《轉(zhuǎn)爐煉鋼基礎(chǔ)知識》教學(xué)課件

1、冶金生產(chǎn)知識建龍鋼鐵控股公司二00五年五月第1頁，共106頁。目錄煉鋼基礎(chǔ)知識鐵水預(yù)處理轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼水精煉連續(xù)鑄鋼第2頁，共106頁。煉鋼基礎(chǔ)知識第一節(jié)鋼的基本知識鋼定義：一般的鋼和鐵都是以鐵元素為基本成份的鐵碳合金。（在鐵碳二元系中，把含碳小于2.11%（重量）的合金稱為鋼；而把含碳大于2.11%的合金稱為鑄鐵，純鐵的密度是7.87g/cm3。） 鋼中常見元素C、Si、Mn、P、S、Al、O、N、H、Ni、Cr、Cu、Nb、V、Ti、Mo1、C C是構(gòu)成鋼的主要元素之一、是反映鋼的力學(xué)性能的主要元素，鋼的較多的屬性均通過C來表示，如鋼的凝固溫度、裂紋敏感指數(shù)等。隨著鋼中C含量的上升、鋼的塑性逐

2、步上升、鋼的韌性逐步下降。C=0.1%稱為低碳鋼、 0.1% C = 0.5%稱為高碳鋼。2、Mn錳（Mn）是有益元素，碳鋼一般Mn0.80%，錳合金鋼一般Mn=1.0-1.2%.錳大部分溶于鐵素體中形成置換固溶體,并強化鐵素體;一部分溶于Fe3C中,形成合金滲碳體;錳還能增加并細(xì)化珠光體,這都提高鋼的強度.另外錳與硫形成化合物MnS,減輕硫的有害作用.當(dāng)錳含量不多時對鋼的影響性能不大. 第3頁，共106頁。3、硅硅(Si)是有益元素.碳鋼中Si0。35%。硅能溶于鐵素體，形成置換固溶體，并強化鐵素體；一部分形成硅酸鹽夾雜。硅能提高鋼的強度、硬度、彈性，降低塑性、韌性。硅含量少時對性能影響不大

3、。4、硫硫（S）是有害元素。硫不溶于鐵，以FeS形式存在。FeS與Fe形成共晶，分布于奧氏體晶界上。而FeS-Fe共晶熔點低，為989，在1000-1200時使晶界無強度，鋼變脆，稱“熱脆”。一般要求S0。040，而MnS熔點高1620，呈粒狀分布在晶粒中，所以Mn可以減輕熱脆。5、磷P是有害元素，磷全部溶于鐵素體，雖可提高鐵素體的強度和硬度，但在室溫下使鋼的塑性、韌性急劇降低，鋼變脆，稱為冷脆。磷還降低鋼的焊接性能。一般要求P0.040%. 5.氮氮(N)溶于奧氏體,不溶于鐵素體,其溶解度隨溫度下降而減少.當(dāng)鋼水快速冷卻時,氮來不及析出便溶于鐵素體中.而加工過熱時,氮以Fe4N析出,提高鋼的

4、強度硬度,但韌性降低,稱為”藍(lán)脆”或時效脆性.所以含氮過高有害.鋼中加入鋁鈦,生成AlN、TiN，清除時效脆性。但是，向鋼的表面滲氮可提高鋼的表面硬度、耐磨性、疲勞強度和抗腐蝕性，所以有一種氮化工藝。6氫氫對鋼的性能危害較大，氫在鋼中降低鋼的塑性和韌性，稱為“氫脆”。當(dāng)氫在鋼的缺陷處（空隙、夾雜物）析出形成分子氫，造成內(nèi)部微裂紋稱為“白點”。7氧 氧主要以氧化物形式存在，稱為非金屬夾雜物，對鋼的性能有害。第4頁，共106頁。第二節(jié) 煉鋼的基本任務(wù)和流程 煉鋼的定義所謂煉鋼，就是通過冶煉降低生鐵中的碳和去除有害雜質(zhì)，再根據(jù)對鋼性能的要求加入適量的合金元素，使其成為具有高的強度、韌性或其它特殊性能

5、的鋼。煉鋼的基本任務(wù)1 脫碳并將其含量調(diào)整到一定的范圍。2 去除雜質(zhì)，主要包括； 脫磷、脫硫； 脫氧； 去除氣體和非金屬夾雜物；3 調(diào)整鋼液成份和溫度。鋼液澆鑄成質(zhì)量合格的鋼坯。 煉鋼常見生產(chǎn)流程1. 高爐混鐵爐轉(zhuǎn)爐爐外精煉連鑄2高爐混鐵爐（鐵水預(yù)處理）轉(zhuǎn)爐爐外精煉連鑄3高爐電爐+廢鋼爐外精煉模鑄或連鑄4廢鋼電爐爐外精煉模鑄或連鑄第5頁，共106頁。第三節(jié) 鋼的分類按化學(xué)成分分類鋼根據(jù)其化學(xué)成分不同，分為非合金鋼、低合金鋼和合金鋼三類 按特性及用途分類普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、工具鋼、彈簧鋼、電工鋼、軸承鋼、不銹鋼、耐蝕鋼按冶煉方法分類轉(zhuǎn)爐鋼、電弧爐鋼、平爐鋼、感應(yīng)爐鋼、重熔鋼按脫氧方法分類鎮(zhèn)靜鋼

6、鎮(zhèn)靜鋼為全脫氧鋼，是指在澆注前采用沉淀脫氧和擴散脫氧等方法，將脫氧劑（如鋁、硅）加入鋼水中進(jìn)行充分脫氧，使鋼中的氧含量低到在凝固過程中不會與鋼中的碳發(fā)生反應(yīng)生成一氧化碳?xì)馀莸匿?。這類鋼成分偏析少，質(zhì)量均勻，但鋼的收得率低，成本比較高。優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼一般都是鎮(zhèn)靜鋼。沸騰鋼 沸騰鋼為不脫氧鋼，是指在冶煉后期不加脫氧劑，澆注前沒有經(jīng)過充分脫氧的鋼。這種不脫氧的鋼，鋼水中還剩有相當(dāng)量的氧，碳和氧起化學(xué)反應(yīng)，放出一氧化碳?xì)怏w，因此鋼水在錠模內(nèi)呈現(xiàn)沸騰現(xiàn)象，所以叫沸騰鋼。鋼錠凝固后，這種鋼含硅量低、收得率高、加工性能好、成本低，但成分偏析大、雜質(zhì)多、質(zhì)量不均勻、機械強度較差。半鎮(zhèn)靜鋼 半鎮(zhèn)靜鋼為半脫氧鋼，

7、是指在脫氧程度上介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼兩者之間的鋼。這種鋼澆注時有沸騰現(xiàn)象，但較沸騰鋼弱。鋼錠結(jié)構(gòu)、成本和收得率也介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間。半鎮(zhèn)靜鋼主要用于中碳鋼和普通質(zhì)量結(jié)構(gòu)鋼。 第6頁，共106頁。第四節(jié) 煉鋼技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 轉(zhuǎn)爐技術(shù)指標(biāo)1.轉(zhuǎn)爐煉鋼金屬料(鋼鐵料)消耗 轉(zhuǎn)爐煉鋼金屬料（鋼鐵料）消耗量（干克噸）= 入爐金屬料量（千克） 合格鋼生產(chǎn)量（噸）2.轉(zhuǎn)爐日歷利用系數(shù) 轉(zhuǎn)爐日歷利用系數(shù)是指轉(zhuǎn)爐在日歷工作時間內(nèi)每公稱噸容積每日生產(chǎn)的合格鋼產(chǎn)量。其計算公式為： 合格鋼生產(chǎn)量(噸) 轉(zhuǎn)爐日歷利用系數(shù)（噸公稱噸日）= 轉(zhuǎn)爐公稱噸日歷日數(shù)3.轉(zhuǎn)爐吹損率 轉(zhuǎn)爐吹損率是指轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中噴濺掉和燒熔損掉的

8、金屬量占入爐金屬料量的百分比。它也反映了煉鋼工人技術(shù)操作水平。其計算公式為：轉(zhuǎn)爐吹損率（%）=入爐金屬料量（噸）出爐鋼水量（噸）/入爐金屬料量（噸） 100%4.鐵水預(yù)處理比 鐵水預(yù)處理比是指經(jīng)過預(yù)處理的鐵水量占人轉(zhuǎn)爐（或其它煉鋼容器）鐵水量的比例。其計算公式為： 鐵水預(yù)處理比=預(yù)處理鐵水理/入轉(zhuǎn)爐鐵水量100%第7頁，共106頁。5.計劃鋼種命中率： 鋼種命中率是指鋼種合格冶煉爐數(shù)與實際冶煉的計劃鋼種總爐數(shù)比例。該指標(biāo)反映了轉(zhuǎn)爐鋼種冶煉的操作水平，其計算公式： 計劃鋼種命中率=鋼種合格爐數(shù)*100%/實際冶煉的計劃鋼種總爐數(shù)6.轉(zhuǎn)爐出鋼C、T雙命中率 轉(zhuǎn)爐雙命中率是指轉(zhuǎn)爐出鋼C、T符合計劃要

9、求的爐數(shù)與生產(chǎn)總爐數(shù)的比例，反映轉(zhuǎn)爐終點控制水平的指標(biāo)。其計算公式：轉(zhuǎn)爐出鋼C、T雙命中率=出鋼C、T符合工藝要求的爐數(shù)*100%/冶煉總爐數(shù)連鑄技術(shù)指標(biāo)1.連鑄坯合格率 連鑄坯合格率是指合格連鑄坯占連鑄坯總檢驗量的百分比。其計算公式為： 連鑄坯合格率（）= 連鑄坯合格量（噸） 100% 連鑄坯總檢驗量（噸）2.合格坯收得率 合格坯收得率是指合格連鑄坯占澆連鑄坯鋼水量的百分比。它反映澆連鑄坯鋼水量的收得情況。其計算公式為： 合格坯收得率（）= 連鑄合格坯生產(chǎn)量（噸） 100% 澆連鑄坯鋼水量（噸）第8頁，共106頁。3.連鑄機臺時產(chǎn)量 連鑄機臺時產(chǎn)量是指連鑄機在每小時作業(yè)時間內(nèi)產(chǎn)出的連鑄坯數(shù)量

10、。其計算公式為：連鑄機臺時產(chǎn)量（噸時）= 連鑄坯生產(chǎn)量（噸） 連鑄機實際作業(yè)時間（時）4.連鑄機日歷作業(yè)率 連鑄機日歷作業(yè)率是指連鑄機實際作業(yè)時間占日歷時間的百分比。它反映連鑄機的開動情況。其計算公式為： 連鑄機日歷作業(yè)率（）=連鑄機實際作業(yè)時間（時） 100% 臺數(shù)日歷時間（時） 5.溢漏率 溢漏率指連鑄過程中發(fā)生溢鋼或拉漏的次數(shù)占澆鑄總次數(shù)的比率。其計算公式為： 溢漏率（）=溢漏總次數(shù)（次） 100 澆鋼次數(shù)第9頁，共106頁。鐵水預(yù)處理第10頁，共106頁。第一節(jié)鐵水預(yù)處理技術(shù)的發(fā)展?fàn)t外處理技術(shù)的定義、內(nèi)容和作用1鋼水爐外精煉和鐵水處理統(tǒng)稱為爐外處理技術(shù)2爐外處理技術(shù)是指在冶煉爐（高爐、

11、轉(zhuǎn)爐、電爐）生產(chǎn)鐵水、鋼水的基礎(chǔ)上，以更加經(jīng)濟、有效的方法，改善鐵水、鋼水的物理與化學(xué)性能的冶金技術(shù)。3爐外處理技術(shù)包括：在高爐（或化鐵爐）出鐵槽、鐵水輸送罐、魚雷罐車、鐵水包甚至預(yù)處理用轉(zhuǎn)爐中，預(yù)先脫除鐵水中硅、磷、硫，對一些特殊成分（如釩、鈦、高磷鐵水中的磷）進(jìn)行富集預(yù)處理，并除去這些元素與化合物高含量的爐渣；鐵水預(yù)處理技術(shù)在鋼水包（或?qū)Ｓ娩撍┲校瑢︿撍臏囟?、成分、氣體、有害元素與夾雜進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整、凈化，達(dá)到潔凈、均勻、穩(wěn)定的目的；在中間包中促進(jìn)氣體與夾雜上浮，穩(wěn)定全澆鑄過程的鋼水溫度（也稱中間包冶金）；在結(jié)晶器中去除鋼中夾雜，促進(jìn)形核，均勻結(jié)晶。4經(jīng)濟有效的爐外處理技術(shù)，不僅是

12、鋼鐵產(chǎn)品最終質(zhì)量保證的最重要的基礎(chǔ)，也使生產(chǎn)流程變得時間更短、更能有效銜接匹配，從而更加高效化、緊湊化。第11頁，共106頁。鐵水預(yù)處理技術(shù)的發(fā)展 鐵水預(yù)處理的定義鐵水預(yù)處理是指高爐鐵水在進(jìn)入煉鋼爐之前預(yù)先脫除某些雜質(zhì)的預(yù)備處理過程。它包括預(yù)脫硫、預(yù)脫硅、預(yù)脫磷。其中鐵水預(yù)脫硫是最先發(fā)展成熟的工藝，而鐵水預(yù)脫磷則是在噴吹法鐵水預(yù)脫硫基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于脫磷必先脫硅，因而近年來大力發(fā)展研究了高爐冶煉低硅生鐵技術(shù)以及鐵水預(yù)脫硅技術(shù)。我國鐵水預(yù)處理比基本情況 我國鐵水預(yù)處理存在問題 鐵水預(yù)處理比很低，與發(fā)達(dá)工業(yè)國家相比差距大，與連鑄生產(chǎn)的快速發(fā)展很不適應(yīng)，也成為我國關(guān)鍵品種生產(chǎn)的一個瓶頸； 我國中

13、、小冶煉爐占很大比例，中小鋼廠的鐵水預(yù)處理難題還沒有從根本上取得突破，還需深入研究、開發(fā)； 擁有的高水平鐵水預(yù)處理裝備，因軟件技術(shù)的消化吸收、攻關(guān)研究與國外存在明顯差距，不能充分發(fā)揮其功能與生產(chǎn)效率等。4未來十年鐵水預(yù)處理技術(shù)的重點高爐出鐵槽鐵水“三脫”；鐵水脫硅、脫磷技術(shù)；以轉(zhuǎn)爐為主要手段的全量鐵水預(yù)處理；中小型鋼廠爐外處理技術(shù)；無污染的鐵水預(yù)處理技術(shù)及過程的環(huán)保技術(shù)；年份199019911992199319941995199619971998比例23.15.58.21517182021第12頁，共106頁。第一節(jié) 鐵水預(yù)脫硫一鐵水預(yù)脫硫的發(fā)展1 試驗期：19世紀(jì)末-20世紀(jì)60年代；發(fā)展期

14、：70-80年代；成熟期：90年代至今21976年武鋼引進(jìn)KR法至今； 1985年寶鋼引進(jìn)TDS法，同期天鋼、宣鋼、攀鋼、酒鋼、鞍鋼先后建成脫硫站； 1988年太鋼引進(jìn)鐵水脫硅脫硫脫磷三脫技術(shù)； 1998年寶鋼一煉鋼從美國引進(jìn)CaO+Mg粉復(fù)合噴吹脫硫技術(shù)； 寶鋼二煉鋼從日本川崎引進(jìn)鐵水三脫技術(shù)，建成鐵水預(yù)處理站；同年，本鋼引進(jìn)加拿大和美國設(shè)備建成石灰鎂粉復(fù)合噴吹脫硫站； 1999年鞍鋼二煉鋼從美國引進(jìn)石灰鎂粉復(fù)合噴吹技術(shù)，建成脫硫站；二鐵水預(yù)脫硫發(fā)展的原因1 提高鋼質(zhì)量和品種的需要鋼中的硫化鐵硫化錳夾雜在熱扎溫度下容易變形成為延伸形夾雜，引起鋼的性能各項異性；結(jié)構(gòu)鋼中含硫量降低鋼的橫向韌性和

15、延伸性；結(jié)構(gòu)鋼硫高對使連鑄鋼坯表面缺陷增加；高硅電工鋼中含硫量的增加使磁性惡化，要求鋼中含硫量不高于0.005%；降低鋼中硫含量可提高成材率直接影響著連鑄的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量； 第13頁，共106頁。2 優(yōu)化鋼鐵冶煉工藝的需要煤、焦碳價格上漲，降低焦比成本的需要；部分高爐原料強堿負(fù)荷大，降低高爐渣堿度，排強堿使高爐順行；增加高爐產(chǎn)量；可降低煉鋼爐渣堿度，少加石灰、減少渣量，提高鋼水收得率，改善熱平衡；降低脫硫成本的需要：成本對比鐵水預(yù)脫硫LF精煉脫硫高爐脫硫轉(zhuǎn)爐脫硫脫硫成本比例為1：3：6：10三鐵水脫硫方法1 KR攪拌法使用機械攪拌器,使加入脫硫劑與鐵水充分接觸,并在鐵水內(nèi)部進(jìn)行充分反應(yīng)，從

16、而達(dá)到鐵水脫硫的目的。 特點：脫硫效率高，脫硫劑耗量少，金屬損耗低 2.噴吹法定義：將脫硫劑用載氣經(jīng)噴槍吹入鐵水深部,使粉劑與鐵水充分接觸,在上浮過程中將硫去除的辦法.技術(shù)環(huán)節(jié)：噴粉罐送出的氣粉流均勻穩(wěn)定；噴槍出口不發(fā)生堵塞；脫硫劑粉粒有足夠的速度進(jìn)入鐵水；發(fā)應(yīng)過程不發(fā)生噴濺。第14頁，共106頁。脫硫劑石灰系：CaO+（CaF2）+（CaCO3）：價格便宜，來源廣泛。電石：比石灰脫硫能力強，渣量為石灰一半，對減少脫硫渣和鐵損有利，今后趨勢是電石-鎂和電石-石灰。鎂系：鎂焦石灰-鎂電石-鎂包鹽鎂粒：耗量低，渣量小，溫降小，效果穩(wěn)定。 鐵水脫硫工藝的發(fā)展要點：努力降低脫硫成本，從降低脫硫劑單耗、

17、采用廉價復(fù)合脫硫劑、減少扒渣鐵損、提高脫硫工藝和自動化水平等；保證深脫硫的目標(biāo)硫水平，采用脫硫率高的脫硫劑，如鎂、電石等，并采用各種措施防止脫硫渣進(jìn)入轉(zhuǎn)爐 第15頁，共106頁。第三節(jié) 鐵水預(yù)脫硅一鐵水預(yù)脫硅的發(fā)展1 鐵水預(yù)脫硅指鐵水進(jìn)入煉鋼爐前的降硅處理，它是分步精煉工藝發(fā)展的結(jié)果。2 鐵水預(yù)脫硅的作用：它能改善煉鋼爐的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，降低煉鋼費用，也可以作為預(yù)處理脫磷脫硫的前處理，可降低脫磷處理劑的消耗，進(jìn)一步生產(chǎn)純凈鋼等各種優(yōu)質(zhì)鋼。3 兩類鐵水預(yù)脫硅工藝：作為鐵水同時脫磷脫硫的前工序，以提高脫磷脫硫的效率。處理后的鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐，只需完成脫碳和提高溫度，渣量減少，主要用于生產(chǎn)高純鋼種。作為降

18、低轉(zhuǎn)爐渣量的措施。日本各大廠在高爐爐前進(jìn)行。二鐵水預(yù)脫硅方法1鐵水預(yù)脫硅分類按處理場所分：高爐出鐵過程中連續(xù)脫硅，在鐵水罐（或魚雷車）中處理；鐵水含硅量大于0.45%-0.50%，應(yīng)設(shè)置高爐爐前脫硅；鐵水需預(yù)處理脫磷脫硫，需先在鐵水罐中脫硅，將含硅量降至0.10%-0.15%按加入方法分：自然落下的上置法，噴槍在鐵水面上的頂噴法，噴槍插入鐵水的噴吹法。 第16頁，共106頁。按攪拌方法分：吹氣攪拌，鐵水落下流攪拌，噴吹的氣粉流攪拌，葉輪攪拌。前兩種簡單,后兩種需相應(yīng)設(shè)備,反應(yīng)動力學(xué)條件好。1 鐵水出鐵場脫硅脫硅劑以皮帶機或溜槽自然落下加入鐵水溝，隨鐵水流入鐵水罐進(jìn)行反應(yīng)。鐵水溝有落差，脫硅劑高

19、點加入，過落差點后一段距離設(shè)置撇渣器，將脫硅渣分離。2 鐵水罐脫硅在專門的預(yù)處理站進(jìn)行，采用插入鐵水的噴槍脫硅。3 鐵水出鐵場脫硅與鐵水罐脫硅比較：出鐵場脫硅不需要增加脫硅工序時間，熱損失少，處理后溫度較后者高100左右，但鐵水罐裝入量減少10%-30%。出鐵場的硅含量、鐵流大小和溫度較難控制，影響了脫硅效率的穩(wěn)定性。從設(shè)備上看，爐前脫硅隨出鐵口多少需多點處理，設(shè)備費用高，但不需新建廠房，脫硅過程溫降不大。三鐵水預(yù)脫硅工藝1 合適的鐵水硅含量直接供給轉(zhuǎn)爐煉鋼的鐵水，不同硅含量對煉鋼時指標(biāo)有影響：鐵礦石加入量，爐渣堿度，渣中TFe含量，鐵收得率，錳鐵合金消耗，渣量，噴濺損失需要脫磷脫硫預(yù)處理的鐵

20、水，脫硅后硅含量應(yīng)小于0.10-0.15%。2 影響脫硅的因素：脫硅劑單耗、原始含硅量、脫硅劑（軋鋼皮、燒結(jié)返礦、燒結(jié)塵、轉(zhuǎn)爐塵、鐵精礦粉）和溶劑（石灰、螢石）第17頁，共106頁。第四節(jié) 鐵水預(yù)脫磷一鐵水預(yù)脫磷的發(fā)展1 鐵水預(yù)脫磷是鐵水進(jìn)入煉鋼爐前預(yù)處理的新工藝，是煉鋼部分爐外的新發(fā)展，是適應(yīng)對低磷鋼種的需求、改進(jìn)煉鋼工藝技術(shù)和利用含磷較高的鐵礦資源而得到發(fā)展的。2 1988年太鋼建成鐵水三脫預(yù)處理站，但脫硅脫磷較少；1990年寶鋼一煉鋼預(yù)脫硫站改為三脫預(yù)處理，因工藝不完善沒有正常運行；1994年臺灣中鋼鐵水三脫預(yù)處理站投產(chǎn)；1998年寶鋼二煉鋼三脫預(yù)處理站投入運行；二鐵水預(yù)脫磷處理方法1

21、按處理設(shè)備分：爐外法和爐內(nèi)法；按加料攪拌方式分：噴吹法、頂加溶劑機械攪拌法及頂加溶劑吹氮攪拌法。2 爐外法有鐵水包噴吹法、魚雷罐噴吹法；爐內(nèi)法有密封帶罩鐵水包法和轉(zhuǎn)爐串聯(lián)法3 脫磷劑包括石灰系和蘇打系第18頁，共106頁。轉(zhuǎn)爐煉鋼 第19頁，共106頁。第一節(jié)轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程、操作一轉(zhuǎn)爐工藝流程首先是鐵水，廢鋼金屬料入爐，通過轉(zhuǎn)爐供氧，造渣，溫度及終點控制各項制度的完成，然后倒?fàn)t、倒渣、取樣、測溫，符合出鋼要求后組織出鋼并對鋼水進(jìn)行脫氧合金化，生產(chǎn)出的合格鋼水經(jīng)吹氬（若需精煉送LF精煉爐精煉處理）處理以后，送入連鑄澆鑄成坯。二轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝操作1 吹煉過程中金屬和爐渣成份及溫度變化2 裝入制度3

22、 供氧制度4 造渣制度5 溫度制度6 終點控制7 脫氧和合金化 第20頁，共106頁。第二節(jié)吹煉過程中金屬和爐渣成份及溫度變化一吹煉前期：Si、Mn氧化期。兌入鐵水和加入廢鋼后，開始吹煉，同時加入大部分渣料，這一階段中，應(yīng)設(shè)法提前化好渣和均勻升溫，有利于去S、P和減小初期酸性爐渣對爐襯的侵蝕，根據(jù)鐵水、廢鋼等原材料的條件及加入量，綜合考慮出合適的槍位，以便能夠得到快速化好爐渣，形成一定堿度，一定（FeO）和（MgO）的流動性良好的初期渣。在Si、Mn氧化基本結(jié)束，加入第二批渣料。二吹煉中期：指C氧化期。此時因C激烈氧化，致使渣中（FeO）含量較低，容易出現(xiàn)爐渣“返干”，并會引起噴濺。所以要控制

23、C的氧化反應(yīng)，使其均衡進(jìn)行。同時，要抓住CO反應(yīng)這一有利的動力學(xué)條件，進(jìn)行脫S、脫P。槍位控制是這一階段的關(guān)鍵，合理的槍位才能保持熔池有良好的攪拌作用，并能保證爐渣中有一定的（FeO），避免爐渣嚴(yán)重“返干”和噴濺的發(fā)生。 三終點控制：在拉碳的同時，確保P、S含量和溫度符合鋼種的出鋼要求；控制好爐渣的氧化性，使鋼液中含氧量適宜，以保證鋼的質(zhì)量。拉碳后，測溫取樣，若成份、溫度合格，就可組織出鋼、脫氧和合金化操作。出鋼和倒渣后，進(jìn)行濺渣護(hù)爐，兌入鐵水，裝入廢鋼，進(jìn)行下一爐的冶煉。綜上所述，要煉好一爐鋼，首先要造好渣，才能達(dá)到碳符合鋼種要求范圍，去除S、P有害元素，以及調(diào)整到合格的出鋼溫度。同時要組織

24、好出鋼，做好脫氧和合金化操作，確?；瘜W(xué)成份符合鋼種要求。第21頁，共106頁。第三節(jié) 裝入制度一裝入制度是指轉(zhuǎn)爐合理的裝入量和合適的鐵水與廢鋼之比。裝入量過大，造成造渣困難，導(dǎo)致嚴(yán)重噴濺，不但降低金屬收得率和爐襯壽命，而且延長冶煉時間；裝入量過小，不僅影響產(chǎn)量，同時由于裝入量少，使熔池深度變淺，加深氧氣流股對爐底的沖擊作用，爐底過早被損壞，甚至造成了爐底燒穿所引起的穿爐事故。二裝入量的選擇依據(jù)：1爐容比（V/T）：是指爐子的有效容積（V）與裝入量（T）之比，單位是m3/t。2合理的熔池深度3與連鑄澆鑄及設(shè)備的匹配三國內(nèi)外經(jīng)常采用的裝入制度1 定量裝入制；2 定深裝入制；3 分階段定量裝入制；第

25、22頁，共106頁。第四節(jié)供氧制度一 供氧制度是指把氧氣流股最合理地噴向熔池，使氧流與熔液間的物理化學(xué)反應(yīng)具有良好的條件。其所研究的內(nèi)容包括供氧強度，供氧壓力，槍位高低和噴嘴結(jié)構(gòu)等方面。目的是為了確保正常供氧和造渣，使鐵液中的部分C、Si、Mn等元素均勻氧化，放熱升溫，化好前期渣和過程渣，達(dá)到去除S、P有害元素。同時，在一定爐容比的條件下，既要盡量提高供氧強度和冶煉強度，縮短冶煉時間，提高生產(chǎn)率，又要減少噴濺，使冶煉過程正常進(jìn)行，提高金屬收得率和減少溫度損失。二氧氣流量：指單位時間向熔池供氧的數(shù)量。氧氣流量是按每吹煉一爐鋼（鐵水和廢鋼）所需要的用氧量，由金屬裝入量和供氧時間等因素來確定的。氧氣

26、流量（m3/min）=每噸金屬需氧量（m3/t）金屬裝入量（t）供氧時間（min）三供氧強度：指單位時間內(nèi)，每噸金屬的耗氧量。即每噸金屬的氧流量。供氧強度（m3/tmin）=氧氣流量（m3/min）金屬裝入量（t）每噸金屬的需氧量，可根據(jù)鐵水成份，所煉鋼種終點控制成份，供氧利用率和操作條件的變化而不同。我廠每噸鋼的實際耗氧量約在50m3左右。四氧槍：是向熔池供氧的主要設(shè)備，包括槍身和噴嘴（噴頭）兩部分。 第23頁，共106頁。五氧氣流股對熔池的作用1冶煉過程中，碳氧化劇烈的時期，促使熔池強烈攪拌作用的重要因素為CO反應(yīng)所產(chǎn)生的大量CO氣泡的排除。2堿性氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的傳氧原理主要分為直接傳氧和間

27、接傳氧。直接傳氧：氧氣被金屬液直接吸收。O2=2O 2O+2Fe=2FeO 2FeO=2（FeO）間接傳氧：金屬液被氧氣氧化，生成（FeO），一部分（FeO）又被氧化成高價氧化鐵。O2+2FeO= 2（FeO） 2（FeO）+1/2O2=（Fe2O3） （Fe2O3）+Fe=3（FeO）3槍位對爐渣中FeO含量及熔池溫度的影響槍位與FeO的關(guān)系槍位不僅影響著FeO的生成速度，而且還關(guān)系著FeO的消耗速度。低槍位操作使直接傳氧方式占主導(dǎo)地位，爐內(nèi)各元素的氧化反應(yīng)激烈進(jìn)行。當(dāng)槍位低到一定程度后，或長時間使用某一低槍位操作，造成FeO消耗速度超過FeO生成速度的情況，使渣中的FeO含量不僅不增加，甚

28、至反而減少。凡是高槍位操作時，氧氣流股的沖擊能力小，熔池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速度緩慢，F(xiàn)eO消耗速度明顯減小，就有可能在渣中積聚FeO的數(shù)量，從而提高了渣中FeO含量。槍位與熔池溫度的關(guān)系對恒壓變槍操作的供氧制度來說，槍位對熔池溫度的影響，往往由爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度的快慢衡量，即吹煉時間長，熱損失就會加大，造成熔池溫度下降。 第24頁，共106頁。第五節(jié)造渣制度一造渣制度是研究造渣方法，加入渣料的種類、時間和數(shù)量，以及如何快速成渣，達(dá)到最大限度地去除鋼液中的S、P，緩和冶煉過程中的造渣速度與脫C速度之間的矛盾，在極短的時間內(nèi)造出具有一定堿度及氧化鐵含量、適當(dāng)粘度和數(shù)量的爐渣的操作工藝。二爐渣在冶煉過程中的

29、作用轉(zhuǎn)爐爐渣必須保證有足夠的堿度和流動性，以利去除金屬液中的S、P；對耐材的侵蝕程度最??；為分散的金屬液滴脫C創(chuàng)造有利的條件；作為熱量損失的保護(hù)層和避免氧氣流股強力沖擊熔池，可減少熱量損失和金屬噴濺；還可防止鋼液從大氣中吸收N2及H2O分等有害氣體；利用爐渣強力洗滌鋼液，吸附外來及內(nèi)在的細(xì)小非金屬夾雜物。三爐渣的主要性質(zhì)1 爐渣堿度：渣中全部堿性物與全部酸性物之比。一般常用的表示法如下，并以“R”表示爐渣堿度的符號。當(dāng)爐料中含P較少又穩(wěn)定時：R=CaO%/SiO2%；當(dāng)爐料中含P較高時，可簡單表示：R= CaO%/（SiO2%+P2O5%）2爐渣的氧化性：爐渣的氧化性通常用渣中含氧化鐵的多少來

30、衡量。3爐渣的熔化溫度：爐渣的熔點通常是指完全轉(zhuǎn)變成均勻熔體狀態(tài)時的溫度，或在冷卻時開始析出固體物時的溫度。 第25頁，共106頁。4爐渣的粘度：爐渣流動性的好壞是以粘度來表示的。爐渣粘度過大，則流動性極差，會降低去S、P的效果；若粘度過小，渣子變得太稀，對爐襯沖刷嚴(yán)重，并會引起大噴。5爐渣泡沫化：在實際吹煉過程中，由于氧氣流股對熔池的作用，產(chǎn)生了許多金屬液滴，金屬液滴落入爐渣內(nèi)，就與（FeO）反應(yīng)而生成大量的CO氣泡，分散在爐渣之中，便形成了氣-渣-金屬相互混合的泡沫。這種泡沫現(xiàn)象的存在，使氣-渣-金屬間界面得到很大提高，從而加速了爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度，能獲得良好的冶金效果。四爐渣的形成1快速形

31、成能滿足煉鋼操作要求和對爐襯侵蝕性小的爐渣，是轉(zhuǎn)爐煉鋼的一個核心問題，通常要求“初期早化渣，過程渣化透，終渣物化，出鋼掛上”的原則。2加速石灰熔化的途徑提高石灰質(zhì)量，采用表面積大，較高活性度的活性石灰； 適當(dāng)增加助熔劑用量，提高（MnO）、（CaF2）和少量MgO的含量，有利于石灰的熔化；槍位和氧壓的控制要合理，達(dá)到既能促進(jìn)石灰熔化，又不發(fā)生噴濺，并在CO劇烈反應(yīng)期爐渣不出現(xiàn)返干現(xiàn)象； 用合成渣吹煉。 3石灰加入量的計算渣料的加入應(yīng)根據(jù)鐵水成分、溫度、裝入量和所煉鋼種對S、P要求而定。加入量（kg）=2.2（Si+P）R鐵水總裝入量（t）1000%CaO有效式中：（Si+P）鐵水中含Si、P的

32、%數(shù)量；2.21kgSi和P氧化生成SiO2和P2O5的平均比值，即：SiO2/Si+P2O5/2P=60/28+142/62=2.14+2.29=4.43，4.43/2=2.2；%CaO有效石灰中有效的CaO，即：%CaO有效=%CaO石灰R%SiO2石灰5白云石造渣使用含鎂質(zhì)的白云石造渣，能改善造渣和提高爐渣流動性，從而提高終渣堿度，改善了爐渣的脫S能力和提高了金屬收得率及爐齡。第26頁，共106頁。第六節(jié)溫度制度溫度制度是研究煉鋼過程中的熱化學(xué)和溫度控制的問題，而溫度控制主要是指過程溫度及終點溫度的控制。若出鋼溫度過低，將會造成鋼包結(jié)冷鋼、連鑄結(jié)流和回爐等事故；出鋼溫度過高，往往使鋼中氣

33、體含量和夾雜物含量增加，影響鋼材質(zhì)量1出鋼溫度的確定出鋼溫度的控制應(yīng)隨所冶煉的鋼種、現(xiàn)場的布置及澆鑄條件的不同而變化。t出鋼溫度=t凝固點+t出鋼及過程溫降+t澆鑄所需過熱溫度2轉(zhuǎn)爐熱量的來源與消耗轉(zhuǎn)爐煉鋼依靠鐵水的物理熱和化學(xué)熱來加熱熔池，達(dá)到鋼種的出鋼溫度要求。鐵水的物理熱就是指鐵水的溫度，一般鐵水入爐溫度在12501300左右，終點鋼水溫度達(dá)到1680左右，造渣材料的成渣和爐襯的加熱，也需熱量；產(chǎn)生的爐氣及爐體的散熱也得帶走一部分熱量。因此，當(dāng)鐵水溫度一定時，熱量的來源主要依靠鐵水中各元素氧化所放出的大量化學(xué)熱。對于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，這些化學(xué)熱除了滿足出鋼溫度要求外，是有富裕的，就需要加入一

34、定數(shù)量的冷卻劑，以控制終點溫度在要求的規(guī)定范圍之內(nèi)。鐵水中硅、磷、碳的發(fā)熱能力大，是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要發(fā)熱元素；錳和鐵的發(fā)熱能力有限，一般不能依靠后吹以鐵的氧化來提溫。3冷卻劑的種類為了合理利用轉(zhuǎn)爐煉鋼的富余熱量和控制好恰當(dāng)?shù)某鲣摐囟?，靠加入適量的冷卻劑來調(diào)整，常用的冷卻劑有廢鋼、鐵礦石等。 4鋼水溫度控制影響鋼水溫度的主要因素 鐵水的溫度； 鐵水的化學(xué)成份； 鐵水和廢鋼裝入量； 停爐時間與爐齡； 操作因素：石灰、槍位的控制、噴濺、倒?fàn)t次數(shù)多等。吹煉過程的溫度控制對于去P來說，一般希望在吹煉前、中期溫度控制適當(dāng)?shù)托坏搅诵枰的階段，溫度就要控制高一些。所以，控制好過程溫度，對整個冶煉周期來說

35、，是極為重要的。 第27頁，共106頁。第七節(jié)終點控制一 終點控制終點所具有的特點是：1鋼中含C量達(dá)到所煉鋼種的控制范圍；2鋼中含S、P量均低于規(guī)格下限所要求的值；3終點溫度能達(dá)到確保順利澆鑄的溫度。二冶煉終點主要根據(jù)鋼水的含C、S、P量及溫度來確定。1碳的判斷通過火焰來判斷終點碳 以觀察鋼樣火花和鋼樣表面來判斷終點碳高拉補吹法2溫度的判斷火焰判斷取樣判斷熱電偶測溫第28頁，共106頁。第八節(jié)脫氧和合金化一 脫氧氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在出鋼時若不脫氧，則鋼液在澆鑄過程中，隨著溫度的下降，引起與碳的再氧化，生成的CO氣泡使鑄坯產(chǎn)生皮下氣泡。另外，鋼中的氧能使鋼變脆，塑性下降，所以在冶煉終點時要進(jìn)行脫氧。把

36、鋼液中的氧去除過程，稱之為“脫氧”。二影響終點鋼水溶解氧的主要因素：1鋼中氧量主要與含碳量有關(guān)，即終點碳越低，鋼中溶解氧就越高，后吹能使鋼中氧含量劇烈增加。2在冶煉低C鋼的條件下，還與爐渣中的氧化鐵有關(guān)，鋼液中的溶解氧隨爐渣中氧化鐵的增加而增多。3鋼中的溶解氧隨溫度升高而增加。三合金化：在煉鋼的終點，與脫氧操作的同時，按鋼種規(guī)定成份范圍配加一定量的合金元素，稱之為合金化。脫氧和合金化在煉鋼過程中是同時完成的。1脫氧工藝有擴散脫氧和沉淀脫氧，轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是采用沉淀脫氧。沉淀脫氧的原理是：在冶煉終點時，向爐內(nèi)或鋼包內(nèi)加入一些比鐵更易氧化的元素，如Al、Si和Mn等元素，使之與鋼液中的氧結(jié)合生成Al

37、、Si和Mn的氧化物，并因不溶解于鋼液而從中排除出來，達(dá)到脫氧的目的，便稱沉淀脫氧。2各種元素的脫氧能力由弱到強順序排列如下：Mn、Cr、Nb、Si、B、Ti、Al、Zr、Ca。3脫氧合金的加入原則：加入順序應(yīng)是先弱后強，使弱脫氧劑在鋼液均勻分布時，加入強脫氧劑，便于形成低熔點的化合物，且為液體的顆粒。這樣不僅保證鋼液達(dá)到鋼種所要求的脫氧程度，且使脫氧產(chǎn)物易于上浮而排除，滿足鋼種的質(zhì)量要求。4鋼包內(nèi)的脫氧和合金化：在出鋼過程中，把全部合金加在鋼包內(nèi)，冶煉一般鋼種，包括低合金鋼，采用鋼包內(nèi)脫氧，能達(dá)到鋼材質(zhì)量的要求，且能縮短冶煉時間，有較高的合金回收率。合金加入時間一般控制在鋼水流出量的1/4開

38、始至3/4結(jié)束；加入的部位是在鋼流沖擊處，有利于熔化和攪拌均勻。第29頁，共106頁。我國轉(zhuǎn)爐爐齡普遍較低， 30t以下轉(zhuǎn)爐爐齡一般不到1000爐； 50100t轉(zhuǎn)爐一般為10001500爐；大于 100t的爐齡一般為2 000爐左右，離先進(jìn)水車有很大差距。我國從1994年開始轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐試驗，采用和發(fā)展的速度很快。鞍鋼、首鋼、寶鋼、武鋼、太鋼等一些轉(zhuǎn)爐廠采用濺渣護(hù)護(hù)技術(shù)，爐齡大幅度提高，取得了明效果。其中，寶鋼、武鋼、首鋼爐齡已逾萬爐 。 濺渣護(hù)爐是轉(zhuǎn)爐護(hù)護(hù)技術(shù)的重大進(jìn)步，這項能夠大幅度提高轉(zhuǎn)爐爐齡、降低耐火材料消耗的技術(shù)，在我國展示了廣闊的推廣應(yīng)用前景。二、技術(shù)特點 濺渣護(hù)爐的技術(shù)特點有：

39、 （l）操作簡便 根據(jù)爐渣粘稠程度調(diào)整成分后，利用氧槍和自動控制系統(tǒng)，改供氧氣為供氮氣，即可降槍進(jìn)行濺渣操作； （2）成本低 充分利用了轉(zhuǎn)爐高喊度終渣和制氧廠副產(chǎn)品氮氣，加少量調(diào)渣劑（如菱鎂球、終渣改性料、輕燒白云石等）就可實現(xiàn)濺渣，還可以降低噸鋼石灰消耗； （3）時間短 一般只需34min即可完成濺渣護(hù)爐操作，不影響正常生產(chǎn)； （4）濺渣均勻覆蓋在整個爐膛內(nèi)壁上，基本上不改變爐膛形狀； （5）工人勞動強度低，無環(huán)境污染； （6）爐膛溫度較穩(wěn)定，爐襯磚無急冷急熱的變化； （7）由于爐齡提高，節(jié)省修砌爐時間，對提高鋼產(chǎn)量和平衡、協(xié)調(diào)生產(chǎn)組織有利； （8）由于轉(zhuǎn)爐作業(yè)率和單爐產(chǎn)量提高，為轉(zhuǎn)爐實現(xiàn)“

40、二吹二”或“一吹一”生產(chǎn)模式創(chuàng)造了條件。第30頁，共106頁。第二節(jié) 濺渣護(hù)爐工藝和實踐 一、基本原理和操作方法 濺渣補爐的基本原理是在轉(zhuǎn)爐出鋼后，調(diào)整終渣成分，并通過噴槍向渣中吹氮氣，使?fàn)t渣濺起并附著在爐襯上，形成對爐襯的保護(hù)層，減輕煉鋼過程對爐襯的機械沖刷和化學(xué)侵蝕，從而達(dá)到保護(hù)爐襯、提高爐齡的目的。圖 2-6-1為某廠50t轉(zhuǎn)爐濺渣與未濺渣時殘留爐襯對比圖，兩者爐齡分別為4 409和1196次。按該鋼廠目前的三段濺渣法（前期不濺，中期間隔濺，后期爐爐濺），濺渣時爐襯最大平均侵蝕速度為0095mm爐，相當(dāng)于不濺渣時侵蝕速度的13。有些廠侵蝕速度還要小，幾乎趨向“零”侵蝕。濺渣后消除了渣線、

41、耳軸部位的嚴(yán)重侵蝕現(xiàn)象，各部位侵蝕均勻，爐襯殘留厚度基本接近。 濺渣（a）與未濺渣(b)時殘留爐襯比較 第31頁，共106頁。濺渣護(hù)爐操作步驟如下： （1）將鋼出盡后留下全部或部分爐渣； （2）觀察爐渣稀稠、溫度高低，決定是否加入調(diào)渣劑，并觀察爐襯侵蝕情況；（3）搖動爐子使?fàn)t渣涂掛到前后側(cè)大面上；（ 4）下槍到預(yù)定高度，開始吹氮、濺渣，使?fàn)t襯全面掛上渣后，將槍停留在某一位置上，對特殊需要濺渣的地方進(jìn)行濺渣； （5）濺渣到所需時間后，停止吹氮，移開噴槍；（6）檢查爐襯濺渣情況，是否尚需局部噴補，如已達(dá)到要求，即可將渣出到渣罐中，濺渣操作結(jié)束。 如何有效地利用高速氮氣射流將爐渣均勻地噴濺在爐襯表面

42、，是濺渣護(hù)爐的技術(shù)關(guān)鍵，其效果取決于： 熔池內(nèi)留渣量和渣層厚度； 熔渣的物化性質(zhì)，包括成分、熔點、過熱度、表面張力和粘度； 濺渣氣體的動力學(xué)參數(shù)，包括噴吹壓力和流量，槍位及噴槍孔數(shù)和夾角等。 二、基本工藝參數(shù) 1熔池內(nèi)的合適渣量 按照國內(nèi)幾家鋼廠濺渣實踐和效果表明，渣量在100kgt較為合適。 2爐渣性質(zhì) （1）渣成分 目前，轉(zhuǎn)爐大都使用鎂碳磚作為爐襯，減少爐襯侵蝕的重要措施是提高渣中MgO含量。當(dāng)渣中MgO達(dá)到飽和時，爐襯中MgO溶解量就會減少，從而提高了爐襯壽命。渣中 MgO含量與爐渣堿度有關(guān)，有的廠在終渣堿度（CaOSiO2）為 3左右、MgO含量在8左右就可以保證MgO達(dá)到炮和。國內(nèi)外

43、轉(zhuǎn)爐濺渣的MgO含量一般控制在814。 第32頁，共106頁。 渣中FeO含量高低對爐襯侵蝕和濺渣效果有很大影響。渣中FeO的礦物組成大多為各類低熔點鐵酸鹽，熔點遠(yuǎn)低于出鋼溫度，而且FeO含量越高，鐵酸鹽就越多，渣流動性就越好，對爐襯侵蝕作用加大且不容易附著在爐襯上。如果渣中FeO含量過低，又會造成轉(zhuǎn)爐造渣和去除P、S困難。因此操作中必須嚴(yán)格控制渣中FeO含量。 （2）爐渣粘度 若爐渣粘度大，則渣稠不易濺起，濺渣量迅速下降，為了保持濺渣量，需要消耗更多的射流沖擊能。此外，稠渣則在爐襯上的附著力差；粘度小，渣稀，濺渣覆蓋較易，但覆蓋層較薄。搖爐有掛渣流落現(xiàn)象，需加渣料調(diào)整以保證爐渣粘度適當(dāng)。 （

44、3）調(diào)渣劑 濺渣層抗侵蝕能力是影響護(hù)爐效果的重要因素。抗侵蝕能力差，需要每爐濺渣，不僅增加氮氣用量而且也延長冶煉周期。為此，有必要提高渣的熔化溫度，以利于提高護(hù)護(hù)效果。為此，需加入調(diào)渣劑，使?fàn)t渣改質(zhì)，以滿足提高熔化溫度的需要。 調(diào)渣劑不僅具有提高濺渣熔點的作用，還有使?fàn)t渣更容易濺起而改善濺渣的動力學(xué)條件。此外，在渣中能產(chǎn)生彌散固相質(zhì)點，從而提高了渣與爐襯的結(jié)合能力。 3氮氣壓力和流量 高壓氮氣是濺渣的動力，其壓力、流量直接影響濺渣效果。按照各廠濺渣經(jīng)驗，氮氣壓力一般與氧氣壓力接近時，可取得改好效果。由于轉(zhuǎn)爐公稱容量不同，所以濺渣的氮氣壓力、流量存在差異。 4頂吹噴槍工藝參數(shù) （1）槍位 槍位對

45、濺渣高度有明顯影響，最佳槍位應(yīng)根據(jù)自身條件在實踐中確定。槍位過高或過低都使濺渣量減少。較低槍位有利于轉(zhuǎn)爐下部濺渣；反之對上部濺渣有利。 （2）噴槍夾角 12噴孔夾角噴槍濺渣效果優(yōu)于14.5夾角噴槍。噴孔夾角為12噴槍射流與熔池接觸面積小，形成沖擊力大，同時產(chǎn)生的反向射流與水平面的夾角也大，這都有利于增加濺渣的有效覆蓋面積。 第33頁，共106頁。 5復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底氣對濺渣的影響 濺渣護(hù)爐存在的問題之一是爐底上漲、底吹噴孔堵塞，這一問題在國內(nèi)外均未得到很好解決。武鋼、鞍鋼在采用適當(dāng)?shù)牟僮鞴に噮?shù)后較好地解決了爐底上漲問題，使濺渣下復(fù)吹比達(dá)到50以上，說明采用該技術(shù)可以實現(xiàn)高復(fù)吹比。 6濺渣時間 濺渣

46、時間通常是根據(jù)爐子噸位、供氣量、爐內(nèi)渣量、爐渣狀況及生產(chǎn)節(jié)奏等因素綜合考慮，目前我國各鋼廠一般吹氮時間為35min。 吹氮的目的是提供濺渣的動力，此外它還有冷卻爐渣的作用。一般在吹氮的前2min時間內(nèi)主要是冷卻爐渣，因為在這段時間內(nèi)爐渣還比較稀，即使濺到爐壁上也附掛不好。當(dāng)吹氮到2min以上時，爐渣才開始大量濺起，可噴濺到爐帽處，倒?fàn)t觀察時爐襯掛渣情況良好。實踐中發(fā)現(xiàn)，濺渣時間越長，爐襯掛渣越多，但時間過長會造成爐底、熔池爐壁沾掛渣過多，造成爐底上漲，同時。濺渣時間過長會影響生產(chǎn)節(jié)奏。因此，濺渣時間要根據(jù)自身具體條件加以確定。 三、濺渣護(hù)爐和冶煉工藝的相互影響 l濺渣護(hù)爐對冶煉工藝的影響 （1

47、）對冶煉操作的影響 實踐得知，由于濺渣爐底會有上漲現(xiàn)象，因此槍位控制要比未濺渣爐役相應(yīng)提高，以避免造成噴濺、爐渣返干和增加氧氣消耗量。 （2）對鋼中氮含量和質(zhì)量的影響 吹氮濺渣后，主要是防止閥門漏氣造成吹煉終點氮含量高。通過對未裝濺渣護(hù)爐設(shè)備和裝濺渣護(hù)爐設(shè)備爐次的終點鋼樣分析，N分別為 21.010-6和 21.510-6 ，兩者氮含量水平相當(dāng)。 通過對采用濺渣工藝前后軋后廢品分析比較表明，用氮氣濺渣對鋼質(zhì)量沒有影響。對冶煉過程脫硫、脫磷情況抽樣統(tǒng)計，沒有發(fā)現(xiàn)對脫硫、磷有明顯影響。 第34頁，共106頁。 2冶煉對濺渣的影響 （1）冶煉終點溫度對濺渣覆蓋層的影響 冶煉終點溫度對濺渣覆蓋層有較大

48、的影響。溫度高對濺渣不利。據(jù)統(tǒng)計，采用濺渣護(hù)護(hù)技術(shù)后出鋼溫度每降低1， 轉(zhuǎn)爐爐齡可提高120爐。 （2）爐渣氧化性的影響 終渣氧化性對濺渣覆蓋層也有較大的影響。把終渣FeO控制在低限，對保護(hù)爐襯有利。 （3）爐渣粘度 渣稀侵蝕嚴(yán)重，渣偏稠不侵蝕而且容易掛上爐壁。 （4）爐渣成分 為提高濺渣護(hù)爐效果，應(yīng)在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，盡量提高 MgO含量及終渣堿度。3提高濺渣效果的途徑 目前對濺渣層與爐襯結(jié)合機理研究還很不夠，對兩者間是化學(xué)結(jié)合還是物理結(jié)合，或是兩者都存在的看法不一，但是對進(jìn)一步提高濺渣效果的途徑，普遍認(rèn)為： 采用濺渣護(hù)護(hù)技術(shù)后，爐襯材質(zhì)的性能不應(yīng)降低。耐火材料成分對濺渣護(hù)爐有一定影響，其中碳含

49、量不宜過高，對現(xiàn)場使用的含碳14 20的鎂碳磚，碳含量宜控制在下限。 進(jìn)一步控制和降低渣中（FeO）含量。 合理調(diào)整渣中（MgO）含量。 提高濺渣層熔化性溫度，以降低爐渣過熱度。 降低出鋼溫度，提高終點命中率，減少一次倒?fàn)t到出鋼的時間，合理匹配轉(zhuǎn)爐操作工序。 第35頁，共106頁。第三節(jié) 濺渣護(hù)爐帶來的問題 濺渣護(hù)爐帶來的問題包括爐齡的穩(wěn)定、爐底上漲、爐底透氣磚壽命、噴槍粘結(jié)、設(shè)備維修、經(jīng)濟爐齡等，應(yīng)通過采取不同的措施加以妥善解決。 1爐底上漲 爐渣在爐底停留的時間越長，粘結(jié)在爐底的就越多，導(dǎo)致爐底上漲。爐底上漲將影響正常操作，堵塞底氣噴孔。因此，要控制好濺渣時間、渣量、氮氣壓力和流量，盡量減

50、少爐底上漲。在停吹后要盡快將渣出盡。在復(fù)吹轉(zhuǎn)爐上，要盡量控制好底氣壓力和流量，減少爐底上爐渣的停留和粘結(jié)量。在爐底上漲太多時，可向爐底吹氧，將上漲部分侵蝕掉。2噴槍粘結(jié) 濺渣時噴槍頭部有時粘結(jié)有爐渣，需要及時清理。當(dāng)冷卻水足夠，冷卻強度大時，噴槍不易結(jié)渣，即使有粘渣，移出噴槍噴水冷卻，粘渣就會掉落。由于噴槍水冷強度不夠，或爐溫過高有熱槍的情況則應(yīng)更換噴槍，用預(yù)備的冷槍進(jìn)行濺渣操作，冷槍上粘結(jié)的爐渣并不牢固，冷卻后易脫落。如果爐內(nèi)有殘留鋼液。則會使噴槍表面粘鋼，這時，粘結(jié)的爐渣在冷卻后不易脫落，故爐內(nèi)要盡量不留鋼液，這樣對提高鋼水收得率也有利。3設(shè)備維修問題 隨著爐襯壽命的延長，原來更換爐襯時維

51、修的項目如水冷煙罩、管道的清理維修，轉(zhuǎn)爐驅(qū)動裝置、冷卻系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、盛鋼桶車、吊車等都有相應(yīng)延長服役時間問題，現(xiàn)在一些鋼廠采用不同爐齡段計劃維修的辦法，既解決了設(shè)備影響爐齡的問題，又滿足了濺渣護(hù)爐的需要，是個好辦法。當(dāng)然，對于設(shè)備的大、中修不應(yīng)包含在此范圍。 4經(jīng)濟爐齡問題 經(jīng)濟爐齡與爐齡和原料價格有關(guān)。通常，每個轉(zhuǎn)爐廠不同階段都有一個經(jīng)濟爐齡區(qū)，即噸鋼成本最低，取得最佳經(jīng)濟效益爐齡區(qū)。經(jīng)濟分析表明，爐襯磚和修砌費的成本與爐齡成反比關(guān)系，而氮氣、補爐料、稠渣劑等的費用隨爐齡增長而消耗量增加，對降低成本的負(fù)效應(yīng)也越大。當(dāng)然，隨著冶煉和濺渣護(hù)爐工藝水平的提高，最經(jīng)濟的爐齡區(qū)要相應(yīng)增高。但是，是爐

52、齡越高經(jīng)濟效果越好，還是在一個適當(dāng)?shù)臓t齡區(qū)經(jīng)濟效果最好？對此，還需要進(jìn)一步加以研究。 5經(jīng)濟效益的計算問題 采用濺渣護(hù)爐技術(shù)，能大幅度提高爐齡和降低耐火材料消耗，減少砌爐次數(shù)，提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率，提高鋼產(chǎn)量，對煉鋼生產(chǎn)有較大的正面效益。但濺渣護(hù)爐造成爐底上漲，轉(zhuǎn)爐復(fù)吹效果變差，鋼水終點氧含量升高，合金消耗增加，此外還產(chǎn)生設(shè)備上的一些問題，也帶來了一定的負(fù)面影響。因此，濺渣護(hù)爐經(jīng)濟效益的計算還有待商榷。 第36頁，共106頁。1低溫鋼1.1 產(chǎn)生原因 從熱平衡計算可知，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過程有較多的富余熱量，但在生產(chǎn)中往往由于操作不合理，判斷失誤，因而出現(xiàn)低溫鋼，其主要原因有： （1）吹煉過程中操作者

53、不注意溫度的合理控制，在到達(dá)終點時，火焰不清晰，判斷不準(zhǔn)確或所使用的鐵水含磷、硫量高，在吹煉過程中多次進(jìn)行倒?fàn)t倒渣、反復(fù)加石灰，致使熔池?zé)崃看罅繐p失，鋼水溫度下降。 （2）新爐階段爐溫低，爐村吸熱多，到達(dá)終點對出鋼溫度雖然可以，但因出鋼口小或等待出鋼時間過長，鋼水溫度下降較多造成。老爐階段由于熔池攪拌不良，使金屬液溫度、成分出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，而取樣及熱電偶測量的溫度多在熔池上部，往往高于實際溫度，其結(jié)果不具有代表性，致使判斷失誤。 （3）出鋼時鋼水溫度合適，用于使用涼包或包內(nèi)粘有冷鋼，鋼水溫度下降造成或出鋼時鐵合金加入過早，堆集在包底，使鋼水溫度降低?；虺鲣摵笥捎谠O(shè)備故障不能及時到達(dá)精煉站進(jìn)行處

54、理所致。 （4）吹煉過程從火焰判斷及測量鋼水溫度來看，似乎溫度足夠，但實際上熔池內(nèi)尚有大到廢鋼未完全熔化，或石灰結(jié)坨尚未成渣及至終點時，廢鋼或渣坨突然熔化，大量吸收熔池?zé)崃?，致使熔池溫度降低?.2處理方法 在生產(chǎn)中要避免產(chǎn)生低溫鋼，操作人員就要根據(jù)具體原因，采取相應(yīng)處理方法及時處理。 （l）吹煉過程合理控制爐溫，避免石灰結(jié)坨，石灰結(jié)坨時可從爐口火焰或爐膛響聲發(fā)現(xiàn)，要及時處理，不要等到吹煉終點時再處理。 第六章 常見事故及處理 第37頁，共106頁。（2）加入大塊重型廢鋼進(jìn)行吹煉時，過程溫度控制應(yīng)適當(dāng)偏高些。吹煉末期特別是老爐階段，氧槍位置要低些。一方面可以適當(dāng)降低渣中氧化鐵含量，另一方面還可

55、以加強熔池攪拌，均勻熔池溫度。 （3）出鋼口修補時不要口徑過小，以免出鋼時間長，降低鋼水溫度。吹煉過程盡量縮短輔助時間、終點判斷合格后要及時組織出鋼。 （4）吹煉過程若溫度過低可采取調(diào)溫措施。通常的辦法是向爐內(nèi)加硅鐵、鋁，并降低槍位，加速反應(yīng)提高溫度。若出鋼后發(fā)現(xiàn)溫度低要慎重處理，可調(diào)運至CAS-OB或LF爐加熱升溫，不能加熱則組織回爐，切不可勉強進(jìn)行澆注。 2高溫鋼2.1產(chǎn)生原因 吹煉過程中由于過程溫度控制過高，造成終點溫度過高而又未加以合理調(diào)整所致。2.2處理方法 （1）出鋼前發(fā)現(xiàn)爐溫過高，可適當(dāng)加入爐料冷卻熔池，并采用點吹使熔池溫度，成分均勻，測溫合格后即可出鋼；出鋼過程中也可向包中加入

56、量適量的清潔小廢鋼或生鐵塊，若出鋼溫度高出不多時，可適當(dāng)加大出鋼過程底吹氣量，降低鋼水溫度。 （2）吹煉過程中發(fā)現(xiàn)溫度過高，要及時采取降溫措施可向爐內(nèi)加入氧化鐵皮或鐵礦石，應(yīng)分批加人注意用量。3噴槍粘鋼3.1產(chǎn)生原因 （l）吹煉過程噴槍操作不合理，同時又未做到及時調(diào)整好槍位。或吹煉中所使用的噴頭結(jié)構(gòu)不合理所致。 （2）鐵水裝入量過大，槍位控制過低，爐渣化得不好，流動性差，金屬噴濺厲害。 （3）吹煉過程輕燒加入數(shù)量及加入時間不妥，爐渣粘度增大，流動性差所致 第38頁，共106頁。3.2處理方法 （1）氧槍粘鋼少時，一般在吹煉后期用渣子涮槍，要求爐溫要高，堿度要低，螢石可適當(dāng)多加一些，在保證爐渣化

57、透情況下有較厚渣層，槍位稍低些，這樣氧槍粘鋼很容易處理。 （2）氧槍粘鋼嚴(yán)重時。停吹后操作人員用大錘擊打釬子，將氧槍粘的鋼、渣打下來，如果實在打不下來、只好更換氧槍。 4化學(xué)成分不合格4.1產(chǎn)生原因 （l）碳不合格 目前國內(nèi)大多數(shù)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼廠都是通過經(jīng)驗進(jìn)行終點碳的判斷。由于爐前操作人員經(jīng)驗不足；或操作時精力不集中，或槍位操作不合理，造成誤差致使碳不合格。 （2）錳不合格； 合金計量出現(xiàn)差錯，或計算加入量時出現(xiàn)差錯，或鐵合金混雜堆放，將硅錳合金誤認(rèn)為錳鐵使用造成廢品。 鐵水裝入量不準(zhǔn)，或波動較大造成出鋼量估計不準(zhǔn)，或鐵水錳含量發(fā)生變化，到達(dá)終點時對鋼水余錳量估計不準(zhǔn)?；蛞虺鲣摽谶^大，出鋼

58、對下渣過多，包內(nèi)鋼水大翻，對合金元素收得率發(fā)生變化估計不足，同時又未及時加以調(diào)整合金加入量，或?qū)τ谝蜾撍疁囟群脱趸缘淖兓瘜?dǎo)致的合金元素收得率的變化估計不足。 設(shè)備運轉(zhuǎn)失靈，使合金部分或全部加在包外，而又未及時發(fā)現(xiàn)及時調(diào)整。 第39頁，共106頁。（3）磷不合格 出鋼口過大，出鋼過程下渣過多，或出鋼時合金加得不當(dāng)?；蚪K渣堿度低，出鋼溫度高，出鋼后鋼水在精煉處理時間比較長?；虬鼉?nèi)不清潔，粘渣太多，或化驗分析誤差，造成判斷失誤?；蛩′摌硬痪哂写硇浴⑴袛嗍д`所致。 終點控制拉碳時磷已不合格，或雖然進(jìn)行了補吹，但補吹時控制不當(dāng)。 （4）硫不合格 吹煉操作不正常，爐渣堿度低，過程和終點溫度低，或吹煉

59、后期渣子化得不好，渣子粘稠，爐渣產(chǎn)生返干現(xiàn)象，流動性差，沒有起到脫硫作用。 合金中含硫量高，或由于終點碳含量低，采用碳粉或生鐵塊增碳，由于本身合硫量高而造成?；虼禑捴兴褂玫蔫F水、石灰、鐵礦石等原材料合硫量突然增加，爐前操作人員不及調(diào)整。 廢鋼硫含量波動大，硫含量高的廢鋼使用量偏大。 第40頁，共106頁。4.2處理方法（l）硫不合格 吹煉過程注意化好渣，保證爐渣流動性要好，堿度要高，渣量相應(yīng)大些，爐溫適當(dāng)高些。同時注意觀察了解所用原料含硫量的變化，采用出鋼擋渣技術(shù)，嚴(yán)禁出鋼下渣。（2）磷不合格 認(rèn)真修補好出鋼口，采用出鋼擋渣技術(shù)，盡量減少出鋼時帶渣現(xiàn)象。控制合適爐渣減度及終點溫度，出鋼時或出

60、鋼后投加石灰稠化爐渣。 第一次拉碳合格后，若碳高需補吹則要根據(jù)溫度、堿度等酌情補加石灰，調(diào)整好槍位進(jìn)行補吹。 （3）錳不合格。 認(rèn)真計算合金加入量，堅持驗秤制度，合金要分類按規(guī)定堆放，鐵水裝入量要準(zhǔn)確，準(zhǔn)確判斷終點碳，注意合金加入順序及收得率變化，準(zhǔn)確判斷余猛量。 采用出鋼擋渣技術(shù)，嚴(yán)禁出鋼下渣。 5.回爐鋼 5.1產(chǎn)生原因 （1）吹煉過程由于操作人員操作不當(dāng)，使出鋼后的鋼水溫度、成分不合格而造成回爐。 （2）由于設(shè)備出現(xiàn)故障不進(jìn)行精煉處理或澆鋼使包內(nèi)鋼水溫度迅速下降 5.2處理方法（1）鋼水全部回爐時可一次或分兩次處理后加入轉(zhuǎn)爐吹煉。根據(jù)回爐鋼水溫度、成分，適當(dāng)配加一定數(shù)量硅鐵，并加入一定數(shù)