120t转炉炼钢工程电气自动化方案
11.5 电气自动化及仪表 11.5.1概述 建设120吨氧气顶吹转炉，一台板坯连铸机。予留一台4机4流方坯连铸机。 11.5.2供配电 11.5.2.1供电原则 根据就近供电的原则,炼钢厂区设35kV变电所一座(详见35KV 变电所叙述部分),转炉车间的高压电源均来自35kV变电所. 依据低压配电深入负荷中心原则,按负荷情况在厂区内分散设变电所和配电设施. 35kV变电所以放射式主供炼钢车间变电所、吊车变电所、除尘变电所、水泵房变电所、连铸车间变电所、煤气加压站变电所、OG风机、转炉二次除尘风机、二次除尘风机、地下料仓除尘风机等。 11.5.2.2低压变电所设置 根据厂区负荷分配情况，设7座车间变电所。 1).设两台1600 kVA变压器，负责厂房跨的所有吊车供电. 2). 在转炉加料跨旁建一转炉车间变电所，其中设两台1250 kVA 变压器，负责整个转炉车间低压供电. 3). 在二次除尘设两台500 kVA变压器，负责一、二次除尘系 统低压供电. 4). 在循环水泵房建一低压变电所，设四台1600 kVA变压器， 和一台1000 kVA变压器(其中1000 kVA变压器高压电源由厂方提
供,用于事故水电源)，负责整个转炉及板坯连铸机的水处理系统低压供电； 5). 在地下料仓皮带通廊下建一低压变电所，设2台630 kVA变压器，负责地下料仓、污泥脱水间、沉淀池等系统的低压供电； 6). 在连铸跨新建的两台连铸机附近建一低压变电所，设两台1250 kVA变压器，负责两台连铸机低压供电。 7）在煤气加压站附近建一低压变电所，设两台630 kVA变压器，负责煤气加压站及煤气柜的低压供电 8）在空压站毗邻建一低压变电所，设两台1250 kVA变压器，负责空压机等的低压供电.该变电所按二期设计. 所有的变压器6 kV高压电源均引自35kV变电所。 各个变电所低压负荷如下：
转炉炼钢终点控制技术现状研究 摘要】在炼钢过程中，终点控制技术是一个相对重要的环节，该项工作的效率 会直接影响到转炉炼钢的整体效率。基于此，本文对转炉炼钢中的终点控制技术 进行了具体研究，以期从根本上把握终点的控制技术，充分发挥技术优势，在提 高技术专业化水准的同时，进一步提高转炉炼钢的生产效率，促使炼钢企业朝着 更好的方向发展。 【关键词】转炉炼钢；终点控制；技术应用 实施终点控制技术的作用在于控制炼钢时间，这是一项重要的操作程序，需 要在转炉炼钢后期进行，具体包括动态化控制、静态化控制、人工控制以及自动 化控制等四项技术。每种控制技术都有各自的优势，其所产生的应用效果也存在 差异。在今后的生产过程中，为了能够更好地利用该项技术，相关技术人员要根 据生产实际，并结合以往的实践经验，切实做好技术应用工作，本文就此展开论述。 一、终点控制技术的应用实践 （一）动态化控制技术 1、炉气动态分析终点控制 炉气动态分析终点控制主要是由根据炉口表的成分检测结果，计算钢铁熔池 脱碳的实际速率，该操作在吹炼的后期阶段进行，当确定了钢水的温度和成分后，方可实现转炉炼钢的终点动态化目标。该项技术通过连续性动作来提示钢水的实 际含碳量和温度，同时还能够利用动态化分析对控制系统加以校正，更加直观的 向工作人员展现钢水的 P、S 实际变化状况。就实际操作结果分析，笔者发现终点钢水的碳实际质量分数与其测量的精准度和命中率是成反比的。由此可见，炉气 动态分析终点技术在终点碳温的命中几率提升方面具有积极意义。 2、副枪动态分析终点控制 技术人员要在即将到达吹炼终点期时，将副枪插入熔池内，从而获取池内的 碳实际含量和相应的温度检测数值。根据最终检测结果，技术人员要对静态模型 进行客观分析，最终计算结果，并给予更正处理。此外，吹炼的终点需要加入足 量的副原料，当供氧量足够时，技术人员必须严格控制终点命中率，以此来保证 转炉冶炼的稳定性。在计算机技术的辅助作用下，得以实现高水平、高质量的转 炉冶炼动态化的控制目标。当钢中碳的质量分数较低时，技术人员要用结晶的定 碳技术去分析该项数据，获取到最精确的实时测量数据；而当该项数值处于较高 的分数时，技术人员是无法保证测量精准度的。因此副枪动态分析终点控制技术 多用于低、中型的碳钢生产企业。 （二）静态化控制技术 静态化控制技术的实际应用较为严格，需要技术人员把握好原材料的基础条 件和吹炼的钢种目标等因素，通过对各种材料的精准化分析，最终确定供氧量标准，其后方可进行下一步的操作。静态化控制技术对于吹炼操作期间的更改难度 提出了更高的要求，其终点命中率通常会受到多种客观因素的影响，因此在该项 技术的实际应用期间，技术人员需要结合以往的实践经验，牢牢控制终点控制标准，该种技术应用环境下的终点碳温实际命中几率大约为 80%。 （三）自动化控制技术 炉渣在线式检测专项技术是自动化控制技术中的典型，通过技术应用能够对 炉渣实际状态进行实时化的监控和探测，且在吹炼操作期间，该项技术还能够合
转炉炼钢工艺流程 转炉炼钢工艺流程 这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高 200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。 电炉.转炉系统炼钢生产工艺流程简图 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化（FeO,SiO2 , Mn0,）生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅
与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。 当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。 随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质 转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成： （1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理； （2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）； （3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3?5min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）； （4）3?5min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，停吹）；
1 概述 1.1氧气顶吹转炉炼钢特点 氧气顶吹转炉炼钢又称 LD 炼钢法，通过近几十年的发展，目前已完全取代了平炉炼钢，其之所以能够迅速发展的原因，主要在于与其它炼钢方法相比，它具有一系列的优越性，较为更突出的几点如下： 1．生产效率高 一座容量为80 吨的氧气顶吹转炉连续生产24 小时，钢产量可达到日产3000 — 4000 吨，而一座 100 吨的平炉一昼夜只能炼钢 300 — 400 吨钢，平均小时产量相差甚远，而且从冶炼周期上看，转炉比平炉、电炉的冶炼周期要短得多。 2．投资少，成本低 建氧气顶吹转炉所需的基本建设的单位投资，比同规模的平炉节约30% 左右，另外投产后的经营管理费用，转炉比平炉要节省，而且随着转炉煤气回收技术的广泛推广和应用，利用转炉余热锅炉产生蒸气及转炉煤气发电，使转炉逐步走向“负能”炼钢。 3．原料适应性强 氧气顶吹转炉对原料情况的要求，与空气转炉相比并不那么严格，可以和平炉、电弧炉一样熔炼各种成分的铁水。 4．冶炼的钢质量好，品种多 氧气顶吹转炉所冶炼的钢种不但包括全部平炉钢，而且还包括相当大的一部分电弧炉钢，其质量与平炉钢基本相同甚至更优，氧气顶吹转炉钢的深冲性能和延展性好，适宜轧制板、管、丝、带等钢材。 1 / 35
5．适于高度机械化和自动化生产 由于冶炼时间短，生产效率高，再加转炉容量不断扩大，为准确控制冶炼过程，保证获得合格钢水成分和出钢温度，必须进行自动控制和检测，实现生产过程自动化。另外，在这种要求下，也只有实现高度机械化和自动化，才能减轻工人的劳动强度，改善劳动条件。 1.2 转炉炼钢机械设备系统 氧气顶吹转炉炼钢法，是将高压纯氧[压力为0.5~1.5MPa ，纯度99.5% 以上，（我厂为99.99% ）],借助氧枪从转炉顶部插入炉内向熔池吹氧,将铁水吹炼成钢。氧气顶吹转炉的主要设备有： 1．转炉本体系统： 包括转炉炉体及其支承系统——托圈、耳轴、耳轴轴承和支承座，以及倾动装置，其中倾动装置由电动机、一次减速机，二次减速机、扭矩缓冲平衡装置等组成。 2．氧枪及其升降、氧气装置及配套装置。 氧枪包括枪体、氧气软管及冷却水进出软管。 根据操作工艺要求氧枪必须随时升降，因此需要升降装置，为保证转炉连续生产，必须设有备用枪，即通过换枪装置，随时将备用枪移至工作位置，同时要求备用枪的氧气，进出水管路连接好。 3．散装料系统： 氧气顶吹转炉炼钢使用的原料有： （1）金属料——铁水、废铁、生铁块； （2）脱氧剂——锰铁、硅铁、硅锰、铝等； （3）造渣剂——石灰、萤石、白云石等；
转炉炼钢工艺流程 这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。 当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。 随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种
转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。 转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成： （1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）； （3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3～5min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）； （4）3～5min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min 后火焰微弱，停吹）； （5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢； （6）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。 上炉钢出完钢后，倒净炉渣，堵出钢口，兑铁水和加废钢，降枪供氧，开始吹炼。在送氧开吹的同时，加入第一批渣料，加入量相当于全炉总渣量的三分之二，开吹3-5分钟后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。如果炉内化渣不好，则许加入第三批萤石渣料。 吹炼过程中的供氧强度：
转炉电气自动化控制系统 一、概述 从电控的角度看，复杂控制系统无非包括三个基本元件，电机、电磁阀与现场模拟量仪表，电控的工作就是要这些元件动作，让电机正反转，电磁阀打开关闭，现场模拟量的采集，一个复杂系统可以分解成很多小的简单系统。 转炉本体电控设备可以分为：转炉倾动系统，氧枪系统，炉下钢包车，渣罐车，气化冷却系统，转炉投料系统，底吹系统。还包括活动烟罩，挡火门，润滑系统，除尘阀门等。 转炉机旁操作箱用于单体设备的调试和检修，各设备间无任何联锁。两地操作转换开关设置在机旁操作箱。 转炉系统大部分设备都是在机旁箱或者操作台经过PLC 操作，也就是说手动操作按钮没有直接控制现场设备，都是先给PLC 信号，PLC 再发出指令给现场设备。另外还有两个特殊情况：转炉投料系统振动电机现场操作箱手动按钮直接给变频器的控制指令，挡火门操作台按钮直接控制的接触器动作，这两个没有经过PLC。所以如果PLC 掉电，整个系统除了投料制动电机与挡火门能操作箱操作，其他设备将瘫痪。 二、电气设备的控制及操作 1、转炉倾动 1.1、操作地点：转炉主控室，炉前操纵室，炉后操纵室。主控室：操作转炉兑铁水和加废钢的摇炉。
炉前台：操作转炉出渣，测温，取样的摇炉。炉后台：操作转炉出钢时的摇炉。 在主控室的操作台上设置有操作权的转换开关，并在三处操作点均设置操作权在位的灯光信号显示。炉前，炉后操作权在操作完毕后应转至主控室。 1.2 传动及控制转炉倾动由四台交流电机驱动，由四台变频器进行转速的调节控制。四台变频器串接在转炉PLC 通信网络中，控制命令（启动，停止，频率给定等信号）由PLC 经通信网络送给变频器，变频器控制板电源由外部24V 电源提供，其中一台变频器掉电时不会影响整个通信网络。1.3 联锁 1.3.1 活动烟罩不处于上限位时转炉不能倾动。反之，转炉不处于垂直位时，烟罩不得下降。（微机画面可以强制解除联锁，实际PLC 中已经将此点解除不起作用） 1.3.2 氧枪处于待吹点以下转炉不能倾动。（微机画面可以强制解除联锁）1.3.3 转炉倾动装置稀油润滑系统运转不正常（如系统油温，油压，流量达到上限和下限位时，应发出报警信号）时，转炉不能倾动。（微机画面可以强制解除联锁） 1.3.4 转炉供电系统正常 2 氧枪 2.1 氧枪升降 2.1.1 操作地点：转炉主控室，机旁操作箱 2.1.2 传动及控制：氧枪升降由一台交流电机驱动，由一台交流变频器进行
转炉炼钢名词解释讲解
转炉炼钢名词解释 答1．同素异构转变 答案：固态金属在不同的温度和压力下具有不同的晶格的现象称为同素异构现象，具有同素异构现象的金属随温度的变化发生晶格形式的转变，称为同素异构转变。 2．韧性 答案：是材料塑性变形和断裂全过程中吸收能量的能力，是材料强度和塑性的综合表现，可以用材料在塑性变形和断裂全过程中吸收能量的多少表示韧性。 3．双相钢 答案：是指低碳钢和低碳低合金钢经临界区处理或控制轧制而得到的主要由铁素体 4．固溶强化 答案：采用添加溶质元素使固溶体强度升高的强化机制，是通过改变材料的化学成分来提高强度的方法，其强化的金属学基础是由于运动的位错与异质原子之间 的相互作用的结果。 5．塑性（重点） 答案：是指金属材料在静载荷的作用下产生永久变形而不破坏的能力。 6．什么叫钢的同素异构转变？ 答案：钢是铁与碳的合金。铁在不同的温度范围内呈现不同的晶格形式，对碳有不同的溶解能力。因此，钢在固态随温度发生变化，其晶格形式发生转变，其物理性质也不同，称这种现象为钢的同素异构转变。 7．什么叫完全退火？什么叫再结晶退火？ 答案：完全退火是将钢加热至Ac3以上20～30℃，经完全奥氏体化后进行缓慢冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺。 再结晶退火是把冷却变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间，使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒而消除加工硬化的热处理工艺。 8．超声波探伤 答案：是利用超声波的物理性质检验低倍组织缺陷，用这种方法可直接检查钢材的内部缺陷，例如检验锅炉管，还可检查大锻件的内部质量。 9．塑性变形（重点） 答案：物体受外力作用而产生变形，当外力去除后，物体不能够恢复其原始形状和尺寸，遗留下了不可恢复的永久变形，这种变形称为塑性变形。 56．共析转变 10．韧性（重点） 答案：是材料塑性变形和断裂全过程中吸收能量的能力，它是强度和塑性的综合答案：一定成份的固溶体，在某一恒温下，同时析出两种固相的转变称为共
炼钢工艺流程 1炼钢厂简介 炼钢厂主要将铁水冶炼成钢水，再经连铸机浇铸成合格铸坯。现有5座转炉，5台连铸机，年设计生产能力为500万吨，现年生产钢坯400万吨。其中炼钢一分厂年生产能力达到240万吨；炼钢二厂年生产能力为160万吨。 2炼钢的基本任务 钢是以Fe为基体并由C、Si、Mn、P、S等元素以及微量非金属夹杂物共同组成的合金。 炼钢的基本任务包括：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧去除有害气体和夹杂，提高温度，调整成分，炼钢过程通过供氧造渣，加合金，搅拌升温等手段完成炼钢基本任务，“四脱两去两调整”。 3氧气转炉吹炼过程 氧气顶吹转炉的吹氧时间仅仅是十分钟，在这短短的时间内要完成造渣，脱碳、脱磷、脱硫、去气，去除非金属夹杂物及升温等基本任务。 由于使用的铁水成分和所炼钢种的不同，吹炼工艺也有所区别。氧气顶吹转炉炼钢的吹炼过程，根据一炉钢吹炼过程中金属成分，炉渣成分，熔池温度的变化规律，吹炼过程大致可以分为以下3个阶段： （1）吹炼前期。（2）吹炼中期。（3）终点控制。 炼好钢必须抓住各阶段的关键，精心操作，才能达到优质、高产、低耗、长寿的目标。 装入制度 装入制度是保证转炉具有一定的金属熔池深度，确定合理的装入数量，合适的铁水废钢比例。
3.1.1装入量的确定 装入量是指转炉冶炼中每炉次装入的金属料总重量，它主要包括铁水和废钢量。目前国内外装入制度大体上有三种方式： （1）定深装入；（2）分阶段定量装入；（3）定量装入 3.2.2装入次序 目前永钢的操作顺序为，钢水倒完后进行溅渣护炉溅渣完后装入废钢，然后兑入铁水。 为了维护炉衬，减少废钢对炉衬的冲击，装料次序也可以先兑铁水，后装废钢。若采用炉渣预热废钢，则先加废钢，再倒渣，然后兑铁水。如果采用炉内留渣操作，则先加部分石灰，再装废钢，最后兑铁水。 供氧制度 制订供氧制度时应考虑喷头结构，供氧压力，供氧强度和氧枪高度控制等因素。 3.2.1氧枪喷头 转炉供氧的射流特征是通过氧枪喷头来实现的，因此，喷头结构的合理选择是转炉供氧的关键。氧枪有单孔，多孔和双流道等多种结构。永钢使用的是4孔拉瓦尔喷头形式喷枪。 3.2.2氧气压力控制 氧气压力控制受炉内介质和流股马赫数的影响。经测定，炉内介质压力一般为—，流股马赫数在—之间。因此目前在转炉上使用的工作压力为—，视各种扎容量而定。一般说来，转炉容量大，使用压力越高。 3.2.3氧气流量和供氧强度 （1）氧气流量：
转炉炼钢文献综述
内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 摘要 根据炼钢厂设计要求及设计任务书的要求，本设计阐述了230万吨合格铸坯的转炉车间的设计工艺，并且介绍了近年来国内外转炉炼钢的现状和发展。本设计主要对转炉炼钢生产的生产规模、产品方案、工艺流程、车间组成和车间布置进行设计，并对120吨转炉炉型、原料供应系统进行了详细计算。对厂房各跨宽度，长度进行了估算。此外，对转炉车间的一些主要的附属设备进行了选择并对其技术性能进行讲解。 随着现代炼钢技术的发展，新建转炉炼钢车间要求炼钢过程洁净、高效、负能耗、设备可靠等等。设计中为实现上述目标，借鉴了国内外大中型转炉炼钢厂的一系列先进且成熟的技术，同时参阅了大量的文献资料。设计的炼钢车间理论上能够生产绝大多数钢种，但是结合实际考虑经济效益，主要生产重轨钢和一部分高附加值的碳素结构钢及合金结构钢等，以满足230万吨合格铸坯全连铸炼钢厂的匹配。 关键词：转炉炼钢重轨钢冶炼
文献综述 1.1 引言 21世纪钢铁工业的发展面临着机遇和挑战。根据市场预测:至2010年发达国家钢材消费年均增长量为0.7%；而发展中国家将达到3.8%；太平洋地区的增长为4.57%。世界钢材市场消费量的缓慢增长,为钢铁工业发展,特别是太平洋地区发展中国钢铁工业发展提供了良好的机遇。 21 世纪国际钢铁工业发展面临的严峻挑战, 主要来自三个方面: （1）钢铁生产能力过剩,残酷的市场竞争将使一些落后的钢铁厂倒闭； （2）环境保护对钢铁工业发展产生巨大压力,一些污染严重的落后工艺将被强制淘汰；（3）世界钢材价格呈下降趋势。 进入21 世纪, 面对机遇和挑战,钢铁企业必须努力发展高效生产工艺,降低生产成本,提高产品质量和减轻对环境的污染,才可能立于不败之地[1]。 1.2 我国转炉炼钢的发展及现状 1.2.1我国钢产量 作为转炉炼钢主要炉料的生铁逐年增长, 为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件, 与世界各主要产钢国家相比, 我国铁钢比较高, 近年来我国生铁产量及铁钢比如表1.1所示。
转炉终点钢中氧含量控制 冷轧深冲薄板表面线状缺陷和表面起皮缺陷主要来源于连铸板坯皮下含有Al2O3、 CaO·Al2O3 等类型夹杂物。因此要提高冷轧板表面质量, 就要降低钢中脱氧夹杂物, 而要降低钢中夹杂物首先就要降低转炉终点钢水氧含量, 这是产生夹杂物的源头，同时降低转炉终点氧含量，还可以增加合金的收得率。转炉炼钢是在高温强热条件下进行，过程复杂，影响终点氧含量的因素很多，以下各因素对转炉冶炼终点氧含量有较大影响。 （1）终点[C] 钢液中氧含量主要受到碳含量的控制，转炉吹炼过程中碳氧反应式为： [C]+[O]={CO} 碳氧浓度积[％C]·[％O]，可以反映转炉吹炼终点钢水氧含量的控制水平。转炉冶炼终点由副枪测定的[C]和[O]活度统计关系如图1 所示。 图1 转炉冶炼终点C-O关系图 由图1得，w (C < 0. 03%, w ( [O] = (100~ 1200 ×10- 6 ，w ( [C] ·w ( [O] = 0.002 8。 （2）终点温度 生产统计转炉终点钢水温度与终点[O]关系，如图2 所示。
图2 终点温度与[O]含量的关系 由图2可知，钢水中氧含量随温度升高而增加。因此降低出钢温度，可以减少钢水中氧含量。 （3）炉渣对终点氧含量的影响 转炉冶炼后期，炉渣中氧化铁的含量与钢水中氧含量有关联。氧化铁的含量与钢水中氧含量存在着相对平衡关系。一般地，炉渣中氧化铁的含量越高，炉渣氧化性就越强，钢中氧含量则相对较高，金属收得率就低。 （4）补吹操作 生产统计转炉吨钢氧耗量与终点[C]关系，如图3所示。 图3 氧耗量与终点[C]关系
如图3所示，终点w ( [C] = 0. 02% ~ 0. 10% ，吨钢氧耗量在42~ 582m3 / t 之间。说明终点[ C] 越低( 或补吹 , 吹入氧主要用来氧化铁, 使渣中FeO 大增 , 同时增加了终点[O]。补吹小于1min, 补充氧800 ~ 1 000 m3 , 渣中w ( ( FeO 升高5%~ 15% 。 （5）底吹 生产实践证明，底吹气体所产生的搅拌效果与CO分压下降的效果，对转炉中的冶金反应特性是有影响的。资料表明： 1）钢液中的溶解氧浓度、随着底吹气体流量增加而下降。 2）随着底吹的进行，碳、氧浓度都会下降。 3）CO分压对氧浓度和渣中的铁含量有重大影响。采用LOD法(惰性气体加氧气脱碳法时，钢中氧浓度与渣中铁含量的下降，主要是由于底吹惰性气体增强了搅拌强度。
转炉炼钢低氮控制实践 2009-11-23 9:50:39 李安东、郑皓宇、徐文杰 （宝山钢铁股份有限公司不锈钢事业部炼钢厂） 摘要：宝钢不锈钢事业部炼钢厂引进宝钢分公司的转炉低氮控制技术，结合不锈钢分公司碳钢炼钢的自身特点，在重点品种IF钢的冶炼过程中，进行转炉低氮控制工艺转化，得出了可操作工艺参数，并推广应用到其它优质低氮钢，形成了规范的转炉低氮控制技术，为不锈钢事业部生产高等级的汽车面板钢作了充分的技术储备。 关键词：转炉冶炼，钢水脱氮 Study on Low-Nitrogen Controlling Technology Li Andong、Zhen Hao yu、Xu Wen Jie (Melting Shop of Baoshan Iron & Steel Co. Ltd. Stainless Steel Business Unit) Abstract: The melting shop of Baosteel Stainless Steel Branch introduced low- nitrogen controlling technology from Baosteel Branch. Combining with the smelting process characteristics of carbon steel, Baosteel Stainless steel Branch applied the technology to the converter in smelting process of IF steel to draw the operational process parameters. And the technology has also been applied to other high-quality low–nitrogen steel and become a standardized low-nitrogen converter controlling technology that is existing as the sufficient technical reserves for the production of high-grade steel panels of motor vehicles. Key words: smelting in converter, denitrigenation from steel 1 前言 钢水中氮的控制贯穿于铁水预处理－BOF－精炼－CC的全过程，基本的控制方法可分为两个方面，即脱氮＋防止增氮[1,2]。从理论上讲，铁水预处理、转炉冶炼、RH真空精炼工序均可
转炉炼钢连铸精益生产实践 随着炼钢工艺技术及信息化、智能化的不断发展，炼钢-连铸过程工艺流、时间流、物质流的系统协同优化，已成为炼钢企业生产过程管控的重点研究方向。为此，莱钢炼钢厂根据自身工艺装备水平和产品特点，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，并 通过实施各工序关键工艺精准控制，实现了优质、高效、低耗的精益冶炼模式，在产品质量、关键指标、成本控制等方面，取得了良好效果，精益生产水平不断提高。 1工艺装备 莱钢炼钢厂现有2座1880m3高炉、1座3200m3高炉，3座120t转炉、1座150t转炉，以及大H型钢生产线、1500mm热轧宽带生产线和4300mm宽厚板生产线，年产钢500万吨。炼钢工序主要工艺装备情况如表1所示。 炼钢厂主要工艺袈裔 主要生产品种包括：普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢、优质碳素结构钢、船板钢、汽车大梁钢、耐磨钢、管线钢、压力容器钢等。 2工艺流程 莱钢炼钢厂冶炼钢种多，对应的产品规格与性能要求又存在较大差异，由图1可见, 现场工艺装备复杂，在生产组织过程中各工序间交叉作业频繁，行车作业率高，故工艺选择较为复杂，生产组织协同性差，造成生产成本高、能耗高，质量控制不稳定。
圈1嫌钢连铸生产流祁 3炼钢-连铸过程协同优化研究 针对炼钢-连铸生产过程控制，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，在产品 质量、关键指标、成本控制等方面取得了良好效果，精益生产水平不断提高。 3.1以生产时刻表”为主线，建立精益生产组织模型 按照不同钢种的工艺流程、各工序标准工艺时间以及炼钢-连铸协同配置要求，建 立专线化生产、生产时刻表和调度组织模型，实现了均衡、稳定、高效、低耗的精益生产组织模式。 1）炼钢生产时刻表运行系统 以炼钢、精炼、连铸各工序标准时间序为基准，建立像火车时刻表”一样的生产 时刻表”实现了生产过程的动态、精准控制。 2）专线化生产组织模型 根据合同订单计划，依托炼钢MES系统，运用当量周期、炉机匹配度等分析评价指标，对转炉、精炼及连铸产能、节奏、生产组织模式进行系统分析研究，建立专线化生产组织模型。 3.2以参数群控制为核心，建立质量识别系统 依托一级、二级控制系统，建立健全全流程工艺参数自动采集系统，对生产过程工艺参数进行自动采集识别。根据各工序工艺控制特点，制定各工序关键控制点控制标准及不合项扣分标准，根据每炉钢实际参数控制情况，对每炉铸坯质量进行综合打分判定。 通过建立从铁水到铸坯的全流程关键工艺参数标准模型，过程工艺参数自动采集，对工艺参数实时
【导读】：转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。本专题将详细介绍转炉炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。 转炉冶炼目的：将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。 【相关信息】钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。 转炉冶炼原理简介： 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。 转炉冶炼工艺流程简介：
浅析转炉炼钢终点控制技术应用 发表时间：2019-07-25T10:10:30.283Z 来源：《科技新时代》2019年5期作者：盛雄 [导读] 通过生产优质钢材提高炼钢厂的市场竞争力。另外，也要注重做好技术创新，推动终点控制技术不断向智能化、精细化程度发展。曲靖鑫创新材料有限公司炼钢厂 655000 摘要：转炉炼钢是现阶段效率较高、应用广泛的一种炼钢技术。在冶炼过程中，终点控制是决定炼钢效果和冶炼周期的重要因素，加强终点控制也成为转炉炼钢技术应用中重点关注的技术要点。随着转炉炼钢技术的不断成熟，关于终点控制的技术措施也逐渐增多，例如最早使用的人工经验控制，以及近年来兴起的自动控制等。本文首先详细介绍了几种主流的转炉炼钢终点控制技术，随手结合企业实际应用情况，就该技术的未来发展趋势进行了简要分析。 关键词：转炉炼钢；终点控制；拉碳补吹法；自动化 引言：转炉炼钢在实践应用中，由于入炉原料的质量参差不齐，加上炉内高温环境下化学反应的复杂性，决定了终点控制的精确性容易受到影响。从转炉炼钢的工艺流程上来看，终点控制的实质就是对钢水中碳质量分数和温度的控制。我国转炉炼钢技术始于20世纪五六十年代，经过半个多世纪的发展，已经形成了系统化的终点控制技术体系。但是各种技术的基本原理、操作方法、技术成本等分别存在差异，这就需要炼钢厂结合自身情况选择恰当的终点控制技术，在保证钢材生产质量的基础上，也维护炼钢厂自身经济效益。 一、转炉炼钢终点控制的技术类型 1、人工经验控制 在转炉炼钢技术应用之初，人工经验控制是终点控制的主要方法。根据具体形式的不同，又可以细分为两种，其一是拉碳补吹法。依靠技术人员的工作经验，判断碳含量是否达到设计值，达到目标后停止吹氧，达到控制目的。这种终点控制方法适合在一些碳含量较高的钢铁冶炼中使用。其二是直吹增碳法。其优点是一次性完成吹炼，中间不需要多次补吹，这样就极大的提高了冶炼效率，并且所得钢制品中含渣量较低，钢材质量较好。 2、静态控制 静态终点控制模式下，技术人员需要先确定转炉炼钢所需要的各类材料，包括铁水、废钢，以及冶炼过程中吹氧速率等；然后还要确定吹炼钢种的目标。在明确了这些基本要求和完成准备事项后，开始进行冶炼。静态控制相比于上文中提及的人工经验控制，可以按照相关的标准提前进行计算，然后按照计算数据完成终点控制，在很大程度上减少了人工经验控制中存在的精度不准的问题。但是静态控制还存在一些缺陷，例如一旦开始冶炼操作，不能中途更改吹炼过程，终点控制命中率维持在75%-80%左右。 3、动态控制 （1）副枪动态终点控制。在快到达吹炼终点时，将副枪插入到熔池中，获取熔池温度和碳含量的检测值。结合检测结果不断改正静态模型的计算结果，在满足吹炼终点的供氧量和副原料的加入量时，保证转炉冶炼的稳定、合理的终点命中率，借助于计算机操作不断完成转炉冶炼的动态控制目标。副枪控制系统如下图1所示。 4、自动控制 相比于以往的静态或动态控制技术，在自动控制技术中引进了炉渣在线监测和碳化率动态测量等技术，一方面是为技术人员提供了更加直观的数据支持，可以借助于这些先进的工具仪器等，及时开展针对性的调控措施，保证了终点控制的效果，另一方面也能够进一步提高转炉炼钢的自动化程度，降低了炼钢过程中的成本投入。早期自动控制模式下的终点命中率维持在80%-85%之间，与动态控制相比优势并不明显。随着自动控制技术的不断成熟，目前的终点命中率已经能够稳定维持在90%以上，相比于以往的终点控制技术优势明显。二、转炉炼钢终点控制技术的实践应用 某炼钢厂2013年转炉炼钢终点控制双命中率最高可高达84%以上，补吹率9%左右。2015年时使用了静态控制技术，终点碳温双命中率已达到95.23%，当目标w(C)小于0.05%时，控制偏差为±0.01%，当目标w(C)大于0.05%时，控制偏差为±0.015%，吹炼终点温度控制为±12℃，平均补吹率仅为2.8%。到2016年时，已经全面采用了全自动控制炼钢技术，Δw(C)为±0.02%、Δt为±15℃的碳、温双命中率最低可达到90%， 三、转炉炼钢终点控制技术的发展趋势 1、进一步提高自动化控制水平 虽然转炉炼钢中使用了一些机械设备，提高了终点控制的自动化水平，但是在一些操作环节上，还是需要技术人员人工进行操作。例
转炉自动化系统 简介 从70年代初期起，一直从事转炉自动化技术的开发、研究和工程化。先后承担了转炉的氧枪、副原料、副枪、底吹、煤气回收、合金、智能测温仪表等国家或省部级的攻关项目，并取得了丰硕的成果，形成了转炉自动化成套技术。 由我们承担的宝钢、包钢、太钢等转炉自动化工程项目均为国内先进水平。宝钢三号转炉（300吨）DCS系统改造，作为大型技改项目，在宝钢尚属首次。包钢转炉自动控制系统包括从铁水预处理、转炉、精炼至生产调度的各主要工序。 可提供大中型和小型转炉的自动化成套技术。 转炉自动化系统由基础控制级、过程控制级和生产管理级构成。 * 转炉控制模型 * 可提供的控制装置和系统 * 工程实例 转炉自动控制系统： * 基础控制级
主要包括氧枪、副枪、副原料、高位料仓、顶吹、底吹、煤气回收、余热锅炉等进行检测和控制，并好象集中监视和操作。 * 过程控制级 主要进行造渣、供氧、终点控制及炉后成分微调等模型计算、数据管理、工艺数据收集和报表生成等。 * 生产管理级 以炼钢厂生产调度为中心，协调混铁炉或铁水处理、废钢站、合金站、炉后吹氩站、转炉、钢包、精炼、连铸或铸锭等工序，并负责炼钢厂的计划排产、钢种变更、生产状况监视和质量判断等功能。 转炉控制模型： -铁水和废钢装入量模型 -副原料造渣模型 -合金加料模型 -底吹供气模型 -静态终点控制模型 -动态终点控制模型 -吹炼后期的脱碳速度和钢水升温模型 -转炉专家控制系统 可提供的控制装置和系统： -转炉自动化系统成套技术 -转炉仪表控制系统 -氧枪、副枪自动控制系统 -副原料称量及自动控制系统 -底吹控制系统 -高位料仓控制系统 -合金自动控制系统 -炼钢厂能源管理计算机系统
转炉炼钢工艺流程介绍 ---- 冶金自动化系列专题 【导读】：转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。本专题将详细介绍转炉炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。【发表建议】 转炉冶炼目的：将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。 【相关信息】钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。 [查看全文] 转炉冶炼原理简介： 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。 [查看全文] 转炉冶炼工艺流程简介：
转炉氧枪自动控制系统 【摘要】为满足某大型钢厂150吨转炉控制要求，开发了转炉控制系统，系统主要包括供配电、自动化、网络系统，其中氧枪控制是自动化系统的核心部分。本文详细介绍了转炉氧枪的自动控制系统的应用，变频器完成氧枪的驱动控制，编码器完成枪位的精度控制，保证了氧枪运行的安全可靠、稳定准确。 【关键词】转炉；氧枪；控制系统 1 引言 氧枪系统是转炉的关键设备，主要由氧枪、氧枪升降装置、换枪装置三个部分组成，与其相关的还有仪表、阀门、供养管道等。它的主要功能是将炼钢需要的氧气和氮气输送到转炉中，完成冶炼和溅渣护炉的工作，氧枪控制的优劣直接影响产品质量、炉龄以及设备安全，其中抢位检测是影响氧枪自动控制水平的关键。 某钢厂150吨转炉有2套氧枪设备，各自独立升降，2台横移小车可以互为备用。2台升降小车分别装在横移换枪小车上，1台处于工作位时，另外1台处于等待为备用。氧枪升降由交流变频电机驱动，电源经过UPS由变频调速柜供电，保证电源失电时实现紧急提枪，抱闸电机和氧枪控制电源由UPS供电，其它辅助设备均由MCC供电。 2 控制系统组成 控制系统由PLC控制单元、大功率变频器（1用1备）、检测装置（机械式主令、两个绝对值编码器组成）。操作台给定控制信号送至PLC控制单元，经过PLC处理后输出控制信号给变频器，完成氧枪的高低速控制、枪位定位。 PLC部分采用西门子S7 400 系列CPU，PLC采用Profibus现场总线分布式结构。网络通信系统采用100 Mb/s工业以太网；采用工业级交换机，网络通信协议为TCP/IP；网络线路物理介质为光缆和双绞电缆。PLC与氧枪传动的连接采用Profibus现场总线分布式结构；各PLC与上位机之间通过Ethernet网络进行实时数据传输；各PLC之间，PLC与HMI之间均通过Ethernet网络进行相互通信。 3 控制方式 氧枪分两种控制方式，包括手动控制和自动控制。手动控制又分吹炼、溅渣和维护三种工作模式。自动控制又分吹炼和溅渣两种工作模式。操作画面如图1所示，在HMI上可选择氧枪为手动或自动控制方式。不管在何种控制方式下，氧枪在升降控制首先测出本炉次的液面高度，通过模型计算推断出其它炉次的液面高度，然后根据工艺要求设定间隙值（氧枪喷口与液面之间的距离），间隙值
转炉炼钢工艺流程 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
转炉炼钢工艺流程 这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。
当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。 随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。 转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成：