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转炉工艺操作规程（大纲）一、转炉概述1.1转炉的定义与分类1.2转炉的构造及工作原理二、转炉工艺流程2.1原料准备2.2炉料投入2.3熔炼过程2.4炼钢操作2.5出钢与浇铸三、转炉操作要点3.1装炉操作3.2熔炼过程控制3.3炼钢操作技巧3.4出钢操作3.5常见问题及处理方法四、转炉设备维护与保养4.1设备检查与维修4.2易损件更换4.3设备润滑4.4电气设备维护五、转炉安全生产5.1安全操作规程5.2消防安全5.3环保与职业病防治5.4应急处理六、转炉工艺优化与新技术应用6.1工艺优化方向6.2新技术应用6.3节能减排措施七、转炉操作人员培训与管理7.1操作人员培训7.2操作技能考核7.3操作人员管理八、转炉工艺发展趋势与展望8.1行业发展现状8.2技术发展趋势8.3市场前景分析一、转炉概述1.1 转炉的定义与分类转炉是一种用于钢铁冶炼的重要设备，主要用于铁合金、不锈钢、普通钢等金属的冶炼和精炼。
转炉以其独特的炉体结构和冶炼方式，在全球钢铁工业中占据着举足轻重的地位。
按照转炉的炉役材料和工作温度，可以将转炉分为碳钢转炉、不锈钢转炉、真空转炉、铝转炉等。
1.2 转炉的构造及工作原理转炉主要由炉体、炉盖、炉裙、炉底、炉衬、炉帽、传动系统、操作系统等部分组成。
最早的炼钢方法是1740 年出现的坩锅法，它是将生铁和废钢装入坩锅中，用火焰加热溶化炉料，之后将溶化的炉料浇铸成钢锭。
1856 年，英国人亨利．贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法，第一次解决了铁水直接冶炼钢水的难题，从而使钢的质量得到提高，但此法不能脱硫，目前该方法己淘汰．1880 年，出现了第一座碱性平炉，由于其成本低，炉容大，钢水质量优于转炉，一时成为世界上主要的炼钢法．1878 年，英国人托马斯发明了碱性炉村的底吹转炉发，该方法是在吹炼过程中加石灰造碱性渣，从而解决了高磷铁水的脱磷问题。
但此法的缺点是炉子寿命短，钢水中氮含量低。
1899 年，出现了依靠废钢为原料的电弧炉炼钢法，解决了利用废钢炼钢问题。
20 世纪40 年代大型空气分离机的出现，使氧气制造成本大大降低，氧气顶吹转炉得到广泛运用。
二、炼钢的过程1.炼钢实际上就是对生铁的一种精炼过程。
由于生铁冶炼过程中要使用大量的碳来还原出金属铁，生铁中碳含量较高。
钢与生铁化学成分上的主要区别在于含碳量，含碳量超过 2.11 ％的就是生铁，而常用钢的含碳量一般在1％以下。
目前，氧气顶吹转炉炼钢是冶炼普通钢的主要手段，世界钢产量的70％以上是通过这种方法生产的。
电弧炉炼钢发展很快，主要用于冶炼高质量合金钢种，已超过了世界钢产量的20％。
炼钢就是将铁在高温中（约1600 摄氏度）进行熔化、净化（或称精炼）和合金化的一个过程。
一般来说，就是将生铁（铁水、铁块）和废旧钢制品在炉中精炼，得到不同性能的钢。
精炼过程主要包括用燃烧的方法去除掉生铁中过量的碳和硅以及锰和磷等杂质。
这些杂质要么变成气体冒出去，要么变成残渣被清除掉。
精炼时还可以根据需要加入某些其他元素。
炼钢炉有三种：转炉、平炉和电弧炉。
转炉和平炉用来炼从高炉出来的铁水加废钢，电弧炉用来将废钢熔化再炼。
平炉由于能耗高、生产周期长，己经遭淘汰。
转炉炼钢：转炉的炉体可以转动，用钢板做外壳，里面用耐火材料做内衬。
10 氧气转炉炼钢10．1 氧气顶吹转炉炼钢氧气顶吹转炉于1952年和1953年在奥地利的林茨（Linz）城和多纳维茨（Donawitz）城先后建成并投入生产，故又称为LD法。
由于它具有原材料适应性强、生产率高、成本低、可炼品种多、钢质量好、投资省、建厂速度快等一系列优点，因而在世界范围内得到迅速发展，一跃成为现代主要炼钢方法之一。
10．1．1 氧气顶吹转炉炼钢车间的特点现代钢铁生产，从铁矿石冶炼到加工成钢材，一般是组成钢铁联合企业集中进行的。
炼钢在钢铁联合企业内是一个中间环节，它联系着前面的炼铁等原料供应系统和后面的轧钢等成品生产。
炼钢车间的生产对整个联合企业有重大影响。
由于氧气顶吹转炉吹氧时间短和炉子容量的大型化，使顶吹转炉车间具有以下特点：l）吹炼周期短、生产率高，因此，每昼夜出钢炉数多，兑铁、加料、倒渣、出钢、浇注等操作频繁，原材料、钢水、炉渣等的吞吐量大。
2）运输复杂，数量大。
其数量相当于钢产量的3～5倍，而且批量小、批次多、运输品种多。
因此，各种货流不得不尽量避免交叉而设置专业化线路，并采用多层平面运输。
3）温度高、烟尘大，需配置高效能的通风除尘设备。
4）因吹炼速度快，要求有准确、可靠的计量通讯设备。
为了保证转炉正常地进行连续生产，各种原材料的供应以及钢水、炉渣的处理必须有足够的设备，而且工作可靠。
这些设备的布置和车间内各物料的运输流程必须合理。
同时，车间内转炉座数也不宜过多，以免各种设备在操作时互相干扰。
世界上大多数转炉车间，目前均采用以下两种布置方案：两座转炉经常保持一座吹炼（简称二吹一）；三座转炉经常保持两座吹炼（简称三吹二）。
炼钢生产有冶炼和浇注两个基本环节。
为保证冶炼和浇注的正常进行，氧气顶吹转炉车间主要包括原料系统，加料、冶炼和浇注系统，以及采用模铸时的钢模准备系统。
因此，顶吹转炉车间主厂房多改为三跨间：1）原料跨：主要组织铁水和废钢的供应，炉渣及垃圾的运出。
2）转炉跨：主要布置转炉及其倾动机构。
炼钢厂的工艺流程全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：炼钢厂是将生铁、废钢及其他原料在高温下熔炼后，通过一系列的工艺流程得到所需的钢材产品的工厂。
炼钢厂的工艺流程多样且复杂，需要严格控制各个环节以保证生产出优质的钢材。
下面将详细介绍一下炼钢厂的工艺流程。
1. 原料准备炼钢厂的主要原料包括生铁、废钢、锰矿石等。
在进入炼钢厂之前，这些原料需要经过筛分、清洗等处理，以确保原料的质量和纯度满足生产的要求。
不同种类的原料需要按照一定的比例混合，以保证炉料的成分符合所生产钢材的要求。
2. 熔炼将原料送入高炉或电炉中进行熔炼。
熔炼是炼钢过程中最关键的环节之一，通过高温熔炼使原料中的有害杂质被氧化分解，同时将合金元素均匀分布在钢液中。
根据不同的生产要求，可以选择不同类型的熔炼炉进行生产。
3. 炼钢将熔炼后的熔铁进行炼钢处理。
炼钢是将熔铁中的碳含量、硫、磷等有害元素降低，同时添加适量的合金元素和脱氧剂，以调整钢液的成分和性能。
在炼钢过程中需要控制好炉温、时间、搅拌等参数，确保炼钢的过程充分、均匀。
4. 过程处理在炼钢过程中，会产生大量废气、废渣和废水等副产品。
为了减少环境污染，炼钢厂需要配备相应的废气处理设备、废渣处理设备等，对排放的废气、废渣进行处理，以达到环保标准。
5. 钢材成品经过炼钢处理后，钢水会被铸造成坯料，再通过轧制、淬火、酸洗、镀锌等工艺加工成成品钢材。
最终形成各种不同规格、用途的钢材产品，供应给不同行业的客户，如建筑、汽车制造、机械加工等领域。
炼钢厂的工艺流程经过原料准备、熔炼、炼钢、过程处理、成品制造等环节，全过程需要严格控制各个环节，确保生产出符合标准和客户需求的高质量钢材产品。
在生产过程中还需要关注环保问题，处理好废气、废渣等副产品，保护环境和人民的健康。
希望通过对炼钢厂工艺流程的介绍，让更多人了解钢铁行业的生产过程，关注环保和可持续发展。
第二篇示例：炼钢是将铁水经过一系列工艺处理，使其脱除杂质，提高纯度，最终得到符合要求的钢材的过程。
炼钢工艺流程
《炼钢工艺流程》
炼钢是将生铁或钢锭经过一系列工艺步骤加工成符合标准的钢材的过程。
炼钢工艺流程包括原料准备、炼炉熔炼、精炼和连铸等几个主要步骤。
首先，原料准备包括选矿、配料和预处理等工序。
不同类型的原料需要经过不同的处理方法，以确保炼炉能够正常运行并保证成品质量。
然后，将准备好的原料送入炼炉进行熔炼。
熔炼分为高炉冶炼和转炉冶炼两种方式，其中高炉冶炼适用于生铁冶炼，而转炉冶炼适用于废钢和铁合金的冶炼。
接下来是精炼，通过添加各种合金元素和进行氧化剂还原剂的控制，对炼钢进行精炼和调质，以获得所需的化学成分和性能。
最后是连铸，将炼好的钢液倒入连铸机中，通过结晶器冷却，使其凝固成钢坯。
整个炼钢工艺流程需要高度的自动化和精密控制，以确保产品质量稳定和生产效率高。
同时，还需严格遵守环保要求，防止废气废水对环境造成污染。
炼钢工艺流程是现代钢铁生产的关键环节，其科学性和高效性对钢铁工业的发展起着至关重要的作用。
通过不断的技术创新和工艺改进，可以提高炼钢过程的能源利用率和产品质量，推动钢铁行业向高质量、低耗能、低排放的方向发展。
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：小型转炉为2.5-4.5m3/(t·min)；120t以上的转炉一般为2.8-3.6m3/(t·min)。
◆开吹时氧枪枪位采用高枪位，目前是为了早化渣，多去磷，保护炉衬；◆在吹炼过程中适当降低枪位的保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱硫，熔池均匀升温为原则；◆在吹炼末期要降枪，主要目的是熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，便于判断终点，同时使降低渣中Fe含量，减少铁损，达到溅渣的要求。
◆当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时，即停吹，倒炉取样，测定钢水温度，取样快速分析[C]、[S]、[P]的含量，当温度和成分符合要求时，就出钢。
◆当钢水流出总量的四分之一时，向钢包中的脱氧合金化剂，进行脱氧，合金化，由此一炉钢冶炼完毕。
炼钢学概述基本要求：理解炼钢的任务；了解对原材料的要求；了解耐火材料的分类和各自用途。
重点与难点：炼钢的任务；原材料主要质量指标；炼钢用耐火材料。
第一节概述一、钢与生铁的区别及发展历程：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。
钢的应用前景：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。
用途不同对钢的性能要求也不同，从而对钢的生产也提出了不同的要求。
石油、化工、航天航空、交通运输、农业、国防等许多重要的领域均需要各种类型的大量钢材，我们的日常生活更离不开钢。
总之，钢材仍将是21世纪用途最广的结构材料和最主要功能材料。
炼钢方法（1）最早出现的炼钢方法是1740年出现的坩埚法，它是将生铁和废铁装入由石墨和粘土制成的坩埚内，用火焰加热熔化炉料，之后将熔化的炉料浇成钢锭。
此法几乎无杂质元素的氧化反应。
炼钢方法（2）1856年英国人亨利·贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法，也称为贝塞麦法，第一次解决了用铁水直接冶炼钢水的难题，从而使炼钢的质量得到提高，但此法要求铁水的硅含量大于0.8%，而且不能脱硫。
目前已淘汰。
炼钢方法（3）1865年德国人马丁利用蓄热室原理发明了以铁水、废钢为原料的酸性平炉炼钢法，即马丁炉法。
1880年出现了第一座碱性平炉。
由于其成本低、炉容大，钢水质量优于转炉，同时原料的适应性强，平炉炼钢法一时成为主要的炼钢法。
炼钢方法（4）1878年英国人托马斯发明了碱性炉衬的底吹转炉炼钢法，即托马斯法。
他是在吹炼过程中加石灰造碱性渣，从而解决了高磷铁水的脱磷问题。
当时，对西欧的一些国家特别适用，因为西欧的矿石普遍磷含量高。
但托马斯法的缺点是炉子寿命底，钢水中氮的含量高。
炼钢方法（5）1899年出现了完全依靠废钢为原料的电弧炉炼钢法(EAF)，解决了充分利用废钢炼钢的问题，此炼钢法自问世以来，一直在不断发展，是当前主要的炼钢法之一，由电炉冶炼的钢目前占世界总的钢的产量的30-40%。
炼钢方法（6）瑞典人罗伯特·杜勒首先进行了氧气顶吹转炉炼钢的试验，并获得了成功。
1952年奥地利的林茨城(Linz)和多纳维兹城(Donawitz)先后建成了30吨的氧气顶吹转炉车间并投入生产，所以此法也称为LD法。
美国称为BOF法（Basic Oxygen Furnace）或BOP法，如图1所示。
图1 BOF法炼钢方法（7）1965年加拿大液化气公司研制成双层管氧气喷嘴，1967年西德马克西米利安钢铁公司引进此技术并成功开发了底吹氧转炉炼钢法，即OBM法(Oxygen Bottom Maxhuette) 。
1971年美国钢铁公司引进OBM法，1972年建设了3座200吨底吹转炉，命名为Q-BOP (Quiet BOP) ，如图2所示。
图2 Q-BOP法炼钢方法（8）在顶吹氧气转炉炼钢发展的同时，1978-1979年成功开发了转炉顶底复合吹炼工艺，即从转炉上方供给氧气（顶吹氧），从转炉底部供给惰性气体或氧气，它不仅提高钢的质量，而且降低了炼钢消耗和吨钢成本，更适合供给连铸优质钢水，如图3所示。
图3 转炉顶底复合吹炼法炼钢方法（9）我国首先在1972-1973年在沈阳第一炼钢厂成功开发了全氧侧吹转炉炼钢工艺。
并在唐钢等企业推广应用，如图4所示。
图4 全氧侧吹转炉炼钢法总之，炼钢技术经过200多年的发展，技术水平、自动化程度得到了很大的提高，21世纪炼钢技术会面临更大的挑战，相信会有不断的新技术涌现。
二、我国钢铁工业的状况我国很早就掌握了炼铁的冶炼技术，东汉时就出现了冶炼和锻造技术，南北朝时期就掌握了灌钢法，曾在世界范围内处于领先地位。
但旧中国钢铁工业非常落后，产量很低，从1890年建设的汉阳钢铁厂至1948年的半个世纪中，钢产量累计到200万吨，1949年只有15.8万吨。
新中国成立后，特别是改革开放以来，我国的钢铁事业得到迅速发展，1980年钢产量达到3712万吨，1990年达到6500万吨，1996年首次突破1亿吨大关，成为世界第一产钢大国，2005年产量达到3.4亿吨，占世界产量的1/3。
可以这样讲，我国的钢铁工业对世界产生了重要影响，我国不仅是产钢大国，而且已经开始迈入钢铁强国的行列，如图5所示。
图5 我国粗钢产量的变化情况第二节炼钢的任务及钢的分类一、炼钢的任务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。
（一）钢中的磷对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。
钢中磷的含量高会引起钢的“冷脆”，即从高温降到0℃以下，钢的塑性和冲击韧性降低，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。
磷是降低钢的表面张力的元素，随着磷含量的增加，钢液的表面张力降低显著，从而降低了钢的抗裂性能。
磷是仅次于硫在钢的连铸坯中偏析度高的元素，而且在铁固熔体中扩散速率很小，因而磷的偏析很难消除，从而严重影响钢的性能，所以脱磷是炼钢过程的重要任务之一。
磷在钢中是以[Fe3P]或[Fe2P]形式存在，但通常是以[P]来表达。
炼钢过程的脱磷反应是在金属液与熔渣界面进行的。
不同用途的钢对磷的含量有严格要求：非合金钢中普通质量级钢 [P]≤0.045%；优质级钢 [P]≤0.035%；特殊质量级钢 [P]≤0.025%；有的甚至要求 [P]≤0.010%。
但对于某些钢种，如炮弹钢，耐腐蚀钢则需添加一定的P元素。
（二）钢中的硫硫对钢的性能会造成不良影响，钢中硫含量高，会使钢的热加工性能变坏，即造成钢的“热脆”性。
硫在钢中以FeS的形式存在，FeS的熔点为1193℃，Fe与FeS组成的共晶体的熔点只有985℃。
液态Fe与FeS虽可以无限互溶，但在固熔体中的溶解度很小，仅为0.015%-0.020%。
当钢中的[S]＞0.020%时，由于凝固偏析，Fe-FeS共晶体分布于晶界处，在1150-1200℃的热加工过程中，晶界处的共晶体熔化，钢受压时造成晶界破裂，即发生“热脆”现象。
如果钢中的氧含量较高，FeS与FeO形成的共晶体熔点更低（940℃），更加剧了钢的“热脆”现象的发生。
锰可在钢凝固范围内生成MnS和少量的FeS，纯MnS的熔点为1610℃，共晶体FeS-MnS（占93.5%）的熔点为1164℃，它们能有效地防止钢热加工过程的“热脆”。
冶炼一般钢种时要求将[Mn]控制在0.4%-0.8%。
在实际生产中还将[Mn]/[S]比作为一个指标进行控制，[Mn]/[S]对钢的热塑性影响很大。
从低碳钢高温下的拉伸实验发现提高[Mn]/[S]比可以提高钢的热延展性。
一般[Mn]/[S]≥7时不产生热脆，如图6所示。
图6 [Mn]/[S]比对低碳钢热延展性的影响硫还会明显降低钢的焊接性能，引起高温龟裂，并在焊缝中产生气孔和疏松，从而降低焊缝的强度。
硫含量超过0.06%时，会显著恶化钢的耐蚀性。
硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素。
不同钢种对硫含量有严格的规定：非合金钢中普通质量级钢 [S]≤0.045%优质级钢 [S]≤0.035%，特殊质量级钢 [S]≤0.025%有的钢种要求如管线钢 [S]≤0.005%，甚至更低。
