转炉-连铸工艺技耿探军

1、转炉炼钢工艺技术及装备略述目录 第一章第一章 转炉炼钢简介转炉炼钢简介 第二章第二章 氧气转炉炼钢氧气转炉炼钢 氧气顶吹转炉炼钢氧气顶吹转炉炼钢 顶底复吹转炉炼钢顶底复吹转炉炼钢第一章 转炉炼钢简介 转炉冶炼是世界上最主要的炼钢设备。转炉炼钢法是以来转炉冶炼是世界上最主要的炼钢设备。转炉炼钢法是以来自高炉的铁水为主要原料，吹入氧气来氧化铁水中元素及杂质，自高炉的铁水为主要原料，吹入氧气来氧化铁水中元素及杂质，并利用铁水中各元素氧化时的化学热及铁水物理热作为热源，并利用铁水中各元素氧化时的化学热及铁水物理热作为热源，将一定成分的铁水炼成合格温度及成分的钢液的冶炼方法。将一定成分的铁水炼成合格温度

2、及成分的钢液的冶炼方法。 近年来随着炼钢技术的发展，转炉冶炼工艺发展为：近年来随着炼钢技术的发展，转炉冶炼工艺发展为： 铁水预处理铁水预处理复吹转炉吹炼复吹转炉吹炼炉外精炼炉外精炼连铸连铸 这一流程特点：设备大型化、连续化、和现代化。这一流程特点：设备大型化、连续化、和现代化。 转炉冶炼装备主要有炉体、支撑装置、倾动系统、供氧系转炉冶炼装备主要有炉体、支撑装置、倾动系统、供氧系统、上料设备、辅助设备等组成。统、上料设备、辅助设备等组成。铁水、废钢、铁合金铁水、废钢、铁合金转转炉炉炼炼钢钢的的原原材材料料为为金属料金属料非金属料非金属料气体气体造渣料、溶剂、造渣料、溶剂、冷却剂冷却剂氧气、氮气、

3、氩氧气、氮气、氩气、二氧化碳等气、二氧化碳等 转炉炼钢分为空气转炉炼钢和氧气转炉炼钢，氧气转炉炼钢分为空气转炉炼钢和氧气转炉炼钢，氧气转炉炼钢目前是国内外最主要的炼钢方法，分为顶吹法、转炉炼钢目前是国内外最主要的炼钢方法，分为顶吹法、底吹法、顶底复合吹炼法、侧吹法和顶底侧三向复合吹底吹法、顶底复合吹炼法、侧吹法和顶底侧三向复合吹炼法五种。炼法五种。 氧气转炉炼钢法是以铁水作为主原料，以纯氧作为氧气转炉炼钢法是以铁水作为主原料，以纯氧作为氧化剂，靠杂质的氧化热提高钢水温度，一般在氧化剂，靠杂质的氧化热提高钢水温度，一般在3040分钟内完成一次精炼的快速炼钢法。分钟内完成一次精炼的快速炼钢法。 在

4、我国小转炉主要采用氧气顶吹转炉炼钢法，大中在我国小转炉主要采用氧气顶吹转炉炼钢法，大中型转炉主要采用复合吹炼法。型转炉主要采用复合吹炼法。第二章 氧气转炉炼钢 氧气顶吹转炉炼钢（简称氧气顶吹转炉炼钢（简称LD法）法始于法）法始于1952年，是将水冷年，是将水冷氧枪自炉口垂直插入炉内，直氧枪自炉口垂直插入炉内，直接向熔池吹入高速氧流，将铁接向熔池吹入高速氧流，将铁水中的碳硅锰硫磷元素氧化到水中的碳硅锰硫磷元素氧化到所炼钢种的规格范围内，同时所炼钢种的规格范围内，同时利用铁水物理热和反应放出的利用铁水物理热和反应放出的热量获得熔炼所需要的高温，热量获得熔炼所需要的高温，无需外部热源。无需外部热源。

5、炼钢工艺图炼钢工艺图氧气顶吹转炉炼钢法特点氧气顶吹转炉炼钢法特点优点：供氧强度大，熔池反应激烈、化渣迅速、冶炼时间短优点：供氧强度大，熔池反应激烈、化渣迅速、冶炼时间短等。等。缺点：吹炼过程不平稳、喷溅严重，氧在钢、渣之间的分配缺点：吹炼过程不平稳、喷溅严重，氧在钢、渣之间的分配不平衡，特别是在吹炼后期，随着金属中的碳含量减少，不平衡，特别是在吹炼后期，随着金属中的碳含量减少，碳氧反应减弱，熔池搅拌条件变差，铁易过氧化，终渣碳氧反应减弱，熔池搅拌条件变差，铁易过氧化，终渣（FeO）高。）高。（引申）氧气底吹转炉炼钢能解决顶吹法大部分的缺点，但（引申）氧气底吹转炉炼钢能解决顶吹法大部分的缺点，但

6、化渣困难，炉底寿命低，吹炼不灵活，没有太大发展。化渣困难，炉底寿命低，吹炼不灵活，没有太大发展。顶底复吹转炉炼钢法顶底复吹转炉炼钢法 此种方法是此种方法是20世纪世纪70年代末研制出的，是在顶吹氧气年代末研制出的，是在顶吹氧气的同时从底部吹入少量惰性气体或氧气，增强熔池搅拌，的同时从底部吹入少量惰性气体或氧气，增强熔池搅拌，从而克服顶吹氧流股搅拌不足的弱点。从而克服顶吹氧流股搅拌不足的弱点。 按照底部供气种类的不同主要分两类：按照底部供气种类的不同主要分两类： 1、顶吹氧气，底吹惰性、中性或还原性气体，主要是氩、顶吹氧气，底吹惰性、中性或还原性气体，主要是氩气氮气一氧化碳气体等。底吹气体基本不

7、参与冶金反应，气氮气一氧化碳气体等。底吹气体基本不参与冶金反应，只起搅拌熔池作用。只起搅拌熔池作用。 2、顶底部同时吹样。既加强熔池搅拌，又起强化冶炼作、顶底部同时吹样。既加强熔池搅拌，又起强化冶炼作用。用。顶底复吹转炉炼钢特点顶底复吹转炉炼钢特点1、熔池搅拌加强。使得反应速度加快，底吹气流的进入可熔池搅拌加强。使得反应速度加快，底吹气流的进入可使喷溅减少，吹炼过程平稳。使喷溅减少，吹炼过程平稳。2、脱碳速度加快、终点碳更低。钢水和铁合金的收得率提、脱碳速度加快、终点碳更低。钢水和铁合金的收得率提高，铁损失减少。高，铁损失减少。3、由于底吹气体加强了熔池搅拌，顶吹枪位可提高，高枪、由于底吹气体

8、加强了熔池搅拌，顶吹枪位可提高，高枪位有利于化渣和提高喷头位有利于化渣和提高喷头 寿命。寿命。由于此法有更好的技术经济指标，是氧气转炉炼钢的发展方由于此法有更好的技术经济指标，是氧气转炉炼钢的发展方向。向。顶底复吹转炉炼钢工艺顶底复吹转炉炼钢工艺 主要包括装料、供氧、造渣、温度及终点控制、脱氧主要包括装料、供氧、造渣、温度及终点控制、脱氧及合金化等内容。及合金化等内容。装料制度装料制度装入次序：一般先兑铁水后装废钢，目的是避免废钢直接装入次序：一般先兑铁水后装废钢，目的是避免废钢直接撞击炉衬和防止兑铁水喷溅。撞击炉衬和防止兑铁水喷溅。准确控制铁水废钢比，有利于减少渣料和氧气的消耗，一准确控制铁

9、水废钢比，有利于减少渣料和氧气的消耗，一般在般在5%-10%供氧制度供氧制度供氧压力供氧压力使喷头出口处的氧压稍高于炉膛内的炉气压力，中型转炉的使喷头出口处的氧压稍高于炉膛内的炉气压力，中型转炉的供氧压力为供氧压力为0.8-1.0Mpa。氧气流量氧气流量指单位时间内向熔池供氧的数量，常用标准状态下体积量指单位时间内向熔池供氧的数量，常用标准状态下体积量度，单位为度，单位为m/min.国内中型转炉一般供氧量在国内中型转炉一般供氧量在1800024000m/h。供氧强度供氧强度指在单位时间内每吨钢的耗氧量，单位指在单位时间内每吨钢的耗氧量，单位m/(tmin)国内中型国内中型转炉的供氧强度一般为转炉的供氧强度一般为3.23.8m/(tmin)。供氧时间供氧时间主要从转炉吨位的大小、原料条件、造渣制度、吹炼钢种主要从转炉吨位的大小、原料条件、造渣制度、吹炼钢种等情况来综合考虑的，中小型转炉的单渣操作供氧时间一等情况来综合考虑的，中小型转炉的单渣操作供氧时间一般为般为1215min。3333 此外还有造渣制度、温度制度、脱氧及合此外还有造渣制度、温度制度、脱氧及合金化制度、溅渣