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转炉炼钢工艺


课程结构 第一讲 绪论和转炉炼钢用原材料 绪 论 一、转炉炼钢用原材料 本讲小结:

第一讲 绪论和转炉炼钢用原材料

绪 论
1、钢铁在国民经济中的重要性 钢铁工业是国家的基础工业之一,钢铁产量是衡量一个国家工业水平和生产能力的主要标志, 钢铁是使用最多的金属材料,钢铁的质量和品种对国民经济其它工业部门产品的质量,都有着极大 的

影响。 2、钢与生铁的区别 钢与生铁都是以铁元素为主,并含有少量碳、硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合金。根据碳元素 含量的不同而区分为钢和生铁,一般,含碳量在2%~4.3%的为生铁,含碳量在0.03%~2%为钢, 如果含碳量小于0.03%称为纯铁。钢铁中常见元素的含量见表1-1。 表1-1 钢铁中常见元素的含量,%

生铁含碳较高,其性质硬而脆,不能锻造。 钢具有比生铁更好的综台机械性能, 如有较高的机械强度和韧性; 若在钢中添加一些合金元素, 则可得到特殊性能的钢,如不锈钢、耐热钢、耐酸钢等等。若对钢进行热处理.可在颇大范围内改 变同一成分钢的性能。

3.近代炼钢方法及其优缺点 1885年贝塞麦法,即酸性空气底吹转炉炼钢法。 优点:不需要外加热源。 缺点:不能去除磷、硫。此法只适合用低磷、硫的铁水作原料。 1878年托马斯法,即碱性空气底吹转炉炼钢法。 优点:能够脱磷。可用高磷铁水吹炼。 缺点:只适合于处理一定成分的铁水。用空气炼,大量热量消耗于加热空气中的氮,不能大量 加入废钢。 1865年平炉炼钢法。 优点:原料的适应性强,冶炼品种广,钢的质量好,熔炼过程容易控制。 缺点:热效率低,冶炼一炉钢时间长,生产率低。 1952年顶吹氧气转炉炼钢 优点: (1)生产率高 (2)原料适应性好 (3)冶炼的钢质量好、品种多 (4)基建投资少、建设速度快 (5)原料消耗少,热效率高、成本低 (6)利于自动化生产和开展综合利用 1968年氧气底吹转炉: 底吹氧与LD相比,具有对熔池搅拌强烈,脱磷能力强,能冶炼超低碳钢,铁和锰地氧化损失 较少,炉内反应平稳,减少钢渣喷溅,脱氧、脱磷效果好,能用高磷生铁吹炼,更接近平衡态等优 越性,曾受到很多国家重视。 顶底复合吹炼:在LD及底吹氧气的基础上,出现了顶底复合吹炼转炉炼钢法,既有LD的特 点又有底吹转炉的特点,又克服了各自的不足,因此,得到迅速发展。 1904年电炉炼钢法:它以废钢作为主要原料,通过电弧加热获得高温,可控制炉内气氛,特别 是适合冶炼合金钢,尤其是高级合金钢和特殊钢,被各国普遍采用,产量稳定增长。近年来,有些 国家用大型超高功率电弧炉(容量最大已达400T) ,生产普通碳素钢,与氧气转炉炼钢相竞争。

钢液炉外精炼:是近代炼钢的新技术,把传统的炼钢工艺分成两步,先在初炼炉(转炉或电炉) 内进行熔化和粗精炼,然后把钢液移至钢包或专用容器中进一步精炼。

一、转炉炼钢用原材料 转炉炼钢用原材料
炼钢用原材料可分为金属和非金属料两类。金属料主要指铁水,废钢和铁合金;非金属材料主 要指造渣料,氧化剂,冷却剂和增碳剂等。 1.金属料 (1)铁水 占总装入量的70%~100%,铁水的物理热和化学热是氧气转炉炼钢的唯一热源。所以铁水的温 度和化学成分是否合适、稳定,对转炉炼钢获得良好的技术经济指标是十分重要的。 转炉炼钢对铁水的质量要求 ①铁水温度要高:要求1250~1300℃(也可以放宽到1200℃) 。温度高低对兑入废钢比有影响。 ②铁水化学成分:希望能对铁水进行预处理,成为高碳、低硅、低磷、低硫的铁水。 (2)废钢 废钢分外来废钢和返回废钢二大类。氧气顶吹转炉吹炼时,可以加入多达30%的废钢。作为调 整吹炼温度的冷却剂。 (3)铁合金 转炉常用的铁合金:锰铁、硅铁、铝及复合脱氧剂 Mn-Si。冶炼合金钢还要用钢种需要的铁合 金,如 Fe-Cr、Fe-W、Fe-Mo 等。根据脱氧要求,使用 Ca-Si、Cr-Si、Al-Mn-Si 等复合脱氧剂。通 常同一合金的不同牌号中,元素含量越高、碳磷含量越低,价格越高。 2.非金属料 (1)石灰:是碱性炼钢炉的主要造渣材料。 炼钢用石灰的基本要求如下: ① 石灰成分要求 CaO%含量高、 2%和 S%含量低。 SiO 一般要求石灰的有效碱 CaO 有效≥80~85% (%CaO 有效=%CaO 石灰-B×%SiO2石灰) , ②石灰“活性”指标好。“活性”是指石灰在熔渣中溶解速度的指标,即作为衡量石灰和其它物质 发生反应的能力。“活性”石灰晶粒细小,气孔率高,呈海绵状,活性石灰加入熔池后,熔化快、成 渣早、渣量少,能够提早脱除磷、硫,操作顺利。 ③石灰容易吸收水分而粉化。应尽量使用新烧成的石灰,使用前对石灰进行高温烘烤。 ④石灰块度一般为5~40毫米(转炉)为宜。 (2)白云石: 白云石的化学组成为 CaMg(CO3)2的矿物,用白云石造渣可增加渣中 MgO 含量,减少炉渣对 炉衬的侵蚀和熔损。但在造渣时要发生分解反应,吸收热量。影响废钢加入量。为此,有条件的厂 宜使用轻烧白云石。所谓的轻烧白云石是将生白云石在900~1200℃焙烧,使其分解出大部分 CO2。 (3)萤石: 萤石主要作用是迅速稀释炉渣而不降低碱度。能够加速石灰的溶解,迅速提高碱性熔渣的流动 性。萤石稀释炉渣的作用持续时间不长,萤石用量多,渣子过稀,会严重侵蚀炉衬。另外,在氧气 顶吹转炉内过多地使用萤石还会造成严重的喷溅。 (4)合成渣料 合成渣料熔点低(1180~1360℃) ,碱度高(CaO/SiO2=5~13) ,粒度小,成分混合均匀且能

在高温下爆裂。加入转炉后极易熔化快速成渣。 (5)铁矿石和氧化铁皮 铁矿石主要成分为 Fe2O3、Fe3O4,用来改善脱磷条件及控温。氧化铁皮使用前要烘烤干燥,去 除水分和油污。 3.炼钢用气体 (1)氧气 氧气是氧气转炉炼钢的主要氧化剂。 (2)氮气和氩气 作为复合吹炼转炉的底吹搅拌用气。 (3)二氧化碳和一氧化碳 也是复合吹炼转炉底吹搅拌用气。 (4)天然气 可用作底吹用气,既可搅拌熔池,又能助燃。

本讲小结: 本讲小结:
(1)现代炼钢方法主要有两大类: 1)高炉─顶吹(复吹)氧气转炉─炉外精炼─铸(锭)坯; 2)废钢─电弧炉─炉外精炼─铸(锭)坯。 (2)氧气顶吹转炉炼钢: 原材料为铁水,热源是铁水中 元素化学反应热,冶炼速度快、产量高,品种主要是低碳钢和部 分合金钢。 (3)电弧炉炼钢: 原材料为固体废钢,热源主要是电能,钢质量好、品种多、主要是冶炼优质合金钢;采用高功 率和超高功率后,冶炼速度快、电耗低,可与转炉竞争,与炉外精炼相配合可冶炼优质碳素钢、低 合金钢和高级优质合金钢。 (4)炉外精炼: 精炼的手段有真空、 吹氩、 搅拌、 加热、喷粉、微调合金等。 常见的精炼方法有真空脱气法 (RH 法和 DH 法) 钢包炉精炼法 、 (LF 法和 ASEA- SKF 法) 真空氧气脱碳法 (VOD 法) 氩氧脱碳法 、 (AOD 法)以及各种喷粉法。 (5)转炉炼钢用的原材料主要有: 金属料 : 铁水,废钢和铁合金; 非金属材料:造渣 料,氧化剂,冷却剂和增碳剂等。 炼钢用气体:主要为氧气、氩气和氮气。 (6)对铁水要求:铁水温度要高 ;铁水化学成分要合适稳定,希望为高碳、低硅、低磷、低 硫的铁水。 (7)炼钢用石灰的基本要求: ①石灰的有效碱 CaO 有效高 ②石灰的“活性”指标好 ③使用前对石灰进行 高温烘烤。 课程结构

第二讲 氧气转炉内的基本反应 一、炼钢的基本任务 二、转炉内的基本反应及吹炼过程五大元素的变化规律 本讲小结:

第二讲 氧气转炉内的基本反应
内容介绍: 本讲分内容分为三部分: 1.炼钢的基本任务 2.炉内的基本反应,重点是碳氧反应 3.吹炼过程中五大元素的变化规律

一、炼钢的基本任务
炼钢的基本任务为脱碳、脱磷、脱硫、脱氧,去气、去夹杂物,调整钢的化学成分和调整钢水 温度。 可归纳为“四脱二去二调整”。

二、转炉内的基本反应及吹炼过程五大元素的变化规律
碳、硅、锰、磷、硫是钢中的重要元素,统称为钢中五大元素,在1300~1400℃它们氧化的次 序该是: Si→Mn→C→Fe→P→S 1.Si、Mn 的氧化 在冶炼初期硅的氧化反应 进行 得很激烈,锰的氧化反应也很容易进行。只有在硅、锰元素被 大量氧化后,磷和碳的氧化反应才能充分进行。 (1)钢中硅的氧化 直接氧化。反应式如下: [Si]+{O2}=(SiO2)kJ/mol 在碱性炼钢条件下,当炉渣形成后,反应式如下: [Si]+2(FeO)+(CaO)=(CaO*SiO2)+2[Fe] kJ/mol 硅实际上几乎全部被氧化。而生成的 CaO*SiO2很稳定,不会发生硅的还原。 在氧气转炉炼钢中,开吹几分钟内硅即迅速被氧化完毕,并放出大量的热。 (2)钢中锰的氧化 [Mn]+1/2{O2}=(MnO) [Mn]+[O]=(MnO) [Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe] 第三个反应是在炉渣和金属界面上进行的,是锰氧化的主要反应。 在氧气转炉冶炼时,锰和硅一样在开吹后的几分钟内迅速被氧化,但随着渣中(MnO)含量增

高和熔池温度的升高会出现回锰现象。也就是说当铁水中含锰较高或减少放渣次数时, 钢中残锰即 会升高。 (3)吹炼过程中 Si、Mn 成分的变化 1)吹炼初期,硅、锰迅速被氧化,进一步吹炼时硅的含量基本不变。 2)吹炼中后期,由于熔池温度升高,渣碱度高,有可能使锰从渣中还原出来。温度和渣碱度越 高,回锰也越高(余锰高) 。 3)吹炼末期,渣中含量提高,会使锰重新氧化。 2.碳的氧化 (1)氧气转炉内碳氧反应式及反应区 碳氧反应主要通过间接氧化完成,反应式为: [C]+[O]={CO} 碳氧反应 CO 气泡的生成地点,大致可分为下列五种情况: 1)高速氧流作用区。 2)炉渣-金属界面: 3)金属-炉渣-气体乳浊液: 4)炉底与炉衬的粗糙表面: 5)沸腾熔池中的气泡表面: (2)吹炼过程的脱碳速度 ① 吹炼第Ⅰ期(即吹炼初期) :碳的氧化速度很小,随着熔池[Si]的降低,脱碳速度增大。当熔 池温度升到1458℃碳开始氧化,当温度升到1480℃时碳才激烈氧化。 ②吹炼第Ⅱ期:此时熔池温度已大于1500℃,是碳激烈氧化的阶段,脱碳速度基本不变,随着 供氧量的增加,脱碳速度加快。供氧量越大脱碳速度越大。最大可达(0.3~0.5)%C/分。 vc=k[%O] ③吹炼第Ⅲ期:当[C]降到0.2%以后,供氧量已不是控制环节,主要取决于[C]的扩散。所以 vc 和[C]含量成正比。因此,随着[%C]的降低,脱碳速度 vc 减小。 vc=k[%C] 把脱碳速度 vc 取决于供氧量的高碳范围和脱碳速度 vc 取决于[C]扩散的低碳范围之间的碳的交 界值,称为临界含碳量 C 临。即 [%C]>C 临 vc=k[%O] [%C]<C 临 vc=k[%C] 临界含碳量愈低,脱碳愈容易, 在常压条件下,临界含碳量 C 临=0.15%~0.20%。

(3)LD 炉中的脱磷 石灰脱磷的反应写成下列形式: 2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(Ca3P2O8)+5[Fe]或2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(Ca4P2O9)+5[Fe] 脱磷要求熔渣高碱度、高(FeO)含量、偏低温度,大渣量(必要时采用换渣操作) ,炉渣的流动性 要良好。 ①吹炼前期:熔池温度偏低,对脱磷极为有利。 ②吹炼中期:熔池温度升高,碳激烈氧化,强烈地消耗渣中 FeO 含量,使∑(FeO)降到7%~ 10%不仅碱度上升迟缓,而且出现所谓“返干”现象。所以这阶段[P]变化不大,甚至出现回磷现象。 ③吹炼末期:熔池温度虽然达到最高,但由于高碱度、高 FeO 炉渣已造好,特别是脱碳速度已 大为降低。所以这阶段对脱磷也是有利的,使[P]进一步降低。 必须指出,采用脱磷处理的铁水,吹炼过程中不必考虑脱磷。 ④防止回磷 当出钢温度高,渣碱度低,或钢水严重侵蚀钢包砖衬,尤其是当钢水接近浇完时回磷更严重。 防止回磷的措施有:减少金属在钢包内停留时间;提高钢包内渣层的原始碱度;用碱性包衬; 用挡渣球、滑动水口等机械方法防止下渣。 (3)LD 炉中脱硫 脱硫反应式 [FeS]+ (CaO)=(CaS)+(FeO) 促进脱硫反应的基本要素是高温、造高碱度、低 FeO 熔渣。转炉中是无法同时达到这三个要求 的,特别是低 FeO 这一条件在整个吹炼过程中都做不刭。所以转炉炼钢的脱硫能力是有限的。为此 应对铁水进行脱硫预处理,提高转炉冶炼的技术经济指标。

本讲小结: 本讲小结:
1.炼钢的基本任务是: 四脱(脱碳、脱磷、脱硫、脱氧) 二去(去气、去夹杂物) 二调整(调整成分、调整温度) 2.转炉内的基本反应

(1)Si、Mn 的氧化 ①直接氧化:[Si]+{O2}=(SiO2) [Mn]+1/2{O2}=(MnO) ②碱性渣形成: [Si]+2(FeO)+(CaO)=(CaO×SiO2)+2[Fe] [Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe] 在碱性渣下 Si、 迅速被氧化, 不会被还原; 会随着温度升高、 Mn Si Mn 炉渣碱度增加而被还原。 (2) 氧气转炉内碳氧 碳氧反应主要通过间接氧化完成,反应式为:[C]+[O]={CO} 氧气转炉内碳氧反应 CO 气泡的生成地点主要是在金属-炉渣-气体乳浊液:其次在高速氧流作 用区。 吹炼过程的脱碳速度: [%C]>C 临 [%C]<C 临 vc=k[%O] vc=k[%C]

(3)脱磷的反应 2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(Ca3P2O8)+5[Fe]或2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(Ca4P2O9)+5[Fe] 脱磷要求熔渣高碱度、高(FeO)含量、偏低温度,大渣量(必要时采用换渣操作) ,炉渣的流 动性要良好。 防止回磷的措施有:减少金属在钢包内停留时间;提高钢包内渣层的原始碱度;用碱性包衬; 用挡渣球、滑动水口等机械方法防止下渣。 (4)脱硫反应式 [FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO) 促进脱硫反应的基本要素是高温、造高碱度、低 FeO 熔渣。转炉中是无法同时达到这三个要求 的,特别是低 FeO 这一条件在整个吹炼过程中都做不刭。所以转炉炼钢的脱硫能力是有限的。为此 应对铁水进行脱硫预处理,提高转炉冶炼的技术经济指标。 3.吹炼过程五大元素的变化规律 (1)吹炼初期:Si、Mn 迅速被氧化;碳氧反应微弱;脱磷有利,去硫甚少。 (2)吹炼中期:可能产生回 Mn、回磷;C-O 反应激烈,脱碳速度与供氧强度成正比;硫少 量去除。 (3)吹炼后期:Mn 可进一步被氧化;脱碳速度随[C]后含量降低而减小;磷、硫可进一步降 低。必须指出:脱磷取决于造渣好坏,脱硫量总体而言是很少的。 课程结构 第三讲 装料及供氧 一、装料 二、供氧 本讲小结:

第三讲 装料及供氧

内容介绍: 本讲分为二大部分 一、装料: 1.确定装入量的原则 2.介绍装入制度 3.装料操作 二、供氧 1.顶吹氧射流与熔池间的相互作用:讲述枪位、硬吹、软吹等基本概念,以及向金属熔池传氧 的方式 2.供氧量及供氧强度 3.氧枪操作原则及基本枪位法

一、装料
1.装入量 装入量过少,炉子产量低,使熔池过浅,炉底容易受氧流的冲击作用而过早损坏,甚至烧穿炉 底,造成漏钢事故; 装入量过多,熔池过深使搅拌效果差,造渣困难,喷溅严重,金属损失增加,冶炼时间延长, 炉衬特别是炉帽寿命低。因此,对于不同的转炉或同一转炉在不同的炉役期,应有不同的装入量。 确定装入量时要考虑以下因素: ①合适的炉容比。炉容比是指转炉炉膛容积与装入量之比。用符号 V/t 表示。一般为0.8~1.0 米3/吨。炉容比过小,即装入量过多,熔池过深;炉容比过大,即装入量过少,产量过低,熔池过 浅。 ②合适的熔池深度。既要保证使熔池能得到激烈而均匀地搅拌,又不使氧流冲刷炉底。所以熔 池静止深度必须大于氧流股对熔池的最大冲击深度。 ③模铸时要与钢锭重量相配合。即装入量应保证扣除吹炼和浇铸过程中的金属损失后,钢水量 是单支钢锭重量的整倍数。 2.装入制度 炉料装入制度有以下三种: (1)定量装入: 每炉装入量不变。 (2)定深装入: 随着炉子容积不断扩大,逐渐增大装入量,保持熔池深度不变。 (3)分阶段定量装入: 在整个炉役期间,根据炉膛容积扩大的程度,分为若干个阶段,在每个阶段内实行定量装入。 大型转炉一般采用定量装入,中、小型转炉普遍用分阶段定量装入,而定深装入法实际上是不 采用的。 3.装入操作 一般是先兑铁水,后装废钢,废钢装入量不超过30%,我国废钢加入量平均为100~150kg/t。如

果采用溅渣护炉技术,用炉内残渣预热废钢,则先加部分石灰,再装废钢,最后兑铁水。防止兑铁 水喷溅。 兑铁水应先慢后快,以防引起剧烈的碳氧反应,造成铁水大量飞溅,酿成事故。

二、供氧
向熔池内吹入工业纯氧是炼钢过程中供氧最主要的方法。 转炉炼钢时,使用出口为拉瓦尔型的多孔或单孔的喷枪。高压氧气是经水冷喷枪从熔池面上某 一距离吹入的。为使氧流有足够的能力穿入熔池,氧气的使用压力为0.6~1.2MPa,氧流出口速 度可达450~500米/秒。 1.顶吹氧射流与熔池间的相互作用 (1)冲击熔池。形成冲击深度和冲击面积 高速氧流冲击熔池时的接触面积称为冲击面积。这是转炉内各种相互作用最活泼的地区,称为 一次反应区。 高速氧流冲击熔池时冲击出来的凹坑的最低点到静止液面之间的距离称为冲击深度。 (2)氧射流对熔池的搅拌 氧射流对熔池的冲击力度与氧压大小和枪位高低有关。转炉中以氧枪喷头至平静熔池面的距离 表示枪位。这个距离较大时称枪位高,反之称枪位低。 采用高枪位(喷头离液面较远)或较低氧压。氧流对液面的冲击压力较低,金属液面被冲击成 一个深度较小而面积较大的浅坑。此时金属的循环运动较弱且较平稳,这种情况一般称为“软吹”。 采用低枪位(喷头离液面较近)或高氧压。金属液面被氧流冲击成一个深坑,产生一个范围较 窄、深度较大的作用区,作用区的温度可达2200~2700℃,一部分金属被粉碎成细微液滴,从切线方 向喷出来,而熔池本身受到强烈的搅拌而进行循环运动,这种情况一般称为“硬吹”。 (3)氧射流和熔池之间的相互破碎 在氧射流和碳氧反应生成的 CO 气体的共同作用下,发生射流与金属、熔渣之间的相互破碎, 使大量细小的金属液滴和渣滴相互掺混,高度弥散,即出现了强烈的乳化过程。并形成金属一熔渣 乳浊液,使各相之间的接摘面积剧烈增大,从而使冶炼过程快速进行。 (4)向金属熔池传氧 硬吹时:金属液滴的传氧,乳浊液传氧; 软吹时:主要是氧经熔渣传入钢液的间接传氧。

2.供氧量和供氧强度 供氧量:是指单位时间内通过氧枪向熔池喷射的氧气体积。其单位为标米3/分或标米3/小时。 供氧量又叫 氧气流量。

供氧时间:50吨以下转炉取12~16分,50~120吨至吨转炉取16~18分,120吨以上转炉取18~ 20分。 供氧强度: 是指单位时间内每吨金属的耗氧量。 单位为标米3/分吨。 供氧强度一般为2. 5~4. 0。 3.氧枪操作 采用恒压变枪操作。即在吹炼一炉钢的过程中,氧压保持不变,只变化枪位。优点是操作简单、 灵活,吹炼时比较稳定。恒压变枪操作时,通常把吹炼过程中的枪位分为基本枪位、高枪位和低枪 位三种。枪位高低根据以下因素而定: (1)吹炼前期:吹炼前期枪位的确定原则是早化渣、多去磷。所以应采用较高的枪位,使渣中 的(FeO)稳定在(25~30)%的水平,但枪位也不能过高,以免产生严重喷溅。最佳枪位应当是 炉渣刚到炉口而又不喷出。化渣后,随着硅、锰氧化,熔池温度上升,应适当降低枪位,防止产生 喷溅。 (2)吹炼中期:吹炼中期枪位的控制原则是不喷溅、化好渣、快速脱碳和熔池均匀升温。应降 低枪位。为防止中期炉渣“返干”而又不产生喷溅,枪位也不能过低,应控制在使渣中(FeO)含量 保持在(10~15)%的范围内。所谓炉渣“返干”是指渣中(FeO)含量降低过多会使炉渣显著变粘。 出现炉渣“返干”现象,这会影响磷、硫的继续去除,甚至发生回磷。 (3)吹炼后期:可分成提枪和降枪两个阶段。主要任务是调整好炉渣的氧化性和流动性,继续 去除磷,同时通过高温、高碱度炉渣去除硫,准确控制终点。所以后期应首先适当提枪化渣,而在接 近终点拉碳前,再适当降枪,以加强熔池搅拌,均匀熔池温度和成分,稳定火焰,便于判断终点。 并使终渣中(FeO)含量降低,提高金属和合金收得率,减轻对炉衬的侵蚀。

目前大型氧气顶吹转炉使用得较多的是基本枪位操作法。操作时以基本枪位为主线,上下波动 200~300mm。全程紧抓基本枪位,开吹或炉渣返干时适当提枪100~150mm,化渣完毕后即回到基 本枪位上。喷溅时适当压枪100mm 左右,正常时回到基本枪位。此外还有采用三段式、四段式、六 段式枪位操作,不一一介绍。

本讲小结: 本讲小结:
一、装料 1.确定装入量时要考虑以下因素: (1)合适的炉容比。 (2)合适的熔池深度。 2.炉料装入方法有以下三种: 定量装入、定深装入和分阶段定量装入。大型转炉一般采用定量装入,国内中、小型转炉普遍 使用分阶段定量装入,而定深装入法实际上是不采用的。 3.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, 先加废钢可使炉内残留的炉渣及钢水温度降低, 再兑入铁水 时,可大大减缓碳氧反应速度,避免大喷。 二、供氧 (1)氧气顶吹转炉的枪位是指氧枪喷头至平静熔池面的距离。 (2)硬吹:低枪位操作,熔池面被氧流冲击成一个深坑,产生一个范围较窄、深度较大的作用 区,熔池受到强烈的搅拌而进行循环运动。 (3)软吹:高枪位操作,金属液面被冲击成一个深度较小而面积较大的浅坑,金属的循环运动 较弱。 (4)氧气顶吹转炉传氧: 硬吹时金属液滴被氧化和乳浊液传氧是属于直接传氧;由于金属液滴和乳浊液极大地增加金属 液、炉渣、氧气三者间的接触面积,加速了传氧过程。软吹时会出现间接传氧,即氧气通过炉渣传 入金属液中。 (5)氧气顶吹转炉的供氧一般采用恒氧压变枪位操作。通常吹炼前期采用较高枪位化渣,当熔 池温度升高、碳开始氧化应适当降低枪位;但枪位又不能过低,以免渣中(FeO)含量降低过多会 使炉渣显著变粘 (炉渣“返干”) 为防止中期炉渣“返干”而又不产生喷溅, 。 枪位应控制在使渣中 (FeO) 含量保持在10~15%的范围内;后期应先提枪化渣,在接近终点时再适当降低枪位。 目前大型氧气顶吹转炉使用得较多的是基本枪位操作法。操作时以基本枪位为主线,上下波动 200~300mm。全程紧抓基本枪位,开吹或炉渣返干时适当提枪100~150mm,化渣完毕后即回到基 本枪位上。喷溅时适当压枪100mm 左右,正常时回到基本枪位。 课程结构 第四讲 造 渣 一、石灰的溶解和成渣过程(化渣) 二、渣量和石灰加入量 三、造渣方法 四、渣料加入时间

本讲小结:

第四讲 造 渣
内容介绍: 一、石灰的溶解和成渣过程 1.石灰的溶解过程和影响溶解速度的因素 2.加速成渣的措施 二、渣量和石灰加入量的计算 三、造渣方法 四、渣料加入时间 氧气顶吹转炉开吹后的首要任务,便是迅速造好有一定碱度和氧化性的、流动性良好的和数量 足够的炉渣。做到这一点,便可延长炉衬寿命,加速熔池中传热和传质,有效地发展熔体乳化,减 轻喷溅,并达到早期脱磷和脱硫的目的。

一、石灰的溶解和成渣过程(化渣) 石灰的溶解和成渣过程(化渣)
1.石灰在渣中的溶解 (1)石灰溶解过程:大量的冷石灰加入熔池后,立即在石灰块表面生成一层渣壳。等渣壳加热 和熔化后,石灰块表面层才能与液渣接触并发生反应。液渣中的 FeO 会与石灰中的 CaO、SiO2等形 成熔点远低于 CaO 的固溶体或共晶体,使石灰溶解。 当熔渣碱度为1.87后石灰块表面会形成高熔点的2CaO*SiO2固体层,严重地阻碍石灰块的继续 溶解。为此必须设法降低2CaO*SiO2熔点或破坏这个固体层,才能使石灰继续溶解。 (2)影响石灰溶解速度的因素: ①渣中 FeO 对加速石灰溶解极为有利。这是由于: 1)FeO 可以改善熔渣对石灰的润湿和熔渣向石灰缝中渗透; 2)FaO 能够最大限度地降低熔渣的粘度; 3)当(FaO)含量高时,能使石灰表面生成的2CaO*SiO2固体层熔点降低、质地疏松。 ②渣中(CaO)浓度:随着渣中(CaO)含量的增加,石灰溶解速度加快,当(CaO)≥35%~ 40%时则石灰的溶解速度减慢。 ③渣中(MnO)的作用:对石灰的溶解速度所起的作用比 FeO 差,在(FeO)足够的情况下才 能有效地帮助石灰溶解。 ④MgO 的作用:渣中(MgO)含量增加到6%对石灰的溶解是有利的。 ⑤渣中(SiO2)在不超过20%的范围 对石灰溶解有利。当超过此值时,促进2CaO*SiO2形成, 反而不利于石灰的溶解。 ⑥ 熔池温度高和石灰预热有利石灰的溶解; 石灰块度小, 可以缩短吹炼初期石灰表面渣壳的的 熔化时间。要求采用小块石灰,块度为10~30mm 较好,不要超过40mm。降低熔渣的粘度、加强熔 池的搅拌程度及增大石灰和熔渣的接触面都对石灰溶解有利。 2.加速成渣的措施

(1)采用高枪位操作。使∑(FeO)含量高,石灰能够速溶,碱度值上升快,“返干”现象基本 消除。这种渣在吹炼前期便有很好的脱磷、脱硫能力。 (2)合理控制渣的氧化性和脱碳速度。提高氧化铁含量和脱碳速度都会加速石灰溶解,而且二 者又都取决于枪位。提高枪位使熔渣中∑(FeO)含量增高,对石灰溶解有利;但会降低 vc 及减弱 氧流对熔池的搅拌,又使得石灰的溶解条件变坏。所以应根据各阶段的温度条件,改变枪位,使二 者接近合理的数值,以获得最大的石灰溶解条件。 (3)采用合成渣料。 (4)消除石灰成团。加石灰采取多批少量的加入方法。 (5)用白云石或镁质造渣。增加初期渣中 MgO,可以减缓并推迟石灰表面形成高熔点的 2CaO·SiO2外壳层,有利于石灰溶解加快。实践中一般终渣 MgO 含量控制在6%~8%。白云石或镁 质材料应在开吹时就加入炉内,以利早成渣保护炉衬。

二、渣量和石灰加入量
1.渣量 渣量用炉料质量占金属质量的百分数表示。一般在10%~15%。渣量多少首先取决于原料条件 及冶炼要求。通常渣量大去除磷硫也多,所以渣量不能少,更不可无渣。但渣量太多,对冶炼过程 也是不利的,比如会造成喷溅使金属损失增加,会加剧对炉衬的侵蚀及降低热效率。因此生产中应 控制石灰加入量,在保证去除磷硫的条件下,尽可能采用小渣量操作。 2.石灰加入量 炉渣主要来自加入的造渣材料,所以控制好造渣材料的加入量是控制渣量大小的主要手段。 石灰加入量计算的基本方法是,首先根据炉料中的含硅量,算出渣中(SiO2)的含量,再根据 炉渣碱度 B 值计算出需要多少石灰。 (1)转炉吹炼低磷铁水时,碱度 B 用%CaO/%SiO2表示,计算公式如下:

式中 60/28 ──SiO2和 Si 相对分子质量之比,表示1公斤 硅氧化后生成60/28=2.14公斤的 SiO2 ; CaO%有效──石灰中有效的 CaO 含量,其计算法为 CaO%有效= CaO% -B×SiO2%石灰(SiO2%石灰为石 灰中的含量) (2)转炉吹炼高磷铁水时,用 CaO/(SiO2+P2O5)表示熔渣碱度,石灰加入量计算公式为:

式中:2.3为 P2O5和 P 相对分子质量之比,表示1公斤磷氧化后生成2.3公斤的 P2O5;0.93 是去磷效率。 (3)加入铁矿石作冷却剂时,需补加石灰量为:一般100kg 矿石应补加石灰 30~40kg。 3.白云石加入量

一般为:白云石加入量/石灰加入量=0.18。

三、造渣方法
氧气顶吹转炉炼钢应根据铁水的硅、磷含量和成品钢对磷、硫的要求,选择适当的造渣方法。 常用的造渣方法有单渣法、双渣法、双渣留渣法等。 ⒈单渣法 单渣法是指一炉钢的吹炼过程中,从开吹到终点,中间不倒渣的操作。这种方法操作简单,劳 动条件好,吹炼时间短而生产率高。脱硫效率最高为35%左右。 用低磷铁水吹炼碳素钢、低合金钢时采用此法。凡是铁水预处理后进入转炉都采用单渣法少渣 量操作。 2.双渣法 双渣法是指在吹炼过程中途倒出或扒除 l/2—2/3熔渣,倒渣一次,然后分二次加入渣料重新 造渣。根据铁水成分和所炼钢种的要求,也可以多次倒渣造新渣。 在下面的情况下才采用双渣法操作。 (1)铁水为中磷铁水。 (2)生产高碳低磷钢 (3)为了提高脱硫效率 (4)铁水含硅量高[Si]>1% 3.双渣留渣法 是将上一炉高温、高碱度、流动性良好的终渣,部分留在炉内。以加速本炉初期渣的形成,并 在吹炼过程中部分放渣和造新渣的操作方法。 用高磷铁水吹炼,必须采用此法,否则钢中磷含量不会合格。必须指出,随着铁水处理技术的 广泛使用,转炉造渣只需采用单渣法、少渣量操作。

四、渣料加入时间
渣料的加入数量和时间对化渣速度有直接的影响。若在开吹时将渣料全部一次加入炉内,熔池 必然温度偏低,渣料不易熔化,并且还会抑制碳的氧化。所以单渣操作时,渣料一般都是分两批加 入。具体数量各厂不同。 第一批渣料是总量的一半或一半以上,其余的第二批加入。如果需要调整熔渣或炉温,才有所 谓第三批渣料。 在正常情况下,第一批渣料是在开吹的同时加入。第二批渣料的加入时间一般在 Si、Mn 氧化 基本结束,第一批渣料基本化好,碳焰初起时加入较为合适。 第二批渣料也可以分小批多次加入,对石灰渣化有利,也有利碳的均衡氧化。但最后一小批料 必须在终点拉碳前一定时间加完,否则渣料来不及熔化就要出钢了。 第三批渣料的加入时间要看炉渣化得好坏及炉温的高低而定。炉渣化得不好,可适当加入少量 萤石进行调整。炉温较高时,可加入适量的冷却剂调整。

本讲小结: 本讲小结:

1.加速成渣的措施 (1)采用高枪位操作,使∑(FeO)含量高,石灰能够速溶,碱度值上升快,“返干”现象基本 消除。这种渣在吹炼前期便有很好的脱磷、脱硫能力。 (2)合理控制渣的氧化性和脱碳速度。提高氧化铁含量和脱碳速度都会加速石灰溶解,应根据 各阶段的温度条件,改变枪位,使二者接近合理的数值,以获得最大的石灰溶解条件。 (3)采用合成渣料。 (4)消除石灰成团。加石灰采取多批少量的加入方法。 (5)用白云石或镁质造渣。使初渣中 MgO 为6%~8%。 2.渣量与石灰加入量: (1)渣量用炉料质量占金属质量的百分数表示。一般在10%~15% (2)石灰加入量计算的基本方法是,首先根据炉料中的含硅量,算出渣中(SiO2)的含量,再 根据炉渣碱度 B 值计算出需要多少石灰。 3.造渣方法: 根据铁水中磷含量进行造渣: 用低磷铁水吹炼时采用单渣法; 用中磷铁水吹炼时采用双渣法; 用高磷铁水吹炼时采用双渣留渣法。 随着铁水处理技术的广泛使用,转炉造渣只需采用单渣法、少渣量操作。 4.渣量加入时间 在正常情况下,分两批加入。第一批渣料是在开吹的同时加入,加人量为总量的一半或一半以 上。第二批渣料的加入时间一般在 Si、Mn 氧化基本结束,第一批渣料基本化好,碳焰初起时加入 较为合适。第二批渣料也可以分小批多次加入,对石灰渣化有利,也有利碳的均衡氧化。但最后一 小批料必须在终点拉碳前一定时间加完。 课程结构 第五讲 温度及终点控制 一、温度控制 二、终点控制和出钢

第五讲 温度及终点控制
内容介绍: 一、温度控制 1.吹炼过程温度控制的原则 2.吹炼过程热量的收入与支出 3.吹炼过程温度控制的方法 4.确定出钢温度

二、终点控制的出钢 1.终点标志及终点碳控制 2.终点温度的判断 3.转炉出钢 在氧气顶吹转炉冶炼过程中,温度的控制是指吹炼过程温度控制和终点温度控制。冶炼任何钢 种,出钢温度过高、过低都会对浇注操作不利,并影响钢的质量。 因此,控制终点温度的关键是要 控制好吹炼过程温 度, 所以在生产中必须建立合理的吹炼过程温度制度, 以满足吹炼过程及终点的 温度要求。

一、温度控制
1.吹炼过程温度控制的原则 (1)满足快速造渣的要求,保证尽快形成成分和性质符合要求的炉渣。 (2)满足去除磷、硫和其它杂质的要求。 (3)满足吹炼过程平稳和顺行的要求。吹炼的前、中期,特别是在碳氧化期,温度过高或过低 都容易产生喷溅。 (4)协调熔池的升温和脱碳,保证能顺利而准确地控制终点。 2.吹炼过程的温度控制 (1)吹炼过程热量的收入与支出 氧气转炉炼钢的热量来源主要是铁水的物理热和元素氧化反应放出的热量。热量的支出看,主 要是钢水的物理热约占63%,炉渣带走的热量大约占16%,还有炉气、炉衬和操作中喷溅等造成的 热损失。 兑入炉内的铁水温度一般为1200~1300℃,经过短短的十多分钟的吹炼, 元素的氧化反应热就使 钢液温度达到1640~1670℃,平均每分钟升温为20~30℃。 铁水带入的物理热和元素氧化放出的化学 热除了能满足出钢温度(包括抵偿炼钢过程的热损失)要求外,还有富余。因此,必须加入一定数 量的冷却剂,才能使终点温度控制在规定范围内。 (2)吹炼过程中的温度控制方法 ①加入冷却剂 在氧气顶吹转炉吹炼过程中,温度的控制主要是通过加入冷却剂进行控制,其次是适当调整枪 位。转炉吹炼使用的冷却剂有废钢、铁矿石、氧化铁皮等,控制好过程温度。总的原则是,首先根 据铁水温度、成分及终点温度的要求,确定冷却剂加入总量,然后在一定时间内分批加入。废钢是 在开吹前一次加入。铁矿石和氧化铁皮又能起到助熔剂的作用。可以与根据吹炼情况,分批与石灰 一起加入。 ②加入提温剂 在氧气顶吹转炉吹炼过程中,有时会遇到突发事故造成熔池温度过低,此时可适当添加提温剂 来提高熔池温度,常用提温剂有硅铁、铝铁,焦炭也可作为提温剂。 ③吹炼操作的影响 1)采用低枪位操作或提高供氧强度,应酌情减少冷却剂的用量。 2)吹炼过程中发生喷溅,会造成较大的热损失,要特别注意调整冷却剂的用量。 3)造渣的影响:渣量多热损失大,操作不当而发生严重跑渣 ,一次加料过多使熔池温度下降 过多,不得不在终点加提温剂提温。

3.确定出钢温度 出钢温度取决于钢的熔点及出钢和浇注过程中钢液的热损失, 钢的成分不同, 钢的熔点也不同。 钢中元素使熔点的降低值 ?t 列于下表中。 表:溶解1%元素使纯铁熔点降低值

降低铁熔点能力强而通常含量又较大的元素是碳,而氢、氮、氧等元素在铁中含量很低,对铁 熔点影响不大,一般认为钢中气体能使钢的熔点降低约7℃。 钢熔点的近似值可由下式确定:

式中

t 熔——钢的熔点,℃; 1538——纯铁熔点,℃; t——纯铁中某元素含量增加1%时熔点降低值,℃; [%j] ——钢中元素 j 的质量分数。

[例题] :计算40Cr 钢的熔点,化学成分如下: 元素 Wj/% 含1% ?t/℃ 65 C 0.40 C 5 Mn Si P S Cr 0.65 0.20 Mn 8 Si 30 0.02 0.03 0.90 P 25 S 1.5 Cr

[解]:由表10-1查得每加入1%元素时铁熔点降低值如下:

考虑钢中气体含量使铁熔点降低7℃,则 t 熔=1538-(65×0.4+5×0.65+8×0.2+30×0.02+25×0.03+1.5×0.9+7)=1538-34-7=1497℃ 钢种的熔点确定之后,再根据出钢过程的温度降、钢水在钢包内镇静时的温度降、浇注过程中 的温度降,决定其出钢温度。通常是在钢熔点之上再加60~120℃;如钢水吹氩还要加50℃。即: t 出=t 熔+(60~120)+50 ℃ 对于炉容量较小的炉子,因其出钢、浇注过程中热损失大,可选取上限。通常10~50吨钢水取 80~120℃,50吨以上炉子取60~80℃。

二、终点控制和出钢
1.终点控制 到达终点的具体标志是: (1)钢中碳含量达到所炼钢种的控制范围; (2)钢中 P、S 含量低于规格下限以下的一定范围;

(3)出钢温度能保证顺利进行精炼、浇注; (4)对于沸腾钢,钢水应有一定氧化性。 吹炼终点控制的基本要求是,在吹氧结束时金属的化学成分和温度同时达到出钢的要求。硫和 磷在吹炼终点前就应使其符合要求,所以终点控制便简化成碳含量和温度的控制。关于温度控制已 在前面介绍,所以这里仅讲终点碳的控制。 终点碳的控制存在两种不同的方法:“拉碳法”和 “增碳法”。 (1)拉碳法 在熔池中碳达到出钢要求时停止吹氧,即到达吹炼终点。此时钢中磷、硫、温度等都符合出钢 要求,而且钢中碳加上铁合金带入的碳正好符合所炼钢种的要求,不需要再向熔池中加增碳剂。这 种控制终点碳的操作称为拉碳法。拉碳法操作用于含碳量大于0.10%的钢种,又叫“高拉碳”。 (2)增碳法 增碳法是在吹炼平均含碳量≥0.08%的钢种时,统统将碳吹至0.07%~0.08%时停吹,在钢 包内按规格要求增碳,这种控制终点碳的操作称为增碳法。 拉碳法终点∑(FeO)低,金属收得率高;氧气消耗量少,节省增碳剂;延长炉龄。终点钢液含 氧低,脱氧剂用量少,钢中非金属夹杂含量少。但是拉碳法一次命中率低,有相当多的炉次碳拉低 了。这时唯一的办法是在钢包内向钢水增碳。被迫采用增碳法。 (3)后吹 氧气顶吹转炉中吹氧脱碳,当含碳量降至0.07%~0.08%之间时,脱碳速度就很小了。此时 吹入的氧气主要用于氧化钢液中的铁元素,并使钢液中的含氧量急剧增加,一般都把此时作为吹炼 终点,如果由于种种原因继续吹炼就称之为后吹。后吹是因为终点温度不够或硫、磷含量较高而被 迫继续吹氧的不正常操作。后吹的危害是很严重的。 2.转炉出钢 (1)转炉出钢的条件 ①钢液的含碳量达到了所炼钢种的终点碳的要求; ②钢液的磷、硫含量已符合所炼钢种对终点磷、硫的要求: ③钢液的温度已进入所炼钢种要求的出钢温度范围。 (2)出钢要求 对转炉出钢的要求是:出钢的开始及结束时,快速摇炉通过前期下渣区和后期下渣区,同时采 用“挡渣出钢”技术,尽量减少下渣量;出钢过程中。在保证炉口不下渣的前提下,随着出钢的进行 逐渐压低炉口,以避免钢流卷渣。 (倾炉出钢时,炉渣要比钢液先期到达出钢口的位置,这样总会有 一部分炉渣流入钢包,生产上称之为前期下渣。当出钢接近结束时,炉内钢液渐少,出钢孔处钢液 卷渣必然有部分炉渣流人钢包,生产上称之为后期下渣。出钢程中,如果操作不慎将炉口压得过低, 以致渣面超过炉口的高度,会使熔渣从炉口溢出而流入钢包,该现象被称为炉口下渣。 ) (3)挡渣出钢 目前国内使用较多的是挡渣球法。用生铁铸成空心球体,内装沙子,外涂高铝耐火水泥。其挡 渣原理是,出钢过程中将挡渣球投入炉内.由于密度的关系挡渣球悬浮在钢液与炉渣之间,并随钢 液的流动而移动,当炉内的钢液流尽时,档渣球正好下落,堵住出钢孔,避免后期下渣。 为提高挡渣效果,实际生产中应注意以下几个问题: ①挡渣球的密度:要求球体的一半左右沉没在钢液中。挡渣球的密度可通过调整空心球内的装 砂量来控制。 ②挡渣球的直径:挡渣球的直径为出钢孔直径的 l.2倍左右时挡渣效果最好。

③投球地点:投球地点一般选在出钢孔的周围,最佳距离与出钢孔的直径、终渣的粘度及投球 时间等因素有关。因此,实际生产中应不断总结经验,寻求本厂生产条件下的最佳投球地点,以获 得最佳的挡渣效果。 ④投球时间:一般挡渣球到达出钢口位置约需30秒,根据一些钢厂的经验,在钢出至三分之二 左右时向炉内投掷挡渣球,档渣的效果较好。 ⑤出钢孔的形状:采用挡渣球挡渣出钢技术时,出钢孔始终保持圆整且呈喇叭状,以提高挡渣 效果。 另外,还应设置下渣监测装置,以便及时摇炉停止出钢。 (4)钢包渣改性和使用覆盖渣 即使采用挡渣技术,也不可能完全避免出钢时下渣,因此应考虑钢包内炉渣的变性问题,以消 除氧化渣的诸多不利影响。通常的做法是,向包内加入适量的石灰-铝粉或石灰-电石粉混合物还原 渣中的(FeO) ,使钢包渣变为白渣。 挡渣出钢后,为使钢液保温应在出钢后向钢包内加适量的覆盖渣。覆盖渣应熔点低,保温性能 良好,硫、磷含量低。生产中广泛使用炭化稻壳作为覆盖渣。炭化稻壳具有保温性能好、密度小、 不粘挂钢包等优点。 课程结构 第六讲 脱氧与合金化 一、脱氧 二、氧气转炉的脱氧 三、合金化 四、喂丝技术 本讲小结:

第六讲 脱氧与合金化
内容介绍: 一、脱氧 1.了解脱氧的目的和任务 2.选择脱氧剂及确定加入量 3.脱氧剂加入的原则 4.转炉炼钢脱氧操作 二、合金化 合金加入顺序

一、脱氧的目的与任务
转炉炼钢在出钢前,或者在出钢、浇注过程中,加入一种或几种与氧亲合力比铁强的元素,使 金属中氧量降低到要求的限度,这一操作称为脱氧。并且往往在脱氧的同时,是钢中 Si、Mn 及其

它合金元素的含量达到成品钢规格的要求,完成合金化任务。 氧在钢中是有害元素,脱氧的目的就是要降低钢中的氧含量。因此,所有钢种在冶炼最后阶段 都必须要进行脱氧,脱氧好坏是决定钢质量的关键。具体任务为: (1)降低钢液中溶解的氧:脱氧任务第一步是根据钢种要求,把钢液中溶解的氧降到所要求的 水平。 (2)排除脱氧产物、改变夹杂物的形态和分布:脱氧任务的第二步是最大限度地排除钢液中的 脱氧产物。所以脱氧的目的是要从钢液中除去以各种形式存在的氧。否则,不过是以另一种氧化物 代替钢液中的 FeO 钢中的总氧量并没有降低。

二、氧气转炉的脱氧
1.选择脱氧剂及确定加入量 (1)对脱氧剂的要求 ①脱氧元素与氧的亲和力比铁和碳大; ②脱氧剂熔点比钢水温度低; ③脱氧产物易于从钢水中排出。 ④残留于钢中的脱氧元素对钢性能无害; ⑤价格便宜。 根据这些要求.常用的脱氧元素有 Mn、Si、Al、Ca 等,一般是用由这些元家组成的合金作脱 氧剂,如 Fe—Mn、Mn—Si 合金、Fe—Si、Ca—Si 合金、Al—Ba—Si 合金、Fe-Al 和金属铝等。 (2)脱氧剂加入量 加入钢中的脱氧元素,一部分与钢中氧和渣中 FeO 发生脱氧反应,变成脱氧产物而消耗掉,称 烧损。剩余部分被钢液所吸收,满足成品钢规格的要求。在转炉冶炼中,不大可能将脱氧和合金化、 脱氧元素和合金元素截然分开。 脱氧剂的加入量计算公式如下(和碳钢补加合金的计算公式是相同的) :

式中: G──脱氧剂加入量,kg; Q──钢水量,kg; [M]控制──钢中该元素的控制成分,%; [M]残余──钢中该元素的残余含量,%; [M]合金──脱氧合金中的元素含量,%; η──脱氧元素的收得率,%。 准确地判断和控制脱氧元素的收得率是达到预期脱氧效果和提高成品命中率的关键。氧气顶吹 转炉中影响元素收得率的因素主要有: ①钢水的氧化性越强,收得率越低,反之则高。钢水氧化性主要取决于终点钢水含碳量,所以 终点碳的高低是影响元素收得率的主要因素。 ②终渣氧化铁含量高,收得率低,反之则高。 ③终点钢水余锰量增加,元素收得率增加。 ④出钢时钢流细小发散或下渣过多,会使元素收得率降低。

⑤先加入的元素收得率低,后加入的元素收得率高;如果先加入脱氧能力强的元素,则后加入 的合金元素收得率更高。 ⑥合金块度要合适,使收得率稳定。在其它条件相同的情况下,加入量多,元素收得率高。 (3)脱氧剂加入的原则 在常压下脱氧剂加入的顺序有两种,一种是先加脱氧能力弱的,后加脱氧能力强的脱氧剂。这 样既能保证钢水的脱氧程度达到钢种的要求,又使脱氧产物易于上浮,保证质量合乎钢种的要求。 因此,冶炼一般钢种时,脱氧剂加入的顺序是:锰铁、硅铁、铝。 从目前发展的趋势来看,脱氧剂的加入顺序是:先强后弱,即铝、硅铁、锰铁。这样可以大大 提高并稳定 Si 和 Mn 元素的吸收率,相应减少合金用量,好处很多,但是脱氧产物上浮比较困难, 如果采用钢水吹氩或其他精炼措施,钢的质量不仅能达到要求,而且还有提高。 2.转炉炼钢脱氧操作 氧气顶吹转炉绝大多数采用沉淀脱氧 (1)镇静钢的脱氧:镇静钢的脱氧操作有两种方法: ①炉内加硅锰合金或铝(铝铁)预脱氧,包内进行补充脱氧脱氧。 ②全部脱氧剂加入钢包内。 (2)沸腾钢的脱氧: 主要用 Fe-Mn 脱氧,脱氧剂全部加入包内。不能用硅铁脱氧,所用的 Fe-Mn 含 Si 量应≯1%, 否则钢中硅含量增加将使模内沸腾减弱,降低钢锭质量。

三、合金化
加入某一种或几种合金元素,使其在钢中的含量达到钢种规格的操作过程称为合金化。在氧气 顶吹转炉中脱氧和合金化经常是同时进行的,也不象电炉炼钢可以把脱氧和合金化、脱氧元素和合 金元素截然分开。关于合金加入量的计算方法与脱氧剂的加入量计算公式相同。 目前氧气顶吹转炉正在逐步扩大合金钢的吹炼比。合金加入顺序应考虑以下原则: ①以脱氧为目的元素先加,合金化元素后加。 ②镍、钴、铜等不氧化元素,在加料或吹炼前期加入,钼铁一般在初期渣形成后加入,这些元 素的收得率在95~100%; ③弱氧化元素钨、铬等铁合金一般在出钢前加入炉内,同时加入一定量的硅铁或铝,以提高其 收得率,钨和铬的收得率波动在80~90%; ④硅铁和锰铁以及易氧化元素的合金,如钛铁、硼铁、铝块、稀土等大多数在出钢过程中加入 钢包内,它们的收得率波动范围很大,在20~90%, 在加入易氧化元素合金前,应尽量降低渣中(ΣFeO)含量,倒出大部分炉渣,出钢时尽量少下 渣、晚下渣对钢水用强脱氧剂彻底地脱氧后加入,以利于稳定和提高合金收得率。

四、喂丝技术
喂丝技术是70年代后期发展起来的,它是利用喂丝机把铝丝和用冷轧带钢包覆金属钙、镁、钛、 铌等合金芯线快速而连续地加入钢水中。喂丝技术能有效地实现脱氧,提高合金收得率,微合金化 控制,特别是对连铸钢水中的氧含量控制具有重要意义。

本讲小结: 本讲小结:

一、脱氧 1. 氧在钢中是有害元素, 脱氧的目的就是要降低钢要进行脱氧, 脱氧好坏是决定钢质量的关键。 2. 常用的脱氧元素有 Mn、 Al、 等, Si、 Ca 一般是用由这些元家组成的合金作脱氧剂, Fe—Mn、 如 Mn—Si 合金、Fe—Si、Ca—Si 合金、Al—Ba—Si 合金、Fe-Al 和金属铝等。 3.在常压下脱氧剂加入的顺序有两种,一种是先加脱氧能力弱的,后加脱氧能力强的脱氧剂。 这样既能保证钢水的脱氧程度达到钢种的要求, 又使脱氧产物易于上浮, 保证质量合乎钢种的要求。 因此,冶炼一般钢种时,脱氧剂加入的顺序是:锰铁、硅铁、铝。 从目前发展的趋势来看,脱氧剂的加入顺序是:先强后弱,即铝、硅铁、锰铁。这样可以大大 提高并稳定 Si 和 Mn 元素的吸收率,相应减少合金用量,好处多,但是脱氧产物上浮比较困难,如 果采用钢水吹氩或其他精炼措施,钢的质量不仅能达到要求,而且还有提高。 4.氧气顶吹转炉绝大多数采用沉淀脱氧 (1)镇静钢的脱氧:镇静钢的脱氧操作有两种方法: ①炉内加硅锰合金或铝(铝铁)预脱氧,包内进行补充脱氧脱氧。 ②全部脱氧剂加入钢包内。 (2)沸腾钢的脱氧: 主要用 Fe-Mn 脱氧,脱氧剂全部加入包内。不能用硅铁脱氧,所用的 Fe-Mn 含 Si 量应≯1%, 否则钢中硅含量增加将使模内沸腾减弱,降低钢锭质量。 二、合金化 合金加入顺序应考虑以下原则: ①以脱氧为目的元素先加,合金化元素后加。 ②镍、钴、铜等不氧化元素,在加料或吹炼前期加入,钼铁一般在初期渣形成后加入,这些元 素的收得率在95~100%; ③弱氧化元素钨、铬等铁合金一般在出钢前加入炉内,同时加入一定量的硅铁或铝,以提高其 收得率,钨和铬的收得率波动在80~90%; ④硅铁和锰铁以及易氧化元素的合金,如钛铁、硼铁、铝块、稀土等大多数在出钢过程中加入 钢包内,它们的收得率波动范围很大,在20~90%,在加入易氧化元素合金前,应尽量降低渣中 (ΣFeO)含量,倒出大部分炉渣,出钢时尽量少下渣、晚下渣对钢水用强脱氧剂彻底地脱氧后加入, 以利于稳定和提高合金收得率。 课程结构 第七讲 喷溅和声纳化技术 一、喷溅 二、声纳化渣(音频化渣) 本讲小结:

第七讲 喷溅和声纳化技术
内容介绍: 一、喷溅

1.喷溅类型及造成喷溅的原因 2.如何防止喷溅 3.发生喷溅后应如何控制 二、声纳化渣(音频化渣) 1.声纳化渣技术的基本原理 2.利用声纳化渣技术控制炼钢过程

一、喷溅
LD 炉炼钢方法的一个突出的缺点是吹损大,钢水收得率仅90%。 吹损的类型有:氧化损失、烟尘损失、渣中 FeO、Fe2O3损失、机械喷溅损失。转炉中的金属损 失主要是氧化损失,其次是机械喷溅损失。前者是不可避免的,而喷溅是操作不当引起的,应加以 防止。 1.喷溅类型及造成喷溅的原因 生产中常见的喷溅有:爆发性喷溅、金属喷溅和泡沫渣喷溅。 (1)爆发性喷溅:主要是吹炼过程中温度低或冷料加入过多而使温度突然下降,脱碳反应暂时 受到抑制,供氧仍继续进行熔池中积蓄了大量的氧化铁,一旦温度升高,便发生剧烈的碳氧反应, 产生大量 CO 气体急速排出,使大量金属液滴和渣滴喷出。发生爆发性喷溅,俗称大喷。 此外,较长时间采用高枪位吊吹,而后又突然降枪引起爆发性 C-O 反应;或渣量过大、炉膛空 间过小,CO 气泡排除受阻,到一定程度也会引起大喷。 (2)金属喷溅: 转炉吹炼过程中,从炉口不断地溅出金属粒和渣片,有时夹有散料,亦称飞溅。 而造成金属喷溅的一个重要原因是,渣子未化好,不能很好地覆盖金属液面,在氧流股和 CO 气泡 的作用下部分金属被冲碎,使金属液滴从炉口喷出,而造成金属喷溅。 (3)泡沫渣喷溅:如果炉渣严重发泡,渣面上涨接近炉口,此时脱碳速度稍有增加,即可将炉 渣推出炉外,造成泡沫渣喷溅。 造成喷溅的直接原因是熔池上涨 (熔池乳化和泡沫化使液面上升) 使熔池上涨的是熔池中排出 , 的 CO 气泡,而非氧流。必须指出,熔池内发生爆发性 C-O 反应,瞬时产生大量的 CO 气体是造成 喷溅的根本原因。 2.如何防止喷溅 (1)消除爆发性脱碳反应,从而防止发生大喷。吹炼前期温度不能过低,中期温度不能过高, 加料采用多批少量的办法,防止熔池温度突然降低,保证 C-O 反应能均衡地进行。 (2)吹炼中期不要降枪过低引起炉渣返干,防止发生金属喷溅。 (3)控制好渣中(FeO)含量,提枪化渣时,不要长时间在高枪位吹氧。否则渣中氧化铁积聚 过多,炉渣严重发泡。一旦升温,脱碳反应加速,必然引起泡沫渣喷溅。 3.发生喷溅后应如何控制 (1)一旦发生喷溅,不能立即降枪。否则脱碳反应更加激烈,反而会加剧喷溅。此时可适当提 枪减缓 C-O 反应,并借助氧流冲击炉渣使泡沫渣中的 CO 气体排出,减轻炉子发泡程度。但提枪时 间不能过长,否则将使炉渣过氧化引起大喷。短时间提枪压制泡沫渣后,应立即降枪深吹一段时间, 使渣中∑(FeO)含量降到正常范围。

(2)炉温高时, 在提枪同时适当加一些石灰, 冷却熔池、 稠化炉渣。 这对抑制喷溅也有些作用, 但不要过分冷却溶池。 (3)如果是金属喷溅,可适当提枪,增加渣中∑(FeO)含量。另外加适量萤石,使炉渣迅速 熔化覆盖金属液面。

二、声纳化渣(音频化渣) 声纳化渣(音频化渣)
1.声纳化渣技术的基本原理 这是采用声音强度测量化渣状况的一种方法。在氧气转炉炼钢过程中,高速氧流冲击熔池发出 噪音,噪音强度大小取决于炉渣液面的高度。渣面与音强成反比。如果化渣好,渣层厚,则炉渣的 消音能力强,炉内发出的音声水平低。所以可以通过检测音强值变化,了解化渣的好坏。 2.利用声纳化渣技术控制炼钢过程 声纳化渣技术主要是根据化渣图像控制枪位: (1)化渣图像的表现形式:噪音信号的处理结果以屏幕图像的形式直观地表示出来。可以把音 强曲线的高低看成炉渣液面的涨落。 在屏幕上、下各有一条平行线。上面那条是接近发生喷溅时的音强值,称为喷溅预警线。下面 那条是炉渣接近返干时的音强值,称为返干预警线。当音强值超越这两条预警线时(小于喷溅音强 值、大于返干音强值) ,微机会用文字和音响分别进行喷溅或返干报警。在两条预警线内的音强信号 均属化渣正常,靠近喷溅预警线的属化渣良好,而靠近返干预警线的属化渣不良。 (2) 图像定性分析: 开吹2分钟图像标准化后, 操作者可以通过屏幕图像中曲 线的位置和走向, 来判断当前炉渣的情况,并及时采取措施。 通常有下面三种情况: ①曲线在下部平稳向上发展。说明基本枪位是正确的无须变更操作现状。 ②曲线在中下部向水平方向发展。说明 C-O 反应激烈,渣中∑(FeO)含量较低。此时枪位可 稍提高些;如温度较高,可加些氧化铁皮降温;如有喷溅趋向,则加少量石灰抑制。 ③曲线位置较低或向下发展。说明枪位偏低,应逐渐提高枪位,做到曲线慢慢上行,使操作正 常。 (3)应用效果:通常喷溅和返干预报的提前量为5~10秒。喷溅预报命中率为85%左右,返干 预报命中率为90%左右。在采用声纳化渣技术后,大、中型喷溅率明显下降,小喷率基本不变。说 明对抑制恶性喷溅有良好的作用;使金属收得率提高;良渣率和磷、硫合格率都有提高;平均回收 煤气的时间有所延长。

本讲小结: 本讲小结:
1.要知道喷溅的三种类型及其产生的原因 (1)生产中常见的喷溅有:爆发性喷溅、金属喷溅和泡沫渣喷溅。 (2)造成喷溅的直接原因是熔池上涨,使熔池上涨的是熔池中排出的 CO 气泡,而非氧流。必 须指出,熔池内发生爆发性 C-O 反应,瞬时产生大量的 CO 气体是造成喷溅的根本原因。 2.重点掌握如何防止喷溅 (1)消除爆发性脱碳反应,从而防止发生大喷。

(2)吹炼中期不要降枪过低引起炉渣返干,防止发生金属喷溅。 (3)控制好渣中(FeO)含量,提枪化渣时,不要长时间在高枪位吹氧。否则渣中氧化铁积聚 过多,炉渣严重发泡。一旦升温,脱碳反应加速,必然引起泡沫渣喷溅。 3.知道发生喷溅后应如何操作 (1)一旦发生喷溅,不能立即降枪。此时可适当提枪减缓 C-O 反但提枪时间不能过长,否则 将使炉渣过氧化引起大喷。短时间提枪压制泡沫渣后,应立即降枪深吹一段时间,使渣中∑(FeO) 含量降到正常范围。 (2)炉温高时, 在提枪同时适当加一些石灰, 冷却熔池、 稠化炉渣。 这对抑制喷溅也有些作用, 但不要过分冷却溶池。 (3)如果是金属喷溅,可适当提枪,增加渣中∑(FeO)含量。另外加适量萤石,使炉渣迅速 熔化覆盖金属液面。 4.了解声纳化渣技术的基本原理及利用声纳化渣技术控制炼钢过程。 课程结构 第八讲 顶底复吹技术工艺 一、氧气复吹转炉炼钢工艺类型及冶金效果 二、顶底复合吹炼转炉冶炼工艺 本讲小结:

第八讲 顶底复吹技术工艺
内容介绍: 一、氧气复吹转炉炼钢工艺类型及冶金效果 1.工艺类型 2.冶金效果 二、顶底复合吹炼转炉冶炼工艺 1.装入制度 2.供氧制度 3.底部供气 4.造渣制度 5.脱氧合金化

一、氧气复吹转炉炼钢工艺类型及冶金效果
1、工艺类型 就其吹炼工艺来说,主要有4种类型: (1)底部搅拌型:顶部吹入氧气,底部吹入少量搅拌气体,底吹供气强度小于0.1m3/(min·t) , 这种类型是以加强熔池搅拌,改善冶金反应动力学条件为主要目的。底吹搅拌气体有氮气、氩气和 二氧化碳等气体。具有代表性的有 LBE、LD-KG 法,我国目前所采用的复吹转炉大多数属于这种类

型。 (2)顶底复合吹氧型:氧气分别由顶-底同时供给,底部供氧量为总供氧的5%~30%,底部供 气强度大于0.1m3/(min·t) 。这种类型以增大供氧强度,强化冶炼为目的。具有代表性的顶底复合 吹氧型方法有 STB, LD-OB 法等。 (3)顶底吹石灰粉型:在顶底复合吹氧的基础上同时吹入石灰粉,以氧气载石灰粉进入熔池。 这种类塑是以加速造渣、强化去除磷、硫为主要目的。采用这种工艺可以冶拣合金钢和不锈钢,其 技术经济指标较好。具有代表性的底吹石灰粉型的方法是 K-BOP 法。 (4) 喷吹燃料型:是在供氧同时喷入煤粉、燃油或燃气等,燃料的供给既可从顶部加入,也 可从底部喷入。目的提高废钢比,如 KMS 法可使废钢比达40%以上,而以底部喷煤粉和顶底供氧的 KS 法还可使废钢比达100%。即转炉全废钢冶炼。 2、冶金效果 (1)吹炼平稳,化渣快,使喷溅和吹损减少,金属收得率提高。 (2)钢液氧化性降低,使钢水中残锰量提高,从而节省合金消耗。 (3)化渣有利,使渣一钢间反应能力提高,节约造渣材料用量。 (4)顶吹氧枪功能改变,使枪位提高,有利于炉内 CO 燃烧,废钢用量增加。 (5)冶炼时间缩短,氧气消耗减少,底吹气量增加。 (6)炉容比减小,提高了转炉的生产能力。

二、顶底复合吹炼转炉冶炼工艺
顶底复吹转炉与顶吹转炉相比,前者炉容比小,顶吹的枪位高,底部吹气搅拌,化渣容易。因 此其冶炼工艺制度也有差别。 1.装入制度 由于复吹转炉炉容比小, 其装入量比顶吹转炉增加。 2.供氧制度 熔池搅拌主要依靠底部吹气和 CO 气体产生的搅拌能来实现,因此枪位有所提高。 在吹炼过程中,复吹转炉的氧枪枪位比顶吹转炉提高100~300mm。如鞍钢150吨复吹转炉枪位 变化在1.4~1.8m,武钢50吨复吹转炉枪位变化在1.2~1.6m,首钢30t,转炉枪位变化在0.8~ 1.2m,南京钢铁厂15t 复吹转炉枪位变化在0.7~1.1m。 3.底部供气 复吹转炉的底部供气,必须使底吹供气压力大于炉底喷孔所受到的钢水静压和喷孔阻力损失的 最低压力。保证底部供气元件杨通无阻。目前国内使用的各种供气元件,在冶炼中底气管路的工作 压力达0.5MPa 以上。 底部供气的供气强度:搅拌型复吹转炉的底吹供气强度<0.1m3/(min·t) ,而复合吹氧型复吹转 炉的底吹供气强度>0.20 m3/(min·t) 。 在底吹气体中,若底吹 N2气,将引起钢水增氮在吹炼后期切换为 Ar 气吹炼,并增大供气强度, 以去除钢水中[N]。如底吹 Ar 和 CO2气体,则冶炼中不用切换。 为了进一步降低钢水中[O]含量,武钢50t 复吹转炉采用了在氧枪停吹氧后底吹 Ar 的后搅拌工 艺。使钢水中[O]含量降低,并可使钢水中[C]含量进一步降低,但钢水降温5.6℃ 。

4.造渣制度 复吹转炉化渣快,有利磷、硫去除,通常在吹炼中采用单渣法冶炼,终渣碱度控制在2.5-3.5。 渣料的加入通常可根据铁水条件和石灰质量而定:当铁水温度高和石灰质量好时,渣料可在兑 铁水前一次性加入炉内,以早化渣,化好渣。若石灰质量达不到要求,渣料通常分两批加入,第一 批渣料要求在开吹后3min 内加完,渣料量为总渣量的2/3~3/4,第-批渣料化好后加入第二批渣料, 且分小批量多次加入炉内。 5.脱氧合金化 复吹转炉冶炼中,由于钢水含氧低,使合金收得率有所提高,通常合金的收得率 Mn 为85%~ 95%,Si 为75%~85%,钢水含碳量高和加入合金数量较多时取上限,钢水含碳量低时取下限。合 金加入量的计算和加入方法与顶吹转炉操作相同。

本讲小结: 本讲小结:
1.氧气复吹转炉炼钢工艺类型有4种: 底部搅拌型,顶底复合吹氧型,顶底吹石灰粉型,喷吹燃料型。我国目前所采用的复吹转炉大 多数属于底部搅拌型。 2.顶底复吹转炉与顶吹转炉相比 顶底复吹转炉与顶吹转炉相比,前者炉容比小,顶吹枪位高,底部吹气搅拌,化渣容易。因此 吹炼平稳,化渣快,使喷溅和吹损减少,金属收得率提高。钢液氧化性降低,使钢水中残锰量提高, 从而节省合金消耗。冶炼时间缩短,氧气消耗减少。 课程结构 第九讲 转炉烟气处理和溅渣护炉技术 一、转炉烟气处理 二、溅渣护炉 本讲小结:

第九讲 转炉烟气处理和溅渣护炉技术
内容介绍: 一、转炉烟气处理 1.处理方法:燃烧法,未燃法。 2.烟气的收集 (1)烟罩结构 (2)烟罩类型 3.烟气的冷却和净化 文氐管除尘器和静电除尘器 4.宝钢 OG 系统煤气回收装置

二、溅渣护炉 操作要点及操作时的注意事项

一、转炉烟气处理
1.处理方法 对转炉炼钢过程中产生的数量大、温度高和 CO 含量很高的炉气有下面两种处理方法: (1)燃烧法:炉气由炉口进入烟罩时,令其与足够数量的空气混合,使 CO 完全燃烧,经冷却 后进行除尘,然后排入大气。 (2)未燃法:炉气由炉口进入烟罩时,通过控制炉口压力或用氮气密封等方法,使空气尽可能 少地进入炉气,炉气中 CO 只有10%~20%燃烧。这种烟气冷却净化后即为转炉煤气。所以也称回 收煤气法。 (3)未燃法与燃烧法比较: 优点:①烟气量少(进入空气少) ,冷却净化装置小,投资省。 ②未燃法烟尘(FeO)粒度比燃烧法烟尘(Fe2O3)大,容易净化。 ③可回收煤气。 缺点:①CO 含量很高,系统要严格防止漏气中毒和爆炸事故,燃烧法系统运行安全。 ②未燃法仪表设备多,操作管理比较复杂。 2.烟气的收集 目前都是采用烟罩来收集烟气。 (1)烟罩结构:由上烟罩(又称固定烟罩) 、下烟罩(又称活动烟罩)和罩裙(又称活动烟罩 活动段)三部分组成。 (2)烟罩类型:烟罩有单烟罩和双烟罩。 1)单烟罩:OG 法和压力控制法。 ①OG 法:目前广泛采用的氧气转炉煤气回收法。其烟罩是裙式活动单烟罩,如图。烟罩下部 罩裙口内径略大于水冷炉口外缘, 缝隙最小尺寸为50mm 间隙用 N2密封。 吸入空气少, 回收煤气 CO 含量高。

OG 法活动烟罩 双烟罩回收煤气

1-氧枪;2-主烟罩; 3-副烟罩;4-转炉 ②压力控制法:是一种罩裙大可将炉口全部罩于罩裙内的单烟罩法。通过压力体感器自动调节 抽气量,控制烟罩内外的压力差为零或微正压。控制空气吸入量。效果好烟气外溢量少。 2)双烟罩:由中间主烟罩和环绕主烟罩周围的环状副烟罩组成。两罩同步升降。主烟罩用来回 收 CO 含量较高的煤气,副烟罩用来收集主烟罩溢出的烟气及吸入的空气,经副系统冷却净化后排 入大气。 3.烟气的冷却和净化 从炉口排出的烟气窗外很高,在净化之前必须冷却降温。烟气的冷却主要在烟罩、汽化冷却器 (又叫余热锅炉)和第一级文氐管事进行。 (1)烟罩主要是收集烟气,烟罩的冷却主要是保护烟罩不被烧坏。 (2) 不论是燃烧法还是未燃法, 均采用汽化冷却器使烟气降温并获得蒸气。 回收利用烟气余热。 (3)文氐管除尘器:是一种湿法除尘设备,也兼有冷却降温作用。烟气经过汽化冷却器后,温 度仍有300~1000℃,需进一步降温,目前多用文氐管降温。 烟尘在文氐管内被喷水冷却,含尘水滴凝聚后经过文氐管后面的脱水器时,气体便与含尘水滴 分离,变得较纯净。污水从脱水器底部排出。 一般采用二级文氐管,第一级文氐管以降温为主,第二级文氐管以除尘为主。 (4)静电除尘器:工作原理如图所示。图中金属圆管为正极起集尘作用,称集尘电极,圆管中 的金属导线作为负极,称电晕电极。接通高压直流电源形成电场,电晕电极电离出大量负离子和自 由电子使粉尘带负电荷,粉尘到达正极失去电子后沉积在阳极板上。定时将集尘电极上的烟尘振落 或用水冲洗,收集到下部的灰斗中。

静电除尘器有管式和板式两种。目前未燃法静电除尘在转炉上应用日益增多,干法静电除尘是 一种较好的烟气净化方法。 4.宝钢 OG 系统煤气回收装置

1-转炉;2-罩裙;3-下眼罩;4-上眼罩;5-气化冷却器;6-防爆门;7-一级文氏管;8-弯头脱水 器;9-二级文氏管;10-烟气流量计;11-抽风机;12-三通阀;13-放散烟囱;14-水封转换阀;15-V 型水封阀。

二、溅渣护炉
所谓溅渣护炉操作是氧气顶吹转炉出钢后用氧枪或另一支喷枪吹入高压氮气,把留在炉内的粘 渣溅至炉衬。作为延长炉龄、降低耐火材料消耗的一项实用技术。可大幅度提高炉龄,高达万炉以 上。 溅渣护炉的主要操作是:出钢后炉内留20%~40%的炉渣,然后加入留渣量25%~35%的白云石 或菱镁球,以提高渣中 MgO 含量,使炉渣变粘,把氧枪下至炉内,把氧气切换成氮气,喷吹炉渣, 或用另一支喷枪吹入高压氮气,把出钢后留在炉内的粘渣溅至炉衬,并均匀地粘附在炉衬上,以防 止炉衬被氧化和提高抗渣性。 进行溅渣护炉操作时应注意: (1)上炉终渣氧化性不宜过强,应控制∑(FeO)<15%,以免兑铁水时产生喷溅。 (2)上炉终点碳低于0.05%时,不易进行测渣护炉。 (3)应根据终点渣的粘稠状态和留渣量,确定镁质稠化剂加入量。 (4)在测温取样时要减少炉口流渣。 (5)根据流渣量、稠化剂加入量和炉底状态,调整溅渣枪位、氮气压力、流量和溅渣时间。 (6)溅渣结束后,应前后摇炉将粘渣挂在前后大面。

本讲小结: 本讲小结:
1.转炉烟气处理分成集气、冷却和净化三个环节。仅利用热能用燃烧法,回收煤气用未燃法。 目前普遍使用的是文氐管湿法除尘,未燃法干法静电除尘是一种较好的烟气净化方法,在转炉 上应用日益增多。 2.溅渣护炉的主要操作是:出钢后炉内留20%~40%的炉渣,然后加入留渣量25%~35%的白 云石或菱镁球,以提高渣中 MgO 含量,使炉渣变粘,用喷枪吹入高压氮气,把出钢后留在炉内的 粘渣溅至炉衬,并均匀地粘附在炉衬上,以防止炉衬被氧化和提高抗渣性,可大幅度提高炉龄。


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