冶金專業(yè)實習(xí)報告-煉鋼部分

煉鋼前言-----國豐鋼鐵有限公司簡介唐山國豐鋼鐵有限公司成立于1993年，是一家集制氧、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼為一體的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，具備年產(chǎn)鐵、鋼、材各800萬噸的綜合生產(chǎn)能力，擁有總資產(chǎn)209億元，職工15000人。在2009中國企業(yè)500強中名列第218位，在中國制造業(yè)500強中名列第111位，河北省百強民營企業(yè)第一名。公司現(xiàn)為中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會會員、河北省冶金行業(yè)協(xié)會和全國工商聯(lián)冶金業(yè)商會副會長單位。公司位于渤海明珠--唐山市豐南區(qū)，境內(nèi)京哈、京秦鐵路、津秦京沈、唐津高速公路縱橫交錯，西距天津港68公里，東距京唐港70公里，南距曹妃甸港50公里，具有得天獨厚的區(qū)位優(yōu)勢。

公司始終堅持“精品立企、誠信興業(yè)”的經(jīng)營理念，通過了ISO9001—2000質(zhì)量體系認(rèn)證。主導(dǎo)產(chǎn)品為熱軋卷板、熱軋帶鋼、熱軋帶肋鋼筋，規(guī)格齊全、質(zhì)量可靠，產(chǎn)品暢銷全國20多個省市，出口十幾個國家和地區(qū)，深受用戶喜愛，并多次被評為“全國冶金博覽會名牌產(chǎn)品”、“中國質(zhì)量檢驗協(xié)會質(zhì)量信得過建材產(chǎn)品”、“河北省優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品”和“河北省用戶滿意產(chǎn)品”。

公司先后榮獲“全國質(zhì)量服務(wù)誠信示范企業(yè)”、“全國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)大型企業(yè)”、第二屆“全國名優(yōu)產(chǎn)品售后服務(wù)先進單位”、“全國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)創(chuàng)名牌重點企業(yè)”、“全國鋼壓延效益十佳企業(yè)”、“河北省五一獎狀”、“河北省重點冶金企業(yè)”、“河北省首屆誠信守法企業(yè)”、“河北省明星企業(yè)”、“河北省百強企業(yè)”等稱號。實習(xí)目的

通過這次對國豐鋼鐵廠的生產(chǎn)實踐，使我們對鋼鐵生產(chǎn)的主要設(shè)計和工藝流程，運輸聯(lián)系、工廠布局，鋼鐵冶金企業(yè)的車間組成和總圖布置，鐵路線路及站場，機車車輛、廠礦道路及汽車運輸，機械化運輸及裝卸設(shè)備等，有一較全面的感性認(rèn)識。并對冶金工程專業(yè)所涉及的范圍和主要內(nèi)容能有所了解，以便為以后課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。實習(xí)時間2011年5月9號-----2011年5月18號實習(xí)地點唐山國豐鋼鐵有限公司（南區(qū)）第一煉鋼廠實習(xí)內(nèi)容我們是5月9號來到的國豐鋼鐵有限公司第一煉鋼廠冶煉二車間，進入車間師傅給我們講了安全知識，隨后我們開始了煉鋼廠的實習(xí)。鐵水預(yù)處理鐵水預(yù)處理是指鐵水兌入煉鋼爐之前進行的各種處理。分為普通鐵水預(yù)處理和特殊鐵水預(yù)處理兩大類。普通鐵水預(yù)處理包括：鐵水脫硫，鐵水脫磷和脫硅。特殊鐵水預(yù)處理一般是針對鐵水中含有的特殊元素進行提純精煉或資源綜合利用，如鐵水提釩，提鈮，脫鉻等預(yù)處理工藝。三脫：脫磷，脫硫，脫硅鐵水預(yù)處理脫硫：適度脫硫，補救措施，將硫脫至小于0.03-0.05，在爐前鐵水溝中用簡單設(shè)施進行處理。常規(guī)脫硫，一般鐵水煉鋼用，將硫脫至小于0.02%，在鐵水罐噴入石灰系或碳化鈣系脫硫劑進行處理。深度脫硫，轉(zhuǎn)爐煉優(yōu)質(zhì)或合金鋼種（純凈鋼），將硫脫至“雙零”水平。在鐵水罐中用噴槍噴入鎂基脫硫劑進行處理。鐵水預(yù)處理脫磷，反應(yīng)溫度低，熱力學(xué)條件好，易于脫磷。鐵水中c,si含量高提高了鐵水中磷的活度，有利于脫磷。由于鐵水預(yù)處理脫磷具備良好的化學(xué)熱力學(xué)條件，軋鋼間磷的分批額系數(shù)是煉鋼脫磷的5-10倍，因而渣量小，可以控制較低的渣中feo含量，脫磷成本低。和煉鋼相比，不會因脫磷造成鋼水氧化，影響剛質(zhì)量。轉(zhuǎn)爐我們?nèi)サ氖?20t轉(zhuǎn)爐，據(jù)師傅說這在世界上都是比較先進的，車間師傅通過幾臺電腦控制。煉鋼的方法主要有轉(zhuǎn)爐、電爐和平爐三種，國豐采用的是轉(zhuǎn)爐。轉(zhuǎn)爐：爐體可轉(zhuǎn)動，用于吹煉鋼或吹煉锍的冶金爐。轉(zhuǎn)爐爐體用鋼板制成，呈圓筒形，內(nèi)襯耐火材料，吹煉時靠化學(xué)反應(yīng)熱加熱，不需外加熱源，是最重要的煉鋼設(shè)備，也可用于銅、鎳冶煉。根據(jù)所煉鋼種的要求把生鐵中的含碳量去除到規(guī)定范圍,并使其它元素的含量減少或增加到規(guī)定范圍的過程。簡單地說,是對生鐵降碳、去硫磷、調(diào)硅錳含量的過程。這一過程基本上是一個氧化過程,是用不同來源的氧(如空氣中的氧、純氧氣、鐵礦石中的氧)來氧化鐵水中的碳、硅、錳等元素。反應(yīng)生成的一氧化碳很容易從鐵水排至爐氣中而被除掉。生成的二氧化硅、氧化錳、氧化亞鐵互相作用成為爐渣浮在鋼水面上。生鐵中硫、磷這兩種元素在一般情況下對鋼是有害的,在煉鋼過程中必須盡可能除去。在煉鋼爐中加入石灰(CaO),可以去除硫、磷。在使碳等元素降到規(guī)定范圍后,鋼水中仍含有大量的氧,是有害的雜質(zhì),使鋼塑性變壞,軋制時易產(chǎn)生裂紋。故煉鋼的最后階段必須加入脫氧劑(例如錳鐵、硅鐵和鋁等),以除去鋼液中多余的氧。同時調(diào)整好鋼液的成分和溫度,達到要求可出鋼,把鋼水鑄成鋼錠。其中轉(zhuǎn)爐煉鋼的簡單操作：開吹時氧槍槍位采用高槍位，目前是為了早化渣，多去磷，保護爐襯；在吹煉過程中適當(dāng)降低槍位的保證爐渣不“返干”，不噴濺，快速脫碳與脫硫，熔池均勻升溫為原則；在吹煉末期要降槍，主要目的是熔池鋼水成分和溫度均勻，加強熔池攪拌，穩(wěn)定火焰，便于判斷終點，同時使降低渣中Fe含量，減少鐵損，達到濺渣的要求。當(dāng)吹煉到所煉鋼種要求的終點碳范圍時，即停吹，倒?fàn)t取樣，測定鋼水溫度，取樣快速分析[C]、[S]、[P]的含量，當(dāng)溫度和成分符合要求時，就出鋼。當(dāng)鋼水流出總量的四分之一時，向鋼包中的脫氧合金化劑，進行脫氧，合金化，由此一爐鋼冶煉完畢。爐外精煉我們是5月13號來到的爐外精煉和連鑄車間，國豐是LF精煉。（1）、爐外精煉技術(shù)的特點與功能：爐外精煉是指在鋼包中進行冶煉的過程,是將真空處理、吹氬攪拌、加熱控溫、喂線噴粉、微合金化等技術(shù)以不同形式組合起來,出鋼前盡量除去氧化渣,在鋼包內(nèi)重新造還原渣,保持包內(nèi)還原性氣氛。爐外精煉的目的是降低鋼中的C、P、S、O、H、N、等元素在鋼中的含量,以免產(chǎn)生偏析、白點、大顆粒夾雜物,降低鋼的抗拉強度、韌性、疲勞強度、抗裂性等性能。這些工作只有在精煉爐上進行,其特點與功能如下:可以改變冶金反應(yīng)條件。煉鋼中脫氧、脫碳、脫氣的反應(yīng)產(chǎn)物為氣體,精煉可以在真空條件下進行,有利于反應(yīng)的正向進行,通常工作壓力≥50Pa,適于對鋼液脫氣?？梢约涌烊鄢氐膫髻|(zhì)速度。液相傳質(zhì)速度決定冶金反應(yīng)速度的快慢,精煉過程采用多種攪拌形式(氣體攪拌、電磁攪拌、機械攪拌)使系統(tǒng)內(nèi)的熔體產(chǎn)生流動,加速熔體內(nèi)傳熱、傳質(zhì)的過程,達到混合均勻的目的?？梢栽龃笤摲磻?yīng)的面積。各種精煉設(shè)備均有攪拌裝置,攪拌過程中可以使鋼渣乳化,合金、鋼渣隨氣泡上浮過程中發(fā)生熔化、熔解、聚合反應(yīng),通常1噸鋼液的渣鋼反應(yīng)面積為0.8～1.3mm2,當(dāng)渣量為原來的6%時,鋼渣乳化后形成半徑為0.3mm的渣滴,反應(yīng)界面會增大1000倍。微合金化、變性處理就是利用這個原理提高精煉效果?？梢栽陔姞t(轉(zhuǎn)爐)和連鑄之間起到緩沖作用,精煉爐具有靈活性,使作業(yè)時間、溫度控制較為協(xié)調(diào),與連鑄形成更加通暢的生產(chǎn)流程。爐外精煉技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用目前得到公認(rèn)并被廣泛應(yīng)用的爐外精煉方法有:LF法、RH法、VOD法。國豐采用的是LF法(鋼包精煉爐法)：它是1971年由日本大同鋼公司發(fā)明的,用電弧加熱,包底吹氬攪拌。（2）、工藝優(yōu)點:電弧加熱熱效率高,升溫幅度大,控溫準(zhǔn)確度可達±5℃;具備攪拌和合金化的功能,吹氬攪拌易于實現(xiàn)窄范圍合金成份控制,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性;設(shè)備投資少,精煉成本低,適合生產(chǎn)超低硫鋼、超低氧鋼。（3）、LF法的生產(chǎn)工藝要點：①加熱與控溫LF采用電弧加熱,熱效率高,鋼水平均升溫1℃耗電0.5～0.8kW·h,LF升溫速度決定于供電比功率(kVA/t),而供電的比功率又決定于鋼包耐火材料的熔損指數(shù)。因采用埋弧泡沫渣技術(shù),可減少電弧的熱輻射損失,提高熱效率10%～15%,終點溫度的精確度≤±5℃。②采用白渣精煉工藝。下渣量控制在≤5kg/t,一般采用Al2O3-CaO-SiO2系爐渣,包渣堿度R≥3,以避免爐渣再氧化。吹氬攪拌時避免鋼液裸露。③合金微調(diào)與窄成份范圍控制。據(jù)試驗報道,使用合金芯線技術(shù)可提高金屬回收率,齒輪鋼中鈦的回收率平均達到87.9%,硼的回收率達64.3%,鋼包喂碳線回收率高達90%,ZG30CrMnMoRE喂稀土線稀土回收率達到68%,高的回收率可實現(xiàn)窄成份控制。（4）、LF法在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用2000年6月,鞍鋼第一煉鋼廠新建的連鑄車間正式投產(chǎn),精煉設(shè)備由兩座LF鋼包精煉爐,年處理鋼水200萬t;一座VD鋼水真空處理裝置,年處理鋼水80萬t組成。LF爐最大升溫速度為4℃,LF爐平均處理周期≤28min;處理效果:平均[H]≤0.0002%;最低[H]≤0.0001%。我國現(xiàn)有家重軌生產(chǎn)廠(攀鋼、包鋼、鞍鋼和武鋼)生產(chǎn)典型的工藝路線如下:LD→LF→VD→WF→CC,鋼包吊到LF處理線的鋼包車上后,由人工接通鋼包底吹氬的快速接頭,根據(jù)要求的鋼水成分及溫度確定物料的投入量(含喂絲)重軌鋼含碳量較高,因而增碳顯得很重要,轉(zhuǎn)爐出鋼時鋼水含碳量控制為0.2%～0.3%(wt),爐后增碳至0.60%～0.65%(wt),在LF爐處理時再增0.10%～0.15%(wt)個碳至標(biāo)準(zhǔn)成份的中上限,經(jīng)VD處理后即可達到鋼種成分要求?？傊?，爐外精煉技術(shù)是一項提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本的先進技術(shù),是現(xiàn)代化煉鋼工藝不可缺少的重要環(huán)節(jié),具有化學(xué)成分及溫度的精確控制、夾雜物排除、頂渣還原脫S、Ca處理、夾雜物形態(tài)控制、去除H、O、C、S等雜質(zhì)、真空脫氣等冶金功能。只有強化每項功能的作用,才能發(fā)揮爐外精煉的優(yōu)勢,生產(chǎn)出高品質(zhì)純凈鋼種。連鑄轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后，需要將鋼水鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯。連鑄工段就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的生產(chǎn)工序，主要包括回轉(zhuǎn)臺、中間包，結(jié)晶器、拉矯機等。（1）連鑄的目的:將鋼水鑄造成鋼坯。將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯。連鑄的生產(chǎn)工藝流程：將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯。（2）連鑄鋼水的準(zhǔn)備：①連鑄鋼水的溫度要求：鋼水溫度過高的危害：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；5.中心偏析加重，易產(chǎn)生中心線裂紋。鋼水溫度過低的危害：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。②鋼水在鋼包中的溫度控制：根據(jù)冶煉鋼種嚴(yán)格控制出鋼溫度，使其在較窄的范圍內(nèi)變化；其次，要最大限度地減少從出鋼、鋼包中、鋼包運送途中及進入中間包的整個過程中的溫降。③拉速的確定和控制：拉速控制作用:拉速定義，拉坯速度是以每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長度來表示。拉坯速度應(yīng)和鋼液的澆注速度相一致。拉速控制合理,不但可以保證連鑄生產(chǎn)的順利進行,而且可以提高連鑄生產(chǎn)能力,改善鑄坯的質(zhì)量.現(xiàn)代連鑄追求高拉速。拉速確定原則:確保鑄坯出結(jié)晶器時的能承受鋼水的靜壓力而不破裂，對于參數(shù)一定的結(jié)晶器，拉速高時，坯殼??；反之拉速低時則形成的坯殼厚。一般，拉速應(yīng)確保出結(jié)晶器的坯殼厚度為12-14mm。影響因素：鋼種、鋼水過熱度、鑄坯厚度等。鋼種影響：就含碳量而言，拉坯速度按低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼的順序由高到低。就鋼中合金含量而言，拉速按普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼順序降低。鋼水過熱度影響：機身長度的限制根據(jù)凝固的平方根定律，鑄坯完全凝固時達到的厚度,又機身長度,得到拉速;拉坯力的限制拉速提高，鑄坯中的未凝固長度變長，各相應(yīng)位置上凝固殼厚度變薄，鑄坯表面溫度升高，鑄坯在輥間的鼓肚量增多。拉坯時負(fù)荷增加。超過拉拔轉(zhuǎn)矩就不能拉坯，所以限制了拉速的提高。結(jié)晶器導(dǎo)熱能力的限制，根據(jù)結(jié)晶器散熱量計算出最高澆注。速度影響：降低拉速可以阻止或減少鑄坯內(nèi)部裂紋和中心偏析提高拉速可以防止鑄坯表面產(chǎn)生縱裂和橫裂為防止矯直裂紋，拉速應(yīng)使鑄坯通過矯直點時表面溫度避開鋼的熱脆區(qū)。鋼水過熱度的影響，一般連鑄規(guī)定允許最大的鋼水過熱度，在允許過熱度下拉速隨著過熱度的降低而提高，（3）鑄坯冷卻的控制鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的冷卻即一冷確定，其冷卻效果可以由通過結(jié)晶器壁傳出的熱流的大小來度量。一冷作用：一冷就是結(jié)晶器通水冷卻。其作用是確保鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)形成一定的初生坯殼。一冷確定原則：一冷通水是根據(jù)經(jīng)驗，確定以在一定工藝條件下鋼水在結(jié)晶器內(nèi)能夠形成足夠的坯殼厚度和確保結(jié)晶器安全運行的前提。通常結(jié)晶器周邊供水2L/mm·min。進出水溫差不超過8℃，出水溫度控制在45-500℃為宜，水壓控制在0.4-0.6Mpa。二冷作用:二次冷卻是指出結(jié)晶器的鑄坯在連鑄機二冷段進行的冷卻過程.其目的是對帶有液芯的鑄坯實施噴水冷卻,使其完全凝固,以達到在拉坯過程中均勻冷卻.二冷強度確定原則:二冷通常結(jié)合鑄坯傳熱與鑄坯冶金質(zhì)量兩個方面來考慮.鑄坯剛離開結(jié)晶器,要采用大量水冷卻以迅速增加坯殼厚度,隨著鑄坯在二冷區(qū)移動,坯殼厚度增加,噴水量逐漸降低.因此,二冷區(qū)可分若干冷卻段,每個冷卻段單獨進行水量控制.同時考慮鋼種對裂紋敏感性而有針對性的調(diào)整二冷噴水量.二冷水量與水壓:對普碳鋼低合金鋼，冷卻強度為：1.0-1.2L/Kg鋼。對低碳鋼、高碳鋼,冷卻強度為：0.6-0.8L/Kg鋼。對熱裂紋敏感性強的鋼種，冷卻強度為:0.4-0.6L/Kg鋼，水壓為0.1-0.5MPa實習(xí)心得我們通過本次實踐，開拓了視野，看到了國豐鋼鐵的先進設(shè)備，和先進的操作技術(shù)，驗證了課堂的理論知識，更增加了努力學(xué)習(xí)的決心。從大的方面來看，整個鋼廠就像是一部運轉(zhuǎn)的龐大機器，每個工序，每個崗位，每位職工都有條不紊的做著自己的工作，沒有一絲一毫的偏差。因為每一個要求都不變的，所以每個職工和崗位都看不到慌亂，只能感到一切都在按照程序來運行。此次對國豐鋼鐵的實踐調(diào)查給我們印象最深的不是先進的設(shè)備，和復(fù)雜的工藝程序，而是國豐鋼鐵對于制度的嚴(yán)肅性和工人們一絲不茍的執(zhí)行力。在國豐鋼鐵的工作現(xiàn)場里沒有什么監(jiān)督工，也沒有領(lǐng)導(dǎo)在現(xiàn)場盯著看，可是國豐鋼鐵的職工在工作時都是認(rèn)真的完成自己的工作，沒有因為其它原因而懈怠工作。國豐鋼鐵真正的做到了生產(chǎn)以產(chǎn)品質(zhì)量和安全為主。國豐鋼鐵的增碳是靠碳粉來增碳的，每一爐都在出鋼前期一次性加入，然后才加合金。這樣可以增加成分吸收的穩(wěn)定性。國豐鋼鐵的供氧制度，他們的氧槍工作壓力相對較小，據(jù)他們的技術(shù)員介紹，國豐鋼鐵為了減少噴濺和煙塵而降低了氧壓，所以國豐鋼鐵氧槍是欠壓工作的。國豐鋼鐵的溫度相控制的非常好，因為他們是每一爐裝鐵時就把這一爐的鐵水成分報到爐前，而且廢鋼的配比也相對合理，鐵水成分能提前知道，可以通過計算加入量來控制溫度，另外,國豐鋼鐵的鋼包烘烤也相當(dāng)好，鋼包溫度一般都達到了七八百度鋼水降溫很少，所以國豐鋼鐵的出鋼溫度比普通鋼廠要低二三十度，這對爐齡和鋼包使用壽命也很有好處.國豐鋼鐵的很多小的細(xì)節(jié)也給了我們很大的感觸，那就是從小見大，在好多的操作臺上都有提示，小心操作，不要戴手套操作,防止