炼钢工艺流程

炼钢工艺流程造渣：在钢铁生产中调整炉渣成分、碱度、粘度和反应性的操作。目的是通过炉渣的金属反应生产具有所需组成和温度的金属。例如，氧气顶吹转炉的造渣和吹氧操作是为了产生具有足够流动性和碱度的炉渣，以便将硫和磷降低到计划钢等级的上限以下，并使吹氧期间的飞溅和炉渣溢出量最小化。出渣：电弧炉炼钢过程中根据不同的冶炼条件和目的出渣或撇渣。如果用单渣法冶炼，氧化渣必须在氧化结束时剥离。用双渣法生产还原渣时，原氧化渣必须全部排出，防止磷返回。熔池搅拌：向熔池提供能量以移动熔融金属和熔渣，从而改善冶金反应的动态条件。熔池中的混合可以通过气体、机械、电磁感应等方法实现。电炉底吹：将N2、氩、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氧气等气体按工艺要求通过炉底喷嘴吹入炉内熔池，加速熔化，促进冶金反应过程。底吹工艺可以缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷和脱硫操作，增加钢中锰的残留量，提高金属和合金的产量。可以使钢水的成分和温度更加均匀，从而提高钢的质量，降低成本和提高生产率。熔化期：炼钢的熔化期主要是平炉和电炉炼钢。电弧炉炼钢被称为从电气化开始到炉料完全熔化的熔化期，平炉炼钢被称为从铁水混合完成到炉料完全熔化的熔化期。熔化期的任务是尽快熔化和提高炉料的温度，并在熔化期制造炉渣。氧化阶段和脱碳阶段：普通电力电弧炉炼钢的氧化阶段通常指从炉料溶解、取样分析到氧化渣去除的过程阶段。人们还认为吹氧或加矿脱碳开始了。氧化阶段的主要任务是氧化钢水中的碳和磷。去除气体和夹杂物；以便钢水被均匀地加热和加热。脱碳是氧化阶段的一个重要操作过程。为了保证钢的纯度，脱碳要求大于0.2%。随着炉外精炼技术的发展，电弧炉的氧化精炼大多在钢包或精炼炉中进行。精炼期：在炼钢过程中，通过造渣等方法，将一些对钢质量有害的元素和化合物选择进入气相或排放或浮入渣中，从而排除在钢水之外的工艺操作期。还原期：在普通电力电弧炉的炼钢操作中，从氧化末出渣到出钢的时期通常称为还原期。其主要任务是使还原渣用于扩散、脱氧、脱硫、化学成分控制和温度调节。目前，大功率和超功率电弧炉炼钢作业的还原期已经取消。炉外精炼：在炼钢炉(转炉、电炉等)中精炼钢水的过程。)通过移动它到另一个容器，也称为二次冶金。因此，炼钢过程分为两个步骤：初级精炼和精炼。一次熔炼：炉料在氧化气氛炉中熔化、脱磷、脱碳和主要合金化。精炼：在真空、惰性气体或还原气氛中对钢水进行脱气、脱氧、脱硫、除杂和成分微调。分两步炼钢的优点是：可以提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺流程，降低生产成本。炉外精炼有很多种，大致可分为两种：常压炉外精炼和真空炉外精炼。根据处理方法的不同，可分为钢包处理式外修补钢水搅拌：炉外精炼过程中钢水的搅拌。它使钢水的成分和温度均匀化，并能促进冶金反应。大多数冶金反应都是相界面反应，反应物和产物的扩散速度是这些反应的限制环节。当钢水静止时，它的冶金反应速度非常慢。例如，在电炉中静止的钢水脱硫需要30-60分钟。然而，在炉内精炼时，搅拌钢水脱硫只需3-5分钟。当钢水处于静止状态时，夹杂物*将向上漂浮以去除，并且去除速度较慢。当搅拌钢水时，夹杂物的去除率呈指数增长，并与搅拌强度、夹杂物的类型、特性和浓度有关。钢包喂线：一种对钢水进行深度脱硫和钙处理，并对钢中的碳和铝成分进行微调的方法，通过喂入包有铁片的脱氧、脱硫和微调成分的粉末，如硅钙粉，或通过喂丝机将铝线和碳丝直接喂入钢包。它还具有清理钢水和改善非金属夹杂物形态的功能。钢包处理：简称钢包处理型外部精炼。其特点是精炼时间短(约10-30分钟)，精炼任务单一，没有加热装置来补偿钢水温度的降低，工艺操作简单，设备投资少。它具有钢水脱气、脱硫、成分控制和夹杂物形态变化等装置。如真空循环脱气法(RH、DH)、钢包真空吹氩法(Gazid)、钢包喷粉法(IJ、TN、SL)等。属于这一类。钢包精炼：炉外钢包精炼的简称。其特点是精炼时间比钢包处理长(约60-180分钟)，具有多重精炼功能，加热装置可补偿钢水温度下降，适用于精炼各种高合金钢和特殊性能钢(如超纯钢)。真空氧气脱碳法(VOD)、真空电弧加热脱气法(VAD)、钢包精炼法(ASEA-SKF)、封闭吹氩成分微调法(CAS)等。都属于这一类。同样，也使用氩氧脱碳(AOD)。惰性气体处理：将惰性气体吹入钢液中，钢液不参与冶金反应，但从钢液中升起的每个小气泡相当于一个“小真空室”(气泡中H2、N2和一氧化碳的分压接近于零)，具有“气体洗涤”效应。炉外精炼生产不锈钢的原理是应用不同一氧化碳分压下碳铬与温度的平衡关系。在惰性气体中加入氧气进行精炼和脱碳，可以降低碳氧反应中的一氧化碳分压。在较低温度条件下，碳含量降低，而铬不被氧化。预合金化：向钢水中添加一种或多种合金元素以使其符合成品钢成分规范要求的操作过程称为合金化。在大多数情况下，脱氧和合金化同时进行，加入钢中的部分脱氧剂在钢的脱氧过程中被消耗掉，并转化为脱氧产物排出。另一部分被钢水吸收，起到合金化作用。在脱氧操作完全完成之前，与钢水吸收的脱氧剂同时加入的合金的合金化效果称为预合金化。成分控制：确保成品钢成分符合标准要求的操作。成分控制贯穿于从配料到出钢的每一个环节，但关键是在合金化过程中控制合金元素的成分。对于高质量的钢，通常要求将成分控制在较窄的范围内。一般情况下，在不影响钢材性能的前提下，按中下限控制。硅富集：在吹炼结束时，钢水中的硅含量极低。为了满足各钢种的硅含量要求，必须以合金材料的形式加入一定量的硅。除了用作脱氧剂的消耗部分，它还增加了钢水中的硅。硅的增加量应精确计算，且不得超过吹钢的允许范围。端点控制碱性电弧炉的氧化过程主要包括7个阶段：原料准备、炉修、配料和装料、熔化阶段、氧化阶段、还原阶段和出钢阶段。一、原材料的准备废钢是电弧炉炼钢的主要原料。废钢的质量直接影响炼钢的质量、成本和生产率。因此，废钢质量有以下几个要求。1)废钢表面应清洁无锈，因为废钢中的淤泥等杂质会降低炉料的导电性，延长熔化时间，并影响氧化阶段的除垢效果，腐蚀炉衬。当废钢严重生锈或沾有油污时，钢和合金元素的产量将降低，钢中的氢含量将增加。2)废钢中不得混入铅、锡、砷、锌和铜等有色金属。铅密度高，熔点低，不溶于钢水，容易沉积在炉底裂缝中，造成漏钢事故。锡、砷和铜容易引起钢的热脆性。3)废钢不得与密封容器、易燃、易爆和有毒物质混合，以保证安全生产。4)废钢的化学成分应清晰，并按成分分类存放。硫和磷的含量不得过高。5)废钢形状尺寸不应过大(横截面积不应超过300毫米，最大长度不应超过350毫米)。第二，修理炉子正常情况下，每批钢材冶炼完毕后，应在装料前对炉子进行补充。其目的是修复炉底、被侵蚀的渣线和受损部位，以保持正常的炉体形状，从而保证正常冶炼和安全生产。补炉的要点如下：1)出钢后立即检查炉衬。当需要填充炉底时，应先将所有炉底渣抽出，然后再进行填充。炉子修复的原则是高温、快速修复和薄修复，保持炉子的原始状态。2)充电材料应提前半小时搅拌均匀，充电后放下焊条烘烤30分钟。如果氧化镁量大，烘烤时间应适当延长。Iii .配料和装料配料是电炉炼钢过程中不可缺少的一部分。配料是否合理，关系到炼钢工人能否按照工艺要求正常进行冶炼操作。合理的配料可以缩短冶炼时间。配料时应注意以下几点：第一，配料计算必须正确，配料投料量必须准确称量；第二，炉料大小要按比例匹配，以达到装料好、熔化快的目的。第三，应根据钢水质量要求和冶炼方法使用各种炉料。第四，配料必须符合工艺要求。装料前，炉底应铺一层石灰，石灰的重量约为炉料重量的2%，以便提前准备熔渣，有利于提前除磷，减少钢水吸力，加快升温。装料时，一半小料放在底部，所有大料、低碳废钢和耐火材料放在小料的上部和炉的中部，小料放在大料之间，中料放在大料的上面和周围，小料放在大料的顶部。配料中使用的所有电极块应粉碎成50 m并安装在炉料的下层，炉料应密实。安装的炉料应为半球形。大块和湿材料不得用于二次充电。四.熔化期在电弧炉炼钢过程中，从充电开始到炉料完全熔化这段时间称为熔化期。在熔化期间，任务是将固态炉料快速熔化成钢水，并对其进行脱磷，以减少钢水吸收的气体和金属的挥发。熔化过程如下：1)电弧起动阶段。当用电启动电弧时，炉子充满炉料，ar4)在炉料熔化过程中，可根据炉料中磷的含量水平分批加入适量的石灰和矿石进行造渣，以利于除磷。石灰的加入量约为炉料重量的1% 2%。为了调节炉渣的流动性，可以加入适量的萤石。5)在熔化过程中，“推料助熔”应连续进行。当大多数炉子材料开始熔化时，吹氧可以用来帮助熔化以加速炉子材料的熔化。吹氧时，采用浅吹升温，插入钢水深度，氧气压力为0.4-0.5兆帕。 45毫米，角度306)熔化结束时，用较低的电压供电。炉料完全熔化后，钢水被充分搅拌。取样时，应在熔池中心抽取钢水进行碳、磷、硫分析，掌握元素含量，作为后期氧化、还原反应和元素含量控制的依据。例如，当钢水的碳含量不足时，必须在氧化前增加碳含量。V.氧化阶段加入氧化剂氧化钢水中的碳和熔池沸腾的阶段称为氧化阶段。氧化阶段的主要任务是脱碳、脱磷、去除气体和夹杂物以及提高钢水温度。氧化阶段的操作过程如下：1)氧化阶段前期，钢水温度较低，主要是造渣和脱磷。炉内脱磷反应如下：5FeO 2Fe3P=P205 11Fe QP205 CaO=CaO P205 Q从以上反应可以看出，为了提高脱磷效果，必须产生强氧化(WFeO为12% 20%)和强碱度(CaO浓度较高，r=2 3)的炉渣，且炉渣流动性较好。适当的低温和加强钢渣的混合有利于脱磷反应。2)当钢水温度达到1550时，氧化阶段进入第二阶段。氧化的第二阶段主要是氧化脱碳沸腾精炼，去除钢水中的气体和夹杂物。在实际生产中，我公司采用矿氧结合脱碳的方法。炼钢过程中碳的氧化反应是一个非常重要的反应，它有利于整个熔池的快速加热，也有利于钢水成分的均匀化。具体的化学反应如下：0C=一氧化碳，0C=一氧化碳.在氧化的第二阶段，应分批、少量加入矿石，并经常搅拌，以使熔池主动沸腾，并保持炉渣良好的流动性，以便炉渣能自动流出。3)氧化阶段操作要点：氧化和测温符合要求。只有当炉渣状况良好时，才能分批添加矿石。每批加矿量不超过物料重量的1% 2%，每批间隔5分钟。(2)为保证熔池沸腾良好，氧化脱碳速率应控制在每分钟0.01% 0.03%。调整渣况。氧化沸腾开始时，采用渣流，要求渣r=2 3，炉内渣量控制在3% 4%。氧化后期，炉渣流动性应良好，渣层应薄，渣量应控制在2% 3%。温度控制。一般来说，氧化阶段是一个加热阶段。加热速度取决于钢水中的磷含量。在氧化结束时，钢水的温度必须比钢的出钢温度高10 20。(5)净沸腾。当温度和化学成分合适时，停止加矿，调整炉渣，让熔池进入自然沸腾(5 10 min)，降低钢水中的残余氧含量，使气体和夹杂物充分上浮，以利于还原期的顺利进行。刮渣。氧化阶段炉渣中的FeO含量很高，含有P205。为了在还原期间脱氧并防止磷返回，必须剥离炉渣。扒渣条件是扒渣温度比出钢温度高10 20。除渣前，碳、磷等限制性成分应符合要求。碳富集。如果碳含量在2)贫渣制成后，立即取样分析碳、锰、硅、硫、磷等元素的含量，并加入还原碳粉。加入还原碳粉后，立即关闭炉门，尽可能保证炉的密封性能，以保持白渣的快速形成。3)随着还原过程的进行，炉渣逐渐失去脱氧和脱硫的能力。因此，有必要分批补充造渣材料，以调节炉渣的流动性。大约每6 8分钟加入一批造渣材料，以保证反应的连续进行。应在还原结束时加入硅铁和铬铁，为出钢做准备。4)为了充分脱氧和脱硫，钢水在良好白渣下的还原时间一般应15分钟，并具有良好的流动性。还原期总渣量为炉料的2% 3%，其比例为：石灰：萤石：碳粉=4: 1.5: 1。5)当氧含量和硫含量降低到合格水平时，可以测量钢水的温度，当钢水的温度达到出钢温度要求时，可以调整钢水的化学成分。6)调整钢水的化学成分和温度后，可以加入铝进行最终脱氧。最终脱氧的铝加入量为钢水