炼钢工艺与设备学习教案

1、会计学1炼钢炼钢(lin n)工艺与设备工艺与设备第一页，共81页。2(shbi)第1页/共80页第二页，共81页。钢铁(gngti)生产流程第2页/共80页第三页，共81页。第3页/共80页第四页，共81页。5第4页/共80页第五页，共81页。6第5页/共80页第六页，共81页。7第6页/共80页第七页，共81页。8第7页/共80页第八页，共81页。9废钢的分类(fn li)：本厂废钢返回料（废钢锭、轧钢切头）回收料（加工废料，报废设备）外购废钢加工工业的废料（机械、造船、汽车等行业的废钢、车削等）钢铁制品的报废件（船舶、车辆、机械设备、土建材料等）第8页/共80页第九页，共81页。10第9

2、页/共80页第十页，共81页。111）造渣剂石灰石灰(shhu)（CaO）萤石萤石(yn sh)（CaF2）生白云石（生白云石（CaMg(CO3)2 ）菱镁矿（菱镁矿（MgCO3 ）合成合成(hchng)造渣剂造渣剂锰矿石锰矿石石英砂（主要成分是石英砂（主要成分是SiO2 ）第10页/共80页第十一页，共81页。12第11页/共80页第十二页，共81页。13氧气(yngq)氧化铁皮 氧气(yngq)是氧气(yngq)转炉炼钢的主要氧化剂，要求含氧量达到99.5以上，并脱除水分。氧压为612105Pa。工业用氧是通过制氧机把空气中的氧气(yngq)分离、提纯来实现的。氧化铁皮要求杂质(zzh)含

3、量少，不含油污和水分。铁矿石铁矿石要求含铁高，P和水分低；第12页/共80页第十三页，共81页。14第13页/共80页第十四页，共81页。15第14页/共80页第十五页，共81页。16第15页/共80页第十六页，共81页。17第16页/共80页第十七页，共81页。18第17页/共80页第十八页，共81页。19第18页/共80页第十九页，共81页。20第19页/共80页第二十页，共81页。21常用铁水脱S剂:碳化钙、石灰、苏打、金属镁及其组成(z chn)的复合脱S剂,基本反应:CaC2+S=CaS(s)+2CCaO(S)+S=CaS(s)+2ONa2O+S=Na2O(l)+OMg(g)+S=M

4、gS(s)广泛采用喷粉法,在混铁车中采用喷吹金属镁+石灰粉的复合脱S剂脱S,双孔喷枪插入,深度为1.01.5m,处理时间810min,脱S率7582%.扒除予处理渣,避免回P,回S.第20页/共80页第二十一页，共81页。22第21页/共80页第二十二页，共81页。23转炉(zhun l)大型化时期（19501970年）转炉复合(fh)吹炼时期（19701990年）转炉综合优化时期（1990年以后） 以转炉大型化技术为核心，逐步完善了转炉炼钢工艺与设备。先后开发出大型化转炉设计制造技术、OG法除尘与煤气回收技术、计算机静态与副枪动态控制技术、镁碳砖综合砌炉与喷补挂渣等护炉工艺技术。由于连铸技术

5、的迅速发展，出现了全连铸的炼钢车间。对转炉炼钢的稳定性和终点控制的准确性提出了更高的要求。为了改善转炉吹炼后期钢渣反应远离平衡，实现平稳吹炼的目标，综合顶吹、底吹转炉的优点，研究开发出各种顶底复合吹炼工艺技术，在世界上迅速推广。 围绕纯净钢生产，研究开发出铁水“三脱”预处理、高效转炉生产、全自动吹炼控制与溅渣护炉等重大新工艺技术。降低了生产成本、大幅度提高了生产效率。现代转炉炼钢采用的重大技术有：转炉大型化技术、转炉复合吹炼技术、煤气回收与负能炼钢技术、全自动转炉吹炼控制技术、溅渣护炉与转炉长寿技术。第22页/共80页第二十三页，共81页。24第23页/共80页第二十四页，共81页。25第24

6、页/共80页第二十五页，共81页。26第25页/共80页第二十六页，共81页。27底部供气(n q)第26页/共80页第二十七页，共81页。28第27页/共80页第二十八页，共81页。29;强度 0.3Nm3/t.min第28页/共80页第二十九页，共81页。30炉外精炼温度降+出钢温度降第29页/共80页第三十页，共81页。31第30页/共80页第三十一页，共81页。32向钢水中加入合金元素(yun s)使其达到成品钢成分要求第31页/共80页第三十二页，共81页。33热平衡第32页/共80页第三十三页，共81页。34第33页/共80页第三十四页，共81页。35第34页/共80页第三十五页，

7、共81页。36第35页/共80页第三十六页，共81页。37第36页/共80页第三十七页，共81页。38第37页/共80页第三十八页，共81页。39第38页/共80页第三十九页，共81页。40砂+石墨并配加一定量的防氧化剂制成。第39页/共80页第四十页，共81页。41净化系统由以下部分(b fen)组成：第40页/共80页第四十一页，共81页。42由固定段与活动(hu dng)段组成，吹炼时活动(hu dng)段下降，缝隙用N2幕密封或采用微压差法以防止烟气外溢 。 转 炉 倾 动 时 活 动(hu dng)烟罩升起。第41页/共80页第四十二页，共81页。43第42页/共80页第四十三页，共

8、81页。44第43页/共80页第四十四页，共81页。45第44页/共80页第四十五页，共81页。46第45页/共80页第四十六页，共81页。47第46页/共80页第四十七页，共81页。48第47页/共80页第四十八页，共81页。49第48页/共80页第四十九页，共81页。50第49页/共80页第五十页，共81页。51第50页/共80页第五十一页，共81页。52第51页/共80页第五十二页，共81页。531高压电缆高压电缆2隔离隔离(gl)开关开关3高压断路器高压断路器4电电 抗抗 器器5电抗器开关电抗器开关6电压转换开关电压转换开关7变变 压压 器器8 短短 网网9 电电 弧弧10钢钢 水水图

9、主电路示意图图主电路示意图第52页/共80页第五十三页，共81页。2021-12-754第53页/共80页第五十四页，共81页。2021-12-755第54页/共80页第五十五页，共81页。nghu)、吹氧助熔、喷燃料n加渣料、氧化脱磷，吹氧脱碳、升温n测温、取样，终点控制n出钢、合金化56第55页/共80页第五十六页，共81页。57第56页/共80页第五十七页，共81页。2021-12-758第57页/共80页第五十八页，共81页。及装备n氧-燃助熔技术(jsh)n二次燃烧及余热全量回收技术(jsh)n短网优化及智能冶炼技术(jsh)59第58页/共80页第五十九页，共81页。2021-12

10、-760第59页/共80页第六十页，共81页。2021-12-761第60页/共80页第六十一页，共81页。2021-12-762第61页/共80页第六十二页，共81页。2021-12-763熔化期熔化期氧化期氧化期扒渣扒渣还原期还原期出钢出钢废钢预热废钢预热熔氧期熔氧期出钢出钢 精炼精炼第62页/共80页第六十三页，共81页。2021-12-764第63页/共80页第六十四页，共81页。2021-12-765,32rIPr%100minmaxmeanParcPPPK第64页/共80页第六十五页，共81页。2021-12-766第65页/共80页第六十六页，共81页。67第66页/共80页第六

11、十七页，共81页。2021-12-768第67页/共80页第六十八页，共81页。2021-12-769第68页/共80页第六十九页，共81页。2021-12-770第69页/共80页第七十页，共81页。2021-12-771O2/Ar或或N2电炉(dinl)熔化出钢T=1600-1650脱碳期1Ar：O2=1：3C=0.3%还原期加FeSi、SiCr石灰(shhu)、萤石造渣连铸脱碳期2Ar：O2=1：2C=0.13%0.15%脱碳期3Ar：O2=2：1C0.03%还原期C0.02%第70页/共80页第七十一页，共81页。 钢的生产过程主要分为炼钢和浇注两大环节。浇注作业就是将成分合格的钢水铸

12、成适合于轧制和锻压加工所需要的一定形状的固体（钢锭或者钢坯）。 浇注作业的特殊性：把钢水转变(zhunbin)为固体的凝固过程，当钢水一旦凝固成固体后，在以后的热加工过程中就不能对钢质量有本质上的改进了。 把钢水凝固铸成固体有两种常用的工艺方法：一种是钢锭模浇铸法，简称模铸；一种是连续铸钢法，简称连铸。先有模铸（简单），后有连铸（复杂）。钢水的浇注(jio zh)模铸预连铸第71页/共80页第七十二页，共81页。模铸(m zh) 模铸生产中，在铸铁底盘上放置(fngzh)着一方形、矩形、多边形或圆形截面的空腔铸铁模。精炼后的钢液以两种不同的方式由钢包注入钢锭模中。一种称为上注法，即钢液由钢锭模

13、的顶部注入；另一种称为下注或底注法，即通过流槽和汤道砖将钢液注到单个或多个钢锭模中。第72页/共80页第七十三页，共81页。 在上注法中，钢液注流对空气有过分的暴露，因 而二次氧化就比较严重。当注流冲击到钢锭模内 的熔体表面时，二次氧化产物和浮渣将被带入熔 体本体中而成为宏观夹杂。模铸过程中钢液飞溅 黏附(ninf)到钢锭模壁上，在钢锭的表皮形成了表面缺 陷，这需要后续进行表面精整。 底注过程中，虽然减少了注流暴露空气的二次氧 化、渣的卷吸以及飞溅，但钢液流股与流槽及汤 道砖内耐火材料的接触时间比较长，这将导致缘 由耐火材料的夹杂(jiz)物污染钢液。 对于高端用途的大型钢锭，质量是十分重要的

14、， 因此，在上注过程中采用了惰性气体保护或抽真 空。对于高端用途的小钢锭，普遍(pbin)采用下注法。第73页/共80页第七十四页，共81页。（1）模铸设备 模铸设备主要包括：盛钢桶、钢锭模、保温帽、中注管和底板等。 1）盛钢桶：是盛钢水以进行浇注的主要设备，又称钢包。 2）钢锭模：是浇注时承受钢液的模子，大多用铸造生铁铸成。 3）保温帽：是使钢锭头部较长时间处于液态(yti)，以便充填钢锭本体因收缩而产生的缩孔，从而得到致密的钢锭。 第74页/共80页第七十五页，共81页。盛钢桶第75页/共80页第七十六页，共81页。（2）模铸(m zh)工艺流程模铸上注法下注法钢水准备锭模准备浇注冷却脱模

15、红送缓冷轧制底板清理修砌摆模清灰冷却精整入库第76页/共80页第七十七页，共81页。（3）模铸特点 简单，明了，对设备、工艺、生产(shngchn)组织、钢水质量要求不高； 大型钢锭（电站转子），小规模材料，仍旧有相当的模铸，但是对以“高产，低耗，优质”的现代制造业，超大规模生产(shngchn)，模铸在以下方面，明显缺乏竞争力： a. 准备工作复杂； b. 综合成材率较低； c. 能耗高； d. 劳动强度大； e. 劳动条件差； f. 生产(shngchn)率低。 目前已基本上被连铸所取代。第77页/共80页第七十八页，共81页。1.1.2 连铸机主要设备组成(z chn)及工艺流程钢包中间包结晶器扇形段火燃切割机运输辊道钢水包坐在钢包回转台上，钢 包回转台可转动中间包坐在中间包车上，中间 包车可横移结晶器安装在框架上，结晶器 上下振动火焰切割机用焦炉煤气或氢气第78页/共80页第七十九页，共81页。钢水从钢包水口流出，经长水口流入中间(zhngjin)包，中间(zhngjin)包钢水面到一定高度，打开中间(zhngjin)包塞棒钢水经浸入式水口流入结晶器，结晶器中钢水面到一定高度，结晶器振动，开始拉坯。中间包结晶器铸坯氧气切割钢包回转台扇形段1.1.2 连铸机主要(zhyo)设备组成及工艺流程第79页/共80页第八十