转炉炼钢基础知识实用教案

1、会计学1转炉转炉(zhun l)炼钢基础知识炼钢基础知识第一页，共106页。第1页/共106页第二页，共106页。第2页/共106页第三页，共106页。第3页/共106页第四页，共106页。第4页/共106页第五页，共106页。n半镇静钢为半脱氧钢，是指在脱氧程度上介于镇静钢和沸腾半镇静钢为半脱氧钢，是指在脱氧程度上介于镇静钢和沸腾钢两者之间的钢。这种钢浇注时有沸腾现象，但较沸腾钢弱。钢两者之间的钢。这种钢浇注时有沸腾现象，但较沸腾钢弱。钢锭结构钢锭结构(jigu)(jigu)、成本和收得率也介于沸腾钢和镇静钢之间。、成本和收得率也介于沸腾钢和镇静钢之间。半镇静钢主要用于中碳钢和普通质量结构半

2、镇静钢主要用于中碳钢和普通质量结构(jigu)(jigu)钢。钢。第5页/共106页第六页，共106页。=处理铁水理/入转炉铁水量100%第6页/共106页第七页，共106页。第7页/共106页第八页，共106页。第8页/共106页第九页，共106页。第9页/共106页第十页，共106页。n4经济有效的炉外处理技术，不仅是钢铁产品最终质量保证的最重要的基础，也使生产流程变得时间更短、更能有效衔接匹配，从而更加高效化、紧凑化。第10页/共106页第十一页，共106页。年份199019911992199319941995199619971998比例23.15.58.21517182021第11页/

3、共106页第十二页，共106页。第12页/共106页第十三页，共106页。第13页/共106页第十四页，共106页。第14页/共106页第十五页，共106页。n铁水含硅量大于0.45%-0.50%，应设置高炉炉前脱硅；铁水需预处理脱磷脱硫，需先在铁水罐中脱硅，将含硅量降至0.10%-0.15%n按加入方法分：自然落下的上置法，喷枪在铁水面上的顶喷法，喷枪插入铁水的喷吹法。第15页/共106页第十六页，共106页。第16页/共106页第十七页，共106页。第17页/共106页第十八页，共106页。第18页/共106页第十九页，共106页。第19页/共106页第二十页，共106页。第20页/共10

4、6页第二十一页，共106页。第21页/共106页第二十二页，共106页。第22页/共106页第二十三页，共106页。第23页/共106页第二十四页，共106页。第24页/共106页第二十五页，共106页。第25页/共106页第二十六页，共106页。第26页/共106页第二十七页，共106页。第27页/共106页第二十八页，共106页。第28页/共106页第二十九页，共106页。第29页/共106页第三十页，共106页。第30页/共106页第三十一页，共106页。第31页/共106页第三十二页，共106页。第32页/共106页第三十三页，共106页。第33页/共106页第三十四页，共106页。第

5、34页/共106页第三十五页，共106页。提高转炉作业率，提高钢产量，对炼钢生产有较大的正面效益。但溅渣护炉造成炉底上涨，转炉复吹效果变差，钢水终点氧含量升高，合金消耗增加，此外还产生设备上的一些问题，也带来了一定的负面影响。因此，溅渣护炉经济效益的计算还有待商榷。第35页/共106页第三十六页，共106页。第36页/共106页第三十七页，共106页。第37页/共106页第三十八页，共106页。第38页/共106页第三十九页，共106页。第39页/共106页第四十页，共106页。第40页/共106页第四十一页，共106页。度加快，寿命大幅度降低。所以转炉钢水温度偏高，会使炉度加快，寿命大幅度降

6、低。所以转炉钢水温度偏高，会使炉村寿命相应降低。村寿命相应降低。n溶液渗入耐火材料内部的成分包括渣中的溶液渗入耐火材料内部的成分包括渣中的CaO，SiO2，FeO；钢液中的钢液中的Fe，Si，Al，Mn，C，甚至还包括金属蒸气，甚至还包括金属蒸气，CO气气体等。这些渗入成分沉集在耐火材料的毛细孔道中，造成耐体等。这些渗入成分沉集在耐火材料的毛细孔道中，造成耐火材料工作面的物理化学性能与原耐火材料基体的不连续性，火材料工作面的物理化学性能与原耐火材料基体的不连续性，在转炉操作的温度急变下，出现裂纹、剥落和结构疏松，严在转炉操作的温度急变下，出现裂纹、剥落和结构疏松，严格地说这个损毁过程要比溶解损

7、毁过程严重得多。格地说这个损毁过程要比溶解损毁过程严重得多。第41页/共106页第四十二页，共106页。第42页/共106页第四十三页，共106页。的衬砖大都处于一种悬臂状态，加之炉体的经常摇动，反的衬砖大都处于一种悬臂状态，加之炉体的经常摇动，反复的加料、出钢时的机械碰撞等原因造成了掉砖现象。解复的加料、出钢时的机械碰撞等原因造成了掉砖现象。解决决(jiju)掉砖的方法有几种：将这部分衬砖的外面包装掉砖的方法有几种：将这部分衬砖的外面包装铁皮，高温下铁皮熔结在一起，使炉帽区的衬砖整体性更铁皮，高温下铁皮熔结在一起，使炉帽区的衬砖整体性更好；在铁皮的外侧焊接绞链并将绞链同炉壳连接在一起；好；在

8、铁皮的外侧焊接绞链并将绞链同炉壳连接在一起；在砌筑炉帽区衬砖时。背部使用以树脂为结合剂的粘接在砌筑炉帽区衬砖时。背部使用以树脂为结合剂的粘接泥料，使炉衬有更好的整体性。泥料，使炉衬有更好的整体性。n炉壁区的衬砖，特别是装料测的炉衬砖，受到钢水、炉炉壁区的衬砖，特别是装料测的炉衬砖，受到钢水、炉渣的冲刷作用，要求具有较高的高温强度。渣的冲刷作用，要求具有较高的高温强度。n熔化和炉底的衬砖主要受到钢液的浸蚀，应具有很好的熔化和炉底的衬砖主要受到钢液的浸蚀，应具有很好的抗浸蚀性。抗浸蚀性。第43页/共106页第四十四页，共106页。第44页/共106页第四十五页，共106页。第45页/共106页第四

9、十六页，共106页。n 2半干法喷补半干法喷补n半干法喷补实施喷补作业的喷补机包括贮料罐、压缩空气半干法喷补实施喷补作业的喷补机包括贮料罐、压缩空气输运机构、喷嘴；贮料罐中的喷补料经压缩空气送到喷嘴，输运机构、喷嘴；贮料罐中的喷补料经压缩空气送到喷嘴，混入适量水分（混入适量水分（10 18），在空气压力下以一定速度喷），在空气压力下以一定速度喷射到炉衬工作面上，喷补料最后粘结固化。影响喷补效果的射到炉衬工作面上，喷补料最后粘结固化。影响喷补效果的工艺因素有：工艺因素有：n（1）炉衬喷补是在热态下进行的，工作面的残余温度对喷）炉衬喷补是在热态下进行的，工作面的残余温度对喷补效果有明显影响，一般认

10、为补效果有明显影响，一般认为800100比较好；比较好；第46页/共106页第四十七页，共106页。第47页/共106页第四十八页，共106页。第48页/共106页第四十九页，共106页。第49页/共106页第五十页，共106页。第50页/共106页第五十一页，共106页。第51页/共106页第五十二页，共106页。第52页/共106页第五十三页，共106页。第53页/共106页第五十四页，共106页。n（2 2）均匀钢液成份和温度。）均匀钢液成份和温度。n在包底适当部位安装气体吹入口，可使钢包中的钢液产生在包底适当部位安装气体吹入口，可使钢包中的钢液产生(chnshng)(chnshng)环

11、流，用控制气体流量的办法来控制钢液的搅拌强度。环流，用控制气体流量的办法来控制钢液的搅拌强度。实践证明，这种搅拌方法可促使钢液成份和温度迅速地趋于均匀。实践证明，这种搅拌方法可促使钢液成份和温度迅速地趋于均匀。第54页/共106页第五十五页，共106页。第55页/共106页第五十六页，共106页。第56页/共106页第五十七页，共106页。况下，处理况下，处理2020分钟后，可以将钢中含氧量降到分钟后，可以将钢中含氧量降到2090PPm2090PPm的水的水平，即脱氧率为平，即脱氧率为5085%5085%左右。左右。n真空处理，碳脱氧的产物是真空处理，碳脱氧的产物是COCO气体，气体，COCO

12、气上升时搅动钢气上升时搅动钢液，促进夹杂物上浮，因而经真空处理的钢纯净度高。需要液，促进夹杂物上浮，因而经真空处理的钢纯净度高。需要指出的是：在含氧量相对低的范围内，脱氧方法不同，改善指出的是：在含氧量相对低的范围内，脱氧方法不同，改善钢的纯净度的效果是不同的，真空处理前脱氧的钢，纯净度钢的纯净度的效果是不同的，真空处理前脱氧的钢，纯净度改善甚微。这是困为真空处理后仍有大尺寸的脱氧产物留在改善甚微。这是困为真空处理后仍有大尺寸的脱氧产物留在钢中。为此，要通过真空处理获得高的纯净度钢水，必须在钢中。为此，要通过真空处理获得高的纯净度钢水，必须在沸腾状态下和在添加脱氧剂之前进行真空处理。这样，在真

13、沸腾状态下和在添加脱氧剂之前进行真空处理。这样，在真空处理后进行脱氧就会抑制大尺寸夹杂物形成（一般）可防空处理后进行脱氧就会抑制大尺寸夹杂物形成（一般）可防止大于止大于5m5m的夹杂物产生。的夹杂物产生。第57页/共106页第五十八页，共106页。第58页/共106页第五十九页，共106页。第59页/共106页第六十页，共106页。第60页/共106页第六十一页，共106页。第61页/共106页第六十二页，共106页。为此，在设计一些新的二次精炼装置时，都考虑采用了加热为此，在设计一些新的二次精炼装置时，都考虑采用了加热手段。手段。二、加热的方法及原理二、加热的方法及原理二次精炼加热的方法很多

14、。最常见方法如电弧加热、感应加二次精炼加热的方法很多。最常见方法如电弧加热、感应加热、电阻辐射加热、燃料燃烧加热，此外还有电渣加热、等热、电阻辐射加热、燃料燃烧加热，此外还有电渣加热、等离子加热和化学法等。离子加热和化学法等。第62页/共106页第六十三页，共106页。第63页/共106页第六十四页，共106页。第64页/共106页第六十五页，共106页。第65页/共106页第六十六页，共106页。第66页/共106页第六十七页，共106页。第67页/共106页第六十八页，共106页。第68页/共106页第六十九页，共106页。第69页/共106页第七十页，共106页。n上述过程后，暂时停止加

15、热和减小气体搅拌，进行取样和测温定氧操作。由于熔池温度和成份的均匀，上述测定是具有代表性的。测定的数据通过计算机模型被用来计算合金加入量和加热时间等。第70页/共106页第七十一页，共106页。第71页/共106页第七十二页，共106页。第72页/共106页第七十三页，共106页。第73页/共106页第七十四页，共106页。第74页/共106页第七十五页，共106页。第75页/共106页第七十六页，共106页。生产率可提高生产率可提高20%20%以上、生产成本可降低约以上、生产成本可降低约1012%1012%，而建设，而建设投资却节省投资却节省30%30%在右。在右。n5 5）减少污染：由于取

16、消了初轧均热炉这类的设备，所以连）减少污染：由于取消了初轧均热炉这类的设备，所以连铸法对环境的污染也减少了。铸法对环境的污染也减少了。n6 6）便于实现自动化：由于省去了一系列工序，简化了车间）便于实现自动化：由于省去了一系列工序，简化了车间布置，节约了耐火材料，改善了劳动条件，为炼钢生产的连布置，节约了耐火材料，改善了劳动条件，为炼钢生产的连续化、自动化创造了条件。续化、自动化创造了条件。第76页/共106页第七十七页，共106页。第77页/共106页第七十八页，共106页。第78页/共106页第七十九页，共106页。第79页/共106页第八十页，共106页。第80页/共106页第八十一页，

17、共106页。程中中间包钢水温度的始，中、末期温度差异极小。n第81页/共106页第八十二页，共106页。第82页/共106页第八十三页，共106页。第83页/共106页第八十四页，共106页。n通常，在大气中精炼，钢水都将受到N2、O2气体及非金属夹杂物的污染，由此而造成钢的各种缺陷。连铸工艺特点。也决定了钢水气体、夹杂来源多，而滞留在钢中气体、夹杂物在结晶内排除困难，大颗夹杂物易在内弧侧富集，气体易被坯壳凝固而捕捉，产生表面针孔、皮下汽泡。而且使钢的可浇性变坏，出现拉裂、拉漏事故。因此，必须最大限度降低钢水初始气体、夹杂物含量。采取炉外精炼及防止浇注过程钢液二次氧化等措施。n1钢中C含量的控

18、制n碳是钢中最基本的、也是对钢组织及性能影响最大的元素。碳也是热裂敏感性元素。第84页/共106页第八十五页，共106页。第85页/共106页第八十六页，共106页。n1)完全凝固矫直时，铸坯最大拉坯速度受冶金长度的限制，是由于必须满足下式：nLL0n式中：L 铸坯液芯长度，m。nL0 铸机冶金长度，m。第86页/共106页第八十七页，共106页。第87页/共106页第八十八页，共106页。第88页/共106页第八十九页，共106页。第89页/共106页第九十页，共106页。n：n冷却水出水温度T出45；n冷却水进出水温度差：T出 - T进10。n4.水流速度控制nV68 m/s 第90页/共106页第九十一页，共106页。第91页/共106页第九十二页，共106页。第92页/共106页第九十三页，共106页。第93页/共106页