钢铁冶金概论-炼钢-转炉炼钢ppt课件.ppt

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1、钢铁冶金概论——转炉炼钢4.转炉炼钢氧气转炉的种类氧气顶吹转炉氧气底吹转炉氧气顶底复合转炉4.1顶吹氧气转炉炼钢一、概况1.车间内转炉的配置铁水－转炉－精炼－连铸溅渣护炉前：3吹2，2吹1（配置待吹转炉）溅渣护炉技术的采用:3吹3，2吹2等(无待吹转炉)提高了转炉的利用率及整个车间的效率2、生产特点：(1)钢中气体含量少(2)主要原料为铁水(3)原料耗能少，热效率高，成本低；(4)原料适应性强(5)基建投资少，建设速度快。3、冶炼一炉钢水的基本环节：兑铁水、加废钢；(2)下枪，加第一批渣料；(3)供氧，点火（分批加其余渣料）；

2、(4)停止供氧，出钢，脱氧合金化；(5)补炉，溅渣护炉。4、设备供料设备铁水：铁水包、鱼雷罐车（混铁车）、混铁炉废钢：废钢槽、吊车散装料：皮带上料、料仓、称量漏斗、溜槽铁合金：类似散装料(2)转炉炉体构成：1)炉底:截锥形、球冠形(大型转炉)2)炉帽：截锥形3)炉身：圆柱形4)出钢口:炉帽与炉身的连接处炉型：(按金属熔池分)1)筒球形：大中型转炉(易砌筑)2)锥球形：中小型转炉(熔池深)3)截锥形：小炉子(易砌筑)枪身：三层同心套管(3)氧枪作用：供氧喷头：一般3～5个喷孔，每个喷孔的形状为拉瓦尔形状以产生超音速射流。结构：

3、枪身＋喷头M=1音速M<1亚音速M>1超音速超音速射流的区域区分：1等速区2超音速区3亚音速区(5)辅助设备各种耐火材料的砌筑、修理、烘烤、运输。(4)净化系统冷却、除尘1)枪位(H)：喷头断面与熔池液面的距离；根据炉的大小：1.0～1.5米2)冲击面积、冲击深度凹坑：最大截面积，S深度，hh＝f(H)。1、对熔池的物理作用二、氧气射流对熔池的作用3)冲击深度、冲击面积的意义冲击深度：反映熔池运动状况；冲击面积：反映表面氧化区域的大小；渣中(FeO)的多少；4)枪位对冲击深度、冲击面积的影响高枪位，S大、h小反应界面较大，熔池

4、运动平缓低枪位，S小、h大反应界面较小，熔池运动剧烈;软吹：软吹是指枪位较高或氧压较低的吹炼模式。在软吹时，氧气流股对熔池的冲击力减小，冲击深度变浅，冲击面积加大，反射流股的数量增多，对于熔池边面搅动有所增强，脱碳速度缓慢，因而对熔池内部的搅动相应减弱，熔渣中TFe含量有所增加。硬吹：硬吹是指枪位低或氧压高的吹炼模式。当采用硬吹时，氧气流股对熔池的冲击力大，形成的冲击深度较深，冲击面积相对较小，因而产生的金属液滴和氧气泡的数量也多，气—熔渣—金属乳化充分，炉内的化学反应速度快，特别是脱碳速度加快，大量的CO气泡排出，熔池搅动强

5、烈，熔渣的TFe含量较低。5)其他因素对冲击深度、冲击面积的影响单孔和多孔喷枪多孔，S大、h小。单孔，S小，h大2、氧气射流对熔池的化学作用1)直接氧化和间接氧化a.直接氧化O2＋C、Si、Mn、P（Cr、Ti）b.间接氧化Fe＋1/2O2=(FeO)(FeO)：进入熔池内部[O]+C、Si、Mn、P(FeO)＋C、Si、Mn、P4(FeO)＋O2＝2(Fe2O3)，(Fe2O3)＋C、Si、Mn、P。供氧、化渣C、Si、Mn去[P]、[S]2)氧枪枪位对熔池供氧化渣的影响a.高枪位：S大，渣中(FeO)高，有利于化渣；h小，

6、熔池内部供氧不足，C、Si、Mn的氧化速度小；熔池相对比较平静S小，渣中(FeO)少，化渣不利，出现返干；b.低枪位h大，熔池内部供氧充足；C、Si、Mn的氧化速度加快；熔池运动相对剧烈。三.氧气顶吹转炉的吹炼过程和钢渣成分变化1、吹炼过程枪位变化t(时间)H压枪提枪初期2－4min：提枪，快速化渣，Si、Mn氧化，P少量氧化,(2)中期10－15min：压枪，主要进行脱C反应，会有回锰(3)后期4－6min：脱C反应结束，P、Mn进一步氧化；压枪后，由于前期形成的(FeO)也参与了脱碳反应，导致(FeO)下降，从而炉渣流动

7、性下降，即返干，故又需提枪；(4)出钢前，为进一步提高金属的收得率，还可压枪。化渣脱[C]压枪预防返干化渣出钢前提枪Si：吹炼初期，Si剧烈氧化至痕迹Mn：初期，Mn迅速氧化，中期出现回锰（C-O反应）后期，Mn再次被氧化.C：初期脱碳速度vC慢，Si、Mn氧化占主要，中期vC↑，C氧化为主；P：初期，钢中含有Si、Mn，基本不脱磷；中后期，CaO溶解，[Si、Mn]下降，P迅速氧化；后期，随炉温升高，[P]变化平缓，出现回磷；S：从初期到中后期平缓的变化，脱硫率ηS<30%，2、钢液成分的变化3、炉渣成分变化SiO2：初期即

8、达到最大百分含量，以后含量值随CaO、MnO等增加而下降；MnO：初期达到较大百分含量，中后期由于回锰含量下降；P2O5：初期含量逐步增加，中后期以后逐步下降（C－O反应，回磷）；FeO：初期达到最大含量，中期以后下降，后期增加。4、钢中氧含量的变化初期，上升；Si－O、Mn