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焊接性

热处理性能

铸造性

更好

从上表可以看出,钢的综合性能,特别是机械性能(抗拉强度、韧性、塑性)比生铁好得多,钢的用途比生铁广泛得多,除约占生铁总量的90%的炼钢生铁要进一步冶炼成钢,以满足国民经济各部门的需要。

1.2炼钢的基本任务

钢是应用最广泛的一种金属材料,炼钢方法也很多,如氧气转炉炼钢法,平炉炼钢法,电弧加热为主的电炉炼钢方法等。

其中氧气转炉炼钢法是现代炼钢法中最为主要的炼钢方法。

炼钢的主要任务就是根据所炼钢种的要求,把生铁中的含碳量去除到规定范围,并使其它元素的含量减少或增加到规定范围,同时将其铸成符合一定的金属内在组织结构、表面质量要求,有一定纯净度和尺寸规格的钢锭或钢坯。

主要任务包括:

在高温熔融状态下进行氧化熔炼,把生铁中的碳氧化降低到所炼钢号的规格内,这叫脱碳。

把生铁中的有害杂质磷和硫降低到所炼钢号的规格内,这分别叫去磷和去硫。

把熔炼过程中进入钢液的有害气体(氧和氮)及非金属夹杂物(氧化物、氮化物等)清除,这分别叫去气体和去非金属夹杂物。

把氧化熔炼过程中生成的对钢质有害的过量的氧从钢液中清除,这叫脱氧。

把钢液中各种元素的含量调整到所炼钢号的规格内,这叫调整成分。

按照熔炼工艺的需要,适时地提高和调整钢液的温度,这分别叫体温和调温。

把熔炼好的合格钢液铸成一定形状尺寸、符合一定金属内在组织、表面质量的钢锭或连铸坯,以便下步轧制成钢材。

在氧气转炉炼钢过程中,把生铁精炼成钢的过程基本上是氧化过程,脱碳是最根本的任务。

1.3钢的分类和钢号的表示方法

钢的分类方法很多,下面介绍几种常见的分类方法。

按化学成分分类:

按照化学成分,可把钢分成碳素钢和合金钢,碳素钢中不含有特意加入的合金元素,其按含碳量大小可分为高碳钢(C>

0.6%)、中碳钢(0.025%≤C≤0.6%)、低碳钢(C<

0.25%)。

其按含硫、磷的多少可分为普通碳素钢(S≤0.055%,P≤0.045%)、优质碳素钢(S、P<

0.04%)和高级优质碳素钢(S≤0.03%,P≤0.035%)。

合金钢中含有特意加入的合金元素,根据合金钢中所含合金元素的数量不同,又分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。

按冶炼方法分类:

按冶炼设备不同,钢分为转炉钢、电炉钢和平炉钢三大类。

按脱氧程度和浇注制度的不同,碳素钢又分为镇静钢、沸腾钢和半镇静钢。

按用途分类:

按用途分为结构钢、工具钢和特殊性能钢三大类。

钢号表示方法:

我国国家标准规定:

钢号中化学元素用汉字或国际化学元素符号表示,产品名称、用途、冶炼方法和浇注的表示法,一般采用汉字拼音字母的缩写,具体表示法在此不一一列出。

1.4常见元素对钢性能的影响

钢中常见元素为碳、硅、锰、磷、硫,它们对钢性能影响如下:

一、碳碳是对钢中性能影响最大的元素,碳以Fe3C等碳化物存在于钢中,一般来说,随着钢

中含碳量的增加,钢的强度和硬度增大,而塑性和韧性下降。

二、磷磷以Fe2P形式存在钢中,磷使钢的强度、硬度增加,但室温下使钢的塑性和韧性显著下

降,使钢变脆,在低温时尤为严重,这种脆化现象成为磷的冷脆性,一般情况下,磷是有害元素,故应严格限制钢中的含磷量。

三、硫硫以FeS形式存在于钢中。

FeS的塑性差,硫在钢中引起热脆现象,在钢中偏析严重。

和磷一样是有害元素,应严格控制钢中的硫含量。

四、硅硅在炼钢中是镇静钢的脱氧剂,它使钢的强度、硬度和弹性提高,但使塑性、韧性降

低。

碳钢中一般含硅量小于4.0%。

五、锰锰在炼钢过程中是弱的脱氧剂,它使钢的强度、硬度增大,碳钢中一般含锰小于0.8%。

2.炼钢的基本原理

2.1铁、硅、锰的氧化

炼钢过程中,氧供入熔池后元素开始氧化,元素的氧化是按一定顺序的、按照元素与氧的亲和力的强弱,当温度T<

1400℃时元素的氧化顺序是:

Si、Mn、C、P、Fe,当温度1400℃<

T<

1530℃时元素的氧化顺序是:

Si、C、Mn、P、Fe,当温度T>

C、Si、Mn、P、Fe。

2.1.1铁的氧化

按照与氧的亲和力,铁的氧化落后于Si、Mn、C、P,但由于钢液中铁的浓度占绝对优势,所以铁氧化得最快,生成大量的氧化亚铁,元素如铁的氧化有直接氧化和间接氧化两种方式,钢液中的元素同加入的氧化剂如吹入的氧气直接接触而被氧化叫直接氧化,如[Fe]+1/2{O2}=[FeO]。

否则叫间接氧化,[Fe]+[O]=[FeO],其氧化产物绝大部分为FeO。

但元素Fe的氧化表示炼钢的目的。

Fe的氧化只是钢中氧传递的一个手段,其它元素如硅、锰、碳、磷等的氧化往往是通过FeO进行的,所以FeO是氧的传递者。

2.1.2硅的氧化

硅的氧化反应既存在直接氧化反应,又存在间接氧化反应,氧化反应式如下。

[Si]+{O2}=(SiO2)+Q-----------------6-1

[Si]+2(FeO)=2[Fe]+(SiO2)+Q-------------6-2

[Si]+2[FeO]=2[Fe]+(SiO2)+Q-------------6-3

硅氧化生成物SiO2是酸性氧化物,不溶于钢液,又上述反应是放热反应,故温度低时有利于硅的氧化,硅氧化放热也是转炉炼钢中热量收入的一部分,当铁水中硅多则炼钢后渣量大。

由于硅同氧亲和力很大,故在熔炼初期硅就很快被氧化而进入炉渣中,使初期渣碱度较低,且硅不存在还原反应。

2.1.3锰的氧化

锰的氧化反应同硅氧化相似,其生成物MnO是碱性氧化物,不溶于钢液,进入炉渣,因为都是放热反应,故温度低时有利于锰的氧化,由于MnO是碱性氧化物,故碱性渣不利于锰的氧化,并且当熔池温度升高后,会发生锰的还原,如

(MnO)+[C]=[Mn]+{CO}-------------------------6-4

故在生产实践中冶炼后期熔池会出现回锰现象,使钢中有一定数量的残锰,而在氧气转炉吹炼过程中则反映在锰变化曲线的“驼峰”上。

2.2脱碳反应

碳的氧化反应又称脱碳反应或碳氧反应,它是炼钢过程最基本的一个反应,它贯串炼钢过程的始终,实质上它是完成炼钢任务的主要手段,它不仅能把铁水的含碳量降低到要求规格内,更重要的是碳氧化反应所生成的CO气体排出时能够搅动熔池,促进化渣和传热,均匀温度和成分,加速金属和炉渣间的氧化反应,并能带走钢中有害气体和非金属夹杂物,它放出的大量热量还是转炉生成的主要热源之一,钢中的碳一般用氧化方式去除。

熔池中的脱碳反应是多种多样的,主要有金属与炉渣之间的间接脱碳,即

[C]+(FeO)=[Fe]+{CO}+Q---------------------------6-5

也有在氧气流股附近发生的金属——气态氧之间的直接脱碳,即

1/2{O2}=[O]表面------------------------------6-6

[O]表面+[C]={CO}+Q------------------------------6-7

熔池中主要脱碳反应按间接脱碳反应式6-5式进行。

炼钢中常以[%C].[%O]来表示碳和氧的关系,称为碳氧积,在一定温度下此值为一常数,而且与反应物和生成物的浓度无关,由此可得,在某一温度下的[C]-[O]平衡,在1600℃下实验测得的结果,当PCO=1atm时,碳氧积为0.0025(或0.0023),这是常用的理论上的碳氧浓度积常数值。

氧气转炉的一个突出特点是脱碳速度快,吹炼时间短,脱碳速度是指单位时间内脱除的碳素(%C),脱碳速度一般为0.1%~0.4%/分,其脱碳快的原因是:

一、它的供氧既是直接的又是强制的,它所用的氧气的工作压力为0.6~1.2Mpa,纯度要求99%以上,供氧强度达到3~4米3/吨.分。

二、由于上述供氧的特点,使金属熔池强烈搅动,发生着气-渣-铁较为充分的混和现象,从而极大的加速了氧的传递速度,使金属液中元素的氧化显著加快。

三、向转炉的直接供氧使得氧气流股与熔池接触附近形成一高温反应区,这种高温区的出现也非常有利于碳氧反应的进行。

转炉脱碳反应的另一个特点是脱碳速度呈“马蹄形”变化,如图6-1所示,由图可知,氧气转炉炼钢在吹炼过程中脱碳速度变化很大,前后期短,中期高。

在吹炼前期,[C]含量高,这有利于碳氧化,但由于温度低,[C]处于不活泼状态和[Si]、[Mn]含量比较高,在这种情况下,[Si]、[Mn]首先与[O]发生反应,脱碳速度虽有发展,却受到很大限制;

随着吹炼过程的进展,当硅、锰氧化到含量很低时,熔池温度高于1470℃左右,[O]变成活泼状态,此时碳与氧的亲和力比当时金属液中存在着的其它元素与氧的亲和力都大,此时称为吹炼中期,脱碳速度很快,吹炼中期脱碳速度很快过渡到最高阶段,此时吹炼存在着供氧不足的特点,传氧速度成为反应的限制环节;

到了吹炼后期,当[C]<

(0.6~1.0%)时,脱碳速度开始逐渐下降,当[C]=0.3%时,脱碳速度明显减慢,当[C]<

0.03~0.05%时,脱碳速度变得非常缓慢,其原因是[C]浓度的降低,[O]和渣中(∑FeO)相应提高,碳的扩散成了脱碳速度的限制环节。

由于脱碳反应是放热反应,它同硅、锰氧化一起放出大量的热量,为炼钢升温提供热量来源,转炉炼钢的特点也是利用这些元素氧化放热来提高熔池温度,又由于氧化反应生成物为CO,它的排出包括成核和去除,上浮的气泡对于钢液中的气体来说,相当于一个小小的真空室,钢液中的气体扩散到气泡中一起排出熔池而除去,因此脱碳沸腾是炼钢时去除气体的有效手段。

2.3造渣及磷硫的去除

2.3.1炼钢炉渣

炉渣是炼钢过程的必然产物,也是炼钢冶金反应的直接参与者,氧气转炉中炉渣的主要作用有:

一、直接参与对[C]的氧化反应,是氧的主要传递者;

二、炉渣能去除铁液中的磷、硫及其它有害杂质;

三、能保护铁液从炉气中少量吸收氢、氮等气体;

四、造好渣能减轻对转炉炉衬的侵蚀。

炼钢炉渣是多元体系的氧化物熔体,其主要组成是CaO,SiO2,FeO,Fe2O3,其次是MgO,MnO,P2O5等。

炉渣的主要性质有:

一、碱度,它决定炉渣的脱磷、脱硫能力和对炉衬侵蚀作用的大小。

通常以CaO与SiO2的浓度之比表示炉渣的碱度R,据碱度高低,炉渣可分为:

低碱度渣(R=1.3~1.5),中碱度渣(R=1.8~2.2),高碱度渣(R=2.5以上)。

二、氧化性,它对炉渣的快速形成、渣的流动性、喷溅情况,脱磷及终点钢水含氧量有重大影响,其通常有两种表示方法,一种是用化学分析法直接测定渣中(FeO)与(Fe2O3)所含的总铁量,另一种是用渣中氧化铁总量来表示。

2.3.2脱磷

对于绝大多数钢种而言,磷是有害元素,按钢的不同用途,对磷的含量提出了不同的要求,因此炼钢过程中有程度不同的脱磷任务。

脱磷反应方程式为:

2[P]+5(FeO)=(P2O5)+5[Fe]+Q---------------------------------6-8

(P2O5)+3(FeO)=(3FeO.P2O5)+Q------------------------------6-9

(3FeO.P2O5)+4(CaO)=3(FeO)+(4CaO.P2O5)+Q-----------------6-10

总反应式为:

2[P]+5(FeO)+4(CaO)=5[Fe]+(4CaO.P2O5)+Q----6-11

从上式可见脱磷的基本条件为:

提高炉渣碱度,即提高渣中自由氧化钙含量;

提高炉渣氧化性,即提高(FeO)含量;

加大渣量,即降低(P2O5)含量;

以及由于脱磷反应是放热反应,低温条件平衡常数Kp增大,有利于脱磷。

在实际冶炼中,磷主要靠炼钢去除,对中磷铁水,炼钢脱除任务很重,带来的后果是冶炼周期增长,对提高生产率不利。

在冶炼过程或者出钢过程中,如果炉渣碱度过高,(∑FeO)过低,往往会使渣中的磷又回到钢液中,这称为“回磷”,故炼钢脱磷时要特别注意。

2.3.3脱硫

硫在炉渣中可以以FeS、MnS及CaS三种形态存在。

其中又以CaS最为稳定,若将钢中[FeS]转变为既能在渣中稳定存在又不溶于钢中的(CaS)就能达到炉渣去硫的目的。

脱硫反应式为:

[FeS]+(CaO)=(FeO)+(CaS)-Q----------------6-12

一般以炉渣和金属中含硫量之比Ls=(%S)/[%S]表示炉渣的脱硫能力,Ls称为脱硫指数或硫的分配系数。

为了使炉渣脱硫反应顺利进行。

高碱度,高温度,低(∑FeO)以及大渣量有利于脱硫。

实践证明,氧气转炉脱硫不如脱磷效率高,减轻炉内脱硫负担的最好办法是控制原料带入炉内的硫量。

在转炉炼钢操作中,对于硫、磷应尽量对铁水进行预处理,以减轻炼钢负担,提高转炉生产效率。

2.4脱氧及合金化

各种炼钢方法,在冶炼过程中都向熔池供入大量的氧以氧化金属中的杂质元素,所以所有的钢种,在冶炼终了时都必须进行一定程度的脱氧,并在脱氧的同时使钢中硅、锰等元素含量达到成品钢的规格要求。

按照脱氧程度的不同,钢可以分为镇静钢(即完全脱氧钢),沸腾钢(即不完全脱氧钢)以及半镇静钢(其脱氧程度介于镇静钢和沸腾钢之间)。

脱氧任务体现为按需要程度去除溶解于钢中的氧;

将生成的脱氧产物从钢液中排出。

脱氧方式有三种:

沉淀脱氧、扩散脱氧和真空脱氧。

目前在氧气转炉冶炼过程中广泛采用沉淀脱氧的方法。

大多数脱氧剂的脱氧能力已用试验方法确定。

各元素的脱氧能力依Al、Ti、B、Si、C、V、Cr、Mn的顺序依次减弱。

脱氧和合金化是吹炼过程最后一个操作,主要是根据钢钟要求和脱氧前钢液的终点含氧量,选择合适的脱氧剂及其加入量,确定加入方法,以达到合适的脱氧程度和钢种对成分的要求,并使钢中夹杂物最少,留在钢中的夹杂物对钢的危害最小,以完成一炉钢冶炼的最后要求。

脱氧程度不同,其操作也不同,常用的脱氧剂为Fe-Mn,Fe-Si,Fe-Al,Al及Si-Mn等。

2.5钢中气体及非金属夹杂

钢中气体和非金属夹杂物是影响钢质量的重要因素。

钢中气体包括氢、氮和氧,但主要是指溶解在钢中的氢和氮。

非金属夹杂物包括混入钢中的氧化物、硫化物、氮化物、磷化物、碳化物以及它们所形成的复杂化合物。

钢中气体和非金属夹杂物有一定联系。

2.5.1钢中气体

钢中氢会使钢变脆,甚至造成钢内部微小的裂纹,使钢的强度、塑性和冲击韧性显著降低以致造成废品。

钢中含氮量高,会增加钢的时效敏感性,即含氮高的钢经过长时间放置后,性能不断变化,钢的强度和硬度升高,塑性和冲击韧性显著降低。

溶解在钢中的氢和氮以原子状态存在,其溶解反应为:

1/2{H2}=[H]1/2{N2}=[N]

在一定温度下达到平衡时

KH=[%H]/PH21/2[%H]=KH.√PH2-----------------------6-13

KN=[%H]/PN21/2[%N]=KN.√PN2-----------------------6-14

上式说明氢和氮在钢中的溶解度与作用在钢液面上的氢和氮的分压的平方根成正比,即称西华特定律。

降低钢中气体含量的措施为一、减少入炉原料带入气体;

二、注意控制出钢温度、不宜高,并尽量缩短出钢时间;

三、钢液中的氢、氮会向熔池中上升的CO气泡扩散,脱碳速度越大,排气速度就越快;

四、对于有重要用途的钢种,为严格控制钢中气体含量,最有效的办法是真空处理。

2.5.2钢中非金属夹杂物

钢中非金属夹杂物所占的数量或总体积虽然不多,但它们在钢中是以独立相存在,与钢本身的性质完全不同,破坏了金属的连续性,对钢材性能影响极大,因此,减少钢中非金属夹杂物是炼钢工作的一个重要方面。

非金属夹杂物种类繁多,据不同的分类方法,有不同名称。

一、按来源分类可分为外来夹杂物和内生夹杂物;

二、按化学成分分类可分为氧化物夹杂,硫化物夹杂,硅酸盐及硅酸盐玻璃,氮化物等;

三、按夹杂物形态分类分为塑性夹杂、脆性夹杂、不变形夹杂。

减少钢中夹杂物的主要途经有:

一、采用合理的冶炼工艺及脱氧制度。

由于夹杂物的主要来源之一是脱氧产物,而钢中的氧主要决定于钢中含碳量,为了在脱氧前钢中的氧尽可能低,应控制好终点含碳量;

二、采用有效措施避免脱氧后的钢液二次氧化;

三、避免外来夹杂物的带入。

主要措施有采用保护浇注,真空浇注,减少或杜绝空气对钢液的二次氧化,提高耐火材料的质量等。

3.炼钢用原料

原材料是炼钢的物质基础,它的好坏直接影响炼钢操作的顺利与否和钢质量的优劣。

炼钢用原材料可以分为金属和非金属两大类。

金属料主要是指铁水(或生铁块),废钢和铁合金;

非金属料主要是指造渣材料、氧化剂、冷却剂和增碳剂。

3.1金属料

铁水是氧气转炉的基本原料,一般占金属料的70—100%,炼钢对铁水总的金属要求是:

硅、锰合适,硫、磷低,成分稳定,温度高,带入的渣量少。

硅是转炉炼钢的主要发热元素之一,铁水含硅量高则转炉热量来源增加,但铁水含硅过高,渣量增大,引起喷溅,使石灰耗量和吹损增加,且对炉衬损害大,因此要求铁水有适当的含硅量。

锰是有益元素,它将促进炼钢前期早化渣,减少石灰用量等,我国对氧气转炉用铁水的含锰量未作规定,一般使用的铁水含锰量在0.2~0.4%左右。

磷是高炉中不能去除的元素,由于其为有害元素,要求铁水含磷量低且相对稳定。

硫是炼钢要去除的有害元素之一,在炼铁过程中应尽量把硫去除到较低水平,或采用铁水炉外脱硫的方法,去除较大部分的硫。

铁水温度是铁水含物理热多少的标志,应努力保证入炉铁水温度大于1250℃,以保证炉内热源充足和成渣迅速。

上述各元素在铁水中含量及铁水温度还应保证相对稳定,以保证炼钢操作稳定,为炼钢自动化打下良好的基础。

废钢作为一种冷却剂加入炉内的金属料,一般加入量为30%以下,废钢质量对炼钢技术经济指标影响很大,来源又复杂,因此其管理和加工非常重要。

炼钢生产中广泛使用各种脱氧和合金化元素与铁的合金,如锰铁、硅铁、铬铁和复合脱氧剂以及铝、锰、镍、钛等金属,铁合金应合理选用以降低成本,使用前应烘烤,要纯净,不得混有其它杂物,块度要适当。

3.2非金属料

非金属料是在转炉炼钢过程中为了去除磷、硫等杂质,控制好温度而加入的材料,主要有造渣料,氧化剂,冷却剂,增碳剂等。

3.2.1造渣材料

石灰是炼钢方法基本的造渣材料,它由石灰石在竖炉或回转炉窑内用煤、焦碳、油、煤气等煅烧而成,来源广,价廉。

有相当强的脱磷和脱硫能力,不危害炉衬,石灰质量如何对炼钢操作影响很大,特别是转炉冶炼时间短,要在很短时间内造渣去除磷硫,保证各钢种质量,因而对石灰质量要求很高。

对石灰的要求是有效CaO含量高,硫含量低,残余CO2少,活性度高,块度适中,使用新鲜石灰。

石灰的活性是指石灰同其它物质发生反应的能力,用石灰的溶解速度来表示,对于转炉炼钢必须采用活性石灰才对生产有利,影响活性石灰生产的因素很多,其中有石灰石矿物结构,不同煅烧设备,煅烧温度及石灰存放时间带来的影响,生产中应严格控制石灰质量。

萤石(即CaF2)是炼钢过程的辅助材料,它可以提高炉渣的流动性,使CaO的熔点降低,加速石灰熔化,其通常用量为石灰量的0~15%。

但萤石用量过大,会加剧对炉衬的侵蚀程度,影响炉衬寿命,应严格控制其用量。

白云石的熔化温度比石灰低,采用白云石等含MgO的造渣材料,增加了渣中的MgO含量,减少炉衬中MgO向炉渣中转移,对保护炉衬起到有益的作用,而且能够促进转炉吹炼时前期化渣为脱磷创造条件。

另外还有将石灰和熔剂预先在炉外制备成低熔点的造渣材料,称为复合材料。

3.2.2氧化剂

现在氧气已成为各种炼钢方法中氧的重要来源。

一般要求氧气纯度>

98%,并脱除水份。

工业用氧是通过制氧机把空气中的氧气分离提纯制取的氧气使用压力为0.6~1.3Mpa,且要求氧压稳定,安全可靠。

作为氧化剂使用的铁矿石,要求含铁高,SiO2、磷和水份低,使用前要加热。

氧化铁皮又称铁鳞,是轧钢和锻钢过程中剥落下来的金属氧化物碎片,主要成分为FeO。

在转炉炼钢中主要作为辅助剂使用,对其要求是杂质含量少,不含油污、水份,使用前必须烘烤。

3.2.3冷却剂

转炉炼钢由于热量有富余,视原材料及设备条件不同可以加入30%以下的废钢,作为调整吹炼稳定的冷却剂,它可降低钢铁料,造渣材料和氧气的消耗,冷却效果稳定,

富铁矿、球团矿、烧结矿、氧化铁皮,主要是利用它们所含的FexOy氧化金属中的杂质时需吸收大量的热而作为冷却剂使用。

在缺乏废钢和富铁矿等原料的地方,可用石灰作为冷却剂。

3.2.4还原剂和增碳剂

电炉炼钢使用的还原剂和增碳剂有石墨电极、木炭、电石、硅铁等。

氧气转炉冶炼中、高碳钢时,一般用含碳分子的石油焦作增碳剂。

此外还有底部供气中使用的氮气和氩气,它们是制氧机制取氧气过程中的副产品,炼钢生产中要求氩气纯度99%以上,氮气纯度达99%,根据底部供气的不同还有天然气、CO2、CO等气体。

4.转炉炼钢车间与设备

氧气转炉炼钢法具有原材料适应性强,生产率高,成本低,可炼品种多且质量好的钢,投资省,建厂速度快等一系列优点,因而在世界范围内得到迅速发展,成为现代主要炼钢方法。

4.1转炉炼钢车间

转炉炼钢车间具有以下特点:

一、吹炼周期短,生产率高;

二、运输复杂,运输量大,其数量相当于钢产量的3~5倍;

三、温度高,烟尘大,需要高效能的通风除尘装置;

四、由于吹炼速度快,因此要有准确可靠的计量设备,炼钢车间流程如图6-2所示。

图6-2氧气转炉炼钢生产工艺流程示意图

从图6-2可知氧气转炉炼钢工艺主要由以下五个系统构成:

一、原料供应系统,即铁水、废钢、铁合金及各种散状材的储备和供应系统。

二、转炉的吹炼系统;

三、氧气供应系统。

四、烟气的净化与回收系统。

五、钢水的浇注系统。

我国多数转炉车间均采用以下两种布置方案:

两座转炉经常保持一座转炉吹炼,简称二吹一,三座转炉经常保持两座吹炼,简称三吹二。

炼钢生产有冶炼和浇注两个基本环节,转炉车间主厂房多数为三跨间:

一、原料跨,主要组织铁水和废钢的供应,炉渣及垃圾的运出;

二、转炉跨,主要布置转炉及倾动机构,在转炉作业平台上方多层工作平台安装辅助材料的供应设施,氧气系统以及全部废气处理设备;

三、浇注跨,将钢水通过连铸机浇注成钢坯。

4.2转炉炼钢设备

4.2.1转炉炉型及主要参数

合理的转炉炉型能适应金属、炉渣和炉气的运动,有利于提高供氧强度和减少喷溅。

转炉大小以公称容量表示,对公称容量的定义有几种,一般认为以炉子出钢量来表示较为合理。

转炉炉型按金属熔池形状的不同可以分为筒球型、锥球型和截锥型三种。

由于影响转炉生产的因素复杂多变和进行高温模拟试验相当困难,所以至今对转炉炉型设计及各部分尺寸的确定尚未成熟可靠的理论计算方法,主要通过考察和总结现有转炉生产操作情况和工艺制度及它们的技术经济指标,结合采用一些经验公式和进行一些可行的模拟试验来确定新炉的炉型和主要尺寸,即“依炉建炉”的方法。

转炉的主要参数如图6-3所示。

一、直径Do指转炉熔池在平静状态时,金属液面的的直径,它主要与金属装入量和吹氧时间有关。

二、熔池深度h指转炉熔池在评价状态时从金属液面到炉底的深度,为

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