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
转炉炼钢过程工艺控制的发展与展望要求 发表时间：2018-12-31T11:57:53.667Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第28期作者：亓传军[导读] 转炉炼钢工艺的优化大大提高了转炉炼钢的发展，同时增强了炼钢企业的市场竞争力。山东泰山钢铁有限公司不锈钢炼钢厂技术科山东莱芜 271100 摘要：在转炉冶炼控制方面，钢厂关注更多的是终点钢水是否合格，但随着日益增加的市场竞争压力和环境要求，钢厂希望尽可能实现节能降耗，减少气体排放，而过程控制的优化是实现这一目标的有效手段。通过对转炉炼钢过程进行优化控制，使炼钢进程以合理的方式进行，使辅料和能源消耗最小化，才能使企业在市场经济条件下更具竞争力，并且过程控制也是转炉全自动控制发展的重要部分。文章 重点就转炉炼钢过程工艺控制的发展与展望进行研究分析，以供参考。关键字：转炉炼钢；工艺技术；发展对策；未来展望 引言 转炉炼钢工艺的优化大大提高了转炉炼钢的发展，同时增强了炼钢企业的市场竞争力，工艺优化，不但可以降低成本，同时提高炼钢企业的年产量，节省各项资源的消耗，最大限度地提高了企业的经济效益。各项技术指标的提高，进一步优化炼钢工艺，带动炼钢业的经济发展。 1转炉炼钢工艺的目的 转炉冶炼主要是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。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。按照配料要求，先把废钢等装入炉内，然后倒入铁水，并加入适量的造渣材料（如生石灰等）。加料后把氧气喷枪从炉顶插入炉内，吹入氧气（纯度大于99％的高压氧气流），使它直接跟高温的铁水发生氧化反应，除去杂质。用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆，以及氮气排出时带走热量的缺点。在除去大部分硫、磷后，当钢水的成分和温度都达到要求时，即停止吹炼，提升喷枪，准备出钢。出钢时使炉体倾斜，钢水从出钢口注入钢水包里，同时加入脱氧剂进行脱氧和调节成分。钢水合格后，可以浇成钢的铸件或钢锭，钢锭可以再轧制成各种钢材。氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气，它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因此，必须加以净化回收，综合利用，以防止污染环境。从回收设备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢；一氧化碳可以作化工原料或燃料；烟气带出的热量可以副产水蒸气。此外，炼钢时生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥，含磷量较高的炉渣，可加工成磷肥等。氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好，以及建厂速度快、投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛，去硫效率差，昂贵的合金元素也易被氧化而损耗，因而所炼钢种和质量就受到一定的限制。 2转炉炼钢过程工艺控制现状 针对当前钢铁行业所面临的处境，提高市场竞争力、降低炼钢生产成本势在必行。而在炼钢生产中，金属炉料成本约占炼钢生产总成本的80％以上，所以抓好金属炉料成本是控制炼钢生产成本的关键。为进一步减少金属炉料消耗，炼钢厂通过探索，优化炉料结构，改进炉前冶炼工艺和优化合金料的使用，采用少渣炼钢工艺、改进吹氧工艺、引用低成本合金等措施，有效地降低金属炉料消耗、氧耗和合金成本，达到降低生产成本的目的，增加了企业经济效益。近年来，炼钢厂通过完善溅渣护炉、低铁水比冶炼、高效转炉、低耐材消耗达到了转炉炼钢厂生产工艺的优化组合。 3转炉炼钢过程工艺控制的发展对策3.1优化入炉料结构，合理使用好铁矿石有数据测得，与原材料成分相近的高炉铁水和铁块的实际金属收得率约为93％和92％，自产废钢和社会废钢的金属收得率约为97％和88％。根据铁钢产能的平衡及铁水废钢价格，通过热平衡和物料平衡计算，优化了入炉料结构。实际炉料结构中采用增大入炉原料中铁水比例，降低废钢配比，增加矿石使用量的工艺措施，可有效地提高炉料金属收得率，降低金属料消耗。为了尽量增加矿石用量，提高矿石还原效果和减少吹炼过程中矿石加入量过多对冶炼的影响，在实际生产中，对矿石加入工艺进行了调整。在转炉溅渣及加废钢后，根据铁水的条件直接将2/3左右的矿石加入炉内后再兑铁，在兑铁过程中与废钢搅拌以促进部分矿石的还原。在保证化渣效果和避免喷溅的原则下，尽量保证剩余矿石早加和均匀加入，以保证矿石化渣还原时间和效果。吹炼中期采用分批少量加入控制，避免吹炼中期加入量集中造成的喷溅，吹炼后期严禁加矿石，避免矿石加入过晚造成熔化还原效果差和炉渣氧化性强对脱氧合金化的影响。 3.2优化冶炼工艺，减少炉渣铁耗和氧耗3.2.1优化吹炼工艺，减少喷溅和氧耗喷溅是造成铁耗损失的主要原因之一，为消除或减轻喷溅采取了以下措施：根据天车限载的要求，进一步降低装入量，使转炉装入量得到合理控制，适当提高了炉容比，有效地保证了炉内有效工作容积，以利于减少喷溅；前期化好渣，在第二批造渣料加入前后，通过提前成渣的方法，将泡沫渣的高峰期前移，以便与脱碳的峰值时刻错开；改进吹炼工艺，吹炼前期采用大氧压适当降低枪位操作，利于熔解废钢，在硅氧化完毕之后、脱碳的高峰期到达之前，暂时降低供氧强度，然后再将其平缓地恢复到正常值，吹炼终期采用大氧压低枪位操作，加强熔池搅拌，保证终点钢水成分和温度的均匀，降低了氧耗，同时降低炉渣氧化性。 3.2.2优化造渣工艺，实施少渣炼钢，减少炉渣铁耗为了减少单炉产渣量，在生产中采取精料方针，在进一步完善转炉留渣溅、渣操作工艺应用基础上努力提高入炉原料质量，使用高品位石灰和矿石，采用轻烧白云石造渣。根据铁水Si、S含量情况合理调整造渣料消耗，在确保满足生产需要的情况下适当减少石灰量消耗。铁水中硅、锰含量低及无需脱硫，这些条件会改变造渣机理及动力特性，因为这时石灰消耗下降，渣量减少，渣碱度及氧化度增高。在这样的条件下，渣的精炼功能只限于铁水脱磷，这样就能在转炉冶炼本身中多次利用渣，使渣具有很高的精炼能力。4转炉冶炼工艺过程控制的未来展望
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：
氧气转炉“留渣+双渣”炼钢工艺技术研究 王新华1，朱国森2，李海波2，吕延春2 (1.北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083；2.首钢技术研究院，北京100043) 摘要：首钢迁钢公司和首秦公司大规模采用了“留渣+双渣”转炉炼钢新工艺，大幅度减少了炼钢渣量和石灰、白云石消耗。文章介绍了其中所开发的3项重要技术：①脱磷阶段采用低碱度(w(CaO)/w(SiO2)∶1.3～1.5)和低MgO质量分数(≤7.5%)渣系，形成流动性良好和适度泡沫化炉渣，解决了脱磷阶段结束难以快速足量倒渣和渣中金属铁质量分数高这两大问题；②针对脱磷阶段底吹搅拌弱问题，采用了低枪位和高供氧强度吹炼方法，利用顶吹氧气流加强金属熔池搅拌，获得了良好脱磷效果；③通过加快生产速度，特别是对“炼钢-精炼-连铸”生产合理组织调配，在转炉冶炼时间增加大约4min情况下，钢产量并没有减少。 关键词：转炉炼钢；少渣；石灰消耗；脱磷；炉渣 中国钢铁工业近20年来发展迅速，对国民经济快速增长发挥了重要作用，但在节省资源、能源和减少炉渣等固体废弃物排放等方面，目前面临着巨大的压力和挑战。以占中国产钢量90%以上氧气转炉炼钢为例，每年生产约6.2亿t粗钢，要产生6000万t以上炉渣，消耗3100万t以上石灰和700万t以上轻烧白云石，而用于生产炼钢石灰和轻烧白云石的石灰石与生白云石矿产均为重要的不可再生资源。 2001年Ogawa等[1]报道了新日铁开发的MURC转炉炼钢新工艺及其在8t转炉的试验情况，该工艺将转炉冶炼分为2个阶段，在第1阶段主要进行脱硅、脱磷，结束后倒出部分炉渣，然后进行第2阶段吹炼，吹炼结束后出钢但将炉渣保持在炉内，下一炉在炉内留渣情况下装入废钢、铁水，然后进行第1和第2阶段吹炼，并以此循环往复。近年来，新日铁陆续报道了MUCR工艺相关情况[2-10]，新日铁公司的大分、八幡、室兰、君津等钢厂采用了该工艺，产钢占新日铁总产钢量55%左右，转炉炼钢石灰消耗减少40%以上，但对其中许多关键技术，如液态渣固化、脱磷阶段炉渣碱度、供氧参数、脱磷工艺、倒渣控制等基本没有报道。 20世纪50～70年代，中国一些转炉钢厂在铁水硅、磷质量分数高时，为了降低石灰消耗，减少吹炼过程喷溅，改善脱磷效果，曾采用过出钢后留渣或“留渣+双渣”炼钢工艺。后来，随着高炉生产水平提高(铁水硅质量分数降低)，高磷铁矿石用量减少(铁水磷质量分数降低)，以及顾忌留渣造成铁水喷溅安全隐患，留渣或“留渣+双渣”炼钢工艺没有在更大规模推广采用。 近年来中国国内钢厂开始试验采用“留渣+双渣”转炉炼钢工艺，其中首钢在其迁钢公司5座210t复吹转炉和首秦公司3座100t复吹转炉大规模采用了该工艺方法，取得了炼钢石灰消耗减少47%以上，轻烧白云石消耗减少55%以上，渣量降低30%以上的效果。 1 首钢采用“留渣+双渣”炼钢工艺情况 首钢迁钢公司第一和第二炼钢分厂共拥有5座210t顶底复吹转炉，氧枪采用5孔喷头，马赫数为2.0，供氧强度在3.3～3.4m3/(min·t)范围，年产钢810万t，主要产品包括汽车、家电用冷轧钢板、电工钢板、管线钢板、容器板、造船板等。首秦公司拥有3座100t顶底复吹转炉，氧枪采用4孔喷头，马赫数为2.0，供氧强度在3.6～3.8m3/(min·t)范围，年产钢260万t，主要生产优质中厚板(管线、造船、桥梁、高层建筑、海洋平台用钢板等)。如图1所示，迁钢公司和首秦公司采用的氧气转炉“留渣+双渣”炼钢工艺主要包括以下环节： ①转炉冶炼结束出钢后将炉渣留在炉内；②采用溅渣护炉将部分炉渣溅至炉衬表面加以固化，再补加一定量石灰、白云石对炉底液态渣进行固化；③对炉渣固化加以确认，然后装入废钢、铁水；④进行第1阶段吹炼(脱磷阶段)，结束后倒出炉内60%左右炉渣；⑤进行第2阶段(脱碳阶段)吹炼，结束后出钢，但将炉渣留在炉内，进入下炉次冶炼并以此循环往复。
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
《自动化技术与应用》２０１１年第３０卷第２期 Techniques of Automation & Applications | 63 经验交流 Technical Communications 收稿日期：２０１０－０９－０９ 莱钢120t 转炉综合自动化系统的开发 马 丽，孟祥彬 （莱芜钢铁集团有限公司自动化部，山东 莱芜 ２７１１０４） 摘 要：以转炉本体系统为中心，进行转炉各工艺系统控制功能的开发，完成了脱硫—混铁炉—转炉—精炼工艺流程上的集群控制，协 调作业，实现了生产计划—工艺流程—自动控制的全流程综合自动化。 关键词：转炉；综合自动化；集群控制 中图分类号：ＴＰ２９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２０１１）０２－００６３－０５ Development of The Comprehensive Automation System in Laiwu Steel Group’s 120t- Converter MA li, MENG Xiang-bin ( Automation Department of Laigang Group, Laiwu 271104 China ) Abstract: This paper takes the converter’s main body as the center to develop the control function of converter’s each process system. It complets the desulfurization - hot metal mixer - converter - refining’s cluster control and coordinate work, and realizes the whole process’s comprehensive automatization of the plan - process - automatic control. Key words: converter; comprehensive automation system; cluster control １ 引言 近年来，用户对钢材性能和质量的要求越来越高，钢材的应用范围越来越广，同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量，扩大品种，节约能源和降低成本越来越重视。在这种情况下，转炉生产工艺流程发生了很大变化。铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的发展，打破了传统的转炉炼钢模式。目前由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理—复吹转炉吹炼—炉外精炼—连铸这一新的工艺流程［１，２］。这一流程以设备大型化、现代化和连续化为特点，在这种形势下，炼钢流程中，转炉区域的综合自动化系统的实现就变得非常的必要且重要。 莱钢银山型钢炼钢厂共有１２０ｔ转炉三座，是莱钢目前炉容最大的三座转炉，每炉出钢量达到１４０ｔ，为后道工序的２台板坯连铸机，１台异型坯连铸机提供优质钢水，在炼铁－炼钢－轧钢的冶炼大工艺流程上起到了重 要的作用。１２０ｔ转炉区域的自动控制系统主要实现了基础自动化和部分过程自动化级的功能。各主要工序，如３座脱硫、１座混铁炉、３套转炉本体系统、３座精炼、综合水处理系统、二次除尘系统、煤气柜等基本实现了基础级自动控制，但相对独立，形成“孤岛”，相互之间缺少信息的传输与交换，无法实现生产管理对现场生产的自动调度与信息反馈，不能实现全流程各工序的紧密衔接、互动协作、节律匹配。 本系统以转炉本体系统为中心，进行了转炉本体（包括散状料上料、散状料下料、合金上料、本体、底吹氩、转炉干法除尘、余热锅炉）控制功能的开发；完成了脱硫—混铁炉—转炉—精炼工艺流程上的集群控制，协调作业；实现了生产计划—工艺流程—自动控制的全流程综合自动化。 ２ 转炉冶炼开氧统计模型的开发 在银山型钢的转炉系统中，采用了干法除尘（ＬＴ）工艺作为转炉的一次除尘，以代替传统的ＯＧ湿法除尘。
转炉炼钢工艺的优化实践 摘要: 目前，我国炼钢行业正在快速发展，同时炼钢技术的进步主要围绕着高效率、高质量、低成本、低能耗、少环境污染等方面。对于炼钢技术采取优化措施，结合工艺优化和综合降耗，从炉料消耗、氧气消耗、石灰、合金消耗、煤气回收、除尘灰、钢渣综合处理等环节有效控制，明显提高炼钢的经济和质量效益。在整体上提高炼钢行业的竞争性，创新炼钢工艺，不断优化炼钢工艺等方面，取得了明显的效果。 关键词: 转炉炼钢工艺优化 0 前言 转炉炼钢工艺的优化大大提高了转炉炼钢的发展，同时增强了炼钢企业的市场竞争力，工艺优化，不但可以降低成本，同时提高炼钢企业的年产量，节省各项资源的消耗，最大限度地提高了企业的经济效益。各项技术指标的提高，进一步优化炼钢工艺，带动了炼钢业的经济发展。本文主要通过对炼钢行业现状的分析，结合成功经验，对炼钢工艺优化提出一些既有效又经济的方法，降低成本的同时，提高炼钢产量，节约能源。笔者分析探讨了炼钢工艺优化的重要性和可实施性。 1总述炼钢行业的现状 针对当前钢铁行业所面临的处境，提高市场竞争力、降低炼钢生产成本势在必行。而在炼钢生产中，金属炉料成本约占炼钢生产总成本的80%以上，因此抓好金属炉料成本是控制炼钢生产成本的关键。为进一步减少金属炉料消耗，略钢炼钢厂通过探索，优化炉料结构，改进炉前冶炼工艺和优化合金料的使用，采用少渣炼钢工艺、改进吹氧工艺、引用低成本合金等措施，有效地降低金属炉料消耗、氧耗和合金成本，达到降低生产成本的目的，增加了企业经济效益。近年来炼钢厂通过完善溅渣护炉、低铁水比冶炼、高效转炉、低耐材消耗达到了转炉炼钢厂生产工艺的优化组合。 2炉料结构优化思路 目前，常用的转炉金属炉料有高炉铁水、铁块(生铁)、自产废钢、社会废钢( 以中型和小型废钢为主)等。炉料结构优化应以满足转炉炼钢需要为基础，以提高炉料金属收得率为出发点，找出成本最低的炉料配比为目的。炉料金属收得率是指某一金属炉料的单位投入量通过冶炼可以产出合格钢水的百分率。它受两方面因素影响: 一方面是炉料自身含量，另一方面是在冶炼过程中的各种损耗，包括原料中杂质元素化学损失、烟尘损失、喷溅及炉渣带钢造成的铁耗等。 3 提高炉料金属收得率工艺措施 3.1 优化入炉料结构，合理使用好铁矿石
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
炼钢车间×T转炉三次 除尘技术方案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
秦皇岛宏兴钢铁有限公司 炼钢车间2×60T转炉三次除尘项目 技 术 方 案 张家口市宣化天洁环保科技有限公司 2016年5月
1.序言 秦皇岛宏兴钢铁有限公司技改炼钢车间三次除尘项目尘源点包括2×60t转炉两座加料跨配顶吸罩，600T混铁炉一座配顶吸罩，散装料上料系统一套配集中除尘。我公司根据秦皇岛宏兴钢铁有限公司提供的资料，编制了本方案，其目的在于为该除尘提供成套的、优化的、建设性的解决方案，确保符合国家环保要求，达标排放的前提下降低投资及运行成本。 2.尘源点概述 需治理的扬尘点 本方案治理的尘源点配套除尘罩范围如下： 1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩； 2）、600T混铁炉兑铁口、出铁口工位除尘罩； 3）、散装料地坑料仓卸料口除尘罩； 4）、散装料皮带机机头、机尾除尘罩； 5）、转运站皮带机头除尘罩、振动筛除尘罩； 6）、通廊皮带机头、皮带机尾除尘罩； 7）、高跨散装料仓皮带布料口除尘罩。 3.设计原则及依据 设计原则 达标排放，保证除尘效果； 不影响冶炼操作工艺； 最大限度地降低运行费用及一次投资； 利于维护管理，长期、有效、稳定地运行。 设计依据 国家有关环保要求及环境指标：（获县以上环保部门的验收） 排放浓度≤15mg/Nm3 岗位粉尘浓度≤10mg/Nm3（扣除背景值） 三次除尘捕集率≥95%（屋顶不冒黄烟），混铁炉捕捉率≥60% 除尘效率≥99%。 国家有关设计规范
4.除尘工艺流程及设计说明 除尘工艺流程 本套系统采用低阻、大流量系统工艺原则，其目的在于以最低的系统阻力，控制系统管道流速（18～20m/s），通过选取管道经济流速，尽量降低系统阻力损失从而能明显降低长期电耗。换言之，追求的是在相同电机的情况下，最大限度地取得处理风量，提高捕集率。在相同风量满足捕集效果的前提下，尽可能少地消耗电能，降低运行费，并合理组织烟气，使系统长期、可靠、稳定地运行在既不烧滤袋又不易于结露的中温状态。烟气捕集是本系统的关键所在，设备其生产工艺不同、设备布置各异，因此，选用何种捕集罩型式成为本次方案的重点。 除尘罩设计说明 1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩： 60T转炉的烟尘基本处于持续产生过程，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩，捕集加料和兑铁水以及冶炼过程产生的三次烟气，被捕集的烟气通过系统管网汇合后进入低压脉冲除尘器进行过滤，最后满足排放达标的烟气通过引风机排入大气。 2）、600T混铁炉烟尘顶吸罩： 600T混铁炉产生的烟气基本处于间断产生过程，主要是混铁炉兑铁水、出铁水及铁包倒罐工位产生的大量烟尘。 混铁炉是贮存从高炉运来供炼钢转炉用的铁水，当混铁炉兑铁水和混铁炉向铁水罐倒铁水时在一定温度下部分碳析成石墨粉尘，混杂着氧化铁粉末随热气流扩散到车间内，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩。 由于石墨粉尘非常轻，在随热气流上升的过程中就受到车间横向野风的影响飘散到车间各个角落，因此采取高悬伞形罩的形式捕捉此类粉尘的话想对转炉三次除尘顶吸罩效率较低。 建议应该在最靠近尘源点的位置设计低悬伞形罩或者尘源点侧吸罩进行有效捕捉才能明显提高集尘效果。 3）、散装料上料系统除尘罩
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
攀枝花学院本科课程设计 转炉工作原理及结构设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 二〇一三年十二月
转炉工作原理及结构设计 1.1 前言 1964年，我国第一座30t氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢建成投产。其后，上钢一厂三转炉车间、上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转炉。20世纪60年代中后期，我国又自行设计、建设了攀枝花120t大型氧气顶吹转炉炼钢厂，并于1971年建成投产。进入20世纪80年代后，在改革开放方针策的指引下，我国氧气转炉炼钢进入大发展时期，由于氧气转炉炼钢和连铸的迅速发展，至1996年我国钢产量首次突破1亿t，成为世界第一产钢大国。 1.2 转炉概述 转炉（converter）炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）转炉；按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉；按吹炼采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是：靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、硅、磷等）与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料主要为铁水和造渣料（如石灰、石英、萤石等），为调整温度，可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。 1.2.1 转炉分类 1.2.1.1 炼钢转炉 早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。侧吹转炉容量一般较小，从炉墙侧面吹入空气。炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体，通过托圈、耳轴架置于支座轴承上，操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动。 50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形，随着技术改进，发展成顶吹喷氧枪供氧，因而得名氧气顶吹转炉，即L-D转炉（见氧气顶吹转炉炼钢）;用带吹冷却剂的炉底喷嘴的，称为氧气底吹转炉（见氧气底吹转炉炼钢）。
转炉少渣工艺技术分析 摘要：阐述了少渣炼钢的工艺路线，分析了转炉少渣吹炼的供气制度、造渣制度、温度制度、合金化制度等，介绍了国内外几家钢厂典型的少渣炼钢工艺及其冶金效果，指出少渣炼钢是未来炼钢的主要发展方向。 关键词：转炉；少渣炼钢；工艺制度 Progress and Prospect of Less Slag Steelmaking Process Abstract：The paper summarizes the process line of less slag steelmaking，and analyzes the system of gas supplying，slagging and alloying，that 0f the temperature and SO on．of less slag blowing in converter．introduces the typical processes of less slag steelmaking and its metallurgical effects of seven steel plants at home and abroad，meanwhile，points out that less slag steelmaking is the main development direction of the steelmaking in the future． Key words：converter；less 8lag steelmaking；process system 铁水“三脱”使传统炼钢工艺发生了显著变化，在铁水预处理阶段进行脱硅、脱磷和脱硫，使炼钢转炉的主要功能转变为调温和脱碳，同时炼钢渣量减少，形成了少渣炼钢工艺。由于少渣炼钢用的铁水硅含量很低，造渣用石灰加入量明显减少，降低了渣料消耗和能耗，喷溅少，铁损低，减少了污染物的排放。同时，因渣量少，氧的利用效率高，吹炼终点钢水中氧含量低，余锰高，合金元素收得率较高，从而降低了生产成本。另外，少渣炼钢工艺终点命中率高，改善了钢水的纯净度，为生产超纯净钢创造了条件。 1 少渣炼钢工艺路线 常见的转炉炼钢工艺路线有四种。第一种是传统的炼钢工艺，欧美各国的炼钢厂多采用这种模式，即铁水先脱硫预处理后，再转炉炼钢。通常转炉炼钢渣量占金属量的10％以上，转炉渣中FeO含量在17％左右。此外，渣中还含有约8％的铁珠，该工艺钢铁料消耗高。第二种炼钢工艺是先在铁水沟、混铁车或铁水罐内进行铁水“三脱”预处理，然后在复吹转炉进行少渣炼钢，这种工艺的不足之处是脱磷前必须先脱硅，废钢比低(≤5％)，脱磷渣碱度过高，难于利用。第三种炼钢工艺是20世纪90年代中后期日本各大钢厂试验研究成功的转炉铁水脱磷工艺，该工艺解决了超低磷钢的生产难题。与第二种工艺路线的明显区别是脱磷预处理移到转炉内进行，转炉内自由空间大，反应动力学条件好，生产成本较低。具体工艺是采用两座转炉双联作业，一座脱磷，另一座接受来自脱磷炉的低磷铁水脱碳[1、2]，即“双联法”。典型的双联法工艺流程为：高炉铁水_+铁水预脱硫-+转炉脱磷_+转炉脱碳_+炉外精炼．+连铸。由于受设备和产品的限制，也有在同一座转炉上进行铁水脱磷和脱碳的操作模式，类似传统的“双渣法”。第四种炼钢工艺是对第三种炼钢工艺进行了改进，与第三种工艺的明显不同是将部分脱碳渣(约8％)返回脱磷转炉，脱磷后的铁水进入脱碳转炉脱碳。该工艺是目前渣量最少、最先进的转炉生产纯净钢的工艺路线。在上述四种转炉炼钢工艺路线中，后三种炼钢工艺铁水经过“三脱”预处理后再脱碳炼钢，能够做到少渣操作。四种
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。
转炉留渣操作技术 1 前言 氧气顶吹转炉留渣操作在20世纪80年代初期就已经提出，由于没有掌握留渣后操作安全规律，在兑铁时时常出现大喷，因此，留渣操作一直没有得到推广应用，但氧气顶吹转炉留渣操作可以大大降低钢铁料消耗、节约石灰，在转炉吹炼初期可以快速成渣，而且是高碱度氧化渣，有利于提高生产率，我们知道，钢铁料消耗占转炉生产成本80％左右的水平，因此，留渣操作具有显著的经济效益，特别是对于我们某厂公司，铁水资源不足的钢厂效益更是立竿见影，所以，只要从理论上找出留渣后兑铁发生大喷的根本原因，从操作上找出切实可行的规避措施，留渣操作从可持续发展和循环经济的层面上是大有可为的。2转炉留渣操作的可行性 某厂二炼钢铁水成分如下： 铁水平均温度1250～1300℃冶炼终渣成分为：CaO：52％、MgO：8％、Si02：10％、FeO：18％。 兑铁时发生喷溅的主要原因是在兑铁瞬间，铁水中的碳和钢渣中的FeO发生激烈的C-O反应，生成的CO气体急剧膨胀，把铁水和钢渣带出炉口，因此，只有解决兑铁时的C-O激烈反应，才能避免大的喷溅。 3留渣操作的特点 由于炼钢生产节奏快，一炉钢在冶炼过程中，其吹炼时间只有十几分钟，也就是说要在十几分钟的吹氧时间内形成具有一定碱度、良好流动性、合适且
TFe和MgO含量正常泡沫化的炉渣，以保证冶炼成分和温度同时双命中的钢水，并减少对炉衬的侵蚀，留渣操作贯穿于炼钢整个冶炼周期，主要是靠所留炉渣的物理热和炉渣化学性能，使其具有迅速参与反应、并促进前期炉渣的快速形成、提高去除P、S的效率、节省石灰用量。 3.1有利于去磷 在氧气顶吹转炉中，磷的氧化是在炉渣-金属界面中进行的，其反应式为： 生成的磷酸铁在高温下极其不稳定，它可以重新分解生成P2O5，而P2O5是不稳定的化合物，因此，仅靠生成P2O5。不能去除磷，但P2O5是酸性化合物，若用碱性化合物与其结合生成稳定的化合物可以去除。研究认为，在碱性渣中P2O5与CaO形成稳定的(CaO)x P2O5型的化合物，其中x为3或4，因此，操作中需加入石灰，使其生成稳定的化合物3CaO· P2O5。或4CaO·P2O5存在于渣中，才能有效去磷，其反应为： 从式中可以看出脱磷的条件，(1)提高CaO含量即提高炉渣碱度，(2)提高炉渣氧化性，即FeO含量，(3)降低熔池温度。 以上分析可以说明，留渣操作对脱磷是有利的，因为(1)冶炼初期熔池温度比较低，碱度一般在1.8～2.2之间，且渣中含有一定的FeO，满足脱磷的热力学条件，(2)留渣操作可以使初期成渣速度更快、流动性好，满足脱磷的动力学条件。 3.2提高钢水收得率 一般转炉终渣FeO含量在15％左右，渣中游离的铁渣按8％计算，每炉留渣
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