煉鋼工藝流程及典型案例介紹【業(yè)界精制】

1、煉鋼培訓(xùn)講義,1,谷風(fēng)書苑,目 錄,第一章：煉鋼主要任務(wù)、反應(yīng)原理及工藝流程 第二章：氧氣轉(zhuǎn)爐的主要任務(wù)、附屬設(shè)備 第三章:精煉爐 第四章：連鑄（鐵包、鋼包、中間包） 第五章：氧氣轉(zhuǎn)爐噴濺的控制,2,谷風(fēng)書苑,煉鋼的主要任務(wù)是將鐵水、廢鋼等煉成具有所要求化學(xué)成分的鋼，并使其具有一定的物理化學(xué)性能和力學(xué)性能，主要的任務(wù)概括為“四脫、兩去、兩調(diào)整” “四脫”： 脫碳、脫硫、脫磷、脫氧； “兩去”: 去除有害氣體、去除有害雜質(zhì)； “兩調(diào)整”：調(diào)整鋼液溫度，調(diào)整合金料成分。 脫碳并將其含量調(diào)整到一定的范圍。鋼中含碳量增加，則硬度、強(qiáng)度、脆性都將提高，而延展性能將下降；反之，含碳量減少，則硬度、強(qiáng)度下降

2、，而延展性提高。所以，煉鋼過程必須按鋼種規(guī)格將碳氧化至一定范圍。 去除雜質(zhì)，主要包括： 脫磷、脫硫：對絕大多數(shù)鋼種來說，P、S均為有害雜質(zhì)，P可引起鋼的冷脆，而S則引起鋼的熱脆，因此，要求在煉鋼過程中盡量除之。,第一章 煉鋼的主要任務(wù),硫、磷、氧、氮和夾雜物,3,谷風(fēng)書苑, 脫氧：由于在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，向熔池中輸入大量的氧以氧化雜質(zhì)，致使鋼液中溶入一定量的氧，它將大大影響鋼的質(zhì)量。因此，需降低鋼中的含氧量。一般是向鋼液中加入比鐵有更大親氧力的元素來完成（如Al、Si、Mn等合金）。 去除氣體和非金屬夾雜物：鋼中氣體主要指溶解在鋼中的氫和氮；非金屬夾雜物包括氧化物、硫化物、磷化物、氮化物以及它們

3、所形成的復(fù)雜化合物。在轉(zhuǎn)爐冶煉中，主要靠碳氧反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生CO氣泡的逸出，引起熔池沸騰來降低鋼中氣體和非金屬夾雜物。 調(diào)整鋼液成份和溫度。 為保證鋼的各種物理、化學(xué)性能，除控制鋼液的碳含量和降低雜質(zhì)含量外，還應(yīng)加入適量的合金元素使其含量達(dá)到鋼種規(guī)格范圍；為保證鋼液能順利澆鑄，根據(jù)冶煉過程的要求不斷將鋼液溫度調(diào)整到合適的范圍。 將鋼液澆鑄成質(zhì)量合格的鋼坯。 通過連鑄，將鋼液澆鑄成各種不同斷面、不同尺寸的質(zhì)量合格的鋼坯。 煉鋼過程通過供氧、造渣、加合金、升溫、攪拌等手段完成煉鋼基本任務(wù),第一章 煉鋼的主要任務(wù),4,谷風(fēng)書苑,第一章 煉鋼的主要任務(wù)：,5,谷風(fēng)書苑,1.2煉鋼反應(yīng)的原理,煉鋼的化學(xué)反應(yīng)：

4、 （1）硅的氧化與還原Si+O2(SiO2) Si+2(FeO)(SiO2)+2Fe （2）錳的氧化與還原 Mn+FeO(MnO)+Fe （3）脫碳反應(yīng) C+OCO （4）脫磷反應(yīng) P+2(FeO)=(P2O5)+2Fe 2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO P2O5)+5Fe （5）脫硫反應(yīng) FeS+(CaO)(CaS)+(FeO) FeS+(MnO)(MnS)+(FeO) FeS+(MgO)(MgO)+(FeO),6,谷風(fēng)書苑,1.3 鋼和生鐵的主要區(qū)別,鋼和生鐵最根本的區(qū)別是含碳量不同，鋼中含碳量2，生鐵含碳量2。,7,谷風(fēng)書苑,1.4 煉鋼生產(chǎn)工藝及主要設(shè)備流程圖,8,谷風(fēng)書苑

5、,工藝流程圖,1.5煉鋼生產(chǎn)工藝流程,9,谷風(fēng)書苑,第二章 氧氣轉(zhuǎn)爐主要任務(wù),氧氣轉(zhuǎn)爐的主要任務(wù)： 以鐵水和廢鋼為原料，向轉(zhuǎn)爐熔池吹 入氧氣，使雜質(zhì)氧化，雜質(zhì)元素氧化熱提 高鋼水溫度，一般在25-35分鐘內(nèi)完成一 次精煉的快速煉鋼法。包括混鐵爐、頂?shù)?吹轉(zhuǎn)爐和爐后喂絲機(jī)三個(gè)部分。 特點(diǎn)：,鋼中氣體含量少,Ni、Cr、Mo、Cu、Sn等殘余元素含量低,原材料消耗少，熱效率高，成本低,10,谷風(fēng)書苑,2.1氧氣轉(zhuǎn)爐主要設(shè)備,混鐵爐： 高爐和轉(zhuǎn)爐之間的煉鋼輔助設(shè)備。主要用于調(diào)節(jié)和均衡高爐和轉(zhuǎn)爐之間鐵水供求的設(shè)備，保證不間斷地供給轉(zhuǎn)爐需要的鐵水，鐵水在混鐵爐中儲存和混勻鐵水成份及均勻溫度，對轉(zhuǎn)爐煉鋼非

6、常有利。,鐵出鐵鐵爐,轉(zhuǎn)爐兌鐵,11,谷風(fēng)書苑,2.1 氧氣轉(zhuǎn)爐爐體結(jié)構(gòu)（主體結(jié)構(gòu)）,12,谷風(fēng)書苑,爐底結(jié)構(gòu)有兩種類型，即固定式 爐底和可拆卸式活底。爐殼要具有足 夠的強(qiáng)度和剛度，一般采用低合金鋼 容器鋼板制作 。 托圈、耳軸是用以支撐爐體和傳 遞動(dòng)力矩的機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)爐和托圈的全部 載荷都通過耳軸經(jīng)軸承座傳遞給地基 爐底結(jié)構(gòu)有兩種類型，即固定式爐底 和可拆卸式活底。,2.2 氧氣轉(zhuǎn)爐爐體結(jié)構(gòu),13,谷風(fēng)書苑,2.2 氧氣轉(zhuǎn)爐爐體結(jié)構(gòu)（傾動(dòng)機(jī)構(gòu)）,傾動(dòng)機(jī)構(gòu)：能使轉(zhuǎn)爐爐體正反旋轉(zhuǎn)360度，在啟動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和制動(dòng)時(shí)，能保持平穩(wěn)，并能準(zhǔn)確的停在要求的位置上，安全可靠。 電動(dòng)機(jī) 減速裝置 內(nèi)襯：,絕熱層,永久

7、層,填充層,工作層,14,谷風(fēng)書苑,2.3氧氣轉(zhuǎn)爐主要設(shè)備（氧槍）,氧槍由噴頭、槍身和槍尾組成，通常吹 氧裝置都帶兩只氧槍，一只工作，一只 備用。 槍身由三層同心圓鋼管組成，槍尾與 進(jìn)水管、出水管和進(jìn)氧管相連。 噴頭 ：是將壓力能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的能量器， 目前氧槍使用的噴頭多為拉瓦噴頭。,氧槍：氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼中的主要工藝設(shè)備之一,15,谷風(fēng)書苑,2.4氧氣轉(zhuǎn)爐的輔助設(shè)備,爐料噴補(bǔ)設(shè)備：噴補(bǔ)方法分為濕法和干法兩種。噴補(bǔ)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)減速器帶動(dòng)攪拌器旋轉(zhuǎn)，將料斗內(nèi)的補(bǔ)爐料進(jìn)行攪拌，并通壓縮空氣使其攪拌充分、混合均勻。在輸送膠管的出口接一根鋼管并通水；混有補(bǔ)爐料的高速空氣流將水霧化，被浸濕的補(bǔ)爐料由壓縮空

8、氣噴射到爐襯需要修補(bǔ)的各個(gè)部位。 拆爐機(jī)：轉(zhuǎn)爐爐襯在吹煉過程中，由于機(jī)械、化學(xué)和熱力作用而逐漸被侵蝕變薄，直到無法修補(bǔ)時(shí)，必須停止吹煉。此時(shí)，轉(zhuǎn)爐即結(jié)束了一個(gè)爐役的使用周期，稱一個(gè)爐役期，只有重新修砌爐襯才能繼續(xù)煉鋼。修爐操作包括爐襯的冷卻、拆除舊爐襯和砌筑新爐襯等,爐料噴補(bǔ),16,谷風(fēng)書苑,2.4氧氣轉(zhuǎn)爐的輔助設(shè)備,鐵水包,魚雷鐵包車,爐渣盆,鐵（鋼）包車的作用是承載鋼包、接受鋼水并運(yùn)送鋼包過跨,17,谷風(fēng)書苑,2.5氧氣轉(zhuǎn)爐的氣體,一、氧氣 氧氣是氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要氧化劑，要求含氧量達(dá)到99.5%以上，并脫除水分與皂液。 工業(yè)用氧是通過制氧機(jī)把空氣中的氧氣分離、提純來實(shí)現(xiàn)的。煉鋼用氧由制氧

9、廠供給，用管道輸送到爐前。要求氧壓穩(wěn)定，滿足吹煉所要求的最低壓力，并且安全可靠。 二、氮?dú)夂蜌鍤?氮?dú)夂蜌鍤馐侵蒲鯔C(jī)制取氧氣過程中的副產(chǎn)物，由于氮?dú)夂蜌鍤獾姆悬c(diǎn)都比氧氣低，因此在液態(tài)空氣加熱精餾時(shí)，通過不同的分離塔，精確地控制精餾溫度和壓力，就可以得到工業(yè)氮?dú)夂蜌鍤?。氬氣與氧氣的沸點(diǎn)十分接近，制取氬氣更困難一些。,18,谷風(fēng)書苑,2.5氧氣轉(zhuǎn)爐的氣體,五、液化天然氣 天然氣是蘊(yùn)藏在地下的烴和非烴氣體混合物，通常所稱的天然氣多指油、氣田氣。絕大多數(shù)的天然氣主要成分為甲烷，其含量達(dá)80% - 90%以上，是一種可燃性氣體。,19,谷風(fēng)書苑,2.6氧氣轉(zhuǎn)爐附屬設(shè)備,四、一氧化碳 一氧化碳是可燃性氣體

10、，它在燃?xì)庵械玫綇V泛應(yīng)用。要求其純度很高。 轉(zhuǎn)爐煤氣回收要求：含氧量小于于2%（公司執(zhí)行小于1.2%）；一氧化碳含量高于20%；總之，主要的問題是防止爆炸和中毒，故應(yīng)謹(jǐn)慎對待。,20,谷風(fēng)書苑,2.6氧氣轉(zhuǎn)爐附屬設(shè)備,轉(zhuǎn)爐煤氣柜： 作用收儲轉(zhuǎn)爐煤氣，平衡管網(wǎng)壓力。,21,谷風(fēng)書苑,2.7氧氣轉(zhuǎn)爐的主要原料,轉(zhuǎn)爐對鐵水進(jìn)行冶煉操作 轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是以液態(tài)生鐵為原料的煉鋼方法。其主要特點(diǎn)是：靠轉(zhuǎn)爐內(nèi)液態(tài)生鐵的物理熱和生鐵內(nèi)各組分（如碳、錳、硅、磷等）與送入爐內(nèi)的氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量，使金屬達(dá)到出鋼要求的成分和溫度。 轉(zhuǎn)爐冶煉的爐料主要為鐵水、造渣料（如石灰、石英、螢石等）、鐵合金（如硅鐵、錳鐵

11、等）、脫氧劑（如硅化鐵等）以及增碳劑（如碳粉等），為調(diào)整溫度，可加入廢鋼及少量的冷生鐵塊和礦石等。 轉(zhuǎn)爐煉鋼的原材料分為金屬料、非金屬料和氣體。金屬料包括鐵水、廢鋼、鐵合金， 非金屬料包括造渣料、熔劑、冷卻劑， 氣體包括氧氣、氮?dú)狻鍤?、二氧化碳等?22,谷風(fēng)書苑,2.7氧氣轉(zhuǎn)爐的主要原料（鐵水）,一、煉鋼用原材料 煉鋼用原材料分為主原料、輔原料和各種鐵合金。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼用主原料為鐵水和廢鋼（生鐵塊）。煉鋼用輔原料通常指造渣劑（石灰、螢石、白云石、合成造渣劑）、冷卻劑（鐵礦石、氧化鐵皮、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦）、增碳劑以及氧氣、氮?dú)?、氬氣等。煉鋼常用鐵合金有錳鐵、硅鐵、硅錳合金、硅鈣合金、金屬鋁

12、等。 一、鐵水 鐵水鐵水是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要原料，一般占入爐量的70%-100%。鐵水的物理熱和化學(xué)熱是轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本熱源, ，應(yīng)努力保證入爐鐵水溫度大于1300攝氏度，以保證爐內(nèi)熱源充足和成渣迅速 鐵水成分：硅是重要的發(fā)熱元素之一。錳是弱發(fā)熱元素、磷是強(qiáng)發(fā)熱元素 鐵水帶渣量高爐渣中含s、A2o3量較高，過多的高爐渣進(jìn)入轉(zhuǎn)爐內(nèi)會導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐鋼渣量大，石灰消耗增加，容易造成噴濺，降低爐襯壽命。因此，兌入轉(zhuǎn)爐的鐵水要求帶渣量不得超過0.5%。,23,谷風(fēng)書苑,2.7氧氣轉(zhuǎn)爐的金屬料（廢鋼）,二、廢鋼 目前我國的鋼鐵積累量達(dá)六億多噸，按循環(huán)期“9” 年計(jì)算，每年有廢鋼)3000 萬噸，若廢鋼的回收利用率以8

13、0%計(jì)算，則可供使用的廢鋼將有2400萬噸。近年來，為了降低轉(zhuǎn)爐煉鋼的能耗，提高轉(zhuǎn)爐廢鋼加入量是其主要措施之一。特別是頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐工藝的出現(xiàn)，使廢鋼加入量進(jìn)一步提高。 用普通吊車加入廢鋼，將吊車的主鉤和副鉤吊起廢鋼料槽，像兌鐵水那樣依靠主、副鉤的聯(lián)合動(dòng)作把廢鋼加入轉(zhuǎn)爐。,24,谷風(fēng)書苑,2.7氧氣轉(zhuǎn)爐的合金料（散裝料）,轉(zhuǎn)爐常用的鐵合金是錳鐵、硅鐵和鋁。其它鐵合金有釩鐵、鈦鐵、硼鐵、鎳鐵、鉻鐵、鉬鐵、鎢鐵等。對它們的基本要求是成分、數(shù)量準(zhǔn)確，粒度適中（一般為15-50mm），干燥、無雜質(zhì)。決不允許不明成分的鐵合金入倉。冶煉優(yōu)質(zhì)鋼或高合金時(shí)加入的鐵合金需經(jīng)加熱。,25,谷風(fēng)書苑,2.7氧氣轉(zhuǎn)

14、爐的非金屬料（散裝料）,輕燒石灰,廢鋼粒,輕燒白云石,26,谷風(fēng)書苑,2.8氧氣轉(zhuǎn)爐的非金屬料（散裝料）,有的轉(zhuǎn)爐車間還設(shè)計(jì)了向鋼水罐加入液態(tài)鐵合金的系統(tǒng)。向鋼水罐加入液態(tài)鐵合金的系統(tǒng)包括加料機(jī)構(gòu)，熔化合金的電爐和運(yùn)送鐵合金的自行式鐵合金平車。 有的鋼廠冶煉鋼種加鋁量大，為改善鋁的分布和準(zhǔn)確控制鋼中含鋁量，設(shè)置了向鋼水罐專門使用的插鋁機(jī)。鋁絲直徑為5-20mm，鋁絲插入速度為10-30米每秒 ，在加鋁的同時(shí)還向鋼液中吹入惰性氣體。,27,谷風(fēng)書苑,2.8氧氣轉(zhuǎn)爐的工藝過程,重要的工藝節(jié)點(diǎn)： 兌鐵 投料 吹氧 出鋼 扒渣,28,谷風(fēng)書苑,2.8氧氣轉(zhuǎn)爐的工藝過程,4轉(zhuǎn)爐加廢鋼,1、混鐵爐兌入鐵水

15、,2、混鐵爐出鐵,3轉(zhuǎn)爐兌鐵水,29,谷風(fēng)書苑,2.8氧氣轉(zhuǎn)爐的工藝過程,轉(zhuǎn)爐吹煉,5、轉(zhuǎn)爐吹煉,6出鋼,7出渣,30,谷風(fēng)書苑,2.8氧氣轉(zhuǎn)爐的工藝,1、吹煉過程吹煉前期，也稱硅錳氧化期；吹煉中期，也稱碳的氧化期； 終點(diǎn)控制，確保溫度、成份、終渣。 2、轉(zhuǎn)爐冶煉的五大制度 煉鋼過程冶煉工藝分為五大制度：裝入制度供氧制度、造渣制度、溫度制度、 終點(diǎn)控制及脫氧合金化制度。 3、供氧制度a、噴嘴的類型及特點(diǎn) 根據(jù)噴嘴的孔數(shù)可以分為單孔噴嘴和多孔噴嘴。大型轉(zhuǎn)爐一般不用單孔氧槍，多孔氧槍有三、四、五、六孔等類型。b、供氧制度中的幾個(gè)工藝參數(shù) 氧氣流量與供氧強(qiáng)度、氧壓、槍位等 c、供氧操作 恒壓變槍操作

16、 恒槍變壓操作,31,谷風(fēng)書苑,2.8氧氣轉(zhuǎn)爐的工藝,4、造渣制度 造渣就是要確定合適的造渣方法、渣料的加入數(shù)量和時(shí)間以及如何快速成渣。 轉(zhuǎn)爐煉鋼造渣的目的是：去除磷、硫，減少噴濺，保護(hù)爐襯，減少終點(diǎn)氧含量。1、造渣方法 有單渣法、雙渣法、留渣操作等。2、渣料加入量的確定 石灰加入量（t）= 鐵礬土的加入量： 冶煉低碳鋼時(shí)鐵礬土加入量不大于1.0噸； 冶煉中高碳鋼時(shí)鐵礬土加入量不大于1.5噸。,32,谷風(fēng)書苑,2.8氧氣轉(zhuǎn)爐的工藝,5、溫度制度 溫度制度主要是指過程溫度控制和終點(diǎn)溫度控制，過程溫度是確保終點(diǎn)溫度合格的關(guān)鍵。a、熱量的來源 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐熱量的主要來源是鐵水的物理熱和化學(xué)熱。b、出

17、鋼溫度的確定 終點(diǎn)鋼水溫度主要根據(jù)以下原則確定： 1）鋼種的凝固溫度；2）澆注溫度；3）鋼水溫降數(shù)值； 4）澆注方式 5）二次精煉方式及時(shí)間。 6、終點(diǎn)控制鋼水達(dá)到鋼種成分和溫度要求的時(shí)刻，稱之為“終點(diǎn)”。 1）鋼中碳含量達(dá)到所煉鋼種控制要求； 2）鋼中P、S含量低于規(guī)格以下的一定范圍； 3）出鋼溫度能保證進(jìn)行精煉和澆鑄； 4）對于沸騰鋼，鋼水應(yīng)具有一定的氧化性。另外，終渣粘度、(FeO)含量、堿度等也應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)。,33,谷風(fēng)書苑,2.8氧氣轉(zhuǎn)爐的工藝,終點(diǎn)控制方法 終點(diǎn)控制方法有三種：一次拉碳法、增碳法及高拉補(bǔ)吹法。人工判斷方法 碳的判斷看火焰、看火花、取鋼樣 溫度的判斷火焰判斷、取

18、樣判斷、氧槍冷卻水判斷、根據(jù)爐膛情況判斷自動(dòng)化煉鋼 將鐵水、原材料的溫度和成份，副槍和質(zhì)譜儀取得的數(shù)據(jù)輸入轉(zhuǎn)爐煉鋼模型后，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制冶煉終點(diǎn)。 7、脫氧及合金化制度 鋼水中氧含量超標(biāo)，影響鋼坯質(zhì)量，降低鋼的性能，加劇鋼的熱脆，因此鋼水必須脫氧，并調(diào)整鋼水成分同時(shí)進(jìn)行脫氧合金化。1、脫氧方法：沉淀脫氧、擴(kuò)散脫氧和真空脫氧 目前普遍采用沉淀脫氧，可用單獨(dú)脫氧法和復(fù)合脫氧法。2、脫氧合金加入原則：脫氧劑條件，脫氧劑加入原則：先弱后強(qiáng)3、脫氧操作 鋼包內(nèi)脫氧合金化 、真空精煉爐內(nèi)脫氧合金化,34,谷風(fēng)書苑,2.8氧氣轉(zhuǎn)爐的工藝,8、煉鋼的基本反應(yīng)1.成渣過程 Si+O(SiO2) Fe+O(Fe

19、O) Mn+O(MnO) (FeO)+(SiO2)+CaO(CaOFeOSiO2) 2.脫磷反應(yīng) 2P+5(FeO)+n(CaO)(nCaOP2O5)+5Fe3.脫硫反應(yīng) FeS+(CaO)(CaS)+(FeO)4.脫碳反應(yīng) C+O=CO C+2O=CO25.脫氧反應(yīng) 2Al+3O=(Al2O3),35,谷風(fēng)書苑,采用的基本手段,渣 洗：脫氧、脫硫、去夾雜 真 空：脫氫、脫氮、脫氧、去夾雜 攪 拌：調(diào)溫、混勻、凈化 加 熱：防止鋼液冷卻 噴 吹：脫氧、脫硫、去夾雜,近30年來，爐外精煉發(fā)展迅速，具體方法有30多種,第三章煉鋼爐外精煉,36,谷風(fēng)書苑,第三章煉鋼爐外精煉,按傳統(tǒng)工藝，將在常規(guī)煉鋼

20、爐中完成的精煉任務(wù)，如去除雜質(zhì)、成分和溫度的調(diào)整和均勻化等任務(wù)，部分或全部地移到鋼包或其他容器中進(jìn)行。,作用：,提高質(zhì)量擴(kuò)大品種的主要手段,優(yōu)化冶金生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率,煉鋼-爐外精煉-連鑄-熱軋制工序銜接,37,谷風(fēng)書苑,鋼包精煉爐(LF),加熱與溫度控制 白渣精煉工藝 合金微調(diào)與窄成分控制,當(dāng)代最主要的爐外精煉設(shè)備,第三章煉鋼爐外精煉,38,谷風(fēng)書苑,真空吹氧脫碳,將鋼包放入真空罐內(nèi)從頂部的氧槍向鋼包內(nèi)吹氧脫碳，同時(shí)從鋼包底部向上吹氬攪拌。,第三章煉鋼爐外精煉,39,谷風(fēng)書苑,第四章煉鋼連鑄,連鑄是通過連鑄機(jī)將鋼液連續(xù) 地鑄成鋼坯，然后直接送軋鋼車間 軋制成鋼材。 連鑄與傳統(tǒng)的鋼錠模澆鑄

21、相比 有很大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性，主要表 現(xiàn)在：,簡化工序,40,谷風(fēng)書苑,1、轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼水經(jīng)過脫氧合金化和溫度、成分的調(diào)整，調(diào)運(yùn)到連鑄平臺，鋼液由鋼包注入中間包內(nèi)，中間包暫時(shí)儲存鋼液，再澆注到結(jié)晶器內(nèi)，鋼液在結(jié)晶器內(nèi)迅速冷卻，形成外表為凝固坯殼內(nèi)部未凝固的鋼水的鑄坯，隨著拉輥緩慢地將帶液心的鑄坯從結(jié)晶器拉出，中間包內(nèi)的鋼水也連續(xù)地注入結(jié)晶器內(nèi)，帶液芯的鑄坯在二次冷卻區(qū)接受噴水的強(qiáng)制冷卻，當(dāng)拉到規(guī)定位置時(shí)，鑄坯內(nèi)部完卻凝固，然后將鑄坯切割成規(guī)定的尺寸，由出坯裝置送到熱軋廠進(jìn)行軋制。 2、連鑄機(jī)流程圖,圖連鑄流程示意圖,4.1煉鋼連鑄工藝流程,41,谷風(fēng)書苑,提高金屬的收得率,節(jié)約能量消耗,改善勞

22、動(dòng)條件，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,鑄坯質(zhì)量好,4.1煉鋼連鑄工藝流程,立 式,立彎式,弧 形,橢圓形,水 平,連鑄機(jī)的未來,應(yīng)用最廣泛,42,谷風(fēng)書苑,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備和設(shè)施,鋼包回轉(zhuǎn)臺 中間包,43,谷風(fēng)書苑,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備和設(shè)施,去 渣,減壓穩(wěn)流,分 流,貯 鋼,作用:,44,谷風(fēng)書苑,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備（弧形連鑄機(jī)）,45,谷風(fēng)書苑,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備（鋼包旋轉(zhuǎn)臺）,旋轉(zhuǎn)臺可承托一個(gè)或兩個(gè)鋼包，一包在澆注位置時(shí)，另一包備用。采用旋轉(zhuǎn)臺以后，大大縮短了換包時(shí)間，為實(shí)現(xiàn)多爐連澆創(chuàng)造了條件。,動(dòng)畫視頻,46,谷風(fēng)書苑,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備（扇形段）,扇形段：包括彎曲段、弧形段、矯直段和水平

23、段 彎曲段為0段，其設(shè)計(jì)型式為連續(xù)彎曲型，輥數(shù)17對，輥徑150mm，輥型為三分節(jié)輥；弧形段為1-3段，弧形半徑5m，輥數(shù)7對，輥徑和矯直段、水平段相同，均為200mm，輥型為三分節(jié)輥；矯直段為4-5段，弧形半徑為5m，7對自由輥，1對驅(qū)動(dòng)輥；水平段為6-10段，其中6段和10段為6個(gè)自由輥，2個(gè)驅(qū)動(dòng)輥，其它為7個(gè)自由輥，1個(gè)驅(qū)動(dòng)輥。,動(dòng)態(tài)輕壓下示意圖,47,谷風(fēng)書苑,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備（結(jié)晶器）,作用： 規(guī)定鑄坯形狀 強(qiáng)制鋼液迅速冷卻 保證形成足夠強(qiáng)度和厚度較均勻的坯殼 結(jié)晶器的冷卻亦稱為一次冷卻,48,谷風(fēng)書苑,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備（二次冷卻系統(tǒng)）,二冷區(qū)的長度應(yīng)能使鑄坯在該區(qū)內(nèi)全部凝固

24、，而鑄坯溫度不低于800-900。,二冷裝置包括冷卻水噴嘴和夾輥。 我國基本上都用壓力噴嘴。,49,谷風(fēng)書苑,作用是拉坯并將鑄坯矯直。澆注前，拉坯矯直機(jī)還要把引錠送到結(jié)晶器內(nèi)。澆注開始后鑄坯拉至切割機(jī)處時(shí)，再把引錠桿脫掉。,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備（拉坯矯直機(jī)）,50,谷風(fēng)書苑,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備切坯裝置）火切機(jī),火焰切割,51,谷風(fēng)書苑,引錠裝置由引錠頭和引錠桿兩部分組成。常用的引錠頭主要有燕尾槽式和鉤頭式兩種 。,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備（引錠裝置）,52,谷風(fēng)書苑,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備弧形連鑄機(jī)的生產(chǎn)流程,53,谷風(fēng)書苑,4.2煉鋼連鑄的設(shè)備連鑄機(jī)的生產(chǎn)流程,54,谷風(fēng)書苑,噴濺是轉(zhuǎn)爐吹煉過程

25、中經(jīng)常發(fā)生的一種現(xiàn)象，通常人們把隨爐氣攜走、從爐口滋出或噴出爐渣與金屬的現(xiàn)象稱為噴濺。噴濺的產(chǎn)生，造成大量的金屬和熱量損失，引起對爐襯的沖刷加劇，可造成粘槍、燒槍、爐口和煙罩粘渣，增大清渣處理的勞動(dòng)。 1、噴濺的類型： 1）爆發(fā)性噴濺 2）泡沫渣噴濺 3）金屬噴濺 2、噴濺的控制與預(yù)防2.1爆發(fā)性噴濺 2.1.1爆發(fā)性噴濺產(chǎn)生的原因 熔池內(nèi)碳氧反應(yīng)不均衡， 瞬時(shí)產(chǎn)生大量的CO氣體。這是發(fā)生爆發(fā)性噴濺的根本原因。在正常情況下，碳均勻氧化， 生成的CO氣體均勻排出，不致產(chǎn)生猛烈的噴濺。 2.1.3爆發(fā)性噴濺的預(yù)防和處理 1） 控制好熔池溫度。前期溫度不過低， 中后期溫度不過高， 均勻升溫， 嚴(yán)禁突

26、然冷卻熔池， 碳氧反應(yīng)均衡進(jìn)行， 消除爆發(fā)性的碳氧反應(yīng)。,第六章氧氣轉(zhuǎn)爐噴濺的控制,55,谷風(fēng)書苑,2.1.2噴濺的控制: 碳在激烈氧化時(shí)，對于溫度的變化非常敏感，如果由于操作上的原因使熔池驟然冷卻， 溫度下降， 抑制了正在迅速進(jìn)行的碳氧反應(yīng)， 供入的氧氣開始積聚。一旦熔池溫度升高到一定程度，TFe積聚到20%以上時(shí)，碳氧反應(yīng)重新以更猛烈的速度進(jìn)行， 瞬時(shí)間排出大量具有巨大能量的氣體， 從爐口奪路而出。同時(shí)， 還挾帶著大量的鋼水和熔渣， 造成較大的噴濺。 2）控制好熔渣中TFe含量，保證不出現(xiàn)積聚現(xiàn)象，以避免造成爐渣過分發(fā)泡或引起爆發(fā)性的碳氧反應(yīng)。具體講應(yīng)注意以下情況：片面強(qiáng)調(diào)前期快化渣，采用

27、了過高的槍位操作，使前期溫度上升緩慢， TFe積聚過多， 一旦碳開始激烈氧化時(shí)，往往會引起大噴。因此， 凡是前期爐渣化得早， 就應(yīng)及時(shí)降槍以控制渣中TFe， 同時(shí)促進(jìn)熔池升溫， 碳得以均勻的氧化。避免碳焰上來后的大噴。 二批料加入不當(dāng)時(shí)， 使熔池溫度明顯下降， 抑制了碳的氧化， 等溫度再度提高后，也會產(chǎn)生大噴。最好采用小批量多次加入的方式， 有利于消除因二批渣料加入冷卻熔池而引起的大噴。,第六章氧氣轉(zhuǎn)爐噴濺的控制,56,谷風(fēng)書苑,在處理爐渣 “返干” 或加速終點(diǎn)渣形成時(shí)， 加入了過量的螢石， 或者采用了過高的槍位操作，使終點(diǎn)渣化得過早， 或TFe積聚， 此時(shí)碳的氧化還很激烈， 也會造成大噴。

28、終點(diǎn)爐渣基本化好， 降槍過早、過低時(shí)， 由于熔池內(nèi)碳含量還較高，碳的氧化速度猛增，也會產(chǎn)生大噴。所以應(yīng)控制好終點(diǎn)的降槍時(shí)機(jī)。 爐役前期爐膛小， 前期溫度低， 渣中TFe偏高， 要注意及時(shí)降槍，不使TFe過高， 以免噴濺。 補(bǔ)爐后，爐襯溫度偏低，前期吹煉溫度隨之降低，造成氧化性強(qiáng)， 要注意及時(shí)降槍，控制渣中TFe含量，以免噴濺。 對此現(xiàn)場總結(jié)為：前期噴渣，爐溫過低；中期噴渣，爐溫過高。若采用留渣操作， 所留熔渣TFe較高，兌鐵前如果沒有采取冷凝熔渣的措施，也可能產(chǎn)生爆發(fā)性噴濺。 吹煉過程一旦發(fā)生噴濺就不要輕易降槍， 因?yàn)榻禈屢院?，碳的氧化反?yīng)更加激烈， 反而會加劇噴濺。此時(shí)可適當(dāng)?shù)奶針專?這樣一方面可以降低碳的氧化反應(yīng)速度和熔池升溫速度， 另一方面也可以借助于氧氣之流股的沖擊作用吹開熔渣， 促進(jìn)氣體的排出。,第六章氧氣轉(zhuǎn)爐噴濺的控制,57,谷風(fēng)書苑,58,2.2.1泡沫性噴濺產(chǎn)生的原因 有時(shí)各爐吹煉情況差不多，碳的氧化速度也不相上下。但有的爐次有大噴， 有的就沒有。這說明除了碳的氧化不均衡外，還有其他原因引起噴濺，如爐容比的大小、渣量多少、 熔渣泡沫化程度等。 在鐵水 Si含量高， 渣中SiO2含量較高， 渣量大時(shí)， 再加上熔渣內(nèi)TFe較