2大气压大气压O%碱性平炉碱性平炉3 . 0 7 . 0 (b)3060 0.20 ，吹蒸汽，吹蒸汽 0.650.040.07碱性电炉碱性电炉（氧化期）（氧化期）3 . 0 7 . 0 (b)3080 0.20 ，吹蒸汽，吹蒸汽 0.800.040.07酸性平炉酸性平炉3.06.02560 0.15 ，吹空气，吹空气 0.700.030.05碱性电炉碱性电炉（还原期）（还原期）c3.10.0 36(a) 61060150 0.04 0.60PCO2 0.02PN2；平衡；平衡0.0040.01氧气顶吹转炉氧气顶吹转炉1.03.01020 0.0 1000.040.06注：注

38、： （a）普通法，）普通法， （b）矿石法）矿石法第39页/共48页第三十九页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。2、转炉炼钢法的缺点、转炉炼钢法的缺点 昂贵的合金元素也易被氧化而损耗 废气金属尘损失大 冶炼超低碳钢困难第40页/共48页第四十页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。 3 3、转炉炼钢技术的发展趋势转炉炼钢技术的发展趋势 合理优化工艺流程，形成紧凑式连续化的专业生产线 转炉高速吹炼工艺技术 建立大规模、廉价生产洁净钢的生产体系 节能与环境保护第41页/共48页第四十一页，编辑于星期五：二十一点 四十五分。3.13.1合理优化工艺流程合理优化工艺流程 主要技术措主要技术措施施 100%100%铁水采用铁水采用“ “三脱三脱” ”与处理工艺技术；与处理工艺技术； 转炉实现