铁水硅高条件下转炉的冶炼操作
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转炉工艺操作规程一、前言转炉是钢铁制造中非常重要的生产设备之一,而转炉工艺操作规程是进行转炉生产的必要条件,掌握工艺操作规程可以提高转炉生产效率,保证生产质量。
本文将详细介绍转炉工艺操作规程。
二、转炉工艺概述转炉是钢铁制造中重要的冶炼设备,传统转炉生产过程主要包括以下几个步骤:1、洗炉:将残留在转炉颈口的炉渣和冷渣清理干净。
2、加煤:将预定的焦炭和铁水按照一定比例加入转炉中,加煤过程必须避免煤气泄漏,加料时应保证料口清洁。
3、烧炉:在煤气加热下,炉料逐渐热化,同时炉渣会逐渐变稠,产生炉渣线并逐渐下降。
4、吹氧:在适当的温度下,开启吹氧机将氧气喷入转炉中,氧气与炉料中的杂质发生化学反应,产生高温高压的气体,炉料在气体冲击下逐渐脱碳还原。
5、出钢:在满足要求的钢水温度下,开启钢水口将钢水排出,同时关闭其他辅助设备。
6、停炉:在出钢完成后,将转炉进行清理,消除隐患,准备下一次生产。
三、转炉工艺操作规程1、洗炉操作人员进入转炉周围进行检查,确认转炉颈口、台阶等部位无异物。
在高温状态下,使用聚乙烯皮扫、黑铁皮扫等清洁品,进行全面的清洗。
清洗完毕后反复检查,确保转炉内外部干净无异物。
2、加煤在加煤过程中,操作人员需要在上料前先确认料口无异物,且料口周围没有明火等安全隐患。
根据生产计划,按照一定的比例开足橱门,平均分配炉料。
在加料过程中,需要注意煤气泄漏,并及时清理料口,保证料口干净,加料完毕后及时关闭料门,防止煤气泄漏。
3、烧炉加煤后,操作人员需要监控转炉内部温度,确认炉体温度达到烧炉条件,才能进行下一步操作,同时应注意炉内温度和氧气流量的平衡,保证热量分布均匀。
在炉渣变稠时,要注意炉门、倾炉口等设备的密封,防止炉渣外溢。
4、吹氧吹氧是冶炼中重要的步骤,操作人员要掌握合理的吹氧时间和氧气流量,以保证化学反应的完全性和热量的平衡性。
在吹氧后,需要确认炉料的C、Si等指标已经达到要求,同时也需要注意控制炉内的压力和氧气流量。
转炉炼钢技能大赛题库(名词解释40题)
1. 铁水预处理
答案:指铁水兑入炼钢炉之前,为脱硫或脱硅、脱磷而进行的处理过程。
2. 冷却效应
答案:冷却效应是指每kg冷却剂加入转炉后所消耗的热量,常用q表示,单位是kJ/kg。
3. 转炉日历利用系数
答案:转炉在日历时间内每公称吨每日所生产的合格钢产量。
转炉日历利用系数(吨/公称吨·日)=合格钢产量(吨)/(转炉公称吨×日历日数)
4. 炉外精炼
答案:将炼钢炉中初炼的钢水移到钢包或其它专用容器中进行精炼,也称为二次精炼。
5. 碳氧浓度积
答案:即在一定温度和压力下,钢液中碳与氧的质量百分浓度之积是一个常数,而与反应物和生成物的浓度无关。
6. 红包出钢
答案:预先将钢包内衬烤至发红达800~1000℃后用于出钢的操作,以减少出钢时的温降,从而降低出钢温度,增加废钢用量,并提高炉龄。
7. 增碳法。
炼钢企业转炉安全操作要点1、炉前、炉后平台不应堆放障碍物。
转炉炉帽、炉壳、溜渣板和炉下挡渣板、基础墙上的粘渣,应经常清理,确保其厚度不超过0.1m。
2、废钢配料,应防止带入爆炸物、有毒物或密闭容器。
废钢料高不应超过料槽上口。
转炉留渣操作时,应采取措施防止喷渣。
3、兑铁水用的起重机,吊运重罐铁水之前应验证制动器是否可靠;不应在兑铁水作业开始之前先挂上倾翻铁水罐的小钩;兑铁水时炉口不应上倾,人员应处于安全位置,以防铁水罐脱钩伤人。
4、新炉、停炉进行维修后开炉及停吹8小时后的转炉,开始生产前均应按新炉开炉的要求进行准备;应认真检验各系统设备与联锁装置、仪表、介质参数是否符合工作要求,出现异常应及时处理。
若需烘炉,应严格执行烘炉操作规程。
5、炉下钢水罐车及渣车轨道区域(包括漏钢坑),不应有水和堆积物。
转炉生产期间需到炉下区域作业时,应通知转炉控制室停止吹炼,并不得倾动转炉。
无关人员不应在炉下通行或停留。
6、转炉吹氧期间发生以下情况,应及时提枪停吹:氧枪冷却水流量、氧压低于规定值,出水温度高于规定值,氧枪漏水,水冷炉口、烟罩和加料溜槽口等水冷件漏水,停电。
7、吹炼期间发现冷却水漏入炉内,应立即停吹,并切断漏水件的水源;转炉应停在原始位置不动,待确认漏入的冷却水完全蒸发,方可动炉。
8、转炉修炉停炉时,各传动系统应断电,氧气、煤气、氮气管道应堵盲板隔离,煤气、重油管道应用蒸汽(或氮气)吹扫;更换吹氧管时,应预先检查氧气管道,如有油污,应清洗并脱脂干净方可使用。
9、安装转炉小炉底时,接缝处泥料应铺垫均匀,炉底车顶紧力应足够,均匀挤出接缝处泥料;应认真检查接缝质量是否可靠,否则应予处理。
10、倾动转炉时,操作人员应检查确认各相关系统与设备无误,并遵守下列规定:测温取样倒炉时,不应快速摇炉;倾动机械出现故障时,不应强行摇炉;11、倒炉测温取样和出钢时,人员应避免正对炉口;采用氧气烧出钢口时,手不应握在胶管接口处。
12、火源不应接近氧气阀门站。
转炉冶炼过程概述【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)。
第40卷 第8期 2005年8月钢铁Iron and SteelV ol.40,No.8August 2005大型转炉低硅铁水炼钢研究杨文远1, 吴文东1, 王明林1, 石洪志2, 王 涛2(1.钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京100081; 2.宝山钢铁股份有限公司技术中心,上海201900)摘 要:针对转炉低硅铁水炼钢成渣困难,渣量少不利于脱磷,容易产生粘枪、粘烟罩等问题,在吹炼过程中加入适量熔剂,枪位稍高于正常含硅铁水炼钢,设计化渣效果好、喷溅少的多孔喷头。
低硅铁水炼钢化学热减少,可减少矿石、废钢用量,保证熔池金属正常的升温速度。
低硅铁水炼钢可以实现少渣炼钢,有利于减少石灰消耗和提高金属收得率。
关键词:低硅铁水;成渣;脱磷;化学热中图分类号:T F 729.5 文献标识码:A 文章编号:0449-749X(2005)08-0022-04Study on Steelmaking with Hot Metal ContainingLow Silicon in Large ConverterYAN G Wen -yuan 1, WU Wen -dong 1, WAN G Ming -lin 1, SH I H ong -zhi 2, WANG T ao 2(1.M eta llur gical Depa rtment,Cent ral Iron and Steel Resear ch Institute,Beijing 100081,China;2.T echnical Center,Bao shan Ir on and Steel Co.,L td.,Shanghai 201900,China)Abstract:Steelmaking w ith hot metal containing low silicon in co nv erter is difficult because of sho rt of heat,slow lime melting slag fo rmatio n,less slag for depho sphor izatio n and slag adhesion on ox yg en lance and hoo d.T hus a p -pro priate flux should be added,the lance positio n should be increased slightly compar ing with that dur ing steelmak -ing w ith ho t metal containing nor mal silicon and effectiv e mult-i hole nozzle should be used fo r slag format ion and splashing elimination.In or der to keep t he nor mal heating rate,t he o re and scrap amount should be reduced due to less chemical heat input in steelmaking w ith ho t metal co ntaining low silico n.Sma ller slag vo lume in steelmaking wit h hot met al containing low silicon will benefit to reduce the consumption o f lime and incr ease metal yield.Key words:ho t metal containing low silicon;fo rmation of slag ;depho sphor ization;chemical heat作者简介:杨文远(1935-),男,大学本科,教授级高级工程师; E -mail:wang -ml@ ; 修订日期:2004-11-10由于高炉喷煤量增加、焦比降低和利用系数提高,宝山钢铁股份有限公司的铁水硅的质量分数有明显降低。
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)。
表10— 1 氧气顶吹转炉一炉钢的操作吹炼时间 %图10—1 转炉吹炼一炉钢过程中金属和炉渣成分的变化第二节装入制度与装入操作一、装入量装入量指炼一炉钢时铁水和废钢的装入数量,它是决定转炉产量、炉龄及其他技术经济指标的重要因素之一。
【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)。
铁水硅高条件下转炉的冶炼操作总结及对策
9月份共有188炉造双渣,喷溅16炉,喷溅率8.5%。
造成石灰消耗、钢铁料消耗升高。
下表为8月份消耗与9月份造双渣消耗对比:
一、16炉喷溅原因分析:
除1#炉丙班、3#炉甲班没有喷溅外,其余10个小组都有喷溅,情况如下:
具体分析:
1、侥幸心理没造双渣,有5炉,造成4炉小喷,1炉中喷。
2、中期化渣早,控制不住,喷溅,有4炉。
通过分析此类喷溅特点是:倒渣后,吹炼枪位较高,在8~9分钟之间化渣,此类炉渣往往在提枪后30秒左右就能化透,比正常化渣时间提前了约2~3分钟。
炉渣呈泡沫渣,这时熔池内正处于碳氧强烈反应期,生成的大量的CO气泡携带着钢渣从炉口喷出。
3、中后期温度高造成的喷溅1炉。
分析为一次性加入冷料多,熔池温度骤然下降,温度上来后造成喷溅。
4、前期小喷7炉。
主要为泡沫渣喷溅。
渣量大,渣层厚,氧化铁聚集。
碱度低,生成的气体带动炉渣涌出。
5、从总体废钢来看,废钢数量较少,平均为每炉12吨;铁块每炉平均25吨。
二、铁水硅含量高,给转炉操作带来一定影响,造成金属、温度损失大,冶炼时间延长,为保证生产的顺利进行,特对铁水硅高条件下的转炉的操作做如下规定:
操枪工接到倒罐站兑铁情况后必须对硅量进行计算,铁水硅含量≥0.8 %时必须采用双渣操作,具体操作如下:
1、废钢的确定:铁水硅在0.8%~1.1%之间,铁水温度在1290~1310℃之间,加入废钢10吨,渣钢5吨,铁块为12~16吨;铁水硅>1.1%,铁水温度大于1310℃,加入废钢10吨,渣钢5吨,铁块为15~20吨。
2、头批渣料的确定:要求上炉留渣量大于1/2。
在留渣量为1/2左右时,头坯料为石灰6.5吨左右,轻烧白云石2.5吨左右;全部留渣时,要求石灰5.5吨左右,轻烧白云石2.5吨左右。
以保证前期石灰尽快熔化,炉渣碱度迅速达到1.7左右,氧化镁达到8%以上,减少炉衬的浸蚀。
3、硅高铁水降枪吹炼时火焰较少,火焰呈暗红色且火焰较直。
基本上没有碳花,较少看到碳焰。
由于留渣所以开始吹炼时枪位比正常高5~10cm,氧压正常使用。
以尽快熔化炉渣。
吹炼1~1.5分钟加入头批料。
开吹4~5分钟左右,Si、Mn氧化完毕,炉口碳焰上来之后,有稀薄渣从炉口溢出时,提枪倒渣。
4、倒渣后的冶炼操作:
①石灰的确定:倒渣后,铁水中的磷已去掉50%~70%,此时应确定以后
的渣料,倒渣后普碳钢、低合金的石灰加入量应按25~30Kg/t钢掌握;SS400按30~37Kg/t 掌握,SPHD按38~42Kg/t掌握。
②由于倒掉了一部分炉渣,氧化镁有所降低,应补充轻烧白云石500~800Kg/炉。
③温度的调节:适量使用矿石,吨钢用量约10Kg,其余使用铁皮球及生白云石调节。
生白云石用量吨钢约8Kg。
④枪位的控制:倒渣后,由于热量的损失,炉内需要升温来保证渣料的熔化,此时枪位应比正常吹炼枪位低5~10cm,达到快速升温。
同时有效抑制氧化铁的富集,防止喷溅。
吹炼10分钟左右,温度提上来后,再适当高枪位化渣。
三、此方法经过实践,基本能够正常冶炼,吹炼中喷溅基本能够得到控制。
下面为10月4日硅高时冶炼的一些数据:
铁水Si 1.02%~1.38%,共有9炉造双渣,硬线4炉,SS400 5炉;
硬线钢吨钢消耗石灰:74.5Kg。
轻烧:18.8 Kg;
SS4OO吨钢消耗石灰:68.8Kg。
轻烧:21 Kg;
其中全留渣4炉,其余5炉留渣量为1/2~1/3;
冶炼工艺基本是按照下发的铁水硅高冶炼操作要点执行。
技术科
2005/10/6。