冶金工業(yè)行業(yè)煉鋼培訓(xùn)教材課件

煉鋼培訓(xùn)教材煉鋼培訓(xùn)教材1煉鋼生產(chǎn)目前一般情況下，煉鋼廠主要設(shè)備是轉(zhuǎn)爐和連鑄，也有煉鋼廠使用電爐和連鑄；我們唐山建龍的煉鋼工藝流程如下：鐵水預(yù)處理→混鐵爐→頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐→爐后喂絲→精煉爐→連鑄→熱送熱軋煉鋼生產(chǎn)目前一般情況下，煉鋼廠主要設(shè)備是轉(zhuǎn)爐和連鑄，也有煉鋼2工藝流程圖合格廢鋼（計(jì)量后）高爐鐵水600噸混鐵爐50噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐LF爐精煉吹氬+喂線5流方坯連鑄機(jī)雙流板坯連鑄機(jī)合格鐵水（計(jì)量后）造渣料工藝流程圖合格廢鋼（計(jì)量后）高爐鐵水600噸混鐵爐50噸氧氣3（一）轉(zhuǎn)爐煉鋼1、定義：所謂轉(zhuǎn)爐煉鋼法就是使用鴨梨型的轉(zhuǎn)爐（converter），以鐵水作為原料，以空氣或者純氧作為氧化劑，靠雜質(zhì)的氧化熱提高鋼水溫度，30～45min內(nèi)完成一次精煉的快速煉鋼方法。2、分類(lèi)：根據(jù)其送風(fēng)形式、氧化劑及生成的渣，可分為若干種方法，如下表所示。（一）轉(zhuǎn)爐煉鋼43、原材料：轉(zhuǎn)爐煉鋼的金屬料主要是鐵水、廢鋼和鐵合金。（1）鐵水是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要金屬料，占金屬裝入量的70%以上。轉(zhuǎn)爐在吹煉過(guò)程中不需要外加熱源，是依靠鐵水本身所具有的物理熱和鐵水內(nèi)所含元素的化學(xué)反應(yīng)熱來(lái)煉鋼的。因此，對(duì)鐵水的化學(xué)成分和溫度都必須符合一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。（2）廢鋼是煉鋼用的另一種金屬料，也是轉(zhuǎn)爐煉鋼用的冷卻劑，一般允許加入金屬裝入量的30％以下。（3）轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉到終點(diǎn)時(shí)，為了去除鋼液中多余的氧，并使其化學(xué)成分和質(zhì)量符合所煉鋼種的要求，必須加入一部分鐵合金，以達(dá)到脫氧和合金化的目的。3、原材料：轉(zhuǎn)爐煉鋼的金屬料主要是鐵水、廢鋼和鐵合金。5轉(zhuǎn)爐煉鋼所應(yīng)用的非金屬料主要有造渣劑、冷卻劑、氧化劑等。4、煉鋼反應(yīng)（1）硅的氧化與還原[Si]+{O2}＝(SiO2)[Si]+2(FeO)＝(SiO2)+2[Fe]（2）錳的氧化與還原[Mn]+[FeO]＝(MnO)+[Fe]（3）脫碳反應(yīng)[C]+[O]＝{CO}（4）脫磷反應(yīng)[P]+2(FeO)=(P2O5)+2Fe2[P]+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)轉(zhuǎn)爐煉鋼所應(yīng)用的非金屬料主要有造渣劑、冷卻劑、氧化劑等。6轉(zhuǎn)爐煉鋼圖片轉(zhuǎn)爐煉鋼圖片7（二）鐵水預(yù)處理1、發(fā)展歷程：鐵水預(yù)處理技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)六、七十年代發(fā)展起來(lái)到現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各國(guó)，用于提高鐵水質(zhì)量，其技術(shù)也已經(jīng)得到迅速發(fā)展，目前可用于鐵水預(yù)處理的技術(shù)不下二、三十種。2、鐵水預(yù)處理工藝方法主要有：（1）機(jī)械攪拌法；（2）吹氣攪拌法，包括頂吹噴粉法和底吹法；（3）喂絲法（二）鐵水預(yù)處理83、鐵水預(yù)處理定義鐵水預(yù)處理是指高爐鐵水在進(jìn)入轉(zhuǎn)爐之前預(yù)先脫除某些雜質(zhì)的預(yù)備處理過(guò)程。它包括預(yù)脫硫、預(yù)脫硅、預(yù)脫磷。其中鐵水預(yù)脫硫是最先發(fā)展成熟的工藝，我廠鐵水預(yù)處理應(yīng)用的是噴粉（鈍化鎂粉）脫硫工藝。4、噴粉脫硫工藝過(guò)程圖12—1噴粉脫硫工藝過(guò)程示意圖3、鐵水預(yù)處理定義圖12—1噴粉脫硫工藝過(guò)程示意95、鐵水脫硫過(guò)程示意圖圖12—2鐵水噴粉脫硫過(guò)程示意圖5、鐵水脫硫過(guò)程示意圖圖12—2鐵水噴粉脫硫過(guò)程10（三）二次精煉

所謂的二次精煉即是在預(yù)熔煉爐后在真空或非真空條件下對(duì)鋼水進(jìn)行脫氣、脫碳、脫硫、夾雜物形態(tài)控制、合金和溫度的調(diào)整、提高鋼水的純凈度等處理的一種冶煉過(guò)程。由于二次精煉將煉鋼的一部分任務(wù)移到爐外進(jìn)行，實(shí)際把煉鋼過(guò)程分為二步完成，即在初煉鋼中進(jìn)行熔煉，在精煉設(shè)備中進(jìn)行精煉及溫度、成份的調(diào)整。爐外精煉方法可分為以下五類(lèi)：①真空脫氣；②鋼包精煉；③鋼包吹氬；④鋼包噴粉；⑤喂絲技術(shù)。（三）二次精煉11冶金工業(yè)行業(yè)煉鋼培訓(xùn)教材課件12冶金工業(yè)行業(yè)煉鋼培訓(xùn)教材課件13冶金工業(yè)行業(yè)煉鋼培訓(xùn)教材課件14冶金工業(yè)行業(yè)煉鋼培訓(xùn)教材課件15冶金工業(yè)行業(yè)煉鋼培訓(xùn)教材課件16一、LF精煉爐基本功能1、均勻鋼水成份和溫度。2、精確控制鋼水成份和溫度。3、脫氧、脫硫。4、脫氣。5、去除鋼中夾雜物。6、夾雜物形態(tài)的控制。7、特殊元素的合金化。冶金工業(yè)行業(yè)煉鋼培訓(xùn)教材課件17二、LF鋼包精煉爐主要設(shè)備

鋼包爐有以下主要設(shè)備組成：機(jī)械設(shè)備（包括爐下鋼包車(chē)、爐蓋及其升降裝置、電極臂及其升降裝置、電極夾持器和測(cè)溫、取樣裝置等）；液壓設(shè)備（包括液壓缸等）；喂絲機(jī)；鋼包底部吹氬裝置；電極接長(zhǎng)裝置；散狀料加料系統(tǒng)設(shè)備；除塵系統(tǒng)設(shè)備；供電和電控系統(tǒng)設(shè)備；儀表設(shè)備。二、LF鋼包精煉爐主要設(shè)備18（四）連鑄

鋼水直接鑄成接近最終產(chǎn)品尺寸的鋼坯。這一想法經(jīng)過(guò)一百多年的努力探索，終于使該技術(shù)在上世紀(jì)70年代開(kāi)始大規(guī)模用于實(shí)際，并逐步形成了今天的連鑄技術(shù)。主要設(shè)備由鋼包、中間包、結(jié)晶器、結(jié)晶器振動(dòng)裝置、二次冷卻和鑄坯導(dǎo)向裝置、拉坯矯直裝置、切割裝置、出坯裝置等部分組成。

（四）連鑄19連鑄過(guò)程連鑄過(guò)程20連鑄鋼水的溫度要求：

鋼水溫度過(guò)高的危害：①出結(jié)晶器坯殼薄，容易漏鋼；②耐火材料侵蝕加快，易導(dǎo)致鑄流失控，降低澆鑄安全性；③增加非金屬夾雜，影響板坯內(nèi)在質(zhì)量；④鑄坯柱狀晶發(fā)達(dá)；⑤中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂紋。鋼水溫度過(guò)低的危害：①容易發(fā)生水口堵塞，澆鑄中斷；②連鑄表面容易產(chǎn)生結(jié)皰、夾渣、裂紋等缺陷；③非金屬夾雜不易上浮，影響鑄坯內(nèi)在質(zhì)量。

連鑄鋼水的溫度要求：21連鑄平臺(tái)連鑄平臺(tái)22

第一部分基礎(chǔ)知識(shí)第一章、轉(zhuǎn)爐煉鋼原材料第二章、轉(zhuǎn)爐煉鋼基本概念第三章、轉(zhuǎn)爐煉鋼基本原理及各元素的化學(xué)反應(yīng)第四章、造渣、槍位控制、脫氧合金化的作用第五章、轉(zhuǎn)爐煉鋼造渣制度第六章、鐵水預(yù)處理和精煉爐

第一部分基礎(chǔ)知識(shí)23第一部分基礎(chǔ)知識(shí)第一部分基礎(chǔ)知識(shí)24第一章轉(zhuǎn)爐煉鋼原材料

原材料是煉鋼的基礎(chǔ)，原材料質(zhì)量的好壞對(duì)煉鋼工藝和鋼的質(zhì)量有直接影響。倘若原材料質(zhì)量不符合技術(shù)要求，勢(shì)必導(dǎo)致消耗增加，產(chǎn)品質(zhì)量變差，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)廢品，造成產(chǎn)品成本的增加。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐證明，采用精料以及原料標(biāo)準(zhǔn)化，是實(shí)現(xiàn)冶煉過(guò)程自動(dòng)化的先決條件，也是改善各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和提高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。當(dāng)前我國(guó)許多煉鋼廠家，尤其是一些小型煉鋼廠對(duì)煉鋼用原材料質(zhì)量的重要性認(rèn)識(shí)不足，重視不夠，特別是鐵水和石灰的質(zhì)量較差，給轉(zhuǎn)爐產(chǎn)帶來(lái)很大困難，使其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也較落后。若不徹底扭轉(zhuǎn)這種局面，很難提高鋼的質(zhì)量，擴(kuò)大鋼的品種。煉鋼用原材料一般分為主原料、輔原料和各種鐵合金。

第一章轉(zhuǎn)爐煉鋼原材料原材料是煉鋼的基礎(chǔ)，25

學(xué)習(xí)目標(biāo)了解轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)主原料、輔原料和各種鐵合金的要求標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)中根據(jù)原料的實(shí)際情況調(diào)整冶煉操作。

知識(shí)要求1、了解轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)主原料鐵水、廢鋼的要求。2、了解轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)造渣材料的成分塊度要求。3、了解煉鋼用鐵合金成分標(biāo)準(zhǔn)。第一章轉(zhuǎn)爐煉鋼原材料學(xué)習(xí)目標(biāo)第一章轉(zhuǎn)爐煉鋼原材料26第一節(jié)煉鋼鐵水、廢鋼及散狀料的化學(xué)成分及其表示符號(hào)一、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼用主原料為鐵水和廢鋼1、轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)鐵水的要求鐵水一般占轉(zhuǎn)爐裝入量的70%～100%。鐵水的物理熱與化學(xué)熱是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本熱源。因此，對(duì)入爐鐵水溫度和化學(xué)成分必須有一定要求。（1）鐵水的溫度轉(zhuǎn)爐煉鋼用鐵水，絕大部分由高爐直接供應(yīng)。高爐供應(yīng)鐵水主要有兩種方式：一種是高爐→鐵水罐車(chē)→轉(zhuǎn)爐；另一種是高爐→混鐵爐→轉(zhuǎn)爐。由于混鐵爐供應(yīng)的鐵水成分、溫度均勻、穩(wěn)定，所以絕大多數(shù)鋼廠采用后種方式。第一節(jié)煉鋼鐵水、廢鋼及散狀料的化學(xué)成分及其表示符號(hào)27（2）鐵水的化學(xué)成分鐵水中各元素的含量要求適當(dāng)和穩(wěn)定，只有這樣，才能保證轉(zhuǎn)爐的正常冶煉和獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

①硅（Si）硅是煉鋼過(guò)程的重要發(fā)熱元素之一，硅含量高，熱來(lái)源增多，能夠提高廢鋼比；鐵水硅含量是石灰消耗量的決定因素；鐵水硅含量0.50﹪－0.80﹪為宜。

②錳（Mn）鐵水錳含量高對(duì)冶煉有益，可以促進(jìn)初期渣早化，改善爐渣流動(dòng)性，利于脫硫和提高爐襯壽命；減少氧槍粘鋼；提高金屬收得率；終點(diǎn)鋼中余錳高，能夠減少合金用量。鐵水錳含量一般為0.20﹪－0.40﹪。

③磷（P）磷是強(qiáng)發(fā)熱元素，通常是冶煉過(guò)程要去除的有害元素。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的脫磷效率在85﹪－95﹪。鐵水中根據(jù)磷含量的多少分為三類(lèi)：（2）鐵水的化學(xué)成分28Wp＜0.30﹪低磷鐵水Wp＝0.30﹪-1.0﹪中磷鐵水Wp＜1.50﹪高磷鐵水

④硫（S）硫除了易切鋼以外，絕大多數(shù)鋼中是有害元素。轉(zhuǎn)爐脫硫率為35﹪－40﹪。（3）鐵水除渣鐵水帶來(lái)的高爐渣隨鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐后增加石灰消耗量，渣量增大，噴濺加劇，損壞爐襯，降低金屬收得率，損失熱量等。鐵水帶渣量要求低于0.50﹪。2、轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)廢鋼的要求（1）不同性質(zhì)廢鋼應(yīng)分類(lèi)存放，以避免貴重合金元素?fù)p失或造成熔煉廢品。（2）廢鋼入爐前仔細(xì)檢查，嚴(yán)防混入封閉器皿、爆炸物和毒品；嚴(yán)防混入有色金屬。Wp＜0.30﹪29（3）廢鋼應(yīng)清潔干燥，避免帶入泥土沙石、耐火材料和爐渣等雜質(zhì)。（4）廢鋼應(yīng)具有合適的外形尺寸和單重。3、造渣材料（1）石灰①成分：要求石灰CaO含量高，Si和S含量盡可能低。a、CaO：是石灰主要成分，含量越高越好。b、SiO2:石灰中SiO2含量低，意味著石灰有效CaO含量高，有利于降低石灰消耗，減少渣量和噴濺。有效CaO（CaO有效）的概念：CaO有效=CaO石灰-SiO2*R在終點(diǎn)堿度為3時(shí)，石灰中SiO2含量增加1%，就使有效CaO減少約3%。（3）廢鋼應(yīng)清潔干燥，避免帶入泥土沙石、耐火30c、S:石灰中含S高，使?fàn)t渣含S量增加，甚至引起爐內(nèi)增S現(xiàn)象，也意味著石灰本身脫S能力降低。d、塊度：要求石灰的塊度均勻合適。e、過(guò)大：融化速度慢，冶煉時(shí)間長(zhǎng)，轉(zhuǎn)爐卡料。f、過(guò)?。菏胰菀妆粡U氣帶走。轉(zhuǎn)爐塊度20—50mm。

②活性：石灰與爐渣的反應(yīng)能力，可用石灰的“活性”表示。a、活性石灰的氣孔率高，體積密度小，加入轉(zhuǎn)爐后，熔渣能迅速延石灰空隙滲入石灰塊內(nèi)部。b、活性石灰晶粒細(xì)小，表面積大，使液體熔渣與石灰接觸的表面積增大，加速了爐渣與石灰之間的傳質(zhì)和傳熱。

（2）白云石包括生白云石和輕燒白云石兩種。c、S:石灰中含S高，使?fàn)t渣含S量31①用途：用于提高渣中MgO含量。a、MgO促使石灰融化：MgO與爐渣形成Mg礦物，減少C2S的形成。b、保護(hù)爐襯：渣中MgO高，減少M(fèi)g碳磚中的MgO向渣中溶解；后期堿度升高，MgO溶解度下降，從渣中析出MgO，保持后期爐渣粘度，保護(hù)爐襯；前期促使石灰融化，堿度提高快，減少了前期酸性渣的侵蝕程度；配合濺渣工藝。

②使用：一般采用生白云石和輕燒白云石。a、生白云石：CaCO3.MgCO3，屬于原礦，在爐內(nèi)分解生成MgO和CaO，吸熱較大。b、輕燒白云石：CaO.MgO，生白云石低溫煅燒而成，融化速度快，吸熱少。

①用途：用于提高渣中MgO含量。32（3）冷卻劑①必要性：氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)，元素氧化帶來(lái)的熱量除滿足化渣和升溫外，還有很大富余。必須加入適量的冷卻劑來(lái)平衡熱量，否則溫度過(guò)高。富鐵礦、球團(tuán)礦②原理：這些物質(zhì)含有氧化鐵，氧化鐵脫碳反應(yīng)時(shí)吸熱反應(yīng)，而起到冷卻作用。③加入方式：一般放在高位料倉(cāng)中，和石灰等造渣材料一樣，在冶煉過(guò)程中從爐口加入轉(zhuǎn)爐。④應(yīng)用：一般用于冶煉過(guò)程中調(diào)整爐溫，加入量隨爐溫隨時(shí)確定。⑤效果：節(jié)約時(shí)間、使用方便；助溶劑，有利于化渣；容易噴濺（用量多時(shí)，帶來(lái)溫度波動(dòng)和渣量增加）（3）冷卻劑33思考題1、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼用主原料是什么？2、轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)鐵水的要求？3、轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)廢鋼的要求？4、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐造渣材料是哪幾種？5、塊狀合金的粒度要求是多少？思考題34第二章轉(zhuǎn)爐煉鋼基本概念

學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)本章的學(xué)習(xí)掌握鋼與鐵的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，鋼的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)及常煉鋼種的化學(xué)成分及鋼號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，有害元素對(duì)鋼材質(zhì)量的影響。

知識(shí)要求1、了解鋼與鐵的劃分標(biāo)準(zhǔn)。2、了解鋼的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。3、掌握有害元素對(duì)鋼材質(zhì)量的影響。第二章轉(zhuǎn)爐煉鋼基本概念35第一節(jié)鋼和鐵的概念嚴(yán)格來(lái)說(shuō)鋼和鐵并沒(méi)有一定的劃分標(biāo)準(zhǔn)，主要成分都是鐵元素，（元素符號(hào)：Fe）。根據(jù)世界工業(yè)協(xié)會(huì)的規(guī)定，以生鐵中含碳元素的的多少來(lái)劃分的。一般來(lái)說(shuō)碳元素含量在0.03%--2.00%之間的為鋼，而碳元素含量在2.00%——4.30%的是鐵，主要來(lái)說(shuō)鐵中含有較多的碳C，而鋼中較少。鐵是煉鋼的主要原料，煉鋼的過(guò)程，一是除去鐵中過(guò)多的碳和一些渣滓，另外再添加一些其他成分。同時(shí)，鋼有分各種用途，不同用途的鋼，會(huì)在其中加入一些特殊的添加劑，如不銹鋼中添加鉻元素為主的元素，錳鋼中主要添加錳元素等。但的總來(lái)說(shuō)，化學(xué)主成分是一樣的，都具有一定的磁性。第一節(jié)鋼和鐵的概念36第二節(jié)鋼的分類(lèi)，常煉鋼種的化學(xué)成分及鋼號(hào)名稱(chēng)

一、鋼的分類(lèi)鋼是鋼材含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過(guò)1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類(lèi)方法多種鋼材多樣，其主要方法有如下七種：1、鋼材按品質(zhì)分類(lèi)(1)普通鋼（P≤0.045%，S≤0.050%）(2)優(yōu)鋼材質(zhì)鋼（P、S均≤0.035%）(3)高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（P≤0.035%，S≤0.030%）2、按化學(xué)成份分類(lèi)(1)碳素鋼：①低碳鋼（C≤0.25%）；②中碳鋼（C≤0.25~0.60%）；③高碳鋼（C≤0.60%）。(2)合金鋼：①低合金鋼（合金元素總含量≤5%）；②中合金鋼（合金元素總含量＞5～10%）；③高合金鋼（合金元素總含量＞10%）。第二節(jié)鋼的分373、鋼材按成形方法分類(lèi)：(1)鍛鋼；(2)鑄鋼；(3)熱軋鋼；(4)冷拉鋼。4、鋼材按金相組織分類(lèi)(1)退火狀態(tài)的：①亞共析鋼（鐵素體+珠光體）；②共析鋼（珠光體）；③過(guò)共析鋼（珠光體+滲碳體）；④萊氏體鋼（珠光體+滲碳體）。(2)正火狀態(tài)的：①珠光體鋼；②貝氏體鋼；③馬氏體鋼；④奧氏體鋼。(3)鋼材無(wú)相變或部分發(fā)生相變的3、鋼材按成形方法分類(lèi)：385、按用途分類(lèi)(1)建筑及工程用鋼：①普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；②低合金結(jié)構(gòu)鋼；③鋼筋鋼。(2)鋼材結(jié)構(gòu)鋼①機(jī)械制造用鋼：a、調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；b、表面硬化結(jié)構(gòu)鋼：包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼；c、易切結(jié)構(gòu)鋼；d、冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。②彈簧鋼；③軸承鋼。(3)工具鋼：①碳素工具鋼；②合金工具鋼；③高速工具鋼。(4)特殊性能鋼：①不銹耐酸鋼；②耐熱鋼：包括抗氧化鋼、熱強(qiáng)鋼、氣閥鋼；③電熱合金鋼；④耐磨鋼；⑤低溫用鋼；⑥電工用鋼。(5)專(zhuān)業(yè)用鋼——如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼等。5、按用途分類(lèi)396、綜合分類(lèi)(1)普通鋼①碳素結(jié)構(gòu)鋼：a、Q195；b、Q215(A、B)；c、Q235(A、B、C)；d、Q255(A、B)；e、Q275。②低合金結(jié)構(gòu)鋼；③特定用途的普通結(jié)構(gòu)鋼。(2)優(yōu)質(zhì)鋼（包括高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼）①鋼材結(jié)構(gòu)鋼：a、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；b、合金結(jié)構(gòu)鋼；、c、彈簧鋼；、d、易切鋼；e、軸承鋼；f、特定用途優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。②工具鋼：a、碳素工具鋼；b、合金工具鋼；c、高速工具鋼。③特殊性能鋼：a、不銹耐酸鋼；b、耐熱鋼；c、電熱合金鋼；d、電工用鋼；e、高錳耐磨鋼。6、綜合分類(lèi)407、按冶煉方法分類(lèi)(1)按爐種分①平爐鋼：a、酸性平爐鋼；b、堿性平爐鋼。②轉(zhuǎn)爐鋼：a、酸性轉(zhuǎn)爐鋼；b、堿性轉(zhuǎn)爐鋼?；騛、底吹轉(zhuǎn)爐鋼；b、側(cè)吹轉(zhuǎn)爐鋼；c、頂吹轉(zhuǎn)爐鋼。③電爐鋼：a、電弧爐鋼；b、電渣爐鋼；c、感應(yīng)爐鋼；d、真空自耗爐鋼；e、電子束爐鋼。(2)鋼材按脫氧程度和澆注制度分①沸騰鋼；②半鎮(zhèn)靜鋼；③鎮(zhèn)靜鋼；④特殊鎮(zhèn)靜鋼。7、按冶煉方法分類(lèi)41第三節(jié)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)工藝流程及煉鋼過(guò)程的主要任務(wù)

一、轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)工藝流程圖2—1煉鋼廠生產(chǎn)工藝流程第三節(jié)轉(zhuǎn)爐42二、煉鋼過(guò)程的主要任務(wù)生鐵和廢鋼是煉鋼的主要原材料，而生鐵中除了含有較多碳外，還含有一定量的硅、錳、硫、磷等元素（統(tǒng)稱(chēng)鋼中的五大元素），同時(shí)廢鋼中元素含量也很復(fù)雜，有些對(duì)鋼的要求性能有害，除五大元素外，鋼種還含有氮、氫、氧和非金屬雜質(zhì)物。它們?cè)谝睙掃^(guò)程中隨原材料、爐氣、或反應(yīng)產(chǎn)物的形式殘留在鋼液，這些物質(zhì)對(duì)鋼的性能優(yōu)重大影響，必須調(diào)整或盡量降低有害物含量。鋼的定義：用氧化的方法去除生鐵中的這些雜質(zhì)，再根據(jù)鋼種要求加入適量的合金元素，使之成為具有較高強(qiáng)度、韌性或其它特殊性能的鋼，這一工藝誠(chéng)摯為“煉鋼”。綜上所述，可將煉鋼基本任務(wù)歸納如下：1、脫碳含碳量時(shí)決定“鐵與鋼”定義的因素，同時(shí)也是控制材料性能的最主要元素。一般采用向鋼中供氧，利用碳氧反應(yīng)去除。2、脫硫、磷對(duì)絕大多數(shù)鋼種來(lái)說(shuō)，硫、磷為有害元素。硫引起鋼的熱脆，而磷引起鋼的冷脆，因此要求在煉鋼過(guò)程中盡量除之。二、煉鋼過(guò)程的主要任務(wù)433、脫氧在煉鋼過(guò)程中，用氧去除鋼中雜質(zhì)后，必然殘留大量氧，給鋼的生產(chǎn)和性能帶來(lái)危害，必須脫除，一般有合金脫氧和真空脫氧兩種方法。4、去除氣體和非金屬夾雜鋼中氣體主要指溶解在鋼中的氫和氮。非金屬夾雜包括氧化物、硫化物以及其它復(fù)合化合物，一般采用CO氣泡和真空脫氧兩種方法。5、升溫?zé)掍撨^(guò)程必須在一定高溫液態(tài)下才能完成，同時(shí)為保證鋼水能澆鑄合格鋼錠也要求鋼水有一定溫度。鐵水一般在1300℃左右。6、合金化為使鋼具有必要的性能，必須根據(jù)鋼種要求加入適量合金元素。7、澆成成錠液態(tài)鋼水必須澆注成一定形狀的固體鑄坯，采用作為軋材的原料。同時(shí)質(zhì)量符合良好。3、脫氧44第四節(jié)有害元素對(duì)鋼性能的影響一、鋼中硫：硫是鋼中主要雜質(zhì)之一1、來(lái)源：鐵水、石灰和合金料。2、對(duì)性能的影響：（1）產(chǎn)生熱脆：S的最大危害。熱脆定義：在高溫作用下富集于晶界的低熔點(diǎn)硫化物融化使鋼的高溫脆性增加，熱加工時(shí)容易出現(xiàn)斷裂，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱脆。（2）形成夾雜：S在鋼水中溶解度高，以溶解態(tài)存在于鋼水中，但S在固體鋼中溶解度低，因此S在固體鋼中基本上是以硫化物夾雜的形式存在，直接危害鋼的常溫下性能。（3）改善切削性能。二、鋼中磷：磷時(shí)鋼中有害元素之一1、來(lái)源：鐵水、合金料、爐渣回磷。2、對(duì)性能的影響：（1）產(chǎn)生冷脆：隨著磷含量的增加，在低溫下鋼的韌性顯著降低，從而導(dǎo)致低溫脆性第四節(jié)有害元素對(duì)鋼性能的影響45（2）降低抗裂紋性：磷在凝固過(guò)程中偏析嚴(yán)重，在結(jié)晶處的富集導(dǎo)致晶界熔化。使高溫強(qiáng)度值下降。（3）影響強(qiáng)度和塑性：磷使鋼的韌性降低。三、鋼中氧危害：1、沸騰：在澆注中溫度降低和碳氧富集反應(yīng)，在鋼中生成CO產(chǎn)生沸騰，使?jié)沧o(wú)法進(jìn)行。2、鋼坯中產(chǎn)生氣泡：脫氧不太充分導(dǎo)致氧含量高，在連鑄過(guò)程中C、O偏析導(dǎo)致碳氧反應(yīng)。3、影響熱脆性.4、形成夾雜物四、鋼中氮危害：1、時(shí)效：對(duì)低碳鋼的主要危害。時(shí)效定義：低碳鋼在冷加工后，其性能隨時(shí)間發(fā)生變化，即強(qiáng)度和硬度增加，韌性降低，這種現(xiàn)象稱(chēng)為時(shí)效。（2）降低抗裂紋性：磷在凝固過(guò)程中偏析嚴(yán)重462、脆性增加。3、加劇氣泡和疏松：促使O和H產(chǎn)生氣泡的趨勢(shì)；加劇顯微疏松和中心疏松。五、鋼中氫危害：1、白點(diǎn)：由氫引起的內(nèi)裂紋缺陷，在鋼的縱向斷口上顯現(xiàn)為圓形或橢圓型的銀白色圓點(diǎn)，一般φ1-10mm。2、增加脆性。3、加重氣泡和疏松。4、擴(kuò)大奧氏體。2、脆性增加。47思考題1、鋼與鐵的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是什么？2、鋼材按品質(zhì)分類(lèi)分為哪幾種？3、簡(jiǎn)述我公司煉鋼生產(chǎn)工藝流程？4、簡(jiǎn)述煉鋼過(guò)程的主要任務(wù)？5、磷、硫?qū)︿摰奈：Γ克伎碱}48第三章轉(zhuǎn)爐煉鋼基本原理及各元素的化學(xué)反應(yīng)在通常的氧氣轉(zhuǎn)妒煉鋼過(guò)程中，總要根據(jù)冶煉鋼種的要求，將鐵水中的C、Si、Mn、P、S去除到規(guī)定的要求。雖然從熱力學(xué)的平衡條件來(lái)看，不論哪種煉鋼方法之間差異如何，其氣一渣一金屬相之間的反應(yīng)平衡都是相同的。但是，由于各種煉鋼方法所處環(huán)境的動(dòng)力學(xué)條件不同，在冶煉過(guò)程中對(duì)反應(yīng)平衡的偏差程度也各有異。本章主要闡述氧氣轉(zhuǎn)爐內(nèi)各種煉鋼過(guò)程的基本反應(yīng)。第三章轉(zhuǎn)爐煉鋼基本原理及各元素的化學(xué)反應(yīng)49學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)本章的學(xué)習(xí)了解轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中反應(yīng)的基本原理，掌握各元素在冶煉過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。知識(shí)要求1、掌握轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中五大元素變化規(guī)律。2、冶煉過(guò)程去除鋼中磷、硫有害元素的條件學(xué)習(xí)目標(biāo)50第一節(jié)轉(zhuǎn)爐煉鋼初期硅、錳變化的條件氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼是在十幾分鐘內(nèi)進(jìn)行供氧和供氣操作，在這短短的時(shí)問(wèn)內(nèi)要完成造渣、脫碳、脫磷、脫硫、去夾雜、去氣和升溫的任務(wù)，其吹煉過(guò)程的反應(yīng)狀況是多變的。圖3-1是頂吹轉(zhuǎn)護(hù)吹煉過(guò)程中金屬液成分、溫度和爐渣成分的變化實(shí)例；圖3-2是復(fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐在吹煉過(guò)程中的各成分變化實(shí)例。第一節(jié)轉(zhuǎn)爐煉鋼初期硅、錳變化的條件51一、在吹煉過(guò)程中金屬液成分，溫度和爐渣成分都是變化的。1、Si吹煉前期，一般在5min內(nèi)即被基本氧化。2、Mn在吹煉前期被氧化到很低，隨著吹煉進(jìn)行而逐步回升。在復(fù)吹轉(zhuǎn)爐中，錳的回升趨勢(shì)比頂吹轉(zhuǎn)爐要快些，其終點(diǎn)錳含量也要高些。其原因是因?yàn)閺?fù)吹轉(zhuǎn)爐爐渣中(FeO)比頂吹轉(zhuǎn)爐低些。3、P在吹煉前期快速降低，進(jìn)入吹煉中期略有回升，而到吹煉后期再度降低。4、S在吹煉過(guò)程中是逐步降低的。5、C在吹煉過(guò)程中快速減少，但前期脫碳速度慢，中期脫碳速度快。6、熔池溫度在吹煉過(guò)程中逐步升高，尤以吹煉前期升溫速度快。7、爐渣中的酸性氧化物SiO2，和P2O5在吹煉前期逐漸增多，隨著石灰的熔解增加渣量增大而降低。8、吹煉過(guò)程中渣中FeO具有規(guī)律性變化，即前后期高、中期低。而復(fù)吹轉(zhuǎn)爐在吹煉后期(FeO)比頂吹轉(zhuǎn)爐更低一些。9、隨著吹煉的進(jìn)行．石灰在爐內(nèi)溶解增多，渣中CaO逐漸增高，爐渣堿度也隨之變大。一、在吹煉過(guò)程中金屬液成分，溫度和爐渣成分都是變化52二、冶煉過(guò)程三個(gè)階段根據(jù)一爐鋼冶煉過(guò)程爐內(nèi)成分的變化情況，通常把冶煉過(guò)程分為三個(gè)階段：1、吹煉前期吹煉初期由于鐵水溫度不高，Si、Mn的氧化速度比C快，開(kāi)吹2—4min時(shí)，Si、Mn已基本上被氧化。同時(shí)，鐵也被氧化形成FeO進(jìn)入渣中，石灰逐漸熔解，使P也氧化進(jìn)入爐渣中。Si、Mn、P、Fe的氧化放出大量熱，使熔池迅速升溫。吹煉初期爐口出現(xiàn)黃褐色的煙塵，隨后燃燒成火焰，這是由于帶出的鐵塵和小鐵珠在空氣中燃燒而形成。開(kāi)吹時(shí)，由于渣料未熔化，氧氣射流直接沖擊在金屬液面上，產(chǎn)生的沖擊噪聲較刺耳，隨著渣料熔化，爐渣乳化形成而噪聲變得溫和。吹煉前期的任務(wù)是化好渣、早化渣，以利磷和硫的去除；同時(shí)也要注意造渣，以減少爐渣對(duì)爐襯材料的侵蝕。二、冶煉過(guò)程三個(gè)階段532、吹煉中期鐵水中Si、Mn氧化后，熔池溫度升高，爐渣也基本化好，C的氧化速度加快。此時(shí)從爐口冒出的濃煙急劇增多，火焰變大，亮度也提高；同時(shí)爐渣起泡，爐口有小渣塊濺出，這標(biāo)志著反應(yīng)進(jìn)入吹煉中期。吹煉中期是碳氧反應(yīng)劇烈時(shí)期，此間供入熔池中的氧氣幾乎100％與碳發(fā)生反應(yīng)，使脫碳速度達(dá)到最大。由于碳氧劇烈反應(yīng)，使?fàn)t溫升高，渣中FeO含量降低，磷和錳在渣一金屬間分配發(fā)生變化，產(chǎn)生回磷和回錳現(xiàn)象。但此間由于高溫、低FeO、高CaO存在，使脫S反應(yīng)得以大量進(jìn)行。同時(shí)，由于熔池溫度升高使廢鋼大量熔化。吹煉中期的任務(wù)是脫碳和去硫，因此應(yīng)控制好供氧和底氣攪拌。防止?fàn)t渣返干和噴濺的發(fā)生。2、吹煉中期543、吹煉后期吹煉后期，鐵水中碳含量低，脫碳速度減小，從爐口排出的火焰逐漸收縮，透明度增加。這時(shí)吹入熔池中的氧氣使部分鐵氧化，使渣中(FeO)和鋼水中[O]含量增加。同時(shí)，溫度達(dá)到出鋼要求，鋼水中磷、硫得以去除。吹煉后期要做好終點(diǎn)控制，保證溫度、C、P、S含量合乎出鋼要求。此外還要根據(jù)所煉鋼種要求，控制好爐渣氧化性．使鋼水中氧含量合適，以保證鋼的質(zhì)量。對(duì)于復(fù)吹轉(zhuǎn)爐，則應(yīng)增大底吹供氣流量，以均勻成分、溫度、去除夾雜。若終點(diǎn)控制失誤，則要補(bǔ)加渣料和補(bǔ)吹。3、吹煉后期55第二節(jié)去除鋼水中有害元素硫、磷的條件一、吹煉過(guò)程脫磷與脫硫煉鋼過(guò)程脫碳是至關(guān)重要的，對(duì)于鐵水中含有的有害元素S、P的去除則更加重要。雖然近年來(lái)鐵水預(yù)處理技術(shù)有了很大的發(fā)展，減輕了轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中的脫磷、脫硫任務(wù)，但吹煉過(guò)程中磷、硫的去除仍應(yīng)引起我們高度的重視，否則將會(huì)影響鋼水質(zhì)量。1、吹煉過(guò)程脫磷磷是易氧化元素，在轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)期發(fā)生氧化反應(yīng)：2[P]十5(FeO)＝(P205)+5Fe然后再與渣中(GaO)反應(yīng)，生成穩(wěn)定化合物。(P205)+n(CaO)=(nCaO+P2O5)冶煉過(guò)程中磷的氧化去除反應(yīng)為：2[P]+5(Fe0)+n(CaO)＝(nCaO+P2O5)+5Fe第二節(jié)去除鋼水中有害元素硫、磷的條件56式中n一般是3或4，爐渣(FeO)和(CaO)越多，則越有利于磷的去除。各種吹煉方法中爐渣的形成與鐵水中磷的變化情況，復(fù)合吹煉的STB和頂吹石灰粉的STB—P法比項(xiàng)吹轉(zhuǎn)爐的脫磷效果更好，其原因是冶煉前期化渣快，有利于生成穩(wěn)定的磷酸鈣。普通冶煉的石灰選渣具有更好的脫磷效果。吹煉到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，由于鋼水溫度升高，鋼液中含碳量不同，對(duì)渣中(FeO)含量有影響，因而影響終點(diǎn)磷含量。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了減少回磷現(xiàn)象，通常的辦法是保證冶煉后期爐渣為高堿度，并化好渣，適當(dāng)保持一定的(FeO)含量，以穩(wěn)定去磷效果。總之，為了去磷，吹煉過(guò)程中應(yīng)根據(jù)去磷反應(yīng)的熱力學(xué)條件，首先搞好前期化渣．盡快形成高氧化性爐渣，以利在吹煉前期低溫去磷。若鐵水磷含量高，還可在化好渣的情況下倒掉部分高磷爐渣，以提高脫磷效果。而在吹煉后期，則要控制好爐渣堿度和渣中(FeO)，保證磷被穩(wěn)定在渣中，而不發(fā)生回磷現(xiàn)象。式中n一般是3或4，爐渣(FeO)和(572、吹煉過(guò)程脫硫硫使鋼材產(chǎn)生脆性，脫硫反應(yīng)表示如下，(FeS)+(CaO)=(CaS)十(FeO)渣中(CaO)含量高，(FeO)含量低，有利于脫硫反應(yīng)進(jìn)行。但在氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼中，由于熔池供氧，使?fàn)t內(nèi)呈氧化氣氛，故渣中(FeO)含量不低，因而使轉(zhuǎn)爐的脫硫能力受到限制。轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中，鐵水中硫的去除分為兩部分，—部分為氣化脫硫，其反應(yīng)為〔S〕+2〔O〕=SO2（S2-）+2/3O2=SO2（O2-）（S2-）+6(Fe3+)+2（O2-）=SO2+6(Fe3+)2、吹煉過(guò)程脫硫58對(duì)以上三個(gè)反應(yīng)，熱力學(xué)的分析表明，〔S〕+2〔O〕=SO2式中反應(yīng)平衡時(shí)的SO2分壓為0.02Pa，反應(yīng)很容易達(dá)到平衡，故可以認(rèn)為鋼液中硫的氧化去除作用不大。而渣中硫的氣化反應(yīng)是主要的，由（S2-）+2/3O2=SO2（O2-）、（S2-）+6(Fe3+)+2（O2-）=SO2+6(Fe3+)式可見(jiàn)，對(duì)于渣中硫的氣相轉(zhuǎn)移與爐渣中硫的活度與氧勢(shì)有關(guān)。硫在渣中的活度與爐渣堿度有關(guān)，堿度越高，硫的活度越低。因此，高堿度對(duì)氣化脫硫不利，但對(duì)爐渣脫硫有利。因此在氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼中，一般認(rèn)為鐵水含硫量的10％左右是通過(guò)氣化脫硫去除的。另—部分為爐渣脫硫，其反應(yīng)見(jiàn)(FeS)+(CaO)=(CaS)十(FeO)式。要實(shí)現(xiàn)爐渣脫硫，必須化好渣，沒(méi)有良好的石灰溶解，脫硫就會(huì)變成一句空話。因此要想去除硫，搞好吹煉過(guò)程中的石灰溶解成渣操作是至關(guān)重要的。對(duì)于鐵水中含硫較高時(shí)，可以在吹煉過(guò)程今依靠提高堿度或增大渣量的辦法，采取倒渣操作來(lái)提高脫硫效果。對(duì)以上三個(gè)反應(yīng)，熱力學(xué)的分析表明，〔59第三節(jié)碳在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中的變化規(guī)律一、吹煉過(guò)程中碳的氧化氧氣持爐煉鋼過(guò)程中，碳的氧化按下列反應(yīng)進(jìn)行(3-1)(3-2)(3-3)(3-4)

第三節(jié)碳在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中的變化規(guī)律(3-1)60一般認(rèn)為，在熔池中金屬液內(nèi)的C—O反應(yīng)是以(3—1)式為主，只有當(dāng)熔池金屬液中[C]＜0.05％時(shí)，(3—4)式才比較顯著。在氧氣射流沖擊區(qū)，碳的反應(yīng)以(3—2)式為主，即鐵水中的碳與吹入的氧氣直接反應(yīng)；而底吹C02氣體時(shí)，則發(fā)生(3—3)式，即CO2成為供氧體，直接參加反應(yīng)。一般認(rèn)為，在熔池中金屬液內(nèi)的C—O反61二、吹煉過(guò)程的脫碳速度氧氣轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中，脫碳速度的變化在整個(gè)吹煉過(guò)程分為三個(gè)階段，吹煉前期，以Si、Mn氧化為主，脫碳速度由于溫度升高而逐步加快；吹煉中期以碳的氧化為主，脫碳速度達(dá)到最大，幾乎為常數(shù)；吹煉后期，隨著金屬熔池中碳含量的減少，脫碳速度逐漸降低。由此可見(jiàn)，整個(gè)冶煉過(guò)程中脫碳速度的變比曲線近似于梯形。根據(jù)這種梯形模型，可以對(duì)氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程各階段的脫碳速度寫(xiě)出下列表示式：第—階段：—d〔C〕／dt＝K1t第二階段：—d〔C〕／dt＝K2第三階段：—d〔C〕／dt＝K3〔C〕式中K1、K2、K3——系數(shù)，分別受各階段主要因素影響；t——吹煉時(shí)間，min；C—一熔池含碳量，％二、吹煉過(guò)程的脫碳速度62思考題1、簡(jiǎn)述C、Si、Mn、P、S在冶煉過(guò)程的氧化過(guò)程？2、冶煉過(guò)程去除鋼水中磷、硫的條件？3、根據(jù)一爐鋼冶煉過(guò)程爐內(nèi)成分的變化情況，通常把冶煉過(guò)程分為哪三個(gè)階段？4、磷是易氧化元素，在轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)期發(fā)生氧化反應(yīng)式為？5、在轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)期脫硫反應(yīng)式為？思考題63第四章造渣、槍位控制、脫氧合金化的作用學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)本章的學(xué)習(xí)掌握轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中造渣過(guò)程和造渣的作用，氧槍槍位控制對(duì)冶煉過(guò)程的影響，脫氧合金化過(guò)程與作用。知識(shí)要求1、了解爐渣的組成與形成過(guò)程及造渣的作用。2、了解氧槍槍位的變化對(duì)冶煉過(guò)程的影響。3、掌握合金加入量的計(jì)算，掌握脫氧合金化的過(guò)程與作用。第四章造渣、槍位控制、脫氧合金化的作用64一、爐渣的形成爐渣一般是由鐵水中的Si、P、Mn、Fe的氧化以及加入的石灰溶解而生成，另外還有少量的其它渣料（白云石、螢石等)、帶入轉(zhuǎn)爐內(nèi)的高爐渣、侵蝕的爐襯等。爐渣的氧化性和化學(xué)成分在很大程度上控制了吹煉過(guò)程中的反應(yīng)速度。如果吹煉要在脫碳時(shí)同時(shí)脫磷，則必須控制(FeO)在一定范圍內(nèi)，以保證石灰不斷溶解，形成一定堿度、一定數(shù)量的泡沫化爐渣。開(kāi)吹后，鐵水中Si、Mn、Fe等元素氧化生成FeO、Si02、MnO等氧化物進(jìn)入渣中。這些氧化物相互作用生成許多礦物質(zhì)，吹煉初期渣中主要礦物組成為各類(lèi)橄欖石(Fe、Mn、Mg、Ca)Si04和玻璃體Si02。隨著爐渣中石灰溶解，由于CaO與Si02的親合力比其它氧化物大，CaO逐漸取代橄欖石中的其它氧化物，形成硅酸鈣。隨堿度增加而形成CaO、Si02，3CaO·2Si02)，2CaO·Si02，3CaO·Si02，其中最穩(wěn)定的是2CaO·Si02。到吹煉后期，C—O反應(yīng)減弱，(FeO)有所提高，石灰進(jìn)一步熔解，渣中可能產(chǎn)生鐵酸鈣。一、爐渣的形成65二、石灰的溶解爐渣的氧化性對(duì)石灰的溶解起到重要的作用，在25％的吹煉時(shí)間內(nèi)，渣主要靠元素Si、Mn、P和Fe的氧化形成。在此以后的時(shí)間里，成渣主要是石灰的溶解，特別是吹煉時(shí)間的60％以后，由于爐溫升高，石灰溶解加快使渣大量形成。石灰在爐渣中的溶解是復(fù)雜的多相反應(yīng)，其過(guò)程分為三步。二、石灰的溶解66第一步，液態(tài)爐渣經(jīng)過(guò)石灰塊外部擴(kuò)散邊界層向反應(yīng)區(qū)遷移，并沿氣孔向石灰塊內(nèi)部遷移。第二步，爐渣與石灰在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，形成新相。反應(yīng)不僅在石灰塊外表面進(jìn)行，而且在內(nèi)部氣孔表面上進(jìn)行，其反應(yīng)為：第一步，液態(tài)爐渣經(jīng)過(guò)石灰塊外部擴(kuò)散邊67第三步，反應(yīng)產(chǎn)物離開(kāi)反應(yīng)區(qū)向爐渣熔體中轉(zhuǎn)移。爐渣由表及里逐漸向石灰塊內(nèi)部滲透，表面有反應(yīng)產(chǎn)物形成。通常頂吹轉(zhuǎn)爐和底吹轉(zhuǎn)爐吹煉前期從爐內(nèi)取出的石灰塊表面存在著高熔點(diǎn)、致密堅(jiān)硬的2CaO·Si02外殼，它阻礙石灰的溶解。但在復(fù)吹轉(zhuǎn)爐中從爐內(nèi)取出的石灰塊樣中，均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)2CaO·Si02外殼，其原因可認(rèn)為是底吹氣體加強(qiáng)了熔池?cái)嚀?，消除了頂吹轉(zhuǎn)爐中渣料被吹到爐膛周?chē)牟换顒?dòng)區(qū)，從而加快了(FeO)向石灰滲透作用的結(jié)果。第三步，反應(yīng)產(chǎn)物離開(kāi)反應(yīng)區(qū)向爐渣熔體68影響石灰溶解的主要因素有。1、爐渣成分實(shí)踐證明，爐渣成分對(duì)石灰溶解速度有很大影響。有研究表明,石灰溶解與爐渣成分之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系為：影響石灰溶解的主要因素有。69

(FeO)對(duì)石灰溶解速度影響最大，它是石灰溶解的基本熔劑。其原因是:

(1)它能顯著降低爐渣粘度，加速石灰溶解過(guò)程的傳質(zhì)。

(2)它能改善爐渣對(duì)石灰的潤(rùn)濕和向石灰孔隙中的滲透。(3)它的離子半徑不大且與CaO同屬立方晶系。這些都是有利于(Fe0)向石灰晶格中遷移并生成低熔點(diǎn)物質(zhì)。(4)它能減少石灰塊表面2CaO·Si02生成，并使生成的2CaO·Si02變硫疏松，有利石灰溶解。渣中(MnO)對(duì)石灰溶解速度的影響僅次于（FeO)，故在生產(chǎn)中可在渣料中配加錳礦；而使?fàn)t渣中加入6％左右的(MgO)也對(duì)石火溶解有利，因?yàn)镃aO—MgO—Si02系化合物的熔點(diǎn)都比2CaO·Si02低。(FeO)對(duì)石灰溶解速度影響最大，它是702、溫度熔池溫度高，高于爐渣熔點(diǎn)以上，可以使?fàn)t渣粘度降低，加速爐渣向石灰塊內(nèi)的滲透，使生成的石灰塊外殼化合物迅速熔融而脫落成渣。轉(zhuǎn)爐冶煉的實(shí)監(jiān)已經(jīng)證明，在熔池反應(yīng)區(qū)，由于溫度高而且(FeO)多，使石灰的溶解加速進(jìn)行。3、熔池的攪拌加塊熔池的攪拌，可以顯著改善石灰溶解的傳質(zhì)過(guò)程，增加反應(yīng)界面，提高石灰溶解速度。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)實(shí)踐業(yè)已證明，由于熔池?cái)嚢杓訌?qiáng)，使石灰熔解速度都比項(xiàng)吹轉(zhuǎn)爐提高。4、石灰質(zhì)量表面疏松，氣孔率高，反應(yīng)能力強(qiáng)的活性石灰，能夠有利于爐渣向石灰塊內(nèi)滲透，也擴(kuò)大了反應(yīng)界面，加速了石灰溶解過(guò)程。目前，在世界各國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼中都提倡使用活性石灰，以利快成渣，成好渣。內(nèi)此可見(jiàn)，爐渣的形成過(guò)程就是石灰的溶解過(guò)程。石灰熔點(diǎn)高，高（FeO)，高溫和激烈攪拌是加快石灰溶解的必要條件。2、溫度71三、成渣途徑轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中，由于熔池內(nèi)的溫度、金屬成分不斷變化，并隨著吹煉的進(jìn)行加入石灰等多種造渣材料，因而爐渣的成分和性質(zhì)也不斷變化。為了盡快使?fàn)t渣具有一次堿度、流動(dòng)性好、正常泡沫化并具有較高的反應(yīng)能力，好要選擇合理的成渣途徑。轉(zhuǎn)爐鋼渣中，CaO、Si02，和∑FeO三者之和一般約為75—80％，它們對(duì)爐渣的物理化學(xué)性質(zhì)影響最大。其它氧化物如Mg0與CaO性質(zhì)相似，P205與Si02性質(zhì)相似，MnO與FeO性質(zhì)相似。因此可以用CaO、Si02、FeO三元相圖和把性質(zhì)相似的氧化物都考慮進(jìn)去而構(gòu)成的(Ca0+MnO)(Si02+P205)—(FeO+MgO)假三元相圖Ca0’—Si02’—FeO’來(lái)近似地研究吹煉過(guò)程的成渣途徑。三、成渣途徑72高(FeO)成渣途徑是在吹煉過(guò)程中保持渣中(FeO)含量較高，通常采用高槍位或底吹供氣強(qiáng)度較小的操作。由圖可見(jiàn)，在高(FeO)成渣過(guò)程中，爐渣成分變化在低熔點(diǎn)區(qū)內(nèi)，始終保持良好的流動(dòng)性，石灰溶解快，堿度提高迅速。這條途徑成渣快。具有良好的脫磷、脫硫效率，因而在工廠中普便采用。低(FeO)成渣途徑，通常是采用低槍位或底吹供氣強(qiáng)度大的操作。在整個(gè)成渣過(guò)程中，爐渣熔點(diǎn)比較高，石灰溶解緩慢，爐渣粘稠，因而堿度上升緩慢，脫磷、脫硫能力弱。特別是在吹煉中期，爐渣返干嚴(yán)重，影響操作。這種情況類(lèi)似于底吹轉(zhuǎn)爐成渣過(guò)程。高(FeO)成渣途徑是在吹煉過(guò)程中保73另外，在轉(zhuǎn)爐留渣操作中，其成渣途徑也有所不同，圖3—5說(shuō)明了這種情況。不留渣操作時(shí)，吹煉初期渣中(Si02)含量較高；采用高槍位操作時(shí)，會(huì)使渣中(FeO)增加。留渣操作時(shí)，初期渣(FeO)含量高，(Si02)含量低，因而有利石灰溶解成渣。同樣，在復(fù)吹轉(zhuǎn)爐中，初期渣使在靠近FeO區(qū)，因而靠(FeO)成渣。而頂吹轉(zhuǎn)爐初期中(Si02)含量高，是靠Si02成渣；同時(shí)渣中〔FeO)低于復(fù)吹中(FeO)量，易于形成2CaO·Si02。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐和頂吹轉(zhuǎn)爐爐渣成分在Ca0’—Si02’—FeO’假三元相圖中的位置。1650℃時(shí)石灰在渣中的飽和曲線。對(duì)比兩種終渣成分，到終渣時(shí)爐渣都被石灰所飽和，但復(fù)吹轉(zhuǎn)爐中(FeO)明顯低些。另外，在轉(zhuǎn)爐留渣操作中，其成渣途徑也742、氧槍高度確定氧槍槍位高度的確定，主要考慮兩個(gè)主要因素，一是氧射流要有一定的沖擊面積；二是氧射流應(yīng)有—定的沖擊深度，但保證不能沖擊爐底。目前，氧槍高度的確定一般是依據(jù)(4—5)式的關(guān)系，結(jié)合工廠生產(chǎn)實(shí)際而總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)公式確定氧槍高度的變化范圍，然后再根據(jù)操作效果加以校正。確定氧槍高度的經(jīng)驗(yàn)公式如下:H＝bPDe(4—5)式中H—一氧槍噴頭端面距熔池被面的高度．mm；P——供氧壓力。MPa；De一噴頭出口直徑，mm；b——系數(shù)．隨噴孔數(shù)而變化。三孔噴頭b＝35—46；四孔噴頭b=45—60。2、氧槍高度確定75思考題1、影響石灰溶解的主要因素有哪些？2、泡沫渣的概念是什么?3、目前氧槍操作由哪幾種類(lèi)型？4、合金加入量的計(jì)算方法？5、脫氧方法一般由哪三種？思考題76第五章轉(zhuǎn)爐煉鋼造渣制度學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)本章的學(xué)習(xí)了解轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)鐵水廢鋼的理化性能的要求，爐渣的性質(zhì)及渣料加入量的計(jì)算方法。

知識(shí)要求1、了解轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)鐵水、廢鋼理化性能的要求。2、了解爐渣的性質(zhì)。3、掌握造渣材料加入量的計(jì)算方法。第五章轉(zhuǎn)爐煉鋼造渣制度學(xué)習(xí)目標(biāo)77第一節(jié)對(duì)煉鋼用鐵水、廢鋼、造渣料等理化性能的要求原材料是煉鋼的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。如果原材料質(zhì)量差，將導(dǎo)致原材料消耗增加、冶煉時(shí)間延長(zhǎng)、爐齡降低、成本提高、鋼質(zhì)量下降。生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用精料并保證質(zhì)量穩(wěn)定是顯著提高轉(zhuǎn)爐煉鋼各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要措施之一，是實(shí)現(xiàn)冶煉過(guò)程自動(dòng)化的先決條件。保證原材料的質(zhì)量，不單是指化學(xué)成分和物理性質(zhì)要滿足技術(shù)條件，還要保證化學(xué)成分和物理性質(zhì)穩(wěn)定。煉鋼原材料分為金屬料和非金屬料兩類(lèi)。金屬料通常指鐵水(生鐵)、廢鋼、鐵合金和脫氧劑；非金屬料通常指造渣劑、氧化劑、冷卻劑和增碳劑等。第一節(jié)對(duì)煉鋼用鐵水、廢鋼、造渣料等理化性能的要求78一、鐵水鐵水是氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本金屬料，通常占裝入量的70一100%。鐵水的化學(xué)熱和物理熱又是氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本熱源。因此，對(duì)鐵水的溫度和化學(xué)成分必須有一定要求。1、鐵水溫度鐵水溫度是鐵水帶入轉(zhuǎn)爐物理熱多少的標(biāo)志，鐵水物理熱約占轉(zhuǎn)爐熱量收入的2／5。因此鐵水溫度不應(yīng)過(guò)低，否則，爐內(nèi)熱量不足，影響熔池升溫速度和元素氧化進(jìn)程，不利于化渣和雜質(zhì)的去除，還容易導(dǎo)致噴濺。此外，穩(wěn)定的鐵水溫度還將有利于穩(wěn)定操作和轉(zhuǎn)爐自動(dòng)控制。我國(guó)規(guī)定的入爐鐵水溫度必須＞1523K。通常高爐的出鐵溫度為1623—1723K。由于我國(guó)一些鋼廠多采用鐵水罐供應(yīng)鐵水，鐵水在運(yùn)送和待裝過(guò)程中大量散熱降溫，很多廠目前尚不能達(dá)到規(guī)程要求的入爐鐵水溫度。與國(guó)外轉(zhuǎn)爐鋼廠相比，我國(guó)高爐出鐵溫度和入轉(zhuǎn)爐鐵水溫度偏低，例如美國(guó)高爐出鐵溫度通常為1753—1813K，由于主要采用混鐵爐和混鐵車(chē)供應(yīng)鐵水，到轉(zhuǎn)爐兌鐵水時(shí)鐵水溫度損失一般僅為110K左右。一、鐵水792、鐵水成分氧氣轉(zhuǎn)爐能夠?qū)⒏鞣N成分的鐵水吹煉成鋼，適應(yīng)性比較強(qiáng)。但只有鐵水中各元素含量適當(dāng)而且穩(wěn)定．才能保證轉(zhuǎn)爐正常冶煉和獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，應(yīng)力求提供成分適當(dāng)并穩(wěn)定的鐵水。合適的鐵水成分應(yīng)根據(jù)冶煉進(jìn)程需要、鋼種、經(jīng)濟(jì)效果等多方面因素綜合確定。（1）Si硅在煉鋼過(guò)程中起重要作用。它是重要的發(fā)熱元素，含硅量提高，轉(zhuǎn)爐熱量來(lái)源增加，廢鋼比可很高。根據(jù)資料，鐵水中[Si]增加0.10%，廢鋼比可提高1.3%；美國(guó)由于廢鋼多，因此大多數(shù)工廠使用含0.8-1.05%Si的鐵水操作。硅氧化生成的SiO2是渣中的主要酸性成分、因此也是決定爐渣酸度和石灰消耗量的關(guān)鍵因素。我國(guó)規(guī)范規(guī)定，鐵水含硅量應(yīng)為0.3一0.8土0.15，對(duì)于以廢鋼作冷卻劑的使用平爐煉鋼鐵水的我國(guó)大中型轉(zhuǎn)爐，由于目前廢鋼資源有限，鐵水含硅以0.5-0.8％為宜。通常大中型轉(zhuǎn)爐鐵水含硅量可以偏低，熱量不富余的小型轉(zhuǎn)爐鐵水含硅量要求高些。吹煉含釩鐵水時(shí)，為了得到高品位釩渣，要求含硅量低。2、鐵水成分80對(duì)于脫磷脫硫任務(wù)較重，廢鋼裝入量較多，或熱損失較大的小型轉(zhuǎn)爐，鐵水含硅量不應(yīng)過(guò)低，否則轉(zhuǎn)爐的熱量收入不足，渣量過(guò)少，成渣速度緩慢，廢鋼加入量減少并不利于脫磷和脫硫。相反，過(guò)高的鐵水含硅量將帶來(lái)許多不良后果：①渣量增大和造渣材料消耗增加，渣量過(guò)大還導(dǎo)致噴濺增多，隨爐渣帶走的金屬損失增加，金屬收得率降低；②加劇對(duì)爐襯的侵蝕；③初期渣中SiO2超過(guò)一定濃度時(shí)，影響石灰熔化，從而影響脫磷、脫硫并延長(zhǎng)冶煉時(shí)間。④增加鐵水中硅含量將導(dǎo)致高爐焦比提高和生產(chǎn)率下降。根據(jù)資料，高爐鐵水[Si%]增加0.1，焦碳消耗增加6.5千克／噸鐵，而轉(zhuǎn)爐從硅氧化所得熱量實(shí)際上只有高爐多消耗熱量的9.69%，這對(duì)能源的利用而言是很不經(jīng)濟(jì)的。日本出于廢綱不多，大力發(fā)展低硅生鐵煉鋼。我國(guó)當(dāng)前廢鋼資源有限，鐵水含硅高是不合理的。對(duì)于脫磷脫硫任務(wù)較重，廢鋼裝入量較多，81（2）錳鐵水中錳含量高，對(duì)煉鋼有益，因此，有的國(guó)家采用向高爐加錳礦的辦法，把鐵水含錳量提高到0.6-0.9%。但是，對(duì)于鐵水中的合理含錳量一直存在爭(zhēng)議，因?yàn)楦郀t冶煉高錳生鐵時(shí)，焦比顯著增高、生產(chǎn)率下降。所以，對(duì)于錳礦資源豐富的蘇聯(lián)，近幾十年來(lái)不斷進(jìn)行使用低錳鐵水煉鋼的試驗(yàn)研究并取得了很多經(jīng)驗(yàn)。錳在轉(zhuǎn)爐冶煉中的有益作用是：①加速石灰熔解、促進(jìn)化渣并顯著減少螢石用量；②由于縮短初期渣形成時(shí)間并改善爐渣流動(dòng)性，減輕了頂吹噴槍的粘槍并有利于提高爐齡；③鐵水含錳量增加，終點(diǎn)鋼水殘錳量提高，有利于提高鋼的純潔性。因?yàn)榻K點(diǎn)鋼水殘錳高可以減少錳鐵加入量，從而減少錳鐵講入鋼中的雜質(zhì)量；（2）錳82④鐵水中的錳有脫硫效果，含錳較高的鐵水，運(yùn)送過(guò)程中，隨著鐵水溫度的降低，含硫量下降。其反應(yīng)式為：④鐵水中的錳有脫硫效果，含錳較高的鐵83（3）磷磷在大多數(shù)鋼種個(gè)是有害元素，通常是在煉鋼的氧化性氣氛中去除的。鐵水中磷越低，轉(zhuǎn)爐操作越簡(jiǎn)化，并有利于提高煉鋼各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。從煉鋼出發(fā)，把生鐵按含磷量分為：①低磷生鐵，含0一0.3%P②中磷生鐵，含0.3一1.0%P③高磷生鐵，含＞1.0%P低磷生鐵脫磷采用單渣法操作，中磷鐵水常采用雙渣或雙渣留渣操作，高磷鐵水常采用多渣或噴石灰粉等法操作。使用P＞1.5%的鐵水煉鋼時(shí)，爐渣可做磷肥。鐵水中的磷來(lái)源于鐵礦石，在高爐還原性氣氛下，爐料中的磷全部還原進(jìn)入鐵水，因此鐵水中的含磷量主要取決于礦石條件，應(yīng)加強(qiáng)配礦及礦石混均工作，使鐵水中含磷量盡量穩(wěn)定。對(duì)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鐵水含磷量的波動(dòng)規(guī)定如下：當(dāng)[P]鐵＜0.2%時(shí)，前后爐波動(dòng)量為土0.03%當(dāng)[P]鐵0.2一0.4％時(shí)，前后爐波動(dòng)量為土0.05%當(dāng)[P]鐵＞0.4%時(shí)，前后爐波動(dòng)量為土[P]鐵×15%（3）磷84為了減輕轉(zhuǎn)爐脫磷負(fù)擔(dān)和提高其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，國(guó)內(nèi)外對(duì)防止磷進(jìn)入鐵水或鐵水爐外脫磷的研究很活躍。使用高磷鐵水煉鋼，磷渣尚可利用，使用中磷鐵水則不具備這種優(yōu)點(diǎn)。因此，怎樣利用中磷鐵水煉鋼成了更加突出的問(wèn)題。目前出現(xiàn)的解決辦法有：高爐原料磁鐵礦選礦時(shí)，把P2O5選掉；對(duì)高爐鐵水進(jìn)行預(yù)脫磷處理。磷在炮彈鋼、易削鋼和高磷薄板鋼等少數(shù)鋼種中起合金元素作用，有時(shí)還要向鋼水中配加Fe—P。為了減輕轉(zhuǎn)爐脫磷負(fù)擔(dān)和提高其技術(shù)經(jīng)濟(jì)85（4）硫硫是絕大多數(shù)鋼種中的有害元素，來(lái)源于煉鋼金屬料、熔劑和燃料，其中鐵水通常是硫的主要的來(lái)源。氧氣轉(zhuǎn)爐的脫硫能力有限，在氧氣轉(zhuǎn)爐的氧化性氣氛下，可以造成活躍的熔池沸騰條件、高溫和高堿度爐渣，并采用雙渣或多渣法操作，把硫脫除到很低的水平。然而，這將使原材料消耗增加、轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率下降、煉鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)惡化。因此，希望鐵水中含硫量應(yīng)盡可能低。與轉(zhuǎn)爐的氧化性氣氛相比，在高爐的還原性氣氛條件下，爐料中的硫很容易通過(guò)爐渣和爐氣去除。因此，煉鋼對(duì)鐵水含硫量有明確的要求。我國(guó)煉鋼技術(shù)規(guī)范要求供給氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的鐵水含硫量不得超過(guò)0.05%，用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼的鐵水含硫量則要求更低。在少數(shù)鋼種中硫也起合金元素的作用。如易切削鋼中硫含量高達(dá)0.08—0.3%，可以改善鋼的切削加工性能。又如利用MnS作為有利夾雜可以獲得有良好電磁性能的取向性硅鋼片。（4）硫86（5）鐵水除渣高爐終渣含S和SiO2、A12O3高，過(guò)多的高爐渣進(jìn)入轉(zhuǎn)爐會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐渣量大，石灰消耗多，容易造成噴濺并使金屬收得率降低影響終點(diǎn)命中率，降低爐齡。因此，兌入轉(zhuǎn)爐前的高爐鐵水要扒渣，鐵水帶渣量不得超過(guò)0.5％；使用化鐵爐鐵水時(shí)，要求化鐵爐采用虹吸出渣或出鐵法。（5）鐵水除渣87二、廢鋼廢鋼是氧氣轉(zhuǎn)爐金屬料之一，它還是冷卻效果比較穩(wěn)定的冷卻劑。適當(dāng)增加轉(zhuǎn)爐廢鋼比，可以降低轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)成本和煉鋼材料消耗。1、廢鋼按來(lái)源可分類(lèi)如下：本廠廢鋼—返回料(廢鋼錠、軋鋼切頭等)、回收料(加工廢料、報(bào)廢設(shè)備、廢軋輥等)、外購(gòu)廢鋼—加工工業(yè)的廢料(機(jī)械、造船、汽車(chē)等行業(yè)的廢鋼、車(chē)屑等)、鋼鐵制品報(bào)廢件(船舶、車(chē)輛、機(jī)械設(shè)備土建材料等)，廢鋼來(lái)源復(fù)雜，質(zhì)量差異大。其中以本廠返回料或者某些專(zhuān)業(yè)性工廠的返回料質(zhì)量最好，成分比較清楚，性質(zhì)波動(dòng)小，給冶煉過(guò)程帶來(lái)的不穩(wěn)定因素小。外購(gòu)廢鋼則成分復(fù)雜，質(zhì)量波動(dòng)大，需要適當(dāng)加工和嚴(yán)格管理。一般根據(jù)成分、重量可以把廢鋼按質(zhì)量分級(jí)，把優(yōu)質(zhì)廢鋼和劣質(zhì)廢鋼相區(qū)分。在轉(zhuǎn)爐配料時(shí)，應(yīng)按成分或冶煉需要把優(yōu)質(zhì)廢鋼集中使用或搭配使用，以提高廢鋼的使用價(jià)值。二、廢鋼882、廢鋼質(zhì)量對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有明顯影響，從合理使用和冶煉工藝出發(fā)，對(duì)廢鋼的要求是：（1）不同性質(zhì)廢鋼應(yīng)分類(lèi)存放，以避免貴重合金元素?fù)p失或造成熔煉廢品；（2）廢鋼入爐前應(yīng)仔細(xì)檢查，嚴(yán)防混入封閉器皿、爆炸物和毒品；嚴(yán)防混入易殘留于鋼水中的某些元素如鉛、鋅等有色金屬(鉛比重大，能夠沉入磚縫危害爐底)；（3）廢鋼應(yīng)清潔干燥，盡量避免帶入泥土沙石、耐火材料和爐渣等雜質(zhì)；（4）廢鋼應(yīng)具有合適的外形尺寸和單重。輕薄料應(yīng)打包或壓塊使用，以保證廢鋼密度；重廢鋼應(yīng)能順利裝爐并且不撞傷爐襯，必須保證廢鋼在吹煉期全部熔化。2、廢鋼質(zhì)量對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有明顯影響，從合89三、冷鐵冷鐵是生鐵塊、廢鑄件、渣罐底鐵和出鐵溝廢鐵等的統(tǒng)稱(chēng)。與鐵水相比，冷鐵沒(méi)有顯熱，但成分與鐵水相似。一般情況下很少用大量冷鐵作爐料，因?yàn)檫@將延長(zhǎng)轉(zhuǎn)爐治煉時(shí)間。但鐵水不足時(shí)、也可以使用冷鐵作為輔助熱源。優(yōu)質(zhì)冷鐵還可以在轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)前用于增碳和預(yù)脫氧。三、冷鐵90四、鐵合金和脫氧劑鐵合金品種多，原料來(lái)源廣，生產(chǎn)方法多樣。但都是用碳或其它金屬作還原劑，從礦石中還原金屬。其主要生產(chǎn)方法有高爐法、電熱法、電硅熱法和金屬熱法等。多數(shù)鐵合金是用電能在礦熱爐中生產(chǎn)，有的還要用金屬作還原劑，所以生產(chǎn)成本較高．1、氧氣轉(zhuǎn)爐使用鐵合金時(shí)有如下要求：（1）使用塊狀鐵合金時(shí)，塊度應(yīng)合適，以控制在10一50毫米為宜，這有利于減少燒損和保證鋼的成分均勻；（2）在保證鋼質(zhì)量的前提下，選用適當(dāng)牌號(hào)鐵合金以降低鋼的成本；（3）鐵合金使用前要經(jīng)過(guò)烘烤(特別是對(duì)含氫量要求嚴(yán)格的鋼)，以減少帶入鋼中的氣體。對(duì)熔點(diǎn)較低和易氧化的合金，如釩鐵、鈦鐵、硼鐵和稀土金屬等可在低溫(473K)下烘烤。熔點(diǎn)高和不易氧化的合金，如硅鐵、鉻鐵、錳鐵等應(yīng)在高溫(1073K)下烘烤；（4）鐵合金成分應(yīng)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以避免煉鋼操作失誤。如硅鐵中的含鋁、鈣量，沸騰鋼脫氧用錳鐵的含硅量，都直接影響鋼水的脫氧程度。四、鐵合金和脫氧劑91第六章鑄鋼（模鑄和連鑄)工藝流程一、連鑄機(jī)基本參數(shù)1、板坯連鑄機(jī)基本參數(shù)：機(jī)型：立彎式連鑄機(jī)鑄機(jī)弧型半徑：6000mm；機(jī)～流：2～2流間距：4700mm彎曲：8點(diǎn)彎曲矯直：6點(diǎn)矯直鑄機(jī)長(zhǎng)度：19.46m定尺長(zhǎng)度：6500m鑄機(jī)有效作業(yè)率：85%鋼水收得率：97%改造后年產(chǎn)量：110萬(wàn)噸/年第六章鑄鋼（模鑄和連鑄)工藝流程922、方坯連鑄機(jī)基本參數(shù)：

機(jī)型：全弧形鑄機(jī)弧型半徑：R6000/12000mm；機(jī)～流：5～5流間距：1250mm彎曲：連續(xù)彎曲矯直：連續(xù)矯直定尺長(zhǎng)度：3～6m鑄機(jī)有效作業(yè)率：85%鋼水收得率：96.8%設(shè)計(jì)年產(chǎn)量：80萬(wàn)噸/年2、方坯連鑄機(jī)基本參數(shù)：93二、連鑄工藝流程1、轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼水經(jīng)過(guò)脫氧合金化和溫度、成分的調(diào)整，調(diào)運(yùn)到連鑄平臺(tái)，鋼液由鋼包注入中間包內(nèi)，中間包暫時(shí)儲(chǔ)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?chē)娝膹?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12—3連鑄流程示意圖二、連鑄工藝流程圖12—3連鑄流程示意圖94匯報(bào)完畢，謝謝！匯報(bào)完畢，謝謝！95煉鋼培訓(xùn)教材煉鋼培訓(xùn)教材96煉鋼生產(chǎn)目前一般情況下，煉鋼廠主要設(shè)備是轉(zhuǎn)爐和連鑄，也有煉鋼廠使用電爐和連鑄；我們唐山建龍的煉鋼工藝流程如下：鐵水預(yù)處理→混鐵爐→頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐→爐后喂絲→精煉爐→連鑄→熱送熱軋煉鋼生產(chǎn)目前一般情況下，煉鋼廠主要設(shè)備是轉(zhuǎn)爐和連鑄，也有煉鋼97工藝流程圖合格廢鋼（計(jì)量后）高爐鐵水600噸混鐵爐50噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐LF爐精煉吹氬+喂線5流方坯連鑄機(jī)雙流板坯連鑄機(jī)合格鐵水（計(jì)量后）造渣料工藝流程圖合格廢鋼（計(jì)量后）高爐鐵水600噸混鐵爐50噸氧氣98（一）轉(zhuǎn)爐煉鋼1、定義：所謂轉(zhuǎn)爐煉鋼法就是使用鴨梨型的轉(zhuǎn)爐（converter），以鐵水作為原料，以空氣或者純氧作為氧化劑，靠雜質(zhì)的氧化熱提高鋼水溫度，30～45min內(nèi)完成一次精煉的快速煉鋼方法。2、分類(lèi)：根據(jù)其送風(fēng)形式、氧化劑及生成的渣，可分為若干種方法，如下表所示。（一）轉(zhuǎn)爐煉鋼