JS01转炉工艺技术规范Word文档格式.docx
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2.铁合金入厂技术标准
转炉及炉外精炼用铁合金粒度一般要求:
类别
粒度mm
允许波动%
范围
允许最大粒度
转炉用
10-50
60
>50-60mm;
≤5
<10mm;
≤5
无成份报告或化学成份不合标准,不予验收,不得使用;
如临时需用另行通知。
3.废钢、生铁技术标准
3.1分类及规格
序号
规定
供应
状态
规格尺寸
单重kg
厚度
高mm
宽mm
长mm
1
重型废钢
方坯切头
块状
150~300
<400
<1000
<900
≥10
2
中型废钢
钢坯、型钢等
<150
<150
≥6
3
渣铁废钢
回收的结壳、铸余、铁块及渣钢
块状及异性状
<300
<800
4
统废
杂废、构件、打包
≥2
5
生铁类
50~70
<180
≤800
30kg
3.2技术条件
1)废钢铁应分类供应(普通废钢与特殊废钢等),不允许有成套的机械、设备、胶管、油漆桶。
2)废钢要求干燥、清洁、无油、严禁爆炸物和密封容器及有色金属混入。
3)普通废钢成分要求:
Cr、Zn、Sn等元素仅有微量,Cu最大含量<0.2%。
4.铁水技术标准
冶炼一般钢种用铁水化学成份:
成分
Si%
Mn%
P%
S%
温度
0.30-0.80
≤0.40
≤0.150
≤0.050
≥1350CO
三、工艺流程
见图1:
图1工艺流程图
四、转炉工艺参数
1.转炉主要工艺参数
1.1转炉炉体
转炉炉型主要参数表:
参数名称
单位
设计值
备注
转炉公称容量
t
120
转炉平均出钢量
100
(T)
转炉最大出钢量
105
炉壳总高
mm
8450
(H)
炉壳外径
5850
(D)
6
炉壳总高/炉壳外径
1.44
(H/D)
7
炉壳内容积
m3
193.26
(V壳)
8
炉膛内高
7105
(h)
9
炉膛内径
4236
(d)
10
炉膛内高/炉膛内径
1.68
(h/d)
11
熔池直径
4326
(d池)
12
熔池深度
1363
(h池)
13
熔池直径/熔池深度
3.1
(d池/h池)
14
新砌炉内容积
90.98
(V)
15
炉容比
0.91
(V/T)
16
出钢口角度
°
(度)
17
出钢口直径
内径140
外径280
18
炉口直径
2690
(d口)
19
炉口直径/炉膛内径
0.63
(d口/d)
20
耳轴中心至炉底的距离
3395
21
炉帽倾角
63.1
2.氧枪工艺参数
氧枪外径:
245mm
吹炼氧气压力:
0.75~1.0Mpa
冷却水流量:
180-200m3/h
冷却水压力:
1.0~1.2Mpa
冷却水入口温度:
≤35℃
冷却水出口温度:
≤50℃
氧枪总长度:
21315mm
喷头形式:
四孔拉瓦尔型水冷铸造喷头
喷头参数:
喉口:
φ37.5mm,出口:
φ49.2mm,马赫数:
2.0,中心夹角α=12.5
纯吹氧时间:
14min
供氧强度:
最大4.3Nm3/t·
min
氧枪总重量:
4750㎏(含金属软管)
供氧流量:
26100m3/h
3.底吹系统工艺参数
底吹透气元件数:
6个(由6根供气支管独立供气)
透气砖形式:
环缝式透气砖
透气砖材质:
耐火材料为镁碳砖,外壳及中间管为不锈钢
总管供气流量:
最大1100Nm3/h,总管供气压力:
1.5-2.2MPa,工作压力:
1.2-1.4MPa
每个透气元件气体流量:
最大160Nm3/h
避免钢水或钢渣穿透的最小气体流量:
~30Nm3/h
设计供气强度:
平均钢水量时:
0.03~0.06Nm3/t·
最大钢水量时:
0.1~0.12Nm3/t·
五、转炉工艺技术规程
1.装入制度
1.1装入量计算
装入量(t)=目标出钢量(t)/金属收得率(%)
金属收得率(%)=1-吹损(%)
1.1.1金属收得率的设定
金属收得率=(目标出钢量/金属料装入总量)×
100%
1.1.2不同钢种的金属收得率参考值见下表
不同钢种的金属收得率参考值
钢种
低碳钢
中碳钢
高碳钢
收得率(%)
90~91.5
91~92
92~93
1.1.3装入量及目标出钢量推荐值见下表
装入金属料(t)
110
目标出钢量(t)
90
注:
根据铁水温度、硅含量及冶炼钢种的要求调整废钢及铁块的装入量,并根据铁水供应、操作需要合理调整铁水装入量。
1.2铁水量的确定
铁水量(t)=装入量×
铁水比(%)
1.2.1决定铁水比的主要因素为钢种、停吹C含量、铁水条件、废钢类型、冷却剂加入量等。
1.2.2不同钢种铁水比参考设定值:
钢种
铁水比%
低碳钢(C≤0.08%)
85~89
铁水温度≥12800C
中碳钢(C=0.09~0.024%)
87~91
高碳钢(C≥0.025%)
89~94
三脱铁水
允许含Cr、Mo、Ni特殊废钢的废钢比≤2%
开新炉、复产、铁水温低
对于特殊要求钢种的铁水比见具体的钢种生产制造标准。
1.3废钢量的确定
按不同钢种设定的装入量、铁水比,计算一次废钢量。
1.4废钢搭配确定原则:
1.4.1首先考虑钢种生产的需要:
低硫钢、低磷钢、高碳钢及其它类型的钢。
1.4.2考虑生产后我厂废钢资源情况:
自产废钢,外来废钢(S的不稳定性)。
1.4.3考虑生铁块的加入对转炉脱磷、脱硫带来的不利影响
具体废钢配比见下表:
废钢模式
统废轻中型废钢
30
50
渣钢
生铁块(包括铸铁件)
合计
适用钢种
1.5装料要求
1.5.1兑铁水后加废钢。
1.5.2如果铁水潮湿,可先加废钢后兑铁水。
1.5.3废钢装斗原则:
为了废钢入炉顺利并有利于熔化又不损害炉衬,特规定废钢装斗原则:
生铁块、重型废钢装在废钢槽后部均匀放置,渣钢及中型废钢在槽的中部均匀放置,轻型打包废钢放在槽的前部。
1.6兑铁操作
2.供氧制度
2.1氧气要求:
应脱除水份和脱皂液,氧气纯度≥99.6%
2.2氧压要求:
2.2.1总管氧压低于1.2Mpa不得吹炼,工作氧压低于0.75Mpa不得吹炼;
2.2.2冶炼特殊钢种时,可按钢种操作要点进行控制。
2.2.3操作氧压控制在0.75MPa~1.0MPa,纯吹氧时间控制在14~15min。
2.2.4终点拉碳前必须有≥60秒的低枪位操作以均匀钢水成分、温度和降低炉渣氧化性。
2.3枪位的确定:
采用恒压变枪位操作制度
2.3.1氧枪操作:
供氧时间阶段(%)
0-40
40-85
85-100
参考枪位(mm)
1800-1700
1900-1600
1600~1400
2.3.2点火枪位:
2000mm(防止烧枪)
2.3.3设最低枪位为1400mm保护氧枪喷孔
2.3.4基本枪位1700mm±
100㎜,拉碳枪位1400~1500mm
2.3.5基本枪位是指符合喷头特性及炉容特性的最佳枪位
2.4供氧量的确定
2.4.1参考的吨钢耗氧量为50~55Nm3。
2.4.2供氧量取决于铁水成分、废钢配比、停吹C含量、冷却剂用量、枪位变化、化渣等因素。
2.5枪位测量
2.5.1人工测量
2.5.1.1开新炉前必须测量喷头端面到炉底的距离,计算基本枪位。
2.5.1.2接班第一炉测量氧枪枪位,如有特殊情况不能测量,可安排第二炉测量枪位,更换氧枪或钢丝绳后应测量枪位。
2.5.1.3测量枪位应先兑铁,不加废钢,等测定枪位后再加废钢。
2.5.1.4测量枪位时将氧枪提出氧枪孔,把测量用的800~1000mm的8#铁丝弯曲好的一端插入氧枪喷孔之中卡住,然后指挥降枪,注意防止氧枪顶住气封口。
2.5.1.5氧枪测量升降时,监护人员应离氧枪4米开外。
2.5.1.6应根据上班枪位情况进行测量,确保铁丝插入液面,严防喷头进铁进渣。
氧枪停稳后,再重新将氧枪提出氮封口,待停稳后,将测枪位铁丝取下。
2.5.1.7如无铁丝,要检查铁丝是脱落还是被氧气熔掉,并检查喷头是否粘铁后,指挥缓慢降枪,等枪头进氮封口后,方可离开。
3.造渣制度
一般情况下采用单渣操作,特殊要求时采用双渣操作。
3.1单渣法操作
3.1.1石灰加入量的计算公式:
式中:
Q—石灰加入量(㎏/炉);
[Si%]铁水—为铁水硅成分;
R—炉渣碱度;
W—铁水量(t);
(CaO%)有效—石灰有效CaO含量;
(CaO%)有效=石灰CaO%-R×
石灰SiO2%。
3.1.2炉渣碱度
终渣碱度,普钢要求控制在2.8~3.5,优质钢要求控制在3.5~4.0,具体数值取决于钢种对终点P、S含量的要求、入炉铁水处理工艺、装入制度和操作工艺。
3.1.3石灰的加入
采用分批加入的操作工艺,一般第一批渣料在开吹的同时加入,加入量为总量的2/3,第二批料在前期渣化好后分批加入,视化渣情况,在4~7分钟内加完。
3.1.4轻烧白云石的加入
3.1.4.1保护炉衬,调整终渣MgO含量在7~10%。
3.1.4.2轻烧白云石随第一批石灰加入。
3.1.4.3每加入100㎏轻烧白云石可减少40㎏石灰用量。
3.1.5球团矿的加入
球团矿在前期作化渣助熔剂和后期降温剂用,根据温度情况和化渣情况分批加入,500㎏/炉≤加入总量≤1000㎏/炉(不含全铁吹炼),每批加入量不得超过300㎏,终点前1分钟严禁加球团矿。
3.1.6萤石的加入
萤石一般在炉渣返干及后期化渣不良时作助熔剂加入。
萤石加入总量≤4㎏/t钢,单批量萤石不得大于200㎏。
3.1.7开新炉前三炉全部采用球团矿调温操作,第三炉后采用调废钢、调球团矿操作。
3.2双渣法冶炼
3.2.1适用条件
[Si]≥0.80%的炉次,采用双渣法操作,造渣料分两批加入:
2/3+1/3
[P]≥0.150%的炉次,采用双渣法操作,造渣料分两批加入:
3.2.2操作方法:
在前期渣化好后(吹炼5分钟左右),提枪倒炉倒掉1/3~1/2,加入石灰重新造渣,比正常炉次多加石灰10~15kg/t。
4.温度制度
4.1终点温度的确定
终点温度=液相线温度+标准温度+校正温度
4.2标准温度确定方法
标准温度确定流程图
其中:
Δ1—中间包内的过热度;
Δ2—钢包和中间包之间的温降;
Δ3—二次精炼至大包回转台间运输温降;
Δ4—二次精炼处理过程温度变化;
Δ5—转炉至二次精炼之间的运输温降;
Δ6—出钢温降(包括铁合金和渣料的影响);
Δ7—停吹至开始出钢时的温降。
4.2.1标准温度参考值
Δ1————20~30℃Δ2————40℃
4.2.2钢包运输温降
LD→CCM、LF→RH、LF→CCM、RH→CCM,在钢包等待、运输过程中的温降测试后确定。
4.2.3停吹后等待的温降以2.5℃/min考虑
4.3校正温度确定方法
4.3.1校正温度指由于A~E因素带来的温降
A—钢包状况校正
B—出钢口状况校正
C—连浇第一炉校正
D—连铸机拉钢速度变化校正
4.3.2校正温度参考值
A—新包修补包出钢温度提高10~15℃
B—新换出钢口前两炉出钢温度提高20℃,前20炉出钢温度提高10℃。
C—每倒炉一次温度下降5℃
D—连铸机拉钢速度变化需根据工序协调调整转炉终点温度
4.4过程温度控制
4.4.1采用定废钢、球团矿的冷却制度。
4.4.2控制好过程温度平稳上升,合理控制冷却剂的加入。
原材料冷却效应:
废钢
石灰
轻烧白云石
萤石
烧结矿
铸铁件
铁矿石
铁皮
焦碳
Fe-Si
0.6
-3.2
-5
100吨转炉各种因素变化对终点温度的影响:
铁水[Si]±
0.1
铁水温度升10OC
铁水比增加1%
升温17OC
终点温度升7OC
终点温度升8OC
废钢比±
1.3%
100kg石灰降温
100kg矿石降温
100kg废钢降温
100kg焦碳升温
2OC
6.5OC
2OC
9OC
5.终点控制及出钢
5.1终点控制
5.1.1终点前1min必须把所需料加完。
5.1.2根据供氧压力、供氧流量、纯吹时间,正确判断吹炼终点,采用一次拉碳或高拉补吹的方法,尽量提高终点命中率。
5.1.3终点调温用石灰的量大于1t时,必须下枪点吹,且点吹时间不得低于20秒。
5.1.4终点必须测温、取样,并做钢样成分分析,成分必须符合所冶炼钢种规定的要求后方可出钢。
5.1.5终渣∑FeO要求:
12~17%,终渣碱度=2.8~3.5。
5.2终点成分要求
5.2.1停吹[C]设定原则(具体停吹[C]标准见钢种工艺卡)
停吹[C]=C0+ΔC1-ΔC2
C0--目标成分
ΔC1--转炉出钢过程中的正常脱碳
ΔC2--加入铁合金、增碳剂和后道工序(连铸中包、LF炉、保护渣等)增碳
5.2.2终点P、S含量标准见具体品种钢的制造标准。
5.3出钢
5.3.1出钢前必须将出钢口的粘钢打掉,防止出钢散流。
5.3.2出钢前戴挡渣帽,出钢3/4时,向炉内加入挡渣塞。
5.3.3出钢口必须保持圆、整,出钢时不散流,出钢时间控制在3.5~7分钟,出钢时间小于3分钟必须更换,散流严重时,必须及时组织修补出钢口。
5.3.4出钢前必须明确钢包状况。
5.3.5出钢前打开钢包底吹氩,流量控制在200~300NL/min。
5.4终点P高处理标准
终点分析发现钢中P高于目标值时,补吹后倒渣出钢。
5.5防止回磷措施
5.5.1使用挡渣塞。
5.5.2炉后扒渣。
5.5.3使用挡渣帽,防止倾动初期转炉流出的渣子。
6.脱氧合金化
6.1合金加入量计算(目标成分见钢种工艺卡)
目标成分%—钢水残余成分%
合金加入量(kg)=×
钢水量(㎏/炉)
合金成分%×
合金收得率%
6.1.1参考钢水量=(入炉铁水+废钢)×
金属收得率%,钢水量的数值应根据实际操作情况和经验选取。
6.1.2配加合金时应综合考虑出钢量、出钢挡渣情况、合金收得率、合金成分、钢水残余成分、底吹效果等因素的变化。
6.2合金元素收得率
6.2.1合金元素收得率的选取应综合考虑终点含碳量、合金加入量、出钢口大小、钢水氧化性、合金块度、脱氧方法、出钢下渣量、底吹效果等因素,结合经验灵活选取。
6.2.2常用合金元素收得率参考值,见下表。
中低碳铝镇静钢
低合金钢
终点碳(%)
0.05~0.08
0.09~0.16
>
0.20
0.08~0.12
0.10~0.16
回收率
(%)
Mn~Fe
85~90
90~95
90~98
92~96
Si~Fe
80~88
85~92
90~94
C
80~85
88~93
88~95
Cu
98
Ni
Cr
95
Mo
6.3合金加入方法
6.3.1出钢到1/4时开始陆续加入合金,3/4时应加完。
6.3.2加合金应对准钢流,加速合金熔化,稳定合金收得率。
6.3.3对于需增碳量较大的钢种,脱氧合金化过程中尽可能使用高碳合金,以防止增碳剂加入量过大造成钢渣溢出。
6.3.4加合金前应确认合金溜槽不卡料、不粘钢、旋转到位。
6.3.5需使用增碳剂增碳时,增碳剂加入时间于出钢1/3~1/2期间,碳的回收率波动在80~90%,严禁使用生铁块等未指定的增碳物进行增碳。
6.4合金加入顺序
6.4.1合金加入原则
6.4.1.1为了稳定合金元素的收得率,先加入脱氧能力强的元素。
6.4.1.2脱氧用的合金元素先加入,合金化的合金元素后加入。
6.4.1.3对于易氧化的贵重合金元素应在脱氧良好的情况下加入。
6.4.1.4对于难熔及不易氧化的合金加入,如镍板、铜板、钼铁等,随废钢加入炉内。
6.4.2合金加入顺序
增碳剂
FeMoFeMnAlMnSiFeV
NiAlFeMnFeTiFeB
CuFeAlFeCrFeNb
7.测温取样标准
取样类型
取样时间
取样、
测温方式
取样、测温要求
分析元素
取样频率
钢水测温
倒炉出钢前
测温管
插入钢水400~500mm,时间5s
C、Mn、P、S
所有非用副枪测温的炉次
渣
出钢过程
钢管
均匀
CaO、SiO2、MgO、P2O5、Al2O3、TFe等
根据需要
钢水取样
每一次倒炉
取样器
所有非用副枪取样的炉次
六、全铁水吹炼技术标准
1.吹炼条件
根据钢种要求或铁水温度<
1250℃情况下进行全铁水吹炼。
2.吹炼方式
2.1供氧流量比通常低300Nm3/h。
2.2氧单耗55Nm3/t铁。
2.3碱度控制:
初渣碱度2.4左右,终渣碱度3.5左右。
七、回炉钢吹炼技术标准
1.吹炼钢种
1.1原则上冶炼普通碳素结构钢。
1.2不得吹炼对成品氮有要求的钢种。
1.3含Cu、Cr、Ni钢的回炉钢不得冶炼成品标准低于Cu,Cr,Ni的钢种。
1.4[Mn]≥1.1%的回炉钢水不得冶炼[Mn]≤0.35%的钢种。
1.5低合金回炉钢水必须经LF和RH深处理。
2.吹炼
2.1吹炼回炉钢水时,必须补兑铁水至所需装入量,达到规定要求;
(铁水与回炉钢配比见下表)。
2.2处理30t以上的回炉钢水时不要加废钢,视回炉钢水量、所炼钢种温度情况等,可酌情在开吹时加入硅铁、焦碳等升温剂,以便终点命中。
2.3先兑入回炉钢水,后缓慢补兑铁水,以防大喷。
2.4碱度控制:
R=3.0–3.5
石灰最小加入量2吨,轻烧最小加入量1吨,开吹后一次性加入。
2.5耐候钢、轴承钢等合金钢回炉钢必须等样出钢。
2.6吹炼除普碳钢外的钢种,复吹采用全程供氩。
铁水和回炉钢的配比
回炉钢水重量t
100~30t
<
30t
补加铁水量t
10~80t
75~80
废钢t
5~10t
合计t
110t
2.7回炉钢水大于30t时不进行降罩回收煤气操作。
八、开新炉技术标准
1.新炉烘炉技术标准
1.1用废钢斗向炉内加入焦炭3t,并摇炉使其均匀分布于炉底。
1.2用废钢斗向炉内加入1~1.5t的木料。
1.3点火前在出钢口插入热电偶,深入炉内0~50mm,测量炉气温度。
1.4降氧枪至炉底2.5m处,烘炉过程枪位控制在1.5~2.0m,点火后氧气压力由0.3Mpa逐渐增至0.7Mpa,开始计算吹氧时间。
1.5吹氧过程中,比较炉膛温度与升温曲线要求,如果测量温度与升温曲线相差4℃,则增减流量15Nm3/h,并分批加入3~5t焦炭。
1.6烘炉时底吹选择氮气搅拌,流量控制在96Nm3/h。
1.7升温曲线
2.开新炉技术标准
2.1烘炉结束后,保证烧结好炉衬,炉衬温度要均匀。
2.2做好开炉前的各项检查及生产准备工作。
2.3新炉第一炉为全铁法,铁水装入量为105t,出钢量为95t±
2t。
2.4第一炉操作氧压控制在0.75~0.85Mpa,密切注意枪位与化渣情况,第一批渣料
在开吹时可分批加入,二批料一般在供氧6~10min后加入。
2.5炉渣碱度控制在3.0~3.5,纯吹氧时间不得低于20分钟,以保证足够的烧结时间。
2.6出钢温度≥1680℃,无LF炉时≥1700℃。
2.7合金加入量按下限配比。
2.8开新炉1~10炉内要求连续冶炼。
2.9开新炉只允许冶炼普通碳素结构钢。
九、转炉挡渣塞使用技术标准
内容
使用说明
所有钢种
1.挡渣塞不要与其它物体碰撞,不能沾水。
2.挡渣塞使用过程中,根据具体情况对其位置