炼钢工艺
1 概述；
生铁与钢的区别在于含碳量不同。生铁一般含碳量大于2.11%,此外是硅锰磷硫等杂质比钢高.生铁要炼成钢必须减少生铁中的碳及硅锰磷硫的含量,减少的方法是氧化,所以炼钢的过程实质是碳及杂质元素氧化的过程。
炼钢是在1500℃-1700℃的高温下把炉料化为液体，然后吹入氧气、空气.或加入铁矿石，氧化料中的碳和杂质元素，使生铁中的碳及硅锰磷硫形成氧化物和硫化物，以气体或炉渣的形式排出。在碳及其他杂质氧化的同时，铁也被氧化，因而当大量的碳氧化后钢中却熔入过多的氧，为此还必须脱氧才获得成分合格的钢。
钢所要求的性能是强度、硬度和韧性，其性能受碳及硅、锰、磷、硫五大元素的影响。钢分为高、中、低碳钢。
2 炼钢主要以下面几个阶段：
1）铁水预处理：铁水中存在的杂质很难在炼钢炉中除去,出于经济上的考虑,对炼钢原料在冶炼之前进行预处理,.如混铁车中排附近残渣脱硫等.
2）熔炼：在炉内熔化原料的过程中，通过氧化及加入石灰等造成渣剂除去杂质，现代转炉采用氧气顶吹，不用燃料，通过铁水中的碳、硅与喷入的氧的氧化反应，使钢水达到1600℃左右的温度。
3）脱气和添加合金：在熔炼过程中，杂质和氧没有全部氧化反应。一部分在精炼钢结束后，仍留在钢液和钢渣中，脱氧是通过添加Si、Al、Mn 等与氧容易结合的合金材料进行的，脱氧生成上浮物后除去，脱氧可在炉内进行，也可在钢水包或其他专用设备内进行。
3转炉炼钢系统：
3.1铁水供应系统：主要有混铁车或混铁炉、铁水预处理设备和运输称量等设备。混铁车中可进行排渣、脱Si、S、P等。，
3.2副原料铁合金供应系统：主要有铁合金、造渣和冷却剂。通常有石灰、萤石、矿石、石灰石、氧化铁皮等。设有高位料仓、胶带运输机、给料机、称量漏斗等送入转炉内。低位料仓主要是铁合金，通过胶带运输机、漏斗、给料机等送入钢水包中。(图)
3.3废钢供应系统：废料箱、废钢加料机、电磁起重机等。
3.4 烟气净化回收系统：OG系统和LT系统
3.5供氧系统：氧气阀门站、及其管道氧枪等。
3.6出渣出钢系统:浅水盘水淬设备.
2转炉
主体：炉体、炉体支承座、倾动装置等
2.1转炉的构造：由炉体、托圈倾动装置等组成
炉体：炉口--钢板箱形焊接结构水管式或埋管式循环水冷
1 炉帽—截圆锥形。目的是减少吹炼时的喷溅和热量损失并有利于炉排出。炉口用于加料、插入吹氧管、排出炉气和倒渣。
炉帽的工作条件：接近高温炉气，直接受喷溅物烧损，受烟气的辐射，温度达300-400℃，易产生变形。为保护炉口采用循环水强制冷却。
水冷炉口有水箱式和埋管式设角钢水冷通道
2 炉身：圆柱形。厚度70mm 材料为16Mn、20g 、SM400
3 炉底：截锥形和球形两种
2.2托圈：钢板焊接结构，整体或四块现埸组装。
托圈的结构型式：钢板焊接矩形和槽形断面的环形结构。
1 剖分式：二或四瓣，各联接处用法兰+高强热装螺栓+定位块
铸钢耳轴轴承座
2 整体式：耳轴座与耳轴是整体铸件
3开口式：U型结构
2.3耳轴与托圈的连接：
法兰连接：过渡配合+法兰+螺栓+销
静配合连接：配合面加精制螺栓
直接焊接:(消除了上述两种方法引起的松动)
2.4 炉体与托圈的连接：
2.4.1类型：吊挂式和卡板式
1 法兰螺栓连接
2 三支点吊挂式
3 四点静不定系统吊挂式4
螺柱联接装置5 支撑盘悬挂式6卡板夹持式
2.4.2自调螺栓联接式；120°配置球铰螺栓装置和安装在耳轴部位托圈上下盖板上的两组止动托架。
三组自调螺柱装置承受着炉体的重量，当炉体倾动时，由出钢口对侧的自调螺柱装置了在受倾动力，因它距耳轴中心最远。在炉壳受热膨胀时，焊在炉壳上的法兰推动卡在其销孔中的球面垫外移借助球面的作用，使自销螺柱倾斜，而炉壳中心位置不变。
承受水平载荷的两组托架分别装在两耳轴部位的托圈上、下平面上，托架由焊在炉壳上的卡板，嵌入托圈卡座槽内，卡板与槽仅在侧面相接触，以制约
其横向位移，承受平行于托圈平面方向的载荷，
它综合了法兰螺栓联接式和拉杆吊挂联接装置的优点，它既能满足对联接装置的各项性能要求，且结构简单，制造安装容易，又维护方便，是一种运转可靠的联接形式。
2.4.3耳轴轴承座：形式有重型双列向心球面滚子轴承、复合式滚动轴承、液体静压轴承。
非传动侧为铰链式支座
耳轴轴承设水冷和润滑系统
轴承为双列调心辊子轴承首次安装为整体式，更换时采用两半形的。
宝钢一期直径1850/1320间隙0.20mm
油加热100℃时装配
宝钢三期直径1850/1320，1580/1120
间隙较大，采用冷装
海鑫钢厂静配合,采用加热装配.
2.4.4水冷和底吹供气系统：
非传动侧活动接头引入—炉口和炉帽--（回水）托圈耳轴--传动侧回转接头排出
非传动侧活动接头引入—底吹氩氮—炉底（六条管道）--经透气砖进入炉内实现底部搅拌
2.4.5炉体倾动装置类型有落地式、半悬挂式、四点啮合全悬持挂式；
力矩平衡机构---扭力杆装置、倾动机构—四台变频电机、四台电磁液压制动器、四台一次减速器、一套二次减速器、扭力杆平衡装置、事故止
动装置、稀油集中润滑装置、
2.4.6 氧枪和副枪
1`类型: 双车双枪型单车双枪型
2 构造:双车双枪型即每座转炉有两支氧枪,每支氧枪各自独立的升降小车及提升系统,氧枪升降小车的活动导轨及提升系统均固定在横移台车上.
1)横移台车由行走装置驱动定距离移动达到吹炼和备用的迅速更换
2)固定导轨连接于厂房结构上,导轨断面由两根H钢为主滑道组成的桁架结构
3)升降装置：
主要构件—升降小车及移动导轨、固定导轨、平衡重导轨、升降卷扬机、氧枪和副枪。
4)横移装置：分单轨和双轨两种形式
主要构件：横移小车轨道导轨及传动装置
6)回转装置：回转台架及立柱
7)氮封装置五探头装拔头机
3烟气净化回收系统
3.1主要类型：OG和LT系统
炉口与烟罩处注少量空气混合经汽化冷却和烟道冷却后进入回收系统
3.1.1 OG法：转炉—活动烟罩—固定烟罩—汽化冷却烟道—弯头烟道一级溢流文氏管重力挡板脱水器—二级RD矩形文氏管90弯头脱水器、湿旋脱水器—D型煤气风机、三通切换阀—烟囱
水封逆止阀--煤气除尘器--煤气柜--加压机用户
3.1.2 LT法：转炉—活动烟罩—蒸发器—干式静电除尘器—风机—三通切换阀—煤气柜。
3.2主要设备: 转炉余热锅炉本体，由活动烟罩、固定烟罩、主烟道Ⅰ段、Ⅱ段、尾部烟道五段组成。
活动烟罩
分类：按传动方式；机械式和液压式
按移出方式：悬挂小车式、横移小车式、回转式。
液压式：升降缸
4 炉外精炼
4.1炉外精炼概述：将原来炼钢炉内的完成的精炼任务移到盛钢桶或其他专门装置内完成，相当于二次炼钢。
功能：A.脱硫脱氧，去除气体和非金属杂质
B.调节成分和温度
手段：真空、搅拌、喷粉、加热。
4.2目前炼钢车间的配置
电炉车间—VD(真空脱气)LF（钢包炉）
转炉车间—以超低碳产品为主导时：
RH—KTB(带顶吹循环法真空脱气)
CAS—OB（吹氧铝化学升温）
不锈钢车间AOD（氩气脱碳精炼炉）
VOD（真空吹氧脱碳精炼炉）
炼钢车间钢水脱硫与终脱氧时还普遍有FW(喂丝机)
4.3我国发展情况：
1.除RH-KTB外，VD、VOD、LF、FW均能设计制造性能可满足要求，接近当今一般水平。
2.已实现国产化的VD、VOD、LF、FW、AOD 、CAS—OB与国外先进水平差距：
A。自动化控制水平落后计算机过程控制的数模编制技术处于开发阶段，国产设备一般达到PLC基础自动化水平
B。配套设备末过关性能上差距大，如蒸汽喷射泵抽气能力大于400kg/h、66.7Pa时，国内无设计制造能力
AOD配气系统只能人工跳跃式阶段控制不及计算机连续动态调节控制。国内还缺少大于20t容量AOD炉的设计制造经验：鞍钢研制了一套100tCAS-OB装置：
宝钢与外商合作设计与制造了250t的RH-KTB装置本钢150t、武钢70t、太钢60t国产化率达70%、
关键部件技术仍由国外提供。
3.发展方向：已实现国产化的装备着重提高总体水平自动化水平解决计算机过程控制数模的编制技术与此同时实现RH—KTB、RH-OB、RH
1.构造：RH主要部件真空脱气槽它由顶盖、上部槽、下部槽、浸渍管四段各段之间设带密封的冷却水槽，各段间用带密闭冷却水槽的橡胶密封圈密封。
RH的功能即脱氧、氮、脱氢，调整和均匀钢水成分，去除氧化物中的杂质
等。
在真空脱水槽内的两支浸渍管插入钢水中，利用吹入上升管气泡的上升的牵引作用，使钢水在钢包和真空室中循环流动。
1工作时钢水包移动至真空室下，液压顶升台车上升至脱气室的下方，并使脱气室的浸渍管插入钢液面以下500mm为止，
2抽气和吹氩3上升管内钢水沸腾，由于钢水稀释比重下降，高速上升的氩气推动钢水上升，到脱气室内，同时又借自重作用，沿下降管回到钢水包内，完成一次循环。
RH—OB在真空槽内钢水液位部水平面方向吹氧
4.5 RH-KTB：上部弯管及整体式脱气槽二段组成。（热弯管与脱气槽藉自重压紧橡胶圈而达到密封）氧枪及升降机构、铁合金加料系统及抽气泵系统，钢包升降系统。测温取样系统真空室干燥及烘烤系统打渣装置
RH-KTB特点是功能扩大，强制吹氧，脱碳，升温，控制成分，脱硫，净化钢液。
4.6 VD
4.7 LF 钢包精炼炉
4.7.1 LF的构成：钢包车、炉体、炉盖及升降机构、电极升降及电极横臂
炉体：炉盖：全水管式炉盖（无缝钢管和特制弯头）
电极提升：两只液压缸同步提升
电极横臂铝合金导电横臂由专用铝合金焊接而成的箱形结构、通水冷却。内置电极夹放机构（蝶形弹簧夹紧|液压松开）
5 连续铸钢设备
5.1概述:连续铸钢（下称连铸机）是将钢水连续铸成钢坏坯的一种新型铸钢成形设备
按用途分：板坯连做、方坯连铸、园坯连铸。
按铸坯数量分：单流、多流
连铸类型的发展：立式、立弯式、弧形、椭园形。
连铸车间工艺图
5.2 连续铸钢设备
5.2.1. 连续铸钢设备的构成：
1.浇注设备:钢包回转台、中间罐及运送装置、结晶器和振动装置二次冷却装、二次冷却扇形更换装置.
2.拉坯矫直设备：拉坯机矫直机引锭链及脱引锭存放装置
3切割设备：火焰切割机
4.出坯和精整设备：辊道、拉钢机、翻钢机、火焰清理机等。
连铸工艺流程图
5工艺性设备：中间罐烘烤、吹氩、脱气、防护渣供给、结晶器润滑、电动磁搅拌装置等。
6.自动控制与测量仪表：结晶器液面测量与显示系统、过程计算机、测温测重测长测速测压等仪表系统
5.2.2 .连铸机主要设备
1.钢包及钢包回转台：将载满钢水的钢包回转到浇钢位置同时将浇完钢水的空包回转到盛接钢受位置并运走。
类型：单驱动和双驱动。接转臂的结构分单臂摆动式和双臂摆动式。
2.中间包：钢包与结晶器中间的中间容器
作用：稳定钢流，减压，减少钢流对结晶器中坯壳的冲刷，有利于非金属物上浮，
构造：有包体、包盖、塞棒、水口（定径和滑动）
连铸机本体图
中间包小车：支承、调整、运输、更换中间包的设备。、
形式：悬臂式：水口在外，易于观察。
框（门）式：水口在框间。
3.结晶器：通过间接强制冷却，把液态钢水凝固成一定厚度的坯壳的装置。
类型：按结晶器壁形状分：直结晶器和弧形结晶器。
按铜壁结构分整体式管式组合式。
按水冷形式分：闭式通水冷却结晶器（管内换热）开式喷淋水冷结晶器（射流换热）
按坯状分：方坯结晶器(整体]整体套管式组合式)板坯结晶器（直、弧形、调宽和不调宽、在线调宽结晶器）
4.二次冷却装置和喷嘴：
作用：支承结霜末完全凝固的铸坯、喷水冷却，加速凝固、引锭杆导向、弯曲矫直（板坯机）
类型：箱式：夹辊在密封箱内
房式：牌坊架式，夹辊布置在牌坊支架上。、
小方坯为管式结构，由三段管组成，有侧导辊和导板。
板坯由支撑导向段和导辊扇形段二部分。扇形段有机械式和液
压式
5.引锭装置：有上装入式和下装入式，包括引锭、脱锭、引锭存放、引锭跟踪装置。
1).引锭装置：分上引锭和下引锭，有引锭头（燕尾槽式钩头式）引锭杆（挠性和刚性、挠性的分大节距和小节距--链板式、橡皮夹层式、双列式）
2).脱锭装置：四辊拉矫机脱锭和四连杆液压脱锭
3).引锭存放装置：有离线存放引锭辊道存放引锭专用装置存放。
4)引锭跟踪装置
炼钢工艺的发展历程 2008年12月8日摘自冶金自动化网 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。
4.3.2 炼钢关键技术 4.3.2.1 转炉炼钢关键技术 ——2006～2010年推广和开发的技术 ●转炉少渣、溅渣相结合的冶炼技术 主要是铁水三脱，脱磷转炉操作后，脱碳转炉渣量将减少到50kg/t以下时，仍进行溅渣护炉的技术。包括新条件下炉渣改质技术、喷枪结构优化技术、与喷补结合技术、全留渣技术等。 ●转炉内熔融还原合金化冶炼技术 脱磷炉加锰矿，脱碳炉加铬矿等矿物直接还原合金化低成本冶炼技术。 ● 转炉长寿复吹技术 改进底吹透气元件结构小材质，优化工艺，100％复吹，高炉龄技术。 ●转炉冶炼特钢技术 在优化炉料质量基础上，实现过程、终点和精炼精确控制的转炉一精炼结合冶炼各类中高合金钢的高效优质生产技术，其中转炉不锈钢冶炼系统技术为开发重点。 ●转炉全方位信息检测与控制技术 包括转炉钢水成分温度连续直接测定(如激光或红外光导测定、直接测定传感器等)与转炉闭环控制技术；转炉冶炼过程与终点智能精确控制技术(含终点静态、副枪和炉气分析动态控制)；转炉声纳化渣检测技术；转炉下渣检测与控制技术 ● 转炉高强度供氧技术
供氧强度≥5 m3／min.t，供氧时间≤10min的系统工艺、装备技术。氧枪头结构优化与长寿是技术的关键，也要配合优化炉型。 ● 转炉煤气、蒸气大回收量技术 实现煤气回收≤100m3/t,蒸汽回收≥100kg/t，蒸汽完全满足钢厂各种需求(包括RH、VD的蒸汽)有余，供应其他厂。 ●转炉干法除尘技术 自主开发高效、易控、低成本的干法除尘技术 ● 转炉低排放控制技术 主要是水零排放、烟气全除尘(消灭无组织排放)、无渣与渣尘基本上全利用等系统技术。 其中转炉长寿复吹技术、转炉冶炼特钢技术、全方位信息检测与控制技术、转炉煤气与蒸汽大回收量技术、转炉干法除尘技术、转炉低排放控制技术是该阶段主导技术 ——2011~2020年开发技术 ●转炉高固体料(或全固体料)熔炼技术 适应废钢供应量充裕后，提高废钢比降低生产成本，比电炉更高效的系统技术。 ● 转炉"零排放"清洁生产技术 在低排放控制技术上，进一步做到气、水、固废完全无排放，高固体熔炼时，固废中可利用元素回收利用等系统技术。经济高效的厂房顶三级除尘装备与技术是研发的要点。 ●转炉全自动智能控制技术
炼钢工艺 一、工艺流程图 二、炼钢主要设备 1、公称容量35吨氧气顶吹转炉2座，配35吨钢水包； 2、公称容量600吨混铁炉1座； 3、R6000m连铸机2台，6机6流 三、转炉炼钢用原材料 1主要原料：炼钢用生铁（铁水、铁块）、废钢；
2辅助材料：辅助材料有：增碳剂、脱氧剂、覆盖剂、保护渣等。3造渣剂：石灰、轻烧镁球、石灰石 4铁合金：硅铁、硅锰、锰铁、铝线等。 四、冶炼 1、氧气顶吹转炉的反应 氧气顶吹转炉炼钢的反应过程是氧化反应，反应的机理是物理化学反应，物理化学反应就是在反应的过程中同时进行吸热和放热反应。即是氧化反应就需要氧气，用氧气完成炼钢的一切反应，主要反应是与硅、锰、碳、磷、硫的氧化反应，这些反应都是放热反应，在反应的过程中提高钢水温度，直到满足连铸浇注温度要求。 2、氧气顶吹转炉的生产特点 由于氧气流股的强大动力，将钢和渣击碎，形成液滴，成为球状，球状的表面积最大，炼钢反应又是界面反应，因此反应速度高，冶炼时间短，吹眼时间10～11分钟，冶炼周期25分钟，由此看出氧气顶吹转炉的最大特点是生产效率高。 3、供氧 氧气顶吹转炉通过氧枪向炉内熔池供氧，氧枪喷头由收缩段、过渡段和扩张段构成拉瓦尔喷管，喷头前氧气流股的流速是超音速的，因此具有很强的穿透力，能够将炉内钢水与炉渣充分搅拌起来，形成乳化液，扩大了氧、渣、钢间的反应面积，提高反应速度，降低了冶炼时间。冶炼时间的长短取决于供氧强度（单位时间的供氧量）和氧气纯度，因此要求氧气纯度＞99.5%，氧气总管压力≥1.4M pa。 4、炼钢的任务 炼钢的任务是：脱碳脱硅脱气、去除磷硫、去除夹杂、保证温度、保证成分。 5、出钢 当吹氧结束，标志着冶炼结束，将炉中钢水出到钢水包中，进行
冶2007-1、2班《炼钢工艺学》复习题（详见课本和笔记）2010.7.8 （授课教师：刘宇雁） 1.铁水预处理的“三脱”是指脱硅、脱磷、脱硫。 2.铁水预处理指铁水在兑入炼钢炉之前，为除去某种有害成分( 如S、P、Si等)或提取/ 回收某种有益成分(如V、Nb 等)的处理过程。或铁水在兑入转炉之前进行的脱硫、脱磷或脱硅操作。 3.铁水预处理目的及意义：主要是使其中硫、硅、磷含量降低到所要求范围，以简化炼 钢过程，提高钢的质量。 ?有效提高铁水质量；?减轻炼钢负担； ?为优化炼钢工艺，提高钢材质量创造良好条件； ?对特殊铁水预处理而言，可有效回收利用有益元素，实现综合利用。 4.铁水预脱硅技术的目的： ?减少转炉石灰耗量（硅氧化形成的SiO2大大降低渣的碱度），减少渣量和铁损，改善操作和提高炼钢经济技术指标。 ?铁水预脱P的需要，可减少脱磷剂用量、提高脱磷、脱S效率。 当铁水[Si]＞0.15%时，脱磷剂用量急剧增大。因此，脱磷处理前需将铁水含[Si]脱至＜0.15％，这个值远远低于高炉铁水的硅含量，也就是说，只有当铁水中的硅大部分氧化后，磷才能被迅速氧化去除。所以脱磷前必须先脱硅。 铁水预脱P的最佳[Si] ： 初始 ①苏打脱P：[Si] 初始<0.1% ②石灰熔剂脱P：[Si] 初始0.10～0.15% ?对含V或Nb等特殊铁水，预脱Si可为富集V2O5和Nb2O5等创造条件。 5.铁水预脱硫技术迅速发展的原因： ?用户对钢的品种和质量要求提高。 ?连铸技术的发展要求钢中硫含量进一步降低，否则连铸坯容易产生内裂，铁水脱硫可满足冶炼低硫钢和超低硫钢种的要求。 ?铁水中碳、硅、磷等元素的含量高，可提高硫在铁水中的活度系数，而有利于脱硫，同时铁水中的氧含量低，没有强烈的氧化性气氛，有利于直接使用一些强脱硫剂，如电石（CaC2）、金属镁等；故铁水脱硫效率高。 ?铁水脱硫费用低于高炉、转炉和炉外精炼的脱硫费用。其费用比值为：高炉脱硫：铁水预处理脱硫：转炉：炉外精炼=2.6：1：16.9：6.10 ?降低炼铁和炼钢炉脱硫负担; 有利于降低消耗和成本，并增加产量。 ?提高炼铁和炼钢经济技术指标；有效提高钢铁企业铁、钢、材的综合经济效益。 全程脱硫：高炉－铁水炉外－炼钢炉(－精炼炉)→实现铁水深度脱硫，经济有效生产超低S高级优质钢； ?提高钢质、扩大品种、优化工艺（改善转炉炼钢操作）； 6.铁水预脱硫优点（铁水脱硫条件比钢水脱硫优越的主要原因） 用优质铁水炼钢，是提高产品质量、扩大品种、增加效益和增强产品市场竞争力的重要条件之一，也是生产低硫洁净钢的基础。铁水炉外脱硫有利于提高炼铁、炼钢技术经济指标。通过比较各种脱硫工艺，铁水脱硫预处理工艺有如下优点： ?铁水中[C]、[Si]较高，fs↑，提高硫的反应能力； ?铁水中[O]较低，提高渣铁之间的硫分配比（Ls↑），脱硫效率高； ?搅拌充分，脱硫剂利用率高，脱硫速度快； ?铁水脱硫可提高炼铁炼钢的生产能力、节约工序能源、降低成本。
钢铁生产工艺主要包括：炼铁、炼钢、轧钢等流程。 （1）炼铁：就是把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石、一起送入高炉中冶炼成液态生铁（铁水），然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。 （2）炼钢：是把原料（铁水和废钢等）里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分。 （3）连铸：将钢水经中间罐连续注入用水冷却的结晶器里，凝成坯壳后，从结晶器以稳定的速度拉出，再经喷水冷却，待全部凝固后，切成指定长度的连铸坯。 （4）轧钢：连铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成各类钢材，形成产品。 炼钢工艺总流程图
炼焦生产流程：炼业是将焦煤经混合，破碎后加入炼焦炉经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。
烧结生产流程：烧结作业系将粉铁矿，各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，由点火炉点燃细焦炭，经由抽气风车抽风完成烧结反应，高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后，送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。 高炉生产流程：高炉作业是将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，产生还原气体，还原铁矿石，产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。
转炉生产流程：炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理，经转炉吹炼后，再依订单钢种特性及品质需求，送二次精炼处理站(RH真空脱气处理站、Ladle Injection盛桶吹射处理站、VOD真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理，调整钢液成份，最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机，浇铸成红热钢胚半成品，经检验、研磨或烧除表面缺陷，或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品。 连铸生产流程：连续铸造作业乃是将钢液转变成钢胚之过程。上游处理完成之钢液，以盛钢桶运送到转台，经由钢液分配器分成数股，分别注入特定形状之铸模，开始冷却凝固成形，生成外为凝固壳、为钢液之铸胚，接着铸胚被引拔到弧状铸道中，经二次冷却继续凝固到完全凝固。经矫直后再依订单长度切割成块，方块形即为大钢胚，板状形即为扁钢胚。此半成品视需要经钢胚表面处理后，再送轧钢厂轧延.
炼钢工艺流程 造渣：调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣，以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下，并使吹氧时喷溅和溢渣 的量减至最小。 出渣：电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时，氧化末期须扒氧化渣；用双渣法造还原渣时，原来的氧化渣必须彻底放 出，以防回磷等。 熔池搅拌：向金属熔池供应能量，使金属液和熔渣产生运动，以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。 电炉底吹：通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化，促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷、脱硫操作，提高钢中残锰量，提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀，从而改善钢质量，降低成本，提高生产率。 熔化期：炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将 炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣。 氧化期和脱炭期：普通功率电弧炉炼钢的氧化期，通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷；去除气体及夹杂物；使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度，要求脱碳量大于0.2％左右。随着炉外精炼技术的发展，电弧炉的氧 化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。 精炼期：炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物，经化学反应选入气相或排、浮入渣中，使之从钢液中排除的工艺操作期。 还原期：普通功率电弧炉炼钢操作中，通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功 率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。 炉外精炼：将炼钢炉（转炉、电炉等）中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是：可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多，大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同，又可分为钢 包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。 钢液搅拌：炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化，并能促进
连铸工艺流程介绍 将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底”(叫引锭头）的铜模内（叫结晶器),钢水很快与“活底”凝结在一起,待钢水凝固成一定厚度的坯壳后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。带有液芯的铸坯,一边走一边凝固，直到完全凝固。待铸坯完全凝固后,用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。这种把高温钢水直接浇注成钢坯的新工艺，就叫连续铸钢。
【导读】:转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包,结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）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。? 连铸的目的: 将钢水铸造成钢坯。?将装有精炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。?连铸钢水的准备 一、连铸钢水的温度要求: 钢水温度过高的危害:①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控,降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达;⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。 钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞,浇铸中断;②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷; ③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。 二、钢水在钢包中的温度控制: 根据冶炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄的范围内变化;其次,要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包的整个过程中的温降。 实际生产中需采取在钢包内调整钢水温度的措施： 1）钢包吹氩调温 2)加废钢调温 ３）在钢包中加热钢水技术 4）钢水包的保温 中间包钢水温度的控制
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：
1.3 企业基本情况 新绛县祥益工贸有限公司根据山西省发展和改革委员会(晋发改备案【2007】146号)批文，建设450m3高炉，并配套建设90m3带式烧结机等。 新绛县祥益工贸有限公司位于运城市新绛县煤化工业园区，厂址距新绛县城10km,距离同蒲铁路侯马北货站10km，距大运高速公路出口2.5km，距晋韩高速公路出口3km，交通运输十分便利，地理位置非常优越。 新绛县祥益工贸有限公司占地面积约28万m2，目前拥有职工600余人，其中中层管理人员20人，各类专业技术人员40余人（其中高级技术人员3人，中级技术人员20人），职工队伍稳定，职工素质普遍提高。公司紧紧依托当地丰富的矿产资源优势，艰苦创业，我稳步发展。 新绛县祥益工贸有限公司始终坚持质量第一、信誉为本的宗旨，依靠全体员工团结拼搏、积极开拓、艰苦创业、自强不息的努力，企业迅速发展壮大，为新绛县经济发展做出贡献。 1.4 高炉生产工艺简述 高炉冶炼用的焦炭、含铁原料、溶剂在原料厂和烧结厂加工处理合格后，用皮带机运至料仓贮存使用。 各种炉料在仓下经二次筛分、计量后，按程序由仓下皮带机送到高炉料坑，由料车将炉料至炉顶加入炉内进行冶炼。 高炉冶炼的热源主要来源于焦炭和煤粉的燃烧。各种原料在炉内进行复杂的理化反应，炉内承受着高温高压作用。为此，高炉内要砌耐火材料，并在高温区和重要部位设冷却壁，确保高炉安全生产。 高炉冶炼用风由鼓风机站供给，冷风以热风炉加热后送入高炉。 高炉冶炼主要产品是生铁，副产品为煤气、炉渣、炉尘等。 高炉的铁水用铁水罐拉至铸铁机进行铸铁，或用汽车将铁水罐直接送至铸铁机进行铸铁，或用汽车将铁水罐直接送至炼钢厂进行炼钢。 高炉煤气经除尘、净化后一部分供热风炉烧炉，余下部分供烧结机、喷煤和6000kw发电机组。 高炉炉渣在炉前进行水冲渣，水渣送至建材厂制砖，或送至水泥厂作为制作水泥的原料。 高炉产生的各种原料、重力除尘拉到烧结厂进行配料烧结，煤气除尘的布袋拉到建材厂进行综合利用。 高炉生产工艺流程见图二。 1.6烧结生产工艺简述 90m3烧结机主要包括烧结机及相应配套的原料系统、配料系统、混料系统、破碎、筛分系统、鼓风冷却系统、成品贮存系统以及供风、供水、供电等辅助设施。 该工程主要由生产设施、辅助设施和生活设施三大部分组成，其中生活设施由建设单位同意考虑，故本设计只考虑生产设施和辅助设施。 生产设施包括原料及配料系统，主烧结室、带冷几室、风机房、烟卤，一混合室、二混合室、成品中间仓等。 辅助设施包括原料及配料系统除尘及配套风机，机头除尘室及配套风机、烟卤，机尾布袋出尘室及配套风机、变配电室、水泵房等。 生产设施的总图布置为带冷机室在、主烧结室东西方向布置，除尘室的南侧。原料上料及配料系统布置在主烧机室的东侧，一混合室、二混合室布置在主烧机室的南侧。成品中间仓布置在带冷机室的南侧，距高炉储矿槽100余米，由成品皮带将成品烧结矿送至高炉储矿槽上。 烧结生产工艺流程见图三。 1.8 高炉喷煤生产工艺简述 高炉喷煤配套工程，是节约焦炭、降低高炉炼铁生产成本的重要措施。自从六十年代我国鞍钢、首钢高炉喷煤会的成功以来很快在国内普遍推广应用，并且高炉喷煤在工艺及其相关技术得到了迅速发展。尤其是近几年发展的富氧大喷煤技术（宝钢喷煤煤比打达到≥200kg/Tfe水平）给高炉生产注入县的生机。国内炼铁生产规模不断扩大与高炉生产效率的提高，对焦炭需求量业日趋增加，由于国内
【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：
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：
1 炼钢工艺发展概述 亨利·贝塞麦于1855年发明了酸性空气底吹转炉炼钢法,首次解决了用铁水冶炼液态钢的问题，使得炼钢生产的质量、产量实现了跨越性质的提高。相隔10年之后，法国人马丁利用蓄热池原理发明了平炉炼钢法。由于平炉炼钢法适应于各种原材料条件（铁水和废钢可用任何比例），平炉炼钢法长期占居炼钢工艺主导地位，平炉钢占全世界总产钢量的80%以上。湘钢在1999年以前一直处于这种局面：平炉—→模铸—→初轧开坯—→模列式轧机—→普通线材，采用多火成材工艺，成本消耗偏高，多项技术经济指标在全国冶金行业内排名一直靠后。 1940年代，大型空气分离机问世后，能够提供高纯度、大量廉价的氧气，随后诞生了氧气顶吹转炉。1952年在奥地利林茨城和1953年在多纳维茨城先后建成了30吨的转炉车间并投入工业生产。由于转炉生产率高，成本低，质量较高，投资低于平炉，便于实现自动化，因此在世界上发展迅速，并逐步取代了平炉。 回顾二炼钢厂自1996年8月1#转炉投产以来的发展进程及其对于湘钢的生存环境所带来的影响，也印证了这一规律。 自从20世纪开始发展电炉炼钢，该工艺长期以来一直作为熔炼特殊钢和高合金钢的方法。由于质量要求很高和市场需求巨大，伴随电力工业技术进步和供电能力提高，采用超高功率电弧炉和炉外精炼技术已经成为国内外应用日益广泛的冶金生产方式。我国电力建设的大发展，电弧炉炼钢工艺也将逐步改变其目前状况。 氧气转炉炼钢工艺已成为目前世界上最为主要的炼钢方法，即使到21世纪的前期，转炉钢的生产比例仍将保持在60～70%。回顾50年氧气转炉炼钢发展史，可以划分为三个发展时期：
转炉大型化时期（1950～1970年） 这一历史时期，以转炉大型化为技术核心，逐步完善转炉炼钢工艺与设备。先后开发出大型转炉设计制造技术、OG除尘与煤气回收技术、计算机自动与副枪动态控制技术、镁碳砖综合砌炉与喷补挂渣等护炉技术，转炉炉龄达到2000炉。 转炉技术完善化时期（1970～1990年） 这一时期，由于连铸技术的迅速发展，出现了全连铸的炼钢车间。中国于1972年在重庆钢铁公司投产了第一台用于工业化生产的板坯连铸机。随着对转炉炼钢的稳定和终点控制的准确性等要求越来越高，为了改善转炉吹炼后期钢渣反应远离平衡，实现平稳吹炼的目标，综合顶吹、底吹转炉的优点，研究开发出各种顶底复合吹炼工艺，在全世界迅速推广。这一时期，转炉炉龄达到5000炉。 转炉综合优化时期（1990～2010年） 这一时期，社会对洁净钢的生产需求日益增加，迫切要求建立一种全新的、能大规模廉价生产洁净钢的质量保证体系。围绕洁净钢生产，研究开发出铁水“三脱”预处理（脱硫、脱磷、脱硅）高效转炉生产，全自动吹炼控制与长寿炉龄（主要技术核心为溅渣护炉）等重大新工艺技术。这一时期，转炉炉龄普遍超过10000炉（目前国内最好水平为武钢二炼钢炉龄突破30000炉）。湘钢转炉炉龄业已超过18000炉，居于国内同行业指标前列。 近终型连铸技术及铸坯热送装技术的深入开发，形成了更为紧凑、高效的炼钢—轧钢短流程生产线，使联合企业逐步走向一个炼钢厂的生产体制，降低投资成本和生产成本，大幅度提高了生产效率。 ★思考点 1、转炉炼钢工艺发展的主要历程。 2、铁水预处理的作用与效能。
碱性电弧炉炼钢工艺流程 碱性电弧炉氧化法炼钢工艺过程主要包括原材料准备、补炉、配料及装料、熔化期、氧化期、还原期及出钢等7个阶段。 一、原材料准备 废钢是电弧炉炼钢的主要材料，废钢质量的好坏直接影响钢冶的质量、成本和生产率，因此，对废钢质量有如下几点要求。 1）废钢表面应清洁少锈，因废钢中沾有的泥沙等杂物会降低炉料的导电性能，延长熔化时间，还会影响氧化期去鳞效果及侵蚀炉衬。废钢锈蚀严重或沾有油污时还会降低钢和合金元素的收得率，并增加钢中的含氢量。 2)废钢中不得混有铅、锡、砷、锌和铜等有色金属。铅的密度大，熔点低，不溶于钢液，易沉积在炉底缝隙中造成漏钢事故；锡、砷和铜易引起钢的热脆。 3）废钢中不得混有密封容器，以及易燃、易爆物和有毒物，以保证安全生产。 4)废钢化学成分应明确，且需按成分分类存放，硫、磷含量不宜过高。 5)废钢外形尺寸不能过大(截面积不宜超过300mm×300mm，最大长度不宜超过350mm)。 二、补炉 一般情况下，每炼完一炉钢后，在装料前要进行补炉，其目的是修补炉底和被侵蚀的渣线及被破坏的部位，以维持正常的炉体形状，从而保证冶炼的正常进行和安全生产，补炉的要点如下：
1)出钢后立即检查炉衬，需填补炉底时，应先将炉底残渣全部扒出，然后进行填补。补炉的原则是高温、快补、薄补，维护炉膛原状。 2)补炉料要提前半个小时混合均匀，补炉后放下电极烘烤30min，若补镁砂量较大，应酌情延长烘烤时间。 三、配料及装料 配料是电炉炼钢工艺中不可缺少的组成部分，配料是否合理关系到炼钢工能否按照工艺要求正常地进行冶炼操作。合理的配料能缩短冶炼时间。配料时应注意以下几点：一是必须正确地进行配料计算和准确地称量炉料装入量；二是炉料的大小要按比例搭配，以达到好装、快速熔化的目的；三是各类炉料应根据钢液的质量要求和冶炼方法搭配使用；四是配料成分必须符合工艺要求。 装料前应先在炉底铺上一层石灰，其重量约为炉料重量的2％，以便提前造好熔化渣，有利于早期去磷，减少钢液吸气和加速升温。 装料时应将小料的一半放入底部，小料的上部、炉子中心区放入全部大料、低碳废钢和难熔炉料，大料之间放入小料，中型料装在大料的上面及四周，大料的最上面放入小料。凡在配料中使用的电极块应砸成50～lOOmm，装在炉料下层，且要紧实，装好的炉料为半球形，二次加料不使用大块料及湿料。 四、熔化期 在电弧炉炼钢工艺中，从通电开始到炉料全部熔清为止称为熔化期。熔化期的任务是将固体炉料迅速熔化成钢液，并进行脱磷，减少钢液吸收气体和金属的挥发。熔化期的操作工艺如下： 1)启弧阶段。通电启弧时炉膛内充满炉料，电弧与炉顶距离很近，如果输入功率过大、电压过高，炉顶容易被烧坏，因此一般选用中级电压和输入变压器额定功率的2／3左右。
炼钢的基本任务：“四脱”（脱C、O、P、S），“二去”（去气、去杂质），“二调”（调整成分、温度）。P-冷脆，S-热脆，H-白点，N-蓝脆。 新一代钢铁材料主要特征：（1）超细晶（2）高洁净度（3）高均匀性。 铁水直接冶炼钢水：1856年英国人贝塞麦。 长流程：以氧气转炉炼钢工艺为中心的钢铁联合企业生产流程。 短流程：以电炉炼钢工艺为中心的小钢厂生产流程。 炼钢技术经济指标：1、生产率；2、质量；3、品种；4、消耗；5、成本与利润。 R的含义：减量化、再利用、再循环。 炼钢原材料分为金属料、非金属料和气体；金属料有铁水（生铁）、废钢、铁合金、直接还原铁和碳化铁。铁水成分：硅、锰、磷、硫。废钢是转炉冷却效果比较稳定的冷却剂。 铁合金：用作炼钢的脱氧剂和合金元素添加剂。萤石：在炼钢生产中，作为助熔剂。 石灰脱磷、脱硫能力强；其活性检验有两种方法：1.温升法2.盐酸滴定法。 常用的氧化剂有：1氧气；2铁矿石；3氧化铁皮。铁矿石和氧化铁皮既是冷却剂，又是化渣剂和氧化剂。增碳剂：电极粉、石油焦粉、焦炭粉、木炭粉和生铁。 铁水脱硫条件比钢水脱硫优越的原因：（1）铁水中含有较高的C、Si、P等元素，提高了铁水中流的活度系数；（2）铁水中的氧含量低，利于脱硫。常用D-S剂：钙基、镁基。 Mg脱硫反应式：[Mg]+[S]+CaO(s)=CaS(s)+MgO(s)，方法：机械搅拌法和喷吹法。 铁水脱硅的目的：（1）减少转炉石灰用量，减少渣量和铁损；（2）减少脱磷剂用量，提高脱磷脱硫效率；（3）对于含钒和含铌等特殊铁水，可为富集V2O5和Nb2O5等创造条件。 脱磷剂由氧化剂、固定剂和助熔剂组成。马赫数Ma：喷头出口速度v与当地声速a之比。顶吹氧射流与熔池的相互作用：“硬吹”和“软吹”。CO作用：提供搅拌功率。 氧气顶吹转炉的传氧载体：1金属液滴传氧；2乳化液传氧；3熔渣传氧；4铁矿石传氧。 C-O反应的作用：1)加大钢-渣界面，加速物理化学反应的进行；2）搅动熔池，均匀成分和温度；3）有利于非金属夹杂的上浮和有害气体的排出；4）有利于熔渣的形成；5）放热升温；6）爆发性的碳氧反应会造成喷溅。防止回磷：炉渣返干，渣中w(FeO)低。 脱磷公式：2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO.P2O5)+5[Fe]（氧化期）△H=-954.24KJ/mol。 顶底复吹转炉中吹氧有升温作用，其他气体有冷却作用。 复吹转炉的特点：(1)显著降低了钢水中氧含量和熔渣中TFe含量（2）提高吹炼终点钢水余锰含量（3）提高了脱磷、脱硫效率（4）吹炼平稳减少了喷溅（5）更适宜吹炼低碳钢种。炉容比：转炉新砌砖后炉内自由空间的容积V与金属装入量T之比，以V/T表示。 装入制度方式：1定深装入2分阶段定量装入（普遍）3定量装入。供氧：分阶段恒压变枪。转炉炼钢造渣目的：去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。 造渣的方法：（1）单渣法；（2）双渣法；（3）双渣留渣法。 温度控制：指吹炼过程熔池温度和终点钢水温度的控制。终点控制：静态控制和动态控制。终点的标志：1钢中碳含量达到所炼钢种的控制范围；2钢中磷、硫含量低于规格下限以下一定范围；3出钢温度能保证顺利进行精炼、浇注；4对于沸腾钢，钢水应有一定氧化性。终点碳控制的方法有拉碳法和增碳法。拉碳法分为一次拉碳法和高拉补吹法。 出钢温度的确定原则：1）保证浇注温度高于所炼钢种凝固温度60~100℃；2）应考虑到出钢过程和钢水运输、镇静时间、钢液吹氩时的降温，一般为40~80℃；3)应考虑浇注方法和浇注锭型大小。电炉出钢方式：槽式出钢、偏心底出钢（EBT）、中心底出钢（CBT）等。微合金元素的强化作用：1.细小碳氮化物的析出强化；2.碳氮化物阻止晶粒长大的细晶强化。提高转炉炉龄的措施：1.提高衬砖质量2.提高砌炉质量3.优化冶炼操作工艺4.加强炉体维护。炉衬损坏的原因：1机械作用；2高温作用；3化学侵蚀；4炉衬剥落。 炉衬砖的蚀损机理：（FeO)+C→{CO}+Fe；CO2+C→2{CO}；MgO+C→Mg+{CO}。
炼钢、连铸工艺
转炉炼钢工艺简介 黑龙江建龙钢铁有限公司建于双鸭山岭西区长胜乡新兴村东部，东北距双鸭山市区7km。场地南、北部为完达山山脉，东、西向为马蹄河河谷。 建设规模与产品 主要设备配置：1×900吨混铁炉、2×60吨转炉、2×R8m六机六流方坯连铸机, 及其相关公辅设施。形成年产钢200万吨规模。 生产的钢种有：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢。代表钢种：Q195-235、20MnSiV、20MnSi、铸坯断面：150x150mm，定尺：4.2-12m 装备水平 1、炉倾动机构采用全悬挂，四点传动，三点球面支承、扭力杆平衡式、水冷炉 口、炉帽上部和托圈进行水冷。 2、氧枪采用双小车、双卷扬，能实现自动换枪。 3、转炉采用顶底复合吹炼技术。 4、转炉自动化控制系统，采用电、仪一体化的基础自动化和过程计算机，并留 有与上位机接口。 5、转炉炉前、炉后挡火门采用铸铁板式、维护方便，并能节约用水。 6、转炉出钢采用挡渣球挡渣，减少流入钢水罐中的钢渣量。 7、采用R8m六机六流高效方坯连铸机。 原材料
车间组成 —主厂房主要包括：混铁炉间、加料跨、转炉跨、钢水接受跨、炉渣跨。—公用辅助设施包括：10k V开关站、转炉一烟气净化系统、二次烟气净化系统（包含混铁炉烟气除尘、散状材料上料系统除尘）、转炉浊循环水泵站及转炉污水处理设施。转炉净循环水泵站和连铸水处理、转炉煤气柜及加压站、机修设施、检化验系统、通讯设施、制氧站、空压站、铁合金仓库、耐火材料库、总图及运输设施，各种散料仓库或堆场设施等由公司另行安排设计。 厂房工艺布置
主要生产工艺流程 高炉铁水900吨混铁炉保存通过铁水罐用天车兑入转炉用废钢斗把废钢同时装入转炉下枪吹炼过程中通过高位料仓加入造渣剂达到终点倒炉出钢出钢过程中加入合金、脱氧剂、增碳剂在出钢过程中对钢水进行底吹氮（氩）气处理对部分钢种进行LF炉钢包精炼处理或钢包吹氩喂丝处理钢水处理合格后用天车吊到连铸回转台打开大包水口钢水进入中间包通过结晶器、拉矫机拉出150方的连铸坯。 铁水供应 铁水用65t高炉铁水罐车运输，到达混铁炉间后用100/32t吊车将高炉铁水罐吊起兑入900t混铁炉储存保温待用。当转炉需要铁水时，再从900t混铁炉倒入炉下铁水罐车上的80t转炉铁水罐中，经称量后，铁水罐车开出到加料跨，用加料跨125/40t吊车吊起直接兑入转炉炼钢。当混铁炉检修或有故障时，可在混铁炉间用100/32t吊车将铁水从65t高炉铁水罐中直接翻罐到80t转炉铁水罐，然后由过跨车运送到加料跨，再兑入转炉炼钢。 废钢供应 废钢用汽车运入主厂房加料跨废钢区，在废钢区进行配料。废钢料槽置于废钢料槽电子秤上，利用16/3t电磁吊车进行配料，配好料的料槽由20/20t吊车吊
连铸工艺流程介绍 将高温钢水浇注到一个个得钢锭模内，而就是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底”（叫引锭头）得铜模内（叫结晶器），钢水很快与“活底”凝结在一起，待钢水凝固成一定厚度得坯壳后，就从铜模得下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度得铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。带有液芯得铸坯，一边走一边凝固，直到完全凝固。待铸坯完全凝固后，用氧气切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸得钢坯。这种把高温钢水直接浇注成钢坯得新工艺，就叫连续铸钢。 【导读】：转炉生产出来得钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格得钢坯。连铸工段就就是將精炼后得钢水连续铸造成钢坯得生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等。本专题将详细介绍转炉（以及电炉）炼钢生产得工艺流程，主要工艺设备得工作原理以及控制要求等信息。由于时间得仓促与编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误得地方，欢迎大家补充指正。
连铸得目得：将钢水铸造成钢坯。 将装有精炼好钢水得钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口將钢水分配到冬个结晶器中去。结甜器就是连铸机得核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动裝置共同作用，将结晶器内得铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度得板坯。 连铸钢水得准备 一、连铸钢水得温度要求： 钢水温度过高得危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢;②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性;③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量;④铸坯柱状晶发达;⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹。 钢水温度过低得危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中斯;②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等抉陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯內在质量。 二、钢水在钢包中得温度控制： 根据洽炼钢种严格控制出钢温度，使其在较窄得范围内变化；其次，要最大限度地减少从出钢、钢包中、钢包运送途中及进入中间包得整个过程中得温降。 实际生产中需釆取在钢包内调整钢水温度得措施： 1）钢包吹氨调温 2）加废钢调温 3）在钢包中加热钢水技术 4）钢水包得保温 中间包钢水温度得控制—、浇铸温度得确定
炼钢的工艺流程 7月8日上午听了苏教授给我们讲的关于炼钢的工艺流程，我对我们的专业课有了初步的了解与认识。 炼钢就是将铁水冶炼成钢水，而钢与铁的区别就在于含碳量不同，只要将铁里边的含碳量降低到一定程度就是我们所需要的钢了，所以要想炼钢首先便要炼铁。这里一般有两个流程： 长流程：选矿→烧结（球团）→高炉→铁水预处理→转炉→精炼→连铸→轧钢短流程：废钢→电炉→精炼→连铸→轧钢 这里说的选矿，烧结，球团，是高炉冶炼的原料准备阶段，当完成烧结，造球后进入高炉利用高炉内的还原性环境将铁水从铁矿石从还原出来，为下一阶段的炼钢提供原料供给。而接下来的铁水预处理就是脱去硫等杂质。接着就是利用转炉内的氧化性环境将铁水中过量的碳氧化成一氧化碳和二氧化碳，达到钢水要求的碳含量。转炉出钢后的钢水精炼（LF或LF+RH或LF+VD，VOD等），完成精炼后用行车调运至连铸机的大包回转台，进行连铸浇铸的工序环节，为后续的轧钢厂提供钢坯原料。 实际中，整个联合钢铁厂的工艺流程为：原料码头（各种原料集中卸载存放区域）——烧结（矿石造块或造球团）——高炉（炼铁）——炼钢（铁水预处理-转炉或电炉-精炼-连铸）-轧钢。其流程图如下：
现在普遍使用的是转炉炼钢法，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。 当磷于硫逐渐减少，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。 应用较多的除了转炉之外还有平炉，平炉炼钢使用的氧化剂是通入的空气和炉料里的氧化物（废铁，废钢，铁矿石）。反应所需的热量是由燃烧气体燃料（高炉煤气，发生炉煤气）或液体燃料（重油）所提供。平炉的炉膛是一个耐火砖砌成的槽，上面有耐火砖制成的炉顶盖住。平炉的前墙上有装料口，装料机就从这里把炉料装进去。熔炼时关上耐火砖造成的门。炉膛的两端都筑有炉头，炉头各有两个孔道，供导入燃料与热空气，或从炉里导炉气之用。平炉炼钢所用的原料有废钢、废铁、铁矿石和溶