转炉炼钢概论

转炉炼钢的冶炼原理
转炉炼钢法：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。

转炉炼钢原理及工艺
转炉炼钢是通过加热合金材料，然后将其在氧气中抽出到转炉，形成一个旋转坩埚里，再使材料在转炉内不断熔化、混合、渣滓沉淀，达到钢的熔化和净化，最后冷却固化，即可获得均匀的高质量的钢的过程。

转炉炼钢的工艺路径主要包括：原料进炉、熔炼、净化、合金添加、出炉等步骤。

1、原料进炉：将碳钢和合金料装入转炉，加热至溶化温度，开始熔融。

2、熔炼：转炉内熔融的温度受多种因素的影响，如加料量、加料温度、炉气系统的平衡性、熔炼时间等。

3、净化：即清洁熔化渣滓，消除杂质，把金属液中的杂质置于渣滓中，让金属液纯度升高。

4、合金添加：将净化后的钢液入合金添加系统，加入合金钢料，使钢液按照要求的成分，营造钢种具有相应的技术性能。

5、出炉：金属液改变形态，冷却成指定的形状和尺寸，经过纯化后形成高质量钢。

转炉炼钢概述
转炉炼钢是钢铁冶炼中的一种重要方法，其主要原理是将铁矿石、废钢和铁合金等原料装入转炉中，在高温条件下加热，经过氧化、还原和脱硫等化学反应，使铁矿石中的杂质和冶炼剂被除去，从而生产出高质量的钢铁产品。

转炉通常采用直立的圆柱形炉体，可分为氧气顶吹转炉和底吹转炉两种。

氧气顶吹转炉是最常见的类型，通过顶部喷吹高纯度氧气进行冶炼反应，底吹转炉则是通过炉底喷吹空气或氧气。

转炉炼钢的过程一般分为连续和间歇两种方式。

在连续转炉炼钢中，炉座会连续地装入原料，炉体中的炼钢反应也是连续进行的，使得生产过程更加高效。

而在间歇转炉炼钢中，每次只装入一定量的原料，经过一次炼钢反应后，需要停炉取钢，然后再重新装载原料进行下一次冶炼。

转炉炼钢具有生产规模大、生产效率高、钢种可调性强、产品质量稳定等优点。

它可以适应不同规格和质量要求的钢铁生产，广泛应用于建筑、桥梁、汽车、船舶等领域。

然而，转炉炼钢也面临一些挑战和问题，如对原料质量要求高、操作技术要求高、环境污染等。

为了应对这些问题，转炉炼钢技术在不断进行改进和创新，以提高生产效率和产品质量，同时减少环境污染。

转炉炼钢原理及工艺介绍引言转炉炼钢是一种常用的钢铁生产工艺，具有高效、灵活、环保等特点。

本文将介绍转炉炼钢的原理及工艺流程。

一、转炉炼钢原理转炉炼钢是通过在高温下将生铁与废钢等原料进行反应，去除杂质，调整合金成分来生产钢铁。

其原理基于以下几个重要的化学反应步骤：1.氧化反应：在高温下，将生铁中的杂质氧化为气体或溶于渣中。

主要的氧化反应有：Fe+C+O2=FeO+CO、Mn+C+O2=MnO+CO等。

2.还原反应：在氧化反应的基础上，通过还原剂（如脱氧剂）来还原产生的氧化物。

主要还原反应有：FeO+CO=Fe+CO2、MnO+CO=Mn+CO2等。

3.合金化反应：在还原反应的基础上，通过加入适量合金元素来调整合金成分。

合金化反应可以通过添加合金块、废钢等方式实现。

通过以上化学反应的组合，转炉炼钢可以控制合金成分、去除杂质、调整温度等，从而得到符合要求的钢铁产品。

二、转炉炼钢工艺介绍转炉炼钢的工艺可以分为以下几个主要步骤：1.预处理：生铁、废钢等原料经过破碎、除尘等处理后，进入转炉炉前料斗。

2.加料：原料从炉前料斗通过螺旋输送机被输送至转炉炉缸中。

3.预热：将炉缸中的原料进行预热，以提高反应效果。

4.吹炼：将炉底引入的高纯氧吹入炉缸中，通过氧化反应和还原反应去除杂质、调整合金成分。

5.加料：在吹炼过程中，适量添加合金块、废钢等调整合金成分。

6.测温：通过测温仪器监测和调节炉内温度。

7.出渣：通过倾炉装置将产生的渣浆从转炉中排出。

8.抽炉：将炉内得到的钢液通过倾炉装置倾出，并进行钢液处理（如脱氧、出气、精炼等）9.浇铸：将经过处理的钢液进行浇铸，得到需要的钢铁产品。

三、转炉炼钢的优势转炉炼钢工艺具有以下几个优势：1.高效：转炉炼钢的操作灵活，能够快速调整合金成分和生产规格，生产效率高。

2.资源利用：转炉炼钢可以利用废钢等再生资源，减少资源浪费。

3.环保：转炉炼钢排放的烟尘、废气等污染物可以通过环保设施进行处理，达到环保要求。

【本章学习要点】本章学习转炉炼钢的装入制度、供氧制度、造渣制度、温度制度及其操作，终点控制及出钢，脱氧及合金化，转炉吹损与喷溅，顶底复合吹炼，转炉操作事故及处理。

第一节转炉冶炼过程概述氧气顶吹转炉炼钢过程，主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合金化等高温物理化学反应的过程，其工艺操作则是控制装料、供氧、造渣、温度及加入合金材料等，以获得所要求的钢液，并浇成合格钢锭或铸坯。

从装料起到出完钢、倒完渣为止，转炉一炉钢的冶炼过程包括装料、吹炼、脱氧出钢、溅渣护炉、倒渣等几个阶段。

一炉钢的吹氧时间通常为l2～18min ，冶炼周期(相邻两炉之间的间隔时间，即从装料开始到装料开始或者从出钢毕到出钢毕)通常为30～40min。

表10—1为氧气顶吹转炉生产一炉钢的操作过程，图10—1为转炉吹炼一炉钢过程中金属和炉渣成分的变化。

吹炼的前l／3—1／4时间，硅、锰迅速氧化到很低的含量。

在碱性操作时，硅氧化较彻底，锰在吹炼后期有回升现象；当硅、锰氧化的同时，碳也被氧化。

当硅、锰氧化基本结束后，随着熔池温度升高，碳的氧化速度迅速提高。

碳含量<0.15％以后，脱碳速度又趋下降。

在开吹后不久，随着硅的降低，磷被大量氧化，但在吹炼中后期磷下降速度趋缓慢，甚至有回升现象。

硫在开吹后下降不明显，吹炼后期去除速度加快。

熔渣成分与钢中元素氧化、成渣情况有关。

渣中CaO含量、碱度随冶炼时间延长逐渐提高，中期提高速度稍慢些；渣中氧化铁含量前后期较高，中期随脱碳速度提高而降低；渣中Si02，Mn0，P205含量取决于钢中Si，Mn，P氧化的数量和熔渣中其他组分含量的变化。

在吹炼过程中金属熔池升温大致分三阶段：第一阶段升温速度很快，第二阶段升温速度趋缓慢，第三阶段升温速度又加快。

熔池中熔渣温度比金属温度约高20-1000C。

根据熔体成分和温度的变化，吹炼可分为三期：硅锰氧化期(吹炼前期)、碳氧化期(吹炼中期)、碳氧化末期(吹炼末期)。