炼钢工艺流程及典型案例介绍

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1、炼钢培训讲义1目录第一章：炼钢主要任务、反应原理及工艺流程第二章：氧气转炉的主要任务、附属设备第三章:精炼炉第四章：连铸（铁包、钢包、中间包）第五章：氧气转炉喷溅的控制2炼钢的主要任务是将铁水、废钢等炼成具有所要求化学成分的钢，并使其具有一定的物理化学性能和力学性能，主要的任务概括为“四脱、两去、两调整”“四脱”：脱碳、脱硫、脱磷、脱氧；“两去”:去除有害气体、去除有害杂质；“两调整”：调整钢液温度，调整合金料成分。⑴脱碳并将其含量调整到一定的范围。钢中含碳量增加，则硬度、强度、脆性都将提高，而延展性能将下降；反之，含碳量减少，则硬度、强度下降，而延展性提高。所以，炼钢过程必须按钢种规格将碳氧

2、化至一定范围。⑵去除杂质，主要包括：①脱磷、脱硫：对绝大多数钢种来说，P、S均为有害杂质，P可引起钢的冷脆，而S则引起钢的热脆，因此，要求在炼钢过程中尽量除之。第一章炼钢的主要任务硫、磷、氧、氮和夹杂物3②脱氧：由于在转炉冶炼过程中，向熔池中输入大量的氧以氧化杂质，致使钢液中溶入一定量的氧，它将大大影响钢的质量。因此，需降低钢中的含氧量。一般是向钢液中加入比铁有更大亲氧力的元素来完成（如Al、Si、Mn等合金）。③去除气体和非金属夹杂物：钢中气体主要指溶解在钢中的氢和氮；非金属夹杂物包括氧化物、硫化物、磷化物、氮化物以及它们所形成的复杂化合物。在转炉冶炼中，主要靠碳—氧反应时产生CO气泡的逸出

3、，引起熔池沸腾来降低钢中气体和非金属夹杂物。⑶调整钢液成份和温度。为保证钢的各种物理、化学性能，除控制钢液的碳含量和降低杂质含量外，还应加入适量的合金元素使其含量达到钢种规格范围；为保证钢液能顺利浇铸，根据冶炼过程的要求不断将钢液温度调整到合适的范围。⑷将钢液浇铸成质量合格的钢坯。通过连铸，将钢液浇铸成各种不同断面、不同尺寸的质量合格的钢坯。炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、升温、搅拌等手段完成炼钢基本任务第一章炼钢的主要任务4脱碳主要任务脱磷、脱硫脱氧合金化去气和夹杂提高温度措施炼钢过程使用氧化剂，如吹入氧气，加入铁矿石等措施措施措施措施使用造渣剂造好渣加入脱氧剂、合金料利用碳氧反应氧气转炉炼

4、钢：铁水的物理热和化学热，不需外来热源第一章炼钢的主要任务：51.2炼钢反应的原理炼钢的化学反应：（1）硅的氧化与还原[Si]+{O2}＝(SiO2)[Si]+2(FeO)＝(SiO2)+2[Fe]（2）锰的氧化与还原[Mn]+[FeO]＝(MnO)+[Fe]（3）脱碳反应[C]+[O]＝{CO}（4）脱磷反应[P]+2(FeO)=(P2O5)+2Fe2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5Fe（5）脱硫反应[FeS]+(CaO)＝(CaS)+(FeO)[FeS]+(MnO)＝(MnS)+(FeO)[FeS]+(MgO)＝(MgO)+(FeO)6项目钢生铁碳(质量分数)

5、≤2％，一般0.04～1.7％＞2％，一般2.5～4.3％硅、锰、磷、硫含量较少较多熔点1450～1530℃1100～1150℃机械性能强度、塑性、韧性好硬而脆，耐磨性好可锻性好差焊接性好差热处理性能好差铸造性好更好1.3钢和生铁的主要区别钢和生铁最根本的区别是含碳量不同，钢中含碳量≤2％，生铁含碳量＞2％。71.4炼钢生产工艺及主要设备流程图8工艺流程图合格废钢（计量后）高炉铁水600吨混铁炉75（150）t氧气顶吹转炉炉外精炼炉外精炼5流方坯连铸机双流板坯连铸机合格铁水（计量后）造渣(合金)料1.5炼钢生产工艺流程9第二章氧气转炉主要任务氧气转炉的主要任务：以铁水和废钢为原料，向转炉熔池吹

6、入氧气，使杂质氧化，杂质元素氧化热提高钢水温度，一般在25-35分钟内完成一次精炼的快速炼钢法。包括混铁炉、顶底吹转炉和炉后喂丝机三个部分。特点：钢中气体含量少Ni、Cr、Mo、Cu、Sn等残余元素含量低原材料消耗少，热效率高，成本低102.1氧气转炉主要设备混铁炉：高炉和转炉之间的炼钢辅助设备。主要用于调节和均衡高炉和转炉之间铁水供求的设备，保证不间断地供给转炉需要的铁水，铁水在混铁炉中储存和混匀铁水成份及均匀温度，对转炉炼钢非常有利。铁出铁铁炉转炉兑铁112.1氧气转炉炉体结构（主体结构）12炉底结构有两种类型，即固定式炉底和可拆卸式活底。炉壳要具有足够的强度和刚度，一般采用低合金钢容器钢

7、板制作。托圈、耳轴是用以支撑炉体和传递动力矩的机构。转炉和托圈的全部载荷都通过耳轴经轴承座传递给地基炉底结构有两种类型，即固定式炉底和可拆卸式活底。2.2氧气转炉炉体结构132.2氧气转炉炉体结构（倾动机构）倾动机构：能使转炉炉体正反旋转360度，在启动、旋转和制动时，能保持平稳，并能准确的停在要求的位置上，安全可靠。电动机减速装置内衬：绝热层永久层填充层工作层142.3氧气转炉主要设备（氧枪）氧