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实习报告目录第一部分 转炉部分- 1 -1 引言- 1 -2 炼钢用原材料- 1 -2.1 主原料- 1 -2.2 辅原料- 4 -2.3 铁合金- 5 -3 转炉炉体特征- 5 -4 冶炼工艺- 7 -4.1 装入制度- 7 -4.2 供氧制度- 8 -4.3 造渣制度- 12 -4.4 温度制度- 12 -4.5 终点控制及脱氧合金化制度- 12 -4.6 副枪- 13 -4.7 转炉操作十三不准- 15 -5 转炉炉衬及炉衬寿命- 15 -5.1 转炉炉衬- 15 -5.2 炉衬损坏的原因- 15 -5.3 溅渣护炉技术- 16 -6 环境保护- 16 -6.1 烟气、烟尘的特征- 17 -6.2 烟气烟尘净化回收系统主要设备- 17 -6.3 烟气及烟尘的综合利用- 18 -7 问题及建议- 18 -7.1 入炉铁水温度不稳定- 18 -7.2 氧枪的粘枪率较高- 19 -7.3 枪位操作没有固定模式- 20 -7.4 底吹气体全程吹氮- 20 -7.5 喷溅- 21 -7.6 一次拉碳成功率不是太高- 22 -7.7 脱氧合金化方面存在的问题- 22 -7.8 挡渣命中率还不是太高- 23 -7.9 炉口粘渣- 23 -7.10 副枪探头的运送不够便捷- 23 -8 结论- 24 -9 附录- 25 -9.1. LG420CL试制工艺操作要点- 25 -9.2 S275JR试制工艺操作要点- 26 -9.3供中宽带Q235C操作要点- 28 -9.4 SPHC操作要点- 29 -第二部分 精炼部分- 31 -一 LF精炼- 31 -1 引言- 31 -2 钢水入站准备- 31 -2.1 钢包准备- 31 -2.2 渣洗- 31 -3 LF设备构成- 32 -3.1 钢包- 32 -3.2 水冷炉盖- 33 -3.3 电极- 33 -3.4 吹氩装置- 33 -3.5 上料系统- 34 -3.6 除尘系统- 34 -3.7 喂丝机- 34 -4 LF精炼工艺- 34 -4.1 吹氩搅拌- 35 -4.2 白渣操作- 36 -4.3 埋弧加热- 38 -4.4 调整成分- 39 -4.5 钙法处理- 39 -4.6 测温取样- 40 -4.7 钢包出站- 41 -4.8 工艺小结- 41 -5 LF与转炉和连铸的关系- 42 -5.1 LF在转炉和连铸之间所起的作用- 42 -5.2 LF与转炉之间的联系- 42 -5.3 LF与连铸之间的联系- 43 -6 总结- 43 -二 RH精炼- 44 -1 引言- 44 -2 RH设备组成- 44 -2.1 真空室及附属设备- 44 -2.2 真空排气装置- 46 -2.3 气体冷却器- 46 -2.4 钢包和钢包车及液压站- 47 -2.5 合金加料系统- 47 -3 RH精炼工艺- 48 -3.1 真空循环原理- 48 -3.2 真空处理前的准备- 49 -3.3 真空度- 49 -3.4 温度补偿- 50 -3.5 测温取样- 51 -3.6 其他- 51 -4 RH法的精炼效果- 53 -5 存在的问题及原因分析- 53 -6 总结- 54 -第三部分 连铸部分- 55 -1 前言- 55 -2 设备组成- 56 -2.1 钢包及钢包回转台- 56 -2.2 中间包及中间包车- 57 -2.3 结晶器- 60 -2.4 二次冷却系统- 61 -2.5 拉坯矫直装置- 63 -2.6 引锭装置- 63 -2.7 铸坯切割装置- 64 -2.8 去毛刺装置- 64 -3 连铸工艺与操作- 65 -3.1 连铸钢液成分的控制- 65 -3.2 连铸钢液纯净度及脱氧的控制- 66 -3.3 连铸钢液温度控制- 67 -3.4 中间包冶金和结晶器冶金- 69 -3.5 连铸拉速的控制- 70 -3.6 保护浇注- 70 -3.7 二次冷却- 72 -4 总结- 73 -5 附录- 73 -5.1 1#连铸机- 73 -5.2 3#连铸机的主要工艺参数- 76 - 79 -银山型钢炼钢厂实习报告技术研发中心本实习报告将主要对过去一年时间里的实习结果进行总结，对转炉、精炼和连铸的设备和工艺加以阐述。本文主要分为三部分来进行阐述，转炉部分、精炼部分、连铸部分，其中精炼部分又分为LF精炼和RH精炼。这三部分也是一个炼钢厂的核心部分，转炉、精炼和连铸的设备和工艺水平反映了一个炼钢厂的综合实力。下面将分别介绍我实习中对这三部分的认识。第一部分 转炉部分1 引言银山型钢炼钢厂有三个120t的顶底复吹转炉。复合吹炼法利用底吹气流克服顶吹氧流对熔池搅拌不足的弱点，可使炉内反应接近平衡，铁损失减少；同时又保留了顶吹氧气容易控制造渣过程的优点。因而具有比顶吹和底吹都好的经济技术指标，成为氧气转炉炼钢的发展方向。同时，银山型钢炼钢厂的三个转炉均采用了溅渣护炉技术，使炉龄大大提高。我在银山型钢炼钢厂实习了将近两个月了。在这两个月内，我对转炉炼钢的整个工艺流程有了十分清晰的认识。通过向工人师傅们的学习，我也了解到了炼钢的关键所在和应该注意的事项。本实习报告主要从炼钢用原料、炉体、冶炼工艺、转炉炉衬及炉衬寿命、环境保护、目前存在的问题和解决问题的建议等方面加以阐述，同时本文也将附上与转炉炼钢有关的一些附件以供参考。2 炼钢用原材料炼钢用原材料一般分为主原料、辅原料和各种铁合金。2.1 主原料炼钢用主原料为铁水和废钢。2.1.1 铁水铁水一般占转炉装入量的70%100%。银山型钢炼钢厂2#炉一般铁水加入量为120吨，废钢装入量为25吨。其铁水装入量占总装入量的82.76%，废钢占17.24%。铁水的物理热和化学热是转炉炼钢的基本热源。因此，对入炉铁水的温度和化学成分有一定的要求。我国规定，入炉铁水的温度应大于12500C，且要稳定，以利于转炉的热行，成渣迅速，减少喷溅。为了保证铁水在输送过程中温降不致于太大，应用混铁车或混铁炉供应铁水。银山型钢炼钢厂的三个转炉均采用混铁炉来供应铁水。入炉铁水的化学成分主要是指Si、Mn、P、S的成分，对其要求如下： 硅（Si）硅是炼钢过程的重要发热元素之一，硅含量高，热来源增多，能够提高废钢比。有关资料认为，铁水中Si每增加0.1%，废钢比可提高1.3%。铁水硅含量视具体情况而定。Si氧化生成的SiO2是炉渣的主要酸性成分。因此铁水的硅含量是石灰消耗量的决定因素。目前我国的废钢资源有限，铁水中Si=0.50%0.80%为宜。通常大中型转炉用铁水硅含量可以偏下限；而对于热量不富余的小型转炉用铁水的硅含量可以偏上限。过高的硅含量，会给冶炼带来不良后果，主要有以下几个方面： 增加渣料消耗，渣量大。过大的渣量容易引起喷溅，喷溅带走热量，并加大金属损失。 加剧对炉衬的冲蚀。 初期渣中SiO2超过一定数值时，影响石灰的渣化，从而影响着成渣速度，也影响着P、S的脱除，延长了冶炼时间。 锰（Mn）铁水锰含量对冶炼有益，促进初期渣早化，改善熔渣流动性，利于脱硫和提高炉衬寿命；减少氧枪粘钢；还利于提高金属收得率；同时终点钢中余锰高，能够减少合金用量等。当前使用较多的为低锰铁水， 一般铁水中Mn=0.20%0.40%。银山型钢炼钢厂转炉入炉铁水的Mn含量基本上维持在0.32%左右。 磷（P）磷是强发热元素， 通常是冶炼过程要去除的有害元素。转炉的脱磷效率在85%95%，铁水中磷的含量越低，转炉工艺操作越简化，并有利于提高各项技术经济指标。铁水中磷来源于铁矿石，根据磷含量的多少，铁水可以分为以下三类：P0.30% 低磷铁水；P=0.30%1.00% 中磷铁水；P1.50% 高磷铁水。银山型钢炼钢厂转炉用铁水的磷含量为0.80%左右，属于中磷铁水。 硫（S）除了含硫易切钢（要求S=0.08%0.30%）以外，绝大多数钢中硫是有害元素。转炉中硫主要来自于金属料和熔剂材料等，而其中铁水的硫是主要来源。在转炉内氧化气氛中脱硫是有限的，脱硫效率有35%45%。近些年来由于低硫S0.01%的的优质钢的需求量急剧增长，因此用于转炉炼钢的铁水要求S0.02%，有的要求甚至更低。银山型钢炼钢厂转炉用铁水硫含量为0.025%左右。同时要求铁水入炉之前应扒渣，渣厚不能过厚。银山型钢炼厂将入炉铁水的渣厚控制在100mm左右。下面将银山型钢炼钢厂入炉铁水的基本情况列于表1。表1 银山型钢炼钢厂入炉铁水基本情况铁水量/t温度/0C化学成分/%渣厚/mmSiMnPS12113710.700.340.870.0369512113240.630.340.690.0299512112700.460.340.770.03590121.413380.630.320.800.02610012112630.560.330.760.02410012113600.730.340.820.0339512113420.670.300.830.00910012113790.690.330.770.024120120.812600.730.330.900.0289512113100.690.340.840.018100从表中可以看出，铁水的装入量稳定在121吨左右，温度稳定在13000C左右，波动较大。Si含量波动在0.60%左右，Mn含量波动在0.32%左右，P含量波动在0.80%左右，硫含量含量波动0.025%左右，基本符合入炉铁水的要求。2.1.2 废钢废钢是转炉炼钢的主原料之一，是冷却效果稳定的冷却剂。通常占装入量的30%以下。适当地增加废钢比，可以降低转炉钢消耗和成本。银山型钢炼钢厂入炉废钢维持在17.24%左右。废钢的外观形状尺寸、质量和入炉数量对炼钢的正常操作、产品质量，甚至炉衬寿命都有重要影响。所以，对转炉炼钢用废钢应有一定要求。其要求如下： 废钢的外形尺寸和块度应保证能从炉口顺利加入转炉。废钢单重不能过重，以便减轻对炉衬的冲击。同时在各吹炼期必须全部熔化。轻型废钢和重型废钢合理搭配使用。 废钢中不得混有铁合金。严禁混入铜、锌、铅、锡等有色金属和橡胶，不得混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。废钢中的硫、磷含量均不得大于0.050%。 废钢应清洁干燥，不得混有泥沙、水泥、耐火材料、油物、珐琅等，不能带水。 废钢中不能夹带放射性废物，严禁混有医疗临床废物。 废钢中禁止混有其浸出液中pH值大于等于12.5或小于等于2.0的危险废物。 不同性质的废钢应分类存放，以免混杂，如低硫废钢，超低硫废钢，普通废钢等。2.2 辅原料2.2.1 石灰石灰的主要成分CaO，是炼钢的主要造渣材料，具有脱P、脱S能力，也是用量最多的造渣材料。其质量好坏对冶炼工艺操作，产品质量和炉衬寿命有着重要影响。石灰的渣化速度是转炉炼钢过程成渣速度的关键。所以炼钢用石灰除了有效CaO含量要高，SiO2和S含量低，适当的块度要求外，对其活性度也提出要求。活性度大的石灰反应的能力强，成渣速度快。2.2.2 萤石萤石的主要成分是CaF2。纯CaF2熔点在14180C，萤石中还有其他杂质。因此熔点还要低些。造渣加入萤石可以加速石灰的熔解，萤石的助熔作用是在很短时间内能够改善渣的流动性。但过多的萤石用量，会产生严重的泡沫渣，导致喷溅，同时加剧炉衬的损坏，并污染环境。转炉炼钢用萤石的CaF2应大于85%；SiO25.0%，S0.10%，块度在540mm，并要干燥清洁。2.2.3 生白云石生白云石即天然白云石，主要成分是CaMg(CO3)2。焙烧后为熟白云石，其主要成分为CaO和MgO。自20世纪60年代初开始应用白云石代替部分石灰造渣技术，其目的是保持渣中有一定的MgO含量，以减轻初期酸性渣对炉衬的侵蚀，提高炉衬寿命。实践证明效果很好。生白云石也是溅渣护炉的调渣剂。银山型钢炼钢厂就是用白云石来调节渣中的MgO含量的，其溅渣护炉用的渣中MgO含量通常为8%左右。2.2.4 污泥块污泥块作为辅助原料其加入量并不大，它在炼钢中起的作用主要是冷却作用。其成分主要是铁的氧化物和CaO。它是转炉炼钢的烟尘收集后再加入石灰经烧结压制而制成的，主要来原于炼钢的烟尘。2.3 铁合金吹炼终点要脱除钢中多余的氧，并调整成分达到钢种规格，需要加入铁合金以脱氧合金化。转炉常用的合金有Fe-Mn、Fe-Si、Mn-Si合金、Ca-Si合金、铝、Fe-Al、Ca-Al-Ba合金、Al-Ba-Si合金等。此外，还有其他一些材料，如增碳剂、焦炭、氧气、氮气等。其中增碳剂用来调整钢中碳含量，使其达到要求；焦炭主要用于开新炉时烘烤炉衬；氧气是炼钢吹炼的主要氧化剂；氮气是底部供气的主要气体和溅渣护炉用气体3 转炉炉体特征 公称容量：120t。同时允许一定的过装量，其实际装入量可以达到146t左右（其中废钢和生铁25吨左右，铁水121吨左右）。 炉膛：直径4.8m。理想状态下炉膛直径为4.8m，但在平常状态下其直径要大于4.8m，以4.83m居多。 炉底：理想状态下是7.6m,但工作后炉底会有所改变。目前炉底为7.57m。 吹炼工艺：采用顶底复吹的吹炼工艺。顶部吹氧气，底部吹氮气。吹炼时氧气的压力小于1.0MPa,采用变压变枪操作。氧气流量在吹炼时为13558Nm3/h（在吹炼过程会有所变化）。 吹炼时间：我记录的一个原始数据是17分11秒。通过我的观察，吹炼时间基本上维持在17分左右，少的可到15分甚至14分多，多的可到19分甚至可到20分还多。这与物料情况和冶炼的钢种有关。 氧枪：银山型钢炼钢厂的三个转炉均配置了两个氧枪，南枪和北枪。氧枪喷嘴是拉瓦尔管型结构，有五个喷孔，均匀分布于喷嘴的四周。氧枪直径270mm。 底部供气元件：采用环缝管结构的喷嘴，有六个喷孔。炉体的结构特征如图1所示：1-氧枪；2-气体控制板；3-气体分配站；4-储存罐；5-底部供气喷孔；6-炉帽；7炉身；8-炉底；9 出钢口图1转炉炉型示意图银山型钢炼钢厂的三个转炉都是顶底复吹转炉，且炉型结构属于锥球型。银山型钢炼钢厂的2#炉的标准熔池深度为1.3m，炉容比为0.90m3/t左右。炉子底部全程吹氮。虽然银山型钢炼钢厂的三个炉子都通有氩气，但是由于氩气的成本较高，因而氩气阀始终关闭，炉子底部全程吹氮进行搅拌。表2是底吹气体各模式条件下各阶段的流量的设定值，由计算机自动控制。表2 各模式各阶段流量设定值(单位：m3)阶段模式兑铁装料吹炼期（顶枪吹氧）测温取样点吹测温取样出钢溅渣倒炉等待1234A220348348261348261480261348480261261B220300400400580400580400480220220220C300300400500400300480300220220261348D261480261261696261800261261480261261E261348348348522261580261261480261261F261348348261348261480261261480261261底吹气种N2N2N2ArArArArArArN2N2N2底吹模式一般采用D模式。从表中可以看出，底部设定值中是有Ar的，但在实际中全部吹的都是氮气。同时，还要补充说明的是，吹炼和溅渣护炉用的是同一支喷枪（氧枪），氧气和氮气之间可以相互切换。9月20日，银山型钢炼钢厂2#炉开始大修。至此，银山型钢2#炉共冶炼了26668炉钢，其炉龄达到26668炉。4 冶炼工艺炼钢的基本任务是：脱碳、脱磷、脱硫；去除有害气体和夹杂；提高温度；调整成分。炼钢过程通过供氧、造渣，加合金搅拌、升温等手段完成炼钢的基本任务。为了顺利完成转炉炼钢的基本任务，转炉炼钢冶炼通常采用五大制度：装入制度、供氧制度、造渣制度、温度制度、终点控制及脱氧合金化制度。同时本部分也将对副枪作一简单的阐述。4.1 装入制度装入制度就是确定转炉合理的装入量，合适的铁水废钢比。转炉的装入量是指主原料的装入数量，它包括铁水和废钢。实践证明每座转炉都必须有个合适的装入量，装入量过大或过小都不能得到良好的技术经济指标。若装入量过大，将导致吹炼过程的严重喷溅，造渣困难，延长冶炼时间，吹损增加，炉衬寿命降低。装入量过小时，不仅产量下降，由于装入量少，熔池变浅，控制不当，炉底容易受氧气流股的冲击作用而被损坏，甚至使炉底烧穿，进而造成漏钢事故，对钢的质量也有不良影响。银山大型2#转炉的装入量为146t左右，其中废钢25t左右，铁水121t左右。在正常冶炼时废钢和铁水的加入顺序是先加废钢再兑铁水。但补炉后的第一炉钢采用先兑铁水再加废钢的装入顺序。同时，在冶炼时为了通过测液面来确定枪位也采用先兑铁水后加废钢的的装入顺序。铁水和废钢的具体装入量见表3。表3 铁水和废钢的装入情况铁水/t废钢/生铁（t）铁水温度/0C120.825.88/18.38138212123.1/17.8133312125.7/19.51284120.826.6/19.61345120.226.6/19.61332121.425.5/191351120.826/18.7125312125.3/18.11364从表3可以看出，铁水和废钢的总装入量维持在146吨左右，其中生铁121左右，废钢25吨左右，铁水温度大于12500C，满足装入要求。而其中的25吨左右的废钢中包括18吨左右的生铁，废钢的实际装入量只有7吨左右。4.2 供氧制度供氧制度就是使氧气流股最合理地供给熔池，创造良好的物理化学反应条件。因此供氧制度内容包括确定合理的喷嘴结构、供氧强度、氧压和枪位操作。4.2.1 喷嘴结构合理的喷嘴结构应使压力能最大限度地转换成速度能。同时，喷出的氧流应该满足吹炼的要求。在工艺操作上的反映是化渣的速度快、不喷溅，不粘枪，不烧枪，枪位稳定，便于控制。所以选择合理的喷嘴结构是氧气顶吹转炉炼钢的关键之一。银山型钢炼钢厂的三个转炉的氧枪喷嘴均采用拉瓦尔管型结构，且喷孔为五孔。拉瓦尔管型结构喷嘴能够最大限度地把压力能（势能）转换成速度能（动能），获得最大流速的氧射流，因而被被广泛应用。4.2.2 枪位的影响枪位在适当的范围内变动，可以调节熔池表面和内部的化学反应速度，尤其是碳氧反应速度，从而也起到调节熔池的搅拌作用。如果短时间内采用高低枪位交替操作，还有利于消除炉内液面上出现的“死角”。枪位与渣中TFe含量也有关系。可以说在某种程度上，氧气顶吹转炉的氧枪操作，就是通过改变枪位来调节和控制熔渣中有合适的TFe的含量，以满足吹炼各期的需要。同时枪位也对熔池的温度有影响。采用低枪位操作，氧气、熔渣、金属液的接触密切，化学业反应速度快，结果熔池升温速度加快，吹炼时间短，热损失部分减少，炉温升高。枪位高，反应速度缓慢，因而熔池升温速度缓慢，吹炼时间延长，热损失部分增多，温度偏低。4.2.3 枪位的确定在确定合适的枪位时，主要考虑两个因素：一是要有一定的冲击面积；二是在保证炉底不被损坏的条件下，有一定的冲击深度。开吹枪位的确定原则是早化渣，多去磷。过程枪位的控制原则是化好渣，不喷溅，快速脱碳，熔池均匀升温。在碳的激烈氧化期间，尤其要控制好枪位，枪位过低，会产生炉渣“返干”，造成严重的金属喷溅，有时甚至粘枪而损坏喷嘴。枪位过高，渣中TFe含量较高，又加上脱碳速度快，同样会造成大喷溅或连续喷溅。吹炼后期枪位操作要保证达到出钢温度，拉准碳。银山型钢炼厂2#转炉枪位操作采用变压变枪操作。其枪位一般是开吹1.5m，基本枪位1.8m，终点枪位1.2m，氧压一般在0.78-0.92Mpa变化。4.2.4 供氧强度和氧压银山型钢炼钢厂2#转炉吹炼时氧气压力为小于1.0MPa，在0.32-0.92Mpa之间变化；氧气流量为13558Nm3/h（在吹炼过程有变化）。吹炼时间基本维持在17分左右。4.2.5 枪位及枪位图在银山型钢炼钢厂2#炉实习的第二个月，我特别关注了一下枪位的变化，并学会了如何通过标尺来看枪位。现阐述如下。要看枪位就要学会看标尺，标尺分为内标尺和外标尺。实际上内标尺是不存在的，因为内标尺指的是测液面时从氧枪喷嘴到液面的铝条的长度。通常测液面时将外标尺的游标放到1m处，测氧枪喷嘴到液面的铝条长度，进而可确定出枪位。这么说还有点模糊，下面我举例说明。例如当标尺读数为1m时，测得的铝条长为1.1m,那么当标尺读数为1.2m时，喷嘴到液面的高度，即枪位就是： (1.21)1.11.3m且已知熔池深度为1.3m,那么此时喷嘴到炉底的高度为： 1.31.32.6m同时在计算枪位时还要考虑加入废钢后液面上升的高度，通常要在液得液面的基础上再加上0.2m。还要注意的是，标尺上“1”到“2”之间的真实距离不是1m，而是0.5m，即标尺上的每一小格代表的是0.05m而不是0.1m。另外，电脑画面上显示的枪位和实际枪位也不太一致。下面我将我记录的电脑上的数据和标尺上枪位数据列成表，并绘出枪位图。表4 电脑操作画面显示的数据时间05分30秒9分50秒11分50秒15分16分30秒17分17分20秒18分35秒枪位/m1.92.02.12.22.42.01.71.5图2根据电脑的显示的数据绘制的枪位图在吹炼过程中，氧压变化范围为：0.320.850.92Mpa.下面是从标尺上读取的枪位数据，(液面1.3m)。表5 时间06分9分30秒12分10秒13分10秒14分40秒16分30秒17分30秒19分10秒读数/m1.41.51.61.71.81.91.41.0表6时间06分9分30秒17分40秒18分19分5秒读数/m1.41.51.61.21.0将表5和表6标尺上的读数换算成枪位数据，可以得到表7和表8的枪位数据。表7时间06分9分30秒12分10秒13分10秒14分40秒16分30秒17分30秒19分10秒枪位/m1.51.551.61.651.71.751.51.3表8时间06分9分30秒17分40秒18分19分5秒枪位/m1.51.551.61.41.3根据表7和表8的枪位数绘制成的枪位图见图3和图4。图3图4图中，枪位的单位是m，时间的单位是min。从图中可以看出，枪位在一定范围内变化，变化幅度不是太大。银山型钢炼钢厂2#炉的一般枪位操作要求是，开吹枪位.5m，基本枪位1.8m，终点枪位1.2m。由此可知标尺上的读数更接近操作实际枪位。4.3 造渣制度造渣制度就是要确定合适的造渣方法，渣料的加入时间，以及如何加速成渣。转炉炼钢造渣的目的是：去除磷硫，减少喷溅，保护炉衬，减少终点氧。造渣的方法有单渣操作、双渣操作、留渣操作等。银山型钢炼钢厂2#转炉采用单渣操作。同时同于采有了溅渣护炉技术，也间接地采用了留渣操作（可以看作留渣操作的特例）。渣料的加入量要根据铁水成分及碱度等情况来确定。银山型钢炼钢厂的三个转炉均采用溅渣护炉技术，这要求熔渣中有适量的MgO含量。一般控制MgO含量在8%左右。MgO在银山型钢炼钢厂主要是通过加入的白云石来获得，因此应确定合理的白云石加入量。4.4 温度制度温度制度主要是指过程温度控制和终点温度控制。吹炼任何钢种，对其出钢温度都有要求。如果出钢温度过低，可能造成短锭，水口套眼、钢包粘钢、甚至要回炉处理如果出钢温度过高，不仅会增加钢液夹杂和气体含量，影响钢的质量，而且还会增加铁的烧损，降低合金元素的吸收率，降低炉衬寿命，造成连铸坯多种缺陷甚至浇注漏钢。因此，控制好终点温度也是转炉吹炼工艺的重要环节之一。终点钢水温度即出钢温度，它的确定要考虑钢种的凝固温度，还要考虑浇注钢水的过热度，以及从出钢到开始浇注过程中各阶段的温降。银山型钢炼钢厂2#转炉冶炼Q235B和Q345B时的出钢温度一般控制在16700C左右。4.5 终点控制及脱氧合金化制度4.5.1 终点控制出钢时机的主要根据是钢水的碳含量和温度，所以终点也称作“拉碳”。银山型钢炼钢厂终点控制采用一次拉碳法。这种方法要求终点碳和温度同时达到要求，否则需要补吹或增碳。银山型钢炼钢厂出钢操作采用挡渣操作，其目的是有利于准确控制钢水成分，有效地减少回磷，提高合金元素吸收率，减少合金消耗。同时，也提高了转炉出钢口的耐火材料的寿命。挡渣的方法有挡渣球法、挡渣棒法、挡渣塞法、挡渣帽法、挡渣料法、气动挡渣器法等多种方法。银山型钢炼钢厂常用的挡渣方法是挡渣球法、挡渣塞法和挡渣棒法。4.5.2 脱氧合金化制度常用的脱氧方法有：沉淀脱氧、扩散脱氧、和真空脱氧等。银山型钢炼钢厂2#炉采用沉淀脱氧法。沉淀脱氧时，铁合金直接加入到钢水中，脱除钢水中的氧。这种脱氧方法效率比较高，耗时短，合金消耗较少，但脱氧产物容易残留在钢中会造成内生夹杂物。常用的脱氧元素有Mn、Si、Al、Ca等。由这些元素组成的合金作为脱氧剂，如Fe-Mn，Mn-Si合金、Fe-Si、Ca-Si合金、Fe-Al合金等。银山型钢炼钢厂采用钢包内脱氧，即在出钢过程中，将全部合金加到钢包内。这种方法简便，大大缩短了冶炼时间，而且能提高合金元素的吸收率。4.5.3 合金加入量的确定吹炼终了，在出钢的过程中要加入合金进行脱氧合金化。各种铁合金的加入量可按下列公式计算：（kg/t）这几个公式，很清楚地说明了合金加入量的确定方法。一旦各种参数确定，便可算出合金加入量。因此，不再详细阐述。由于合金的的回收率不是太稳定，因此合金的加入量也不太稳定，主要是根据经验来估算的。4.6 副枪4.6.1 副枪的总体特点采用副枪的目的是为了提高控制的准确性，获取吹炼过程的中间数据，实现计算机控制。一般副枪和氧枪是并列插入炉内的，副枪有测试副枪和操作副枪之分。银山型钢炼钢厂的副枪属于测试副枪。测试副枪可以在不倒炉的情况下快速检测转炉熔池钢水温度、碳含量和氧含量以及液面高度，它还用以获得钢样和渣样。测试副枪在吹炼过程和终点均能进行测温、取样、定碳定氧和测液面高度等，并留有开发其他功能的余地。副枪具有完整的操作系统，但其功能主要是通过副枪探头来实现的。所以本文将主要介绍副枪探头的特点。4.6.2 副枪探头的特点银山型钢炼钢厂的副枪探头主要有五大类，分别是：T、TSC、TSO、L、TCO。它们各自的功能及特点介绍如下：T：单测温探头，可在后吹后只需测温时使用。TSC：用于测定冶炼过程温度、定碳、取样。采用高精度的定碳盒，通过测定钢水中的凝固温度，计算出钢水中的碳含量，以决定后吹的时间及供氧量。同时取出一个双厚度样，可做光谱和气体分析。可用在温度和碳的动态控制。TSO：用于测定冶炼终点温度、氧活度、取样。采用氧电池精确测定钢的氧活度，根据转炉钢水的碳氧平衡计算钢水中的碳含量，以决定出钢时的配碳量以及脱氧剂和合金的加入量，并可测定熔池的液面高度。同时取出一个双厚度样，可做光谱和气体分析。L：测定熔池液位。TCO：测温、定碳、定氧。银山型钢炼钢厂副枪探头的测量范围和精度见表9。表9 副枪探头的测量范围和精度项目范围精度温度40018000C热电偶精度040C（在15540C钯熔点温度时）碳含量0.041.0%液相线测量热电偶精度在0.5%0C(在15540C钯熔点温度时)氧含量251500ppm氧电势精度为3mV。试样S326012/4mm双厚度钢水样，可同时作光谱和气体分析。4.7 转炉操作十三不准 终点压枪时间不准小于30秒，08Al系列不准小于1分钟。 拉碳后补吹10秒以上以及加冷料炉次放钢前必须测温，不测温不允许放钢。 终点炉渣化不透不准放钢。 吹炼13分钟后不准加入矿石。 合金溜槽对不准钢溜不准加入合金。 放钢不到1/4不准加入合金。 放钢4/5后不准补加脱氧剂。 放钢过程要及时压渣，不准大炉口下渣。 放钢要放净，不准炉内存钢。 溅渣时间不准低于5分钟，08Al系列不准低于8分钟。 出钢口要及时修补或更换，放钢时间不准小于3分钟。 要及时处理出钢口胡子，胡子长度不准超过20厘米 。 要及时清理炉口，大炉口直径不准低于2米。5 转炉炉衬及炉衬寿命5.1 转炉炉衬目前转炉炉衬的工作层多用镁碳砖砌筑。镁碳砖兼备了镁质和碳质耐火材料的优点，克服了传统碱性耐火材料的缺点。其抗渣性强。导热性能好，耐火度高。顶吹转炉的内衬是由绝热层、永久层和工作层组成。绝热层一般用石棉板或耐火纤维砌筑；永久层用焦油白云石砖或者低档镁碳砖砌筑；工作层是用镁碳砖砌筑。转炉的工作层与高温钢水和熔池直接接触，受高温熔渣的化学侵蚀，受高温钢水、熔池和炉气的冲刷，还受到加废钢时的机械冲撞等，工作环境十分恶劣。在冶炼过程中同于各个部位工作条件不同，因而工作层各部位蚀损情况也不一样，针对这一情况，视其损坏程度砌筑不同的耐火砖，容易损坏的部位砌筑高档镁碳砖，损坏较轻的部位可以砌筑中档或低档镁碳砖，这样整个炉衬的蚀损情况较为均匀，这就是所谓的综合砌炉。5.2 炉衬损坏的原因炉衬与高温钢水和熔池直接接触，工作条件十分恶劣，损坏的原因不外乎以下几个方面。加废钢和兑铁水时对炉衬的机械冲撞和冲刷；熔池、钢水、炉气对炉衬的冲刷作用；熔池对炉衬的化学侵蚀；温度骤变引起的剥落；由于炉衬砖本身的矿物组成的分解引起的层裂等。这些因素的综合作用导致炉衬砖的损坏。5.3 溅渣护炉技术银山型钢炼钢厂的三个转炉均采用了溅渣护炉技术。溅渣护炉技术的基本原理是，利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮气的吹溅，在炉衬表面形成一层高熔点的溅渣层，并与炉衬很好地烧结附着。这个溅渣层耐腐蚀性较好，从而保护了炉衬砖，减缓其损坏程度，炉衬寿命得到提高。转炉采用溅渣护炉技术后，吹炼过程要注意调整熔渣成分，要做到“初期渣早化，过程渣化透，终点渣做黏”；出钢后熔渣能“溅得起，粘得住，耐腐蚀”。为此应控制合理的MgO含量，使终点渣适合于溅渣护炉的要求。终点渣的成分决定了熔渣的耐火度和黏度。影响终点渣耐火度的主要组成是MgO、TFe和碱度m(CaO)/m(SiO2)； 其中TFe含量波动较大，一般在10%30%范围内。为了使溅渣层有足够的耐火度，主要应调整MgO含量。银山型钢2#炉溅渣护炉熔池的MgO含量为8%左右。由于采用了溅渣护炉技术，使转炉的炉龄大为提高。9月20日，银山型钢炼钢厂2#炉开始大修。至此，银山型钢2#炉共冶炼了26668炉钢，其炉龄达到26668炉。这个数字也是相当可观的。6 环境保护转炉吹炼过程中，可观察到在炉口排出大量红棕色的浓烟，这就是烟气。烟气的温度很高，可以回收利用。烟气是含有大量CO和少量CO2及微量其他成分的气体，其中还夹杂着大量氧化铁、金属颗粒和其他细小颗粒的固体尘埃，这股高温含尘气流冲出炉口进入烟罩和净化系统。炉内原生气体叫炉气，炉气冲出炉口以后叫烟气。转炉烟气的特点是温度高、含尘量大，气体具有毒性和爆炸性，任其放散会污染环境。所以要对转炉烟气进行净化处理并回收利用。6.1 烟气、烟尘的特征在不同的条件下，转炉烟气和烟尘具有不同的特征。根据所采用的处理方式不同，所得的烟气的性质也不同。目前的处理方式有燃烧法和未燃法两种，简述如下。 燃烧法。炉气从炉口进入烟罩时，令其与足够的空气混合，使其可燃成分燃烧形成高温废气，经过冷却、净化后，通过风机抽引并放散到大气中。 未燃法。炉气从炉口排出进入烟罩时，通过某种方法，使空气尽量少的进入炉口，因此，炉气中可燃成分CO只有少量燃烧。经过冷却、净化后，通过风机抽入回收系统中贮存起来，加以利用。银山型钢炼钢厂对炉气的处理采用未燃法。未燃法与燃烧法相比，未燃法烟气未燃烧，其体积小，温度低，烟尘的颗粒大，易于净化，烟气可回收利用，投资少。6.1.1 烟气的特征烟气的特征如下： 未燃法烟气的主要成分是CO和CO2。 未燃法烟气温度一般为140016000C。因此，转炉烟气净化系统中必须设置冷却设备。 未燃法平均吨钢烟气量（标态）为6080m3/t。 未燃法烟气中在60%80%时，其发热量波动在7745.9510048.8kj/m3。6.1.2 烟尘的特征未燃法烟尘呈黑色，主要成分是FeO，其含量在60%以上；燃烧法的烟尘呈红棕色，主要成分是Fe2O3，其含量在90%以上。可见，转炉烟尘是含铁很高的精矿粉，可作为高炉原料或转炉自身的冷却剂和造渣剂。6.2 烟气烟尘净化回收系统主要设备转炉烟气净化系统可概括为烟气的收集与输导、降温与净化、抽引与放散等三部分。烟气的收集有活动烟罩和固定烟罩。烟气的输导管道称为烟道。烟气的降温装置主要是烟道和溢流文氏管。烟气的净化装置主要有文氏管脱水器，以及布袋除尘器和电除尘器等。回收煤气时，系统还必须设置煤气柜和回火防止器等设备。转炉烟气净化方式有全湿法、干湿结合法和全干法三种形式。银山型钢炼钢厂采用静电除尘，这属于全干法除尘。全干法净化可以得到干烟尘，勿需设置污水、泥浆处理设备。这样可以降低吨钢耗水量。至于具体设备的构造和工作原理，由于不是炼钢所要研究的重点，本文不予阐述。6.3 烟气及烟尘的综合利用转炉每生产1t钢可回收的煤气（标态）为60120m3（我国为6070m3）,铁含量约为60%的氧化铁粉约1012kg，蒸汽6070L，可回收利用。转炉煤气的应用较广，可做燃料或化工原料。煤气用作化工原料，可以用来制造甲酸钠和合成氨。烟尘经回收后可以成为烧结矿和球团矿的原料，烧结矿为高炉的原料；球团矿可作为转炉的冷却剂；还可以与石灰制成合成渣，用于转炉造渣，能提高金属收得率。回收的蒸汽可用于汽化冷却和冬天的取暖。7 问题及建议在本部分，我主要针对入炉原料和冶炼工艺中存在的一些问题加以简单阐述，并分析问题存在的原因，进而提出我个人的看法和建议。根据我在银山型钢炼钢厂实习两个月中的观察，我发现其存在的问题主要有： 入炉铁水温度不稳定； 氧枪粘枪率较高； 氧枪操作没有固定模式； 底吹气体全程吹氮； 喷溅率还较高； 一次拉碳成功率不是太高； 脱氧合金化方面存在问题，合金加入顺序不合理，加入量不稳定，回收率波动较大； 挡渣命中率还不是太高； 炉口粘渣； 副枪探头的运送不够便捷。7.1 入炉铁水温度不稳定7.1.1 问题简述根据我在转炉实习记录的数据可以看出，入炉铁水的温度波动较大。最高入炉温度高达13820C，而最低入炉温度低至12340C，相差1480C。而12340C是不符合最低入炉铁水温度12500C的要求的。具体入炉铁水温度见表10。表10 入炉铁水温度铁水装入量/t铁水温度/0C铁水装入量/t铁水温度/0C120.8121121120.8120.2121.4120.31382133312841345133213511285120.8121122.6120.4121120.7120.21253136413121257123412801306转炉炼钢用铁水，要求入炉铁水温度大于12500C。银山型钢炼钢厂的入炉铁水温度，绝大多数情况下是符合要求的，只有几个别的情况入炉铁水温度小天12500C。但铁水温度的波动较大。7.1.2 原因分析及建议高炉铁水温度波动大，可能是因为高炉的出铁温度波动较大，也可能是因为在运送过程中的保温措施做得不够好，或者是两种原因兼而有之。鉴于此，可以从两方面来采取措施。一方面，稳定高炉温度；另一方面，铁水的采用混铁炉输送，并且在输送过程中要加覆盖剂保温，减少温降。而高炉的出铁温度通常在13500C14500C，我们可以缩小这个范围以稳定出铁温度，进百稳定入炉铁水温度。银山型钢炼钢厂的入炉铁水已全部采用混铁炉的方式来输送，在这方面主要是加强和规范输送过程中的保温措施。7.2 氧枪的粘枪率较高7.2.1 问题简述我在实习过程中发现，氧枪的粘钢几乎是不可避免的。在较好的情况下，氧枪粘钢较少，在提枪时用刮渣器即可把氧枪上的粘钢涮掉。但在大多情况下，氧枪上的粘钢是较多的，很难用刮渣器涮干净，而是氧枪上的粘钢越来越多，最后不得不停炉用氧气烧枪，以清除氧枪上的粘钢。这样不仅影响生产效率，而且氧枪粘钢后，氧枪喷嘴和枪身的散热条件恶化，很容易被烧坏，降低氧枪的寿命。因此，应尽量使氧枪上少粘钢或不粘钢。7.2.2 原因分析及建议氧枪粘钢的主要原因是由于吹炼过程中炉渣没有化好化透，流动性差，金属喷溅严重，或者是由于枪位过低等造成的。另外与采用氧压的高低也有一定关系。据此，可能从以下方面来采取措施： 在吹炼过程中，选择合适的枪位和氧压，保证炉渣化好化透； 在吹炼过程中不采用过低的枪位操作； 适时地调整枪位和氧压，防止出现过强的泡沫性喷溅或金属喷溅。7.3 枪位操作没有固定模式7.3.1 问题简述目前，转炉一助手对于枪位的操作，随意性较大。冶炼同种钢种，不同的炉次枪位不一样；而且不同的一助，对于枪位的操作也不相同。枪位操作不统一，没有固定的模式。在这样的情况下，经验较丰富的一助，能够根据炉况的实际情况，及时调整枪位和氧压，使冶炼过程平稳，喷溅和粘枪的较轻；而有些经验不太丰富的一助，不能及时地根据炉况来调整枪位和氧压，造成吹炼过程中的喷溅或返干，粘枪率也较高。7.3.2 原因分析及建议银山型钢炼钢厂三个转炉的一助，主要是根据自己的经验来控制辅助料的加入量和加入时间，也同样是根据经验来进行枪位操作的。而不同的一助的经验不同，有的经验丰富些，有的则相对较少些，因则根据不同的经验进行操作，导致的结果相差也较大。银山型钢炼厂的三个炉子的枪位操作要求是，开吹枪位1.5m，基本枪位1.8m，终点枪位1.2m。但允许一助在实际的操作中有所浮动，根据炉况适时合理地调整枪位。这样可以将经验较丰富的一助操作比较成功的炉次所采用的枪位，绘成枪位图，并在内部推广，以供其他一助参考。以此来逐步稳定枪位操作,统一枪位操作模式.7.4 底吹气体全程吹氮7.4.1 问题简述银山型钢炼钢厂的三个转炉都是顶底复吹转炉，其底吹气体可以是氮气也可以是氩气。但考虑到成本问题，现在底吹气种采用全程吹氮的模式，而将氩气阀关闭。全程吹氮会使钢中增N，影响钢的质量，不适合冶炼对氮含量要求较高的钢种。7.4.2 原因分析及建议底部供气的主要目的是搅拌熔池，加快反应速度，均匀钢液的成分和温度。对于冶炼对氮要求不太严格的钢种，全程吹是经济可行的。但是，现在社会对钢材的质量要求越来越严格，我们如果要用转炉冶炼一些优质钢，则全程吹氮会影响钢的质量。这时我们就要考虑在冶炼的合适阶段采用吹氩操作，以提高钢材的质量。当然，考虑到氩气的成本昂贵，对于是否进行吹氩操作，我们可以在底氩和RH脱气之间做出最优选择。如果底吹氩的成本低于RH脱气的成本，则进行底吹氩操作；反之，则采用底吹氮，出钢后进RH精炼脱气，以降低钢中的N。7.5 喷溅7.5.1 问题简述在银山型钢炼钢厂转炉实习期间，经常可以看到喷溅的发生。有的是爆发性喷溅，一般在加入二批冷料时发生；有的属于泡沫性喷溅，可以看到红红的乳状的熔渣夹带着金属液从炉口慢慢涨起来，并溢出炉外；有的属于金属喷溅，可以看到有大量的火星从炉口飞奔而出。喷溅带出了大量金属液，使钢水的收得率降低。此外，喷溅还会造成氧枪粘钢和炉口粘渣。7.5.2 原因分析及建议爆发性喷溅和泡沫性喷溅的共同原因是熔池内的碳氧反应的不均衡发展，瞬时产生大量的CO气体。由于覆盖的熔渣对CO的排出具有阻碍作用，而使CO产生的巨大能量将熔渣和钢液推出炉口产生喷溅。金属喷溅产生的原因是，渣中TFe过低，熔渣流动性不好，氧气流直接接触金属液面，由于碳氧反应生成的CO气体的排出时，带动金属液滴飞出炉外而产生金属喷溅。预防爆发性喷溅的措施如下：控制好熔池温度。前期温度不过低，中后期温度不过高，均匀升温，严禁突然冷