1、转炉炼钢工艺,炼钢基础理论,什么是钢 金属学认为: 0.0218% wc 2.11% 为钢,wc:铁碳合金中碳含量炼钢的基本任务是什么,通过哪些手段完成 炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧,去除有害气体和非金属夹杂物,提高温度,调整钢液成分。 供氧、造渣、搅拌、加合金是完成炼钢任务的手段。,炼钢基础理论,转炉炼钢用原材料有哪些炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。 主原料:铁水、废钢。 辅原料:石灰、萤石、白云石、合成造渣剂、铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿、氧气、氮气、氩气等。 铁合金:锰铁、硅铁、硅盟合金、硅钙合金、金属铝等。,工艺流程,工艺流程高炉铁水铁水预处理(脱硫)脱磷转炉
2、脱碳转炉精炼(RH/LF/CAS)浇铸,铁水预处理,铁水预处理采用机械搅拌脱硫工艺(KR法) 工艺流程 铁水扒渣 测温取样搅拌脱硫扒渣 测温取样常用的脱硫剂有苏打灰、石灰粉、电石粉和镁等几种。以上脱硫剂可以单独使用也可以几种配合使用。机械搅拌法的主要特点是:机械搅拌法具有良好的动力学条件,脱硫效率高。机械搅拌法对脱硫粉剂质量要求较为宽松。所使用的脱硫剂价格低廉,运输方便,使脱硫运行成本较低。机械搅拌法能有效防止回硫现象产生,脱硫效果稳定。,搅拌示意图,脱硫主要设备,铁水盛装及运输设备,搅拌器,搅拌器升降及旋转、更换设备,测温取样设备,扒渣设备,除尘设备等组成 。搅拌器升降及旋转设备在KR脱硫处
3、理站,搅拌系统是主体设备,搅拌器旋转装置安装于搅拌器升降小车上,通过连轴器将搅拌器轴与搅拌器旋转装置连接在一起。搅拌器升降小车的升降是通过搅拌器升降装置来实现的。备有钢丝绳过载及松弛检测器,以保证搅拌器升降的安全。搅拌器升降使用电动机驱动,紧急提升用气动马达将搅拌器从铁水罐中提出。搅拌器升降小车装有液压夹持装置,在搅拌器到达正常工作位时,液压装置工作夹持搅拌器升降框架,以避免搅拌时发生机械振动。,脱磷,铁水预脱磷方式主要有两种,一种是在铁水罐或混铁车内喷吹预脱磷,另一种是在转炉内进行预脱磷转炉内脱磷工艺的优点是: 1)为脱磷提供大的反应空间。转炉容量大,有充分的反应空间,能够生产高质量的低磷铁
4、水。 2)能够实现大气量底吹搅拌,创造良好的动力学条件,加速脱磷反应。 3)转炉脱磷由于时间短,可以和脱碳转炉形成一对一匹配,实现双联快节奏生产,提高车间的生产能力。 4)实现少渣冶炼,脱磷转炉和脱碳转炉的总渣量为70kg/t。 5)实现少渣冶炼,有利于锰的还原,可用部分锰矿代替锰铁,减少了铁合金耗量。 6)可以冶炼价格较低的高磷矿石,降低原料成本。,脱磷转炉系统,采用转炉铁水脱磷工艺,根据不同产品需求对铁水进行预脱磷处理,实 现经济、合理的生产流程,满足大批量、连续稳定生产高附加值产品的需要。 采用顶底复吹技术,顶吹氧气,底吹大气量氮气,加强熔池搅拌。 采用两级自动化控制系统,实现炼钢过程的
5、自动化控制,降低劳动强度,提高劳动生产率,为实现产品质量控制、跟踪管理创造条件。 运用长寿转炉设计技术,提高脱磷炉寿命。 脱磷炉设置两套氧枪升降及横移装置,互为备用。 采用机械化上修炉工艺。 脱磷炉出铁线上,设置铁水罐在线快速烘烤升温装置。 采用溅渣护炉技术,大幅度提高转炉炉龄。 采用干法煤气净化系统。 设置二次除尘系统及屋面除尘系统,对车间内各散尘点进行烟尘捕集,降低粉尘污染,实现绿色环保型生产。,脱碳转炉系统,转炉冶炼采用顶底复吹工艺,顶吹氧气,底吹惰性气体(N2/Ar),加强熔池搅拌,抑制喷溅,缩短吹炼时间,提高金属收得率和氧气利用率。 采用两级自动化控制系统,实现炼钢过程的自动化控制,
6、降低劳动强度,提高劳动生产率,为实现产品质量控制、跟踪管理创造条件。 采用副枪技术,提高冶炼终点目标命中率,为实现转炉炼钢标准化作业创造条件。同时也减轻工人的劳动强度,缩短冶炼周期,提高转炉生产能力。 转炉设置两套氧枪升降及横移装置,互为备用。可遥控进行换枪作业,缩短换枪时间,达到不间断生产的目的。 转炉炉体炉腹空冷系统采用管式结构,均匀、密集的风嘴布置,满足大风量的通过,并能全面地冷却整个炉腹部,提高冷却强度,降低炉壳温度,进而提高转炉炉壳的使用寿命。 采用上修炉工艺,机械化作业,降低劳动强度,提高工作效率,缩短修炉周期,减少维修人员,改善工作条件,确保工人安全。,脱碳转炉系统,采用溅渣护炉
7、技术,大幅度提高转炉炉龄。 采用全汽化冷却烟道系统,提高蒸汽回收量。 采用干法除尘一次烟气净化系统,降低烟尘排放量,提高煤气回收量,达到降低环境污染和节能降耗的目的。 设置二次除尘系统及屋面除尘系统,对车间内各散尘点进行烟尘捕集,降低粉尘污染,实现绿色环保型生产 散状料和铁合金上料利用皮带运输系统,输送到转炉跨高位料仓和中位合金料仓,再通过加料系统直接加入到转炉和炉下钢水罐中,提高操作自动化水平。 转炉出钢线上,设置专用钢水罐在线快速升温装置,做到红包出钢,降低转炉出钢温度,提高炉衬和罐衬寿命,降低耐材消耗。 采用钢水罐内衬整体浇注技术,提高钢包寿命、降低耐火材料消耗。,转炉的组成部分,转炉有
8、哪几部分组成 炉帽:上设出钢口。 炉身:与炉帽的外壳是一个整体。 炉底:分为固定式炉底和可拆卸炉底。 托圈、耳轴:是支撑转炉炉体和传递倾动力矩的构件。 倾动机械:主要由驱动电机、制动器、一级减速器和末级减速器组成。,顶底复合吹炼工艺,顶底复合吹炼工艺也称复吹工艺,就是从转炉熔池的上方供给氧气,即顶吹氧,从转炉底部供给惰性气体或氧气,在顶、底同时进行吹炼的工艺。复吹工艺兼有顶吹工艺与底吹工艺两者之优势。转炉冶炼采用顶底复吹工艺,顶吹氧气,底吹惰性气体(N2/Ar),加强熔池搅拌,抑制喷溅,缩短吹炼时间,提高金属收得率和氧气利用率。,顶吹,氧枪系统一座炉设两根氧枪,两根氧枪分别安装在各自的升降、横
9、移装置上,互为备用,便于维护检修和不间断生产。通过其横移装置,实现氧枪迅速而准确的更换。氧气在阀门站经压力和流量调节后供给氧枪。两根氧枪共用一套氧气供应系统,通过快速切断阀门进行切换。氧气阀门站设在加料跨屋架上面。,氧枪,参数 氧枪外径: 299mm/406.4mm 氧枪长度: 25000mm 喷嘴型式: 5孔拉瓦尔 吹炼氧气压力: 1.21.6MPa 冷却水流量: 300400m3/h 冷却水压力: 1.01.2MPa 冷却水入口温度: 35 氧枪喷头设计平均寿命: 200次,氧枪图片,氧枪控制点,转炉吹炼过程中氧枪的控制点有哪些 根据需要转炉在吹炼过程中氧枪处于不同的位置为转炉的各操作点的
10、位置 氧枪各操作点的确定原则: 最低点:是氧枪的最低极限位置,取决于转炉公称吨位。 吹炼点:是转炉进入正常吹炼时氧枪的最低位置,也称吹氧点。 关氧点:此点低于开氧点位置,氧枪提升至此点氧气自动关闭。 变速点:氧枪提升或下降至此点,自动改变运行速度。 等候点:等候在转炉炉口以上,此点的位置以不影响转炉倾动为准。 最高点:指生产时氧枪的最高极限位置,应高于烟罩氧枪插入孔的上缘。 换枪点:更换氧枪的位置,它高于氧枪最高点的位置。,底吹,底吹示意图,副枪,副枪装置用于在转炉吹炼后期或停吹后测定钢水温度、碳含量、氧含量和取样等,为转炉提供了一个有效的工具,使其能在不间断吹炼的情况下进行熔池温度的测量和取
11、样,以配合计算机实现对转炉冶炼的动态控制。功能 测定钢水温度 测定钢水含碳量 测定钢水含氧量 取样供分析钢水化学成分 测定熔池液面高度 根据测量数据,自动计算原料加入量、吹氧制度、底吹控制等参数,实现动态自动化炼钢。,副枪组成部分,副枪本体设备包括副枪枪体、副枪升降小车、升降传动装置及旋转机构、副枪枪体旋转矫直机构、副枪探头、副枪密封刮渣装置,副枪探头存储装卸机构等装置,副枪升降及旋转设备,副枪升降装置副枪升降采用双钢丝绳电动卷扬装置。在两根钢丝绳的固定端各装有一个测力传感器,以检测松绳或超载张力,并与提升电机联锁。副枪升降小车设置有楔块安全制动器,防止钢丝绳松弛或断裂时掉枪,可保证小车事故下滑时自动刹车,且制动冲击较小。提升电机及卷扬装置安装在旋转框架顶部的卷扬平台上。 副枪旋转装置副枪旋转装置分旋转架和驱动马达系统两部分组成,副枪旋转台架上安装有升降导轨、升降小车、钢丝绳导向滑轮组及冷却水、气配管等。旋转用驱动马达安装在厂房平台上,通过滑轮和钢丝绳与升降小车相连。,探头,类型: 测温定碳取样探头 测温定氧取样探头 测温探头 液面测定探头,投料,汽化冷却,精炼、连铸,出钢之后,对钢水进行精炼(RH、CAS、LF) ,然后进入连铸铸钢。,