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”—脱S、脱P、脱Si。 2．1．1．2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。 2．1．1．3铁合金
杭钢转炉：Si-Ca；Si-Ca-Ba；Al-Ca；Mn-Fe。 2．1．2非金属材料 2．1．2．1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S、P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。 2．1．2．3冷却剂 2．1．2．4其他材料
1．增碳剂：固定碳高，灰分、挥发分和S、P、N等杂质含量低且干燥、干净、粒度适中。 2．氧化剂
2．2氧气顶吹转炉炼钢工艺 2．2．1一炉钢的吹炼过程
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。（高枪位）
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2）．吹炼中期任务：保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱C、S，均匀升温。（适当降低枪位） 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。（降枪） 2．2．2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
对氧化铁的分配影响：
2．2．6烧嘴的类型和特点 2．2．7枪位对吹炼过程的影响 1．枪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）.喷枪吹入的氧气流股；2）.炉内碳氧反应所产生的CO气泡。
“其具体枪位与搅拌的关系可参照硬吹与软吹” 2．氧枪与氧化铁的关系
参照硬吹与软吹对氧化铁的分配，同时，枪位不仅影响着FeO的生成速度还关系着它的消耗速度。
低枪位，FeO消耗>FeO生成→（FeO）↘；高枪位，FeO消耗 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 2）．氧气压力与喷枪高度 2．供氧操作：1）.恒压变枪；2）.恒枪变压；3）.变压变枪。 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出=T液+△T+△t1+△t2+△t3 其中：T出：出钢温度；T液：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。 2．2．12吹炼过程的温度控制 2．2．13过程中的温度控制 2．2．14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。 2．2．14．1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。 2．2．15脱氧合金化 2．2．15．1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 2．2．15．2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。 2．2．16吹损与喷溅 2．2．17操作事故与处理 2．2．17．1．常见事故产生原因 2．2．17．2．处理办法 2．3氧气转炉炼钢设备 2．3．1氧气转炉炼钢车间 2．3．1．1车间的组成和任务 2．3．1．2原料供应系统和转炉跨的布置 3 2．4氧气顶吹转炉设备 2．4．1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总/D壳 2．4．2倾动机构 2．5供氧供气设备 4
氧气顶吹转炉炼钢工艺及设备
