转炉炼钢生产1.ppt

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学生在学完公共学习领域，冶炼基础知识、冶金机械设备基础、冶金电气技术及应用、高炉炼铁生产等学习领域的基础上，并通过认识实习后学习本课程，与后续炉外精炼、连续铸钢生产学习领域有密切联系，为学生进行专业实习、顶岗实习及将来的工作奠定基础。

本学习领域主要培养学生转炉炼钢生产的基本理论和主要工艺操作，常见生产事故及处理方法，及转炉炼钢生产的主要工艺设备和机械设备的使用与维护。

同时注重培养学生的社会能力和方法能力。

转炉炼钢技术发展简述转炉炼钢技术发展简述一、一、21世纪钢铁工业发展的机遇与挑战世纪钢铁工业发展的机遇与挑战21世纪钢铁工业的发展存在着机遇，也面临着挑战：

世纪钢铁工业的发展存在着机遇，也面临着挑战：

机遇机遇世界钢铁市场需求将缓慢增长；世界钢铁市场需求将缓慢增长；挑战挑战钢铁生产能力过剩，市场竞争激烈钢铁生产能力过剩，市场竞争激烈环境保护对钢铁工业的发展产生巨大压力环境保护对钢铁工业的发展产生巨大压力钢材价格呈下降趋势钢材价格呈下降趋势表表1世界钢材消费年均增长及预测世界钢材消费年均增长及预测（%）钢铁生产技术的发展趋势钢铁生产技术的发展趋势21世纪，世界钢铁工业的发展面临严峻的形势，必须采用世纪，世界钢铁工业的发展面临严峻的形势，必须采用“高效、优质、低成本、节高效、优质、低成本、节能、环保能、环保”的技术发展方针。

的技术发展方针。

（1）高效生产）高效生产炉体长寿，提高设备作业率；炉体长寿，提高设备作业率；提高冶炼强度，缩短生产周期；提高冶炼强度，缩短生产周期；加强生产调度，实现快节奏连续化生产。

加强生产调度，实现快节奏连续化生产。

（2）提高纯净）提高纯净实现全量铁水预处理实现全量铁水预处理转炉少渣冶炼，提高终点控制精度；转炉少渣冶炼，提高终点控制精度；强化和完善炉外精炼工艺强化和完善炉外精炼工艺加强钢水保护加强钢水保护（3）降低生产成本）降低生产成本改善工艺，进一步减少铁消耗和辅助原料消耗；改善工艺，进一步减少铁消耗和辅助原料消耗；进一步提高成材率；进一步提高成材率；实现连续化生产，减少中间产品的运输、存储和二次加热；实现连续化生产，减少中间产品的运输、存储和二次加热；实现智能化生产，提高全员劳动生产率；实现智能化生产，提高全员劳动生产率；（4）节能与环境保护）节能与环境保护降低生产能耗，回收和利用降低生产能耗，回收和利用“二次能源二次能源”；减少渣量，回收利用废弃物，实现减少渣量，回收利用废弃物，实现“再资源再资源”化；化；减少对环境的污染，实现零排放和清洁生产。

减少对环境的污染，实现零排放和清洁生产。

转炉炼钢技术转炉炼钢技术转炉炼钢仍是目前世界上最主要的炼钢方法。

转炉炼钢仍是目前世界上最主要的炼钢方法。

炼钢方法的发展演变炼钢方法的发展演变酸性空气底吹转炉贝塞麦炉（英国1856年）空气转炉碱性空气底吹转炉托马斯炉（德国1878年）碱性空气侧吹转炉（中国1952年）氧气顶吹转炉LD（奥地利1952年）氧气转炉氧气底吹转炉OBM（德国1967年）顶底复吹转炉（法国1975年）转炉转炉转炉炼钢的技术发展转炉炼钢的技术发展转炉炼钢技术发展可划分为三个时代。

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先后开发出大型化转炉设计制造技术、备。

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技术。

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为了改善转炉吹炼后期钢渣反应远离平衡，实现平稳吹炼的高的要求。

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迫切需求建立起一种全新的、能大规模廉价生产纯净钢的生产体制。

围绕纯净钢生产，研种全新的、能大规模廉价生产纯净钢的生产体制。

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护炉等重大新工艺技术。

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本门课学习要求本门课学习要求上课要有重点的做笔记；上课要有重点的做笔记；要注意回顾以前学过的冶金原理；要注意回顾以前学过的冶金原理；独立完成老师所留作业。

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有效利用各种学习资源；有效利用各种学习资源；欢迎各位同学提问！

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第一章转炉炼钢原材料转炉炼钢所用原材料可分为金属料和非金属料两大类。

原材料质量的好坏，不仅关系到吹炼操作的难易，而且会影响钢的产量、质量和生产成本。

一、金属料一、金属料转炉炼钢的金属料铁水废钢铁合金1、铁水v铁水的作用。

v转炉炼钢对铁水的要求。

v铁水预处理。

一、金属料一、金属料转炉炼钢用铁水v铁水的作用：

转炉炼钢的主原料，一般占装入量的70%以上。

v转炉炼钢对铁水的要求：

（1）温度；

（2）成分；（3）带渣量。

转炉炼钢对铁水的要求

（1）温度1250而且稳定v铁水温度的高低，标志着其物理热的多少。

较高的铁水温度，不仅能保证转炉吹炼顺利进行，同时还能增加废钢的配加量，降低生产成本。

因此，希望铁水的温度尽量高些，一般应保证入炉时仍在12501300以上。

v另外，还希望铁水温度相对稳定，以利于冶炼操作和生产调度。

（2）成分合适而且波动小v铁水的含磷量0.4%：

v铁水的含硫量0.07%：

v铁水的含硅量；v铁水的含锰量；v铁水的含碳量。

转炉炼钢对铁水的要求（3）带渣量0.5%高炉渣中含硫、SiO2、和Al2O3量较高，过多的高炉渣进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰消耗增加，造成喷溅，降低炉衬寿命，因此：

通常要求带渣量不得超过0.5%。

转炉炼钢对铁水的要求铁水的预处理v定义：

铁水在兑入转炉之前进行的脱硫、脱磷或脱硅操作叫做铁水预处理。

简称：

铁水“三脱”预处理v目的：

减轻高炉、转炉的负担，提高生产率。

铁水炉外脱硫v铁水脱硫的条件比钢水优越（铁水中碳、硅、磷等元素的含量高，硫的活度系数大，同时铁水中的氧含量低），脱硫效率比钢水脱硫高46倍，经济上比转炉双渣法合算，因此铁水预脱硫技术已被国内外广泛采用。

v基本思路：

向铁水中加入脱硫剂使之化合入渣。

铁水炉外脱硫方法

（1）脱硫剂及其特点：

目前常用的铁水预脱硫剂主要有以下四种。

电石粉（CaC2）脱硫反应：

CaC2（S）+S=CaS（S）+2C特点：

脱硫能力强，但脱硫过程中有少量CO和C2H2逸出，并带出电石粉，污染环境，因而必须安装除尘装置；价格较贵。

铁水炉外脱硫方法石灰粉（CaO）脱硫反应：

2CaO（S）+S+1/2Si=CaS（S）+1/22CaOSiO2（S）特点：

价格便宜，脱硫成本低，但单独使用时脱硫能力差，而且石灰表面会出现C2S，阻碍脱硫反应继续进行，降低脱硫速度和效率，为此，常配加适量的铝或苏打粉避免C2S的生成：

CaO（S）+S+2/3Al=CaS（S）+1/3Al2O3（S）使脱硫速度和效率明显提高铁水炉外脱硫方法苏打粉（Na2CO3）脱硫反应：

Na2CO3（l）+S+Si=Na2S（l）+SiO2（S）+CO特点：

脱硫能力很强，且产生的气体具有搅拌作用，脱硫速度快，但价格贵且污染严重，现已很少使用，有时与其它粉剂配成复合脱硫剂。

金属镁脱硫反应：

金属镁的沸点仅为1107，铁水温度下为气体，故脱硫反应为：

Mg+S=MgS（S）特点：

金属镁直接加入铁水时，会发生爆发式气化反应，不仅导致镁的利用率大大降低，而且还会引起铁水喷溅而造成事故，因此不能单独使用，常与其它粉剂组成复合脱硫剂。

铁水炉外脱硫方法

（2）脱硫的方法及效果：

铁水预脱硫的基本工艺是向铁水中加入脱硫剂并使之混合而发生脱硫反应，目前使用最广泛的是机械搅拌法和喷吹法。

铁水炉外脱硫方法v机械搅拌法v混合方式：

将脱硫剂加入铁水罐中，用耐火材料制成的搅拌器插入铁水搅拌，使之与脱硫剂充分混合。

v特点：

脱硫效果与搅拌器的转速及脱硫剂的种类有关，此法有多种形式，具有代表性的是日本的KR法（电石粉为主），武钢二炼79年引进，经消化改造使用以石灰粉为主的脱硫剂。

v喷吹法v混合方式：

它是以空气或惰性气体为载体，利用喷枪将粉状脱硫剂喷射到铁水中，使铁水与脱硫剂充分混合。

宝钢80年代由日本引进的叫DTS法，喷吹电石粉。

v实际生产中，各厂应根据要求达到的脱硫程度、铁水的热损和铁损、脱硫设备费用、环境污染等问题，选用最适合的脱硫剂和脱硫方法。

铁水炉外脱硫方法铁水预脱硅v基本思路：

向铁水中加入氧化性的脱硅剂，使之氧化成SiO2进入炉渣。

铁水预脱硅

（1）脱硅剂：

常用的脱硅剂是以氧化铁皮和烧结矿粉为主，配加少量石灰和萤石以降低渣子的黏度。

各厂家所用配比也不完全一样：

日本福山:

氧化铁皮70100%，石灰020%，萤石010%；日本水岛:

烧结矿粉75%，石灰25%。

脱硅剂用量约为1530kg/t。

（2）脱硅方法：

常用的炉外脱硅方法有投入法和顶喷法两种。

v投入法是在高炉出铁时，将脱硅剂投到铁水沟中，借助铁水流入铁水罐的冲击搅拌作用使之充分混合、反应。

这是最早的一种脱硅方法，效率较低，通常在50%左右。

v顶喷法是用0.20.3MPa压力的空气通过喷枪从（铁沟或流入铁水灌的铁水流）铁水液面以上一定高度将脱硅