煉鋼工藝流程圖

1、煉鋼工藝流程1煉鋼廠簡(jiǎn)介 煉鋼廠主要將鐵水冶煉成鋼水，再經(jīng)連鑄機(jī)澆鑄成合格鑄坯?，F(xiàn)有5座轉(zhuǎn)爐，5臺(tái)連鑄機(jī)，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為500萬(wàn)噸，現(xiàn)年生產(chǎn)鋼坯400萬(wàn)噸。其中煉鋼一分廠年生產(chǎn)能力達(dá)到240萬(wàn)噸；煉鋼二廠年生產(chǎn)能力為160萬(wàn)噸。2煉鋼的基本任務(wù)鋼是以Fe為基體并由C、Si、Mn、P、S等元素以及微量非金屬夾雜物共同組成的合金。煉鋼的基本任務(wù)包括：脫碳、脫磷、脫硫、脫氧去除有害氣體和夾雜，提高溫度，調(diào)整成分，煉鋼過(guò)程通過(guò)供氧造渣，加合金，攪拌升溫等手段完成煉鋼基本任務(wù)，“四脫兩去兩調(diào)整”。3氧氣轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的吹氧時(shí)間僅僅是十分鐘，在這短短的時(shí)間內(nèi)要完成造渣，脫碳、脫磷、脫硫、去氣，

2、去除非金屬夾雜物及升溫等基本任務(wù)。由于使用的鐵水成分和所煉鋼種的不同，吹煉工藝也有所區(qū)別。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的吹煉過(guò)程，根據(jù)一爐鋼吹煉過(guò)程中金屬成分，爐渣成分，熔池溫度的變化規(guī)律，吹煉過(guò)程大致可以分為以下3個(gè)階段：（1）吹煉前期。（2）吹煉中期。（3）終點(diǎn)控制。煉好鋼必須抓住各階段的關(guān)鍵，精心操作，才能達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、長(zhǎng)壽的目標(biāo)。3.1裝入制度裝入制度是保證轉(zhuǎn)爐具有一定的金屬熔池深度，確定合理的裝入數(shù)量，合適的鐵水廢鋼比例。裝入量的確定裝入量是指轉(zhuǎn)爐冶煉中每爐次裝入的金屬料總重量，它主要包括鐵水和廢鋼量。目前國(guó)內(nèi)外裝入制度大體上有三種方式：（1）定深裝入；（2）分階段定量裝入；（3）定量裝

3、入裝入次序目前永鋼的操作順序?yàn)?，鋼水倒完后進(jìn)行濺渣護(hù)爐濺渣完后裝入廢鋼，然后兌入鐵水。為了維護(hù)爐襯，減少?gòu)U鋼對(duì)爐襯的沖擊，裝料次序也可以先兌鐵水，后裝廢鋼。若采用爐渣預(yù)熱廢鋼，則先加廢鋼，再倒渣，然后兌鐵水。如果采用爐內(nèi)留渣操作，則先加部分石灰，再裝廢鋼，最后兌鐵水。3.2供氧制度制訂供氧制度時(shí)應(yīng)考慮噴頭結(jié)構(gòu)，供氧壓力，供氧強(qiáng)度和氧槍高度控制等因素。氧槍噴頭轉(zhuǎn)爐供氧的射流特征是通過(guò)氧槍噴頭來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，噴頭結(jié)構(gòu)的合理選擇是轉(zhuǎn)爐供氧的關(guān)鍵。氧槍有單孔，多孔和雙流道等多種結(jié)構(gòu)。永鋼使用的是4孔拉瓦爾噴頭形式噴槍。氧氣壓力控制氧氣壓力控制受爐內(nèi)介質(zhì)和流股馬赫數(shù)的影響。經(jīng)測(cè)定，爐內(nèi)介質(zhì)壓力一般為0.

4、120.13Mpa，流股馬赫數(shù)在1.82.2之間。因此目前在轉(zhuǎn)爐上使用的工作壓力為0.61.2MPa，視各種扎容量而定。一般說(shuō)來(lái)，轉(zhuǎn)爐容量大，使用壓力越高。氧氣流量和供氧強(qiáng)度（1）氧氣流量：氧氣流量Q是指單位時(shí)間內(nèi)向熔池供氧的數(shù)量，其量鋼為m3/min或m3/h。氧氣流量是根據(jù)冶煉中爐內(nèi)金屬料所需要的氧氣量，金屬裝入量和吹氧時(shí)間等因素來(lái)確定。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于供氧壓力的波動(dòng)和氧槍噴頭加工尺寸的誤差，有的工廠以氧氣流量作為供氧制度的控制參數(shù)。氧氣流量Q=×裝入量t（2）供氧強(qiáng)度：供氧強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)每噸金屬的供氧量，其量鋼為m3/t·min。供氧強(qiáng)度I=供氧強(qiáng)度的大小，主要

5、受爐內(nèi)噴濺的影響，通常在不影響噴濺的情況下可使用較大的供氧強(qiáng)度。國(guó)內(nèi)15-50噸爐的供氧強(qiáng)度控制在2.84.0m3/t·min。氧槍槍位目前氧槍操作有兩種類型，一種是恒壓變槍操作，就一爐鋼的吹煉過(guò)程，其供氧壓力基本保持不變，通過(guò)氧槍槍位高低變化來(lái)改變氧氣流股與熔池的相互作用，以控制吹煉過(guò)程。另一類型是恒槍變壓，即在一爐鋼吹煉過(guò)程中，氧槍槍位基本不動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)供氧壓力來(lái)控制過(guò)程。目前一般都采用恒壓變槍操作。3.3造渣制度造渣方法根據(jù)鐵水成分和冶煉鋼種要求來(lái)確定造渣方法，目前常用的造渣方法有以下幾種。(1)單渣法，在吹煉過(guò)程中所選的渣不倒出，直至吹煉終點(diǎn)。(2)雙渣法，雙渣法就是換渣操作

6、，即在吹煉過(guò)程中停止吹煉，倒出部分爐渣，然后重加渣料造渣。(3)雙渣留渣法，雙渣留渣法是將上一爐冶煉的終渣在出鋼后留一部分在轉(zhuǎn)爐內(nèi)，供下一爐冶煉操作部分初期渣使用。3.4溫度制度氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的一個(gè)顯著特點(diǎn)是無(wú)需外加熱源，煉鋼的熱源來(lái)自于鐵水的物理熱和化學(xué)熱。溫度制度主要是指吹煉過(guò)程熔池溫度和終點(diǎn)鋼水溫度的控制。前者是保證吹煉過(guò)程順利進(jìn)行，后者是保證合適的出鋼溫度。只有控制好過(guò)程溫度，才能為直接命中終點(diǎn)溫度提供保證。因此，溫度制度也是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉操作的重要工藝制度之一。溫度控制的目標(biāo)是希望吹煉過(guò)程均衡升溫。吹煉終點(diǎn)時(shí)鋼水溫度和化學(xué)成分同時(shí)達(dá)到出鋼要求。因?yàn)檠鯕忭敶缔D(zhuǎn)爐煉鋼的熱量有富余。所

7、以，溫度控制就是根據(jù)轉(zhuǎn)爐冶煉的具體條件確定冷卻劑的種類，用量和加入時(shí)間。3.5終點(diǎn)控制及脫氧合金化制度在吹煉過(guò)程中，由于鋼中同時(shí)存在著碳氧平衡和鐵氧平衡。在一定溫度下，鋼中實(shí)際氧含量大于碳氧平衡計(jì)算值，小于鐵氧平衡計(jì)算值。常煉的鋼種Q235B和16Mn的終點(diǎn)氧含量一般為0.02%0.30%。氧含量超過(guò)限度，影響鑄坯（錠）質(zhì)量；降低鋼的力學(xué)，電磁和抗腐蝕等性能；加劇鋼的“熱脆”。脫氧合金是鋼冶煉過(guò)程的最后一項(xiàng)操作，也是煉好一爐鋼的成敗關(guān)鍵之一，如果操作不當(dāng)造成廢品，則前功盡棄。3.5.1按鋼的脫氧程度分類按鋼的脫氧程度不同可分為鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼三大類。對(duì)于同一牌號(hào)的鋼種，鎮(zhèn)靜鋼的強(qiáng)度比沸

8、騰鋼要高一些，但生產(chǎn)鎮(zhèn)靜鋼的鐵合金消耗多，而且鋼錠頭部有集中的縮孔。只有鎮(zhèn)靜鋼才能澆注成連鑄坯。3.5.2脫氧方法常用的脫氧方法有：沉淀脫氧，擴(kuò)散脫氧和真空脫氧等。3.5.3合金的加入原則（1）脫氧劑加入的原則在常壓下脫氧加入的順序有兩種，一種是先加脫氧能力弱的，后加脫氧能力強(qiáng)的脫氧劑。這樣既能保證鋼水的脫氧程度達(dá)到鋼種的要求又使脫氧產(chǎn)物易于上浮，保證質(zhì)量合乎鋼種的要求。因此，冶煉一般鋼種時(shí)脫氧劑加入的順序是：錳鐵，硅鐵，鋁。（2）合金加入量的確定各種鐵合金的加入量可按下列公式計(jì)算：合金加入量=×1000鋼種規(guī)格中限%=合金增碳量=×100%4轉(zhuǎn)爐煉鋼用原材料4.1金屬料鐵

9、水（生鐵）永鋼供應(yīng)鐵水有兩種方式：一種是高爐鐵水罐車轉(zhuǎn)爐。另一種是高爐鐵水罐車混鐵爐轉(zhuǎn)爐。由于混鐵爐供應(yīng)的鐵水成分，溫度比較均勻穩(wěn)定，帶入的高爐渣少，因而在國(guó)內(nèi)廣泛采用。但使用混鐵爐增加了耐火材料和燃料消耗的附加費(fèi)用（永鋼的混鐵爐暫沒使用）。廢鋼廢鋼是電弧爐煉鋼的基本原料，用量約占鋼鐵料的70%-90%。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐用鐵水吹煉時(shí)，由于熱量富余，可以加入多達(dá)30%的廢鋼，作為調(diào)整吹煉溫度的冷卻劑。鐵合金鐵合金是煉鋼生產(chǎn)中不可缺少的金屬料，主要用作脫氧劑。在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中，常用的鐵合金有硅鐵、錳鐵、硅鋁鐵、硅錳鐵和硅鈣合金、鋁塊等。4.2 非金屬料非金屬料是在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中為了去除磷、硫等雜質(zhì)，控

10、制好過(guò)程溫度而加入的材料。主要有造渣料（石灰、白云石），溶劑（螢石、氧化鐵皮），冷卻劑（鐵礦石、石灰石、廢鋼），增碳劑和燃料（焦碳、石墨籽、煤塊、重油）。4.3煉鋼用氣體氧氣氧氣是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要氧化劑，主要含氧量達(dá)到99.5%以上。工業(yè)用氧是通過(guò)制氧機(jī)把空氣中的氧氣分離，提純來(lái)實(shí)現(xiàn)的。氮?dú)夂蜌鍤鉄掍撋a(chǎn)中要求氮?dú)饧兌冗_(dá)99%，氬氣純度在95%以上。氮?dú)庵饕糜跒R渣護(hù)爐，氬氣用作鋼包攪拌氣體。5煉鋼工藝流程簡(jiǎn)介工藝流程見圖1。轉(zhuǎn)爐冷床拉矯機(jī)二次冷卻結(jié)晶器中包大包回轉(zhuǎn)臺(tái)翻鋼機(jī)輸送軌道火焰切割軋鋼噴號(hào)檢驗(yàn)推鋼機(jī)圖1 煉鋼工藝流程6轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程的基本反應(yīng)Fe+O=（FeO）Si、Mn氧化Si+O=SiO2Mn+O=MnO2脫磷 2P+O2=P2O52P+5（FeO）=（P2O5）+5Fe（P2O5）+3（FeO）=(3FeO·P2O5