第二章 氧气顶吹转炉炼钢工艺及设备
2.1炼钢用原材料
   
2.1.1.1铁水
1.对铁水化学成分的要求:w[C]%=4.00%,w[Si]%=0.3%~0.6%;Mn/Si=0.80~1.00;w[P]%0.20%w[S]% 0.05%
2.对铁水温度的要求:1250~1300℃。
3.铁水预处理:“三脱”S、脱P、脱Si
2112废钢:
1).外形尺寸、块度适当;2.不得混有铁合金且无中空封闭器皿及易燃易爆物;3.清洁干燥;4.不同性质的废钢分类堆放,避免冶炼困难及贵金属浪费。
2113铁合金
杭钢转炉:Si-CaSi-Ca-BaAl-CaMn-Fe
212非金属材料
2121造渣剂
1.石灰(CaO):主要造渣材料。
石灰的作用:1.造高碱度炉渣,对碱性炉衬起保护作用;2).促进SP的去除。
活性石灰:在900~1200℃范围内加回转窑或其他先进炉窑中焙烧成的石灰。其特点:气孔
率高,呈海绵状,体积密度小,比表面积大,石灰晶粒小,化学成分好。
2.萤石(CaF2):熔点:930℃。助熔
3.生白云石(CaCO3·MgCO3):减少萤石和石灰的用量,增加渣中MgO的成分。
2123冷却剂
2124其他材料
1.增碳剂:固定碳高,灰分、挥发分和SPN等杂质含量低且干燥、干净、粒度适中。
2.氧化剂
22氧气顶吹转炉炼钢工艺
221一炉钢的吹炼过程
1.工艺:1.装料;2).吹炼(前、中、后);3.)出钢;4).溅渣护炉;5).倒渣。
2.前、中、后三个时期的任务:
1).吹炼前期任务:早化渣,多去磷,保护炉衬。(高位)
2).吹炼中期任务:保证炉渣不“返干”,不喷溅,快速脱CS,均匀升温。(适当降低位)
3).吹炼后期任务:成分、温度均匀,加强搅拌,稳定火焰,便于判断终点,同时降低渣中Fe含量,减少铁损达到溅渣要求。(降)
222温度的变化规律:
2.2.3装入操作
1).定量装入;2).定深装入;3).分阶段定量装入。
2.2.4供氧操作
2.2.4.1吹嘴、氧气流股运动规律及熔池的作用
2.2.4.2氧气流股由喷嘴喷出来后的运动规律
2.2.5氧气流股与金属熔池的相互作用
1).在氧气流股作用下熔池金属液的运动
2).硬吹与软吹
铁水温度
对氧化铁的分配影响:
2.2.6烧嘴的类型和特点
2.2.7位对吹炼过程的影响
1.位与熔池搅拌的关系
氧气顶吹转炉中,熔池搅拌的推动力来源:1).喷吹入的氧气流股;2).炉内碳氧反应所产生的CO气泡。
“其具体位与搅拌的关系可参照硬吹与软吹”
2.氧与氧化铁的关系
参照硬吹与软吹对氧化铁的分配,同时,位不仅影响着FeO的生成速度还关系着它的消耗速度。
低位,FeO消耗>FeO生成→(FeO)↘;高位,FeO消耗<FeO生成,→(FeO)↗。
3.位与熔池温度的关系
2.2.8供氧操作中的主要参数及供氧操作
1.供氧操作中的主要参数:
1).氧气流量与供氧强度:
   
2).氧气压力与喷高度
2.供氧操作:1).恒压变;2).恒变压;3).变压变。
2.2.9造渣操作
2.2.9.1造渣目的及方法
1.造渣目的:快速成渣,使炉渣具有一定的碱度,以便尽快将金属中磷、硫等杂志去除到所炼钢种规定的要求以下。并尽可能减少喷溅。最少侵蚀炉衬,控制终点渣的氧化性以保证终点钢水氧化性适当。
2.造渣方法:由目的决定造渣方法,主要去除S、P杂质,其次防侵蚀、喷溅、少渣。
1).单渣操作;2).双渣操作;3).双渣留渣操作。
2.2.9.2渣料加入量和加入时间
2.2.10温度制度:温度高拉碳易偏低;温度低拉碳易偏高。
2.2.11热量来源及终点温度和过程温度的控制
1.热量的来源:物化热
2.出钢温度的确定:T=T+T+t1+t2+t3
其中:T:出钢温度;T:凝固温度;T:过热度;△t1:出钢过程至开浇前温降;t2:精炼过程温降;△t3:钢包及连铸前温降。
2212吹炼过程的温度控制
2213过程中的温度控制
2214终点控制:主要是指终点温度和成分的控制。实质是脱碳和温度控制。
22141吹炼终点的条件:1.碳含量达到所炼钢种的控制范围;2.钢水中的硫、磷杂质及氧含量低于钢种的规格;3.钢水具有必要的温度。
2215脱氧合金化
22151脱氧方法和操作
1.脱氧方法:沉淀脱氧、扩散脱氧、综合脱氧。
2.脱氧操作
22152脱氧剂加入的原则:先加脱氧能力强的,后加脱氧能力弱的。
1.脱氧元素先加,合金元素后加;
2.易氧化的贵重合金元素在脱氧良好的情况下加;
3.难熔的、不易熔化的合金应加在炉内。
2216吹损与喷溅
2217操作事故与处理
22171.常见事故产生原因
22172.处理办法
23氧气转炉炼钢设备
231氧气转炉炼钢车间
2311车间的组成和任务
2312原料供应系统和转炉跨的布置
24氧气顶吹转炉设备
241炉型及炉体金属结构
1.炉型:筒球型、锥球型、截锥形。
2.主要参数:①炉子的公称吨位“T”;②炉容比:V/T;③高宽比:H/D
242倾动机构
25供氧供气设备