现代转炉炼钢技术

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1、目录1.1转炉炼钢技术的发展11.1.1发展概要11.1.2转炉炼钢技术发展的进程11.1.3转炉炼钢技术的展望41.2顶底复合吹炼技术51.2.1复吹技术开发的历史背景51.2.2顶底复合吹炼技术的分类61.2.3复吹的主要技术特点61.2.4复吹冶金效果和经济效益81.3转炉基本操作工艺101.3.1装入制度101.3.2供氧制度111.3.3造渣制度111.3.4温度制度111.3.5终点控制与出钢合金化111.4典型钢种的冶炼要点及其质量121.5长寿命炉衬技术131.5.1溅渣护炉的基本原理141.

2、5.2溅渣护炉的技术要点141.5.3溅渣护炉的优点及负面影响161.6转炉节能和负能炼钢的实现181.6.1概述181.6.2转炉炼钢的热工特点181.6.3转炉炼钢的直接能源消耗191.6.4转炉能量的回收191.6.5转炉工序能耗计算191.6.6转炉炼钢的主要节能途径201.6.7转炉负能炼钢的实现211.7计算机控制炼钢211.7.1计算机控制炼钢的发展概要211.7.2计算机控制炼钢的优点211.7.3炼钢计算机控制系统的结构及其功能221.7.4静态和动态模型231.7.5计算机控制炼钢应具备的

3、条件261.8铁水预处理与转炉双联法炼钢261.8.1运载容器中的铁水预处理261.8.2转炉双联法3226现代转炉炼钢技术1.1转炉炼钢技术的发展1.1.1发展概要1855年，英国亨利.贝塞麦发明酸性空气底吹转炉，首次用铁水炼液态钢。1856年，RobertMushet向钢液内加Mn-Si-Fe进行脱氧，阻止浇注后凝固的钢锭产生蜂窝气泡，使钢锭能顺利进行热处理。1878年，英国人S.G.ThoMas发明碱性空气底吹转炉，以白云石加少量粘土作粘结剂制成炉衬，加石灰造碱性渣，解决了高磷铁水的脱磷问题。由于托马斯

4、炼钢法是空气底吹，[N]较高，易产生时效硬化现象。当时采用（1）富氧鼓风（O230-32%）；（2）混合气体（O250%，CO230-32%）；（3）氧气中加H2O。来降低钢中的[N]含量。上世纪40年代初大型空气机问世，随即产生了氧气顶吹转炉。首先在1847年瑞士人罗佰特（Robert）、杜勒（R.Durrer）在2.5吨转炉进行顶吹氧试验，于1848年3月试验成功。奥地利联合钢铁公司获悉并观察后：在奥地利林茨（Linz）2t和15t转炉上试验，于1949年10月成功。在林茨（Linz）新建30t转炉工厂，

5、于1952年开工生产。奥地利阿尔卑斯矿业公司在多那维茨（Donawitz）新建30t转炉工厂，于1953年投产生产，并命名为LD氧气顶吹转炉炼钢法。1967年，原联邦德国和法国建成氧气底吹转炉。由于从炉底吹入氧气，使冶炼过程更加平稳，脱碳能力强，有利冶炼超低碳钢种，铁和锰的氧化损失较氧气顶吹转炉小，也适用高磷铁水炼钢，这一工艺的出现受到炼钢界的普遍重视。1969年，原联邦德国采用钢包喷射冶金技术。1974年，英国首先在1.25t转炉上，1975年法国和卢森堡合作在65t转炉上先后试验成功顶底复合吹炼转炉炼钢。

6、1.1.2转炉炼钢技术发展的进程LD氧气顶吹转炉炼钢法自1952年诞生以来，半个多世纪的发展大致有以下特点：（1）LD基本炼钢技术的完善和转炉大型化的实现43这一技术发展过程主要在20世纪50年代初至60年代末完成。对于当时来说，这种技术的完善首先是为了安全、连续、稳定地进行炼钢生产的目的，其次再考虑进一步提高生产能力和品种适应的问题，因此这些基本炼钢技术的完善可归纳为[1]：1）氧枪的改进，单孔—→多孔枪头；2）OG法除尘系统的完善，开始回收煤气；3）扩大对原料的适应性，如高磷铁水的使用；4）品种扩大，低碳

7、到中、高碳及合金钢；5）炉料改进，提高炉龄，从开始的数百炉提高到数千炉。随着上述基本炼钢技术的不断完善，对转炉大型化提出了要求，以求更高的生产能力和经济效益。因此，在60年代初就出现了容量为200t的转炉，到60年代末就出现了300t或大于300t的转炉。众所周知，从70年代开始，容量为250～300t的转炉一直是当今世界转炉炼钢的主力炉型。（2）经验操作转变为科学控制炼钢这一技术发展过程主要完成于20世纪50年代末至70年代末。由于转炉炼钢反应速度快、时间短，很难采用取样分析的方法来监控炼钢过程，也无法直接

8、观察炉内的反应过程，而只能根据对火焰、声音第二次信息的观察体会逐步形成操作人员的经验，从而来调节反应过程和对终点的控制，这就是所讲的经验炼钢。约100年来，贝氏麦、托马斯转炉都是依靠经验来炼钢的。由于经验炼钢的局限性，自然提出了炼钢过程实施科学控制的要求。从经验炼钢到科学控制炼钢大约经历了以下几个历程：1）20世纪50年代末到60年代初，炼钢科学工作者利用热力学试验数据已能精确计算出炼钢过程化学反应