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AOD学习资料
宝钢AOD学习总结
1.宝钢不锈钢设备：
不锈钢线由1套双工位的铁水喷吹脱磷装置，2座100吨电炉、2座120吨AOD、1座SS-VOD/LTS、1座LF炉及2座连铸组成，设计年产板坯144万吨
2.AOD转炉岗位人员编制：
一名炉长，一名主操，一名负责上料、除尘，
一名负责扒渣，一名负责测温，一名负责取样，一名负责开钢包车。
3.工艺流程：
脱磷→电炉→扒渣→AOD→扒渣→LF→连铸
或
脱磷→电炉→扒渣→AOD→扒渣→VOD/LTS→连铸
4.不锈钢常规钢种：
304、304L、430、316、316L、409L
不锈钢拓展钢种：
317L、BN1系列、321系列、B436L、B439L、444、441、443NT等
5.不锈钢金属结构基础
所谓不锈钢即铁基的C、Cr合金或铁基的C、Cr、Ni合金。
当上述合金中的Cr含量超过12%以后，其中的Cr将在表面被氧化从而形成一层致密的氧化物薄膜，利用该氧化薄膜的惰性，合金即具备了相应的抗腐蚀性。
6.Cr、Si、Ti、Nb、Mo等合金元素是扩大Fe-C相图上铁素体区域的元素；C、Ni、Mn、N、Cu等合金元素则是扩大Fe-C相图上奥氏体区域的元素。
根据其不同的合金元素含量以及金属相组织，不锈钢主要分为以下7种：
马式体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、超铁素体不锈钢、双相组织不锈钢、耐热不锈钢以及沉淀硬化不锈钢
7.不锈钢水经连铸后形成的板坯内部结构主要为柱状晶，之后再经热轧、酸洗、冷轧以及表面处理即可出售到市场。
热轧的主要作用有3个：
通过部分或全部再结晶使钢结构软化、通过使钢中C化物等的熔化均匀其化学成分以及初步的表面处理。
酸洗包括在线酸洗处理和静态酸洗处理2种，其中在线酸洗以奥氏体不锈钢为主，静态酸洗处理以铁素体不锈钢和马式体不锈钢为主。
一个完整的酸洗过程包括加热阶段、浸入阶段以及冷却阶段共3个阶段。
冷轧的主要目的是达到最终的成品厚度，冷轧过程中不会发生晶体的再结晶，主要是进一步提高钢材硬度。
冷轧后可以再进行一次酸洗。
8.AOD容易发生的事故有转炉漏钢、氧枪漏水、倒渣时倒钢烧漏渣盘。
一
般宝钢炉衬耐材用到6cm换新炉。
特别注意，漏钢一定防止发生在耳轴侧，防止烧坏耳轴旁的倾动装置。
根据炉壳温度和观察炉衬情况推测耐材厚度。
3
3
一般炉壳警戒温度是480℃。
一般要注意耳轴、分枪、渣线、迎钢面这几个点。
氧枪漏水要及时换枪。
9.宝钢的枪位是260cm不变，是通过软件自动控制的。
10.AOD温度低可以加硅铁、焦炭、土状石墨或通过氧化Cr来提温。
一般通过加硅铁提温。
11.各种元素氧化和冷料加入对熔池温度影响：
氧化0.1％Si熔池升温20-25℃
氧化0.1％C熔池升温12℃
氧化0.1％Al熔池升温38℃
氧化0.1％Cr熔池升温14℃
宝钢加一吨合金熔池降温10-15℃
宝钢加一吨石灰熔池降温20-25℃
宝钢吹100nmO
2
熔池升温9-12℃
宝钢吹100nmAr或N12.AOD炉的四个阶段
2
熔池降温6℃
AOD的核心特点是从底侧部风口及氧枪向熔池吹入O2与惰性气体的混合气体，在处理过程中则可向其投入合金、副原料及冷却剂等。
AOD作业过程有4个阶段：
吹O脱C、还原脱O、脱S（双渣法）、终点调整。
吹O脱C阶段的主要作业内容是通过侧吹风口向熔池吹入O2与惰性气体的混合气体以降低CO气体分压力，同时通过氧枪向熔池吹入O2以提高供氧强度，从而达到不锈钢冶炼中脱C保Cr的目的；还原阶段的主要作业内容是向熔池投入FeSi及萤石并通过侧吹风口的强烈搅拌还原脱C期被氧化的Cr，同时改善炉渣的流动性；还原阶段之后应进行排渣操作，并在向熔池投入石灰和萤石的同时通过侧吹风口对熔池进行强烈搅拌以脱S，由于AOD内温度很高且脱S阶段的炉渣流动性好，因此其脱S效率很高；终点调整就是通过配加合金、冷钢调整终点的钢液成分和温度。
其中吹O脱C阶段包括四个小阶段：
①C含量大于临界碳含量阶段，当C含量大于临界碳含量认为所供的氧气全部和C反应（宝钢理论临界碳含量为100后经实践摸索临界碳含量定为60最后改为40）临界碳含量之前同
时使用顶吹和侧吹，临界碳含量之后则只用侧吹。
这一阶段的O
2
：
N2=12：
1（这里的氧气包括顶吹侧吹氧气之和）。
侧吹风口的O2：
N
2
=5：
1.这一阶段氧枪的流量为140nm³／min，侧吹O
2
流量100
nm³／min，N2流量20nm³／min
约吹炼15-20min②C:
40-20个阶段，
这一阶段的O
2
：
N
2
=1：
1
，O
2
流量60nm³／min，N
2
流量
60nm³／min，约吹炼6-8min③C:
20-10个,O
2
：
N
2
=1：
2，O
2
流量40
nm³／min，N
2
流量80nm³／min，约吹炼10min④C:
10个以下,O
2
：
N
2
=1：
3.8O2流量25nm³／min，N2流量95nm³／min，约吹炼10-15min13.AOD主要的化学方程式
AOD脱C过程的主要化学反应为：
C+1/2O
2
=CO
2Cr+3/2O
2
=Cr
2
O
3
Si+O2=SiO2
Mn+1/2O
2
=MnO
Fe+1/2O
2
=FeO
AOD还原过程的主要化学反应为：
2Cr
2
O
3
+3Si=4Cr+3SiO
2
AOD脱S过程的主要化学反应为：
2CaO+2S+Si=2CaS+SiO
2
AOD脱气过程的主要化学反应为：
2【N】=N
2
14.AOD脱S效率比较高的原因
AOD有以下3个特点：
熔池温度一般维持在一个较高的水平；还原后的炉渣中存在着大量的液相成分；由于惰性气体的强烈搅拌，渣钢间接触良好。
此外，在钢渣混出过程中，钢液提供的动能有利于钢渣间化学反应向平衡状态的转移，从而可以促进更进一步的脱
15.加料原则：
先加高碳的再低碳的再无碳的。
16.一般AOD侧吹总流量数值约为炉子吨位的0.5-0.8倍。
17.AOD不存在长炉底情况，一般越来越低。
18.当熔池温度达到1680-1720℃时脱碳保铬的效果才比较明显，才开始加料。
19.兑铁之前加一批料，以便造渣和保护炉衬。
20.AOD炉停炉时温度不能降的太低，超过1小时要用烘烤器烘烤。
21.当风口漏钢时的处理方法
a.若是在炉役后期可以换新炉。
a.可以将风枪拔出换上新的风枪。
b.把风口堵住不用。
22.风口结瘤的处理：
结瘤成份主要是Cr2O3，太大不好太小也不好。
结瘤的大小主要是通过控制侧吹管保护管气体流量的大小来控制的。
一般保护管流量大生成的Cr2O3多结瘤就大，反之就小。
结瘤的控制一般是在吹氧脱碳阶段，最好在顶枪使用阶段。
23.炉口的清理一般每天一次。
24.新炉子若按正常操作温度约比正常炉子温度低100℃。
25.宝钢炉子是通过摆动螺栓来固定在托圈上。
26.AOD开新炉需采的集数据
a.吹100nm³O
2
升温多少？
（宝钢约9-12℃）。
B
b.各种合金冷料加一吨温降多少？
（宝钢加一吨合金约降10-15℃，一吨灰约降20-25℃。
）c
c.吹100nm³惰性气体降温多少？
（宝钢约6℃）d
d.了解熔池不同碳含量时对应的烟气的co2含量。
作为控制熔池C含量的重要参考。
e.出钢温降（宝钢约20℃）。
27.车间需为钢水备有事故模铸坑和渣罐隔离器，当连铸机不能浇注时处理钢水。
3
28.因为AOD钢水温度比较高，容易烧漏渣罐，渣罐中通常先放些渣子保护渣罐，最好是热渣，渣罐最好喷涂
29.宝钢AOD统计指标
不锈钢金属料消耗（kg/t）
304镍中下限水平（％）
不锈钢无委推坯率（％）
中间包温度命中率（％）
AOD炉龄（炉）
平均炉产量（吨/炉）
30.出钢温度控制
1、新包、冷包按出钢温度上限控制。
2、连用红包按出钢温度下限控制。
3、连拉第一炉按出钢温度上限控制。
30.AOD转炉控制方式有计算机控制方式、自动控制方式、手工操作方式和现场操作方式四种。
31.因为计算机控制系统对原料的要求比较高，要想很好的应用计算机控制系统必须严格控制AOD原料条件。
包括兑进AOD钢水成份、温度、吨位，合金、石灰、萤石等的成份。
32.从电炉出来要的AOD的钢水的渣必须扒干净，而从AOD出来进LF的钢水的渣要留一部分渣以防止吸N和保温。
33.炉况监视
每次出钢完毕皆应检查渣线、炉口、风眼区等区域的熔损状况。
当发现个别炉衬区域熔损严重时，须分析原因采取对策并向上级及时汇报。
炉龄后期定时对炉壳使用红外测温枪测量，并做好记录。
34.一般进AOD母夜的C含量小于1％，不用顶枪只用侧吹，以防止Cr的过度氧化。
34.若无脱硫阶段则在还原阶段加些石灰，以便脱硫和去除夹杂。
35.若C高补吹需要再经过还原阶段还原，加石灰配碱度，若Si高补吹则不需要再还原，补吹的时候不用顶枪只用侧吹但补吹过程中也要加适量的石灰保持合适的碱度。
36.若硅高的话，出钢速度减慢可使钢渣充分反应，硅的含量有微量的下降。
37.AOD对冷钢的要求：
C低，P、S低，块度适中，要求无棱角防止割坏上
料皮带。
38.吹氧脱碳终点一般要参考一下炉口火焰。
39.当炉子倒平取样时只侧吹的保护管吹气，宝钢一般6.3nm/min。
不同的角度对应不同的侧吹气量。
40.宝钢AOD常用物料
1号料仓是CAOB,2号料仓CAOB,3-HCCR,4-MN97,5-LCFECR,6-SFENI,7-NIS20,8-HCCR,9-CUPS,10-COOLSC,11-LALLCFESI,12-FEMO,13-NI97,14-ALB,15-COKE,16-FESI75,17-FEMN58,18-SCFECR,19-MGO,20-CAF285.
41.10.风口堵的原因：
a。
蘑菇头没控制好，蘑菇头过大堵塞风口b。
钢水倒灌。
42.11.为什么新炉子不炼低C低N的钢种？
新炉子温度低不易脱碳而易氧化铬，与脱碳保铬的目的相悖。
新炉子耐材易侵蚀剥落，所炼的钢水夹杂多。
43.新炉子若砌好而当时又不需要烘烤的处理
为防止镁钙砖吸潮粉化应在新炉里加石灰吸潮，（宝钢的操作是整包的石灰吊入炉子，当石灰吸潮失效后再整包的吊出更换新石灰）新炉的顶部还要加盖，同时炉子的底吹管要吹干燥的压缩空气以防止潮湿空气进入炉内。
44.出钢过程钢包漏钢如何处理？
a）先将炉子摇起停止出钢。
b）在事故坑内来回的开动钢包车，将钢水均匀的洒在事故坑内。
c）若钢水粘到道轨上立即向道轨上打水，立即用撬棍将粘钢清理掉。
45.当脱硫后钢水C含量较低同时Cr也低需要补Cr时可加高碳铬铁增Cr的
同时达到增C目的.
46.用Si还原时，还原彻底的标准是什么？
一般还原后当钢水的Si含量大于0.20％时认为是还原彻底了。
还原是否彻底是衡量炉长操作水平和钢液质量的一个重要标准。
47.不用顶枪只用侧吹时因为氧气的利用系数比较高，所以用的总氧气量比用顶枪时少；因为铬氧化的少，配的铬铁比平时少些。
因为用的惰性气体较多，温降稍大。
48.AOD常见的漏钢部位有哪些？
a）耳轴区域。
b。
侧吹气体落点区域。
c。
风口砖区域。
49.宝钢的AOD炉可360°旋转。
50.若取样2时温度低，可将氧氮比调到取样2前的比例，通过增加氧气的供速来多氧化铬以达到提温的目的，或通过加硅铁提温。
51.应如何避免漏炉的发生？
在炉次开始前，应认真观察转炉炉衬情况，尤其应注意的就是耳轴区域、侧吹气体落点区域、风口砖区域。
观察这三个部位的亮度是否明显的较其它部位暗，若较暗说明这个部位已经很薄。
在冶炼过程中，操作人员应十分注意转炉过程温度的控制，既要满足冶炼要求，又不能将之控制得太高，以免造成炉衬的过度损失。
此外，冶炼过程的延续时间也是一个很重要的因素，操作人员必须要严格遵守操作规程，避免过度延长冶炼时间，从而增加炉衬的受热时间，降低炉衬寿命，甚至引起漏钢现象。
52.高优先批次可以在AOD物料批次表和AOD投料系统画面中点击按钮“HighPriorityBach（高优先批次）”在该弹出框内设定批次的设定值。
设定值输入后，这些数据就会自动进行合理化检查，如果没有通过检查
“Enable”就显示灰色，物料没有被激活；如果通过检查“Enable”就显
示黑色，点击该键物料开始称量。
高优先批次可以在任何时候
使
用，同一时间只允许有一个高优先批次。
高优先批次只能选择手动投料方式投入。
53.重吹和重处理的物料批次可以在“AODREBLOW-RETRETMENT（FLOW）”或者“AODREBLOW-RETRETMENT（RATIO）”表中设定物料的种类、数量等设定值。
“重吹和重处理”若需要加入物料，可以在“重吹/重处理”画面中的物料表中输入设定值，在重吹/重处理气体的设定值被接受后，可以点击物料表下面的“Enable”键，开始称量物料。
54.出钢过程中转炉跳电如何处理？
停止移动钢包车，让钢水对准钢包口
马上与作业长和设备人员联系
检查转炉跳电的原因
如果修理时时间长而影响下道工序时，可以使用转炉紧急驱动将剩余的钢水出完。
55.当炉子出现漏钢时如何处理？
首先应迅速提升氧枪，当氧枪提升后，向出钢侧方向将转炉倾动一定角度，以避免继续漏钢。
接下来，确认侧吹气体是否已经进行相应的流量切换变为炉子测温时正常的小气量，然后，操作人员应等待钢包的到来以将钢水倒出。
56.吹炼前期（第一阶段）温度应适当控制高些，如果吹氧脱碳末的温度较低，将给还原操作造成很大的困难。
但是温度也不宜过高，否则对耐火材料的侵蚀严重，使炉子的寿命降低。
57.生产实践证明，当钢液温度超过1730℃后，炉子寿命显著降低，为此，必须设法控制吹炼中后期及终点温度，应避免钢液最高温度超过1730℃。
58.在生产中常采用调整氩氧比和加人冷却剂来控制温度。
氩氧比越高，温升速度越慢，因此为了降低吹炼后期的温度，多数工厂在吹炼后期采用高氩氧比的操作，使温升速度接近零，甚至在结束前吹人纯氩冷却.冷却剂一般是用来控制吹炼前期的温度。
59.AOD在还原期吹人纯氩进行还原，因为吹入纯氩可使CO分压继续下降，使熔于钢中的过剩氧同碳进一步反应;同时高温熔池在氩气的搅拌下，使还原渣迅速熔化并加速钢渣反应。
60.Ar、N2切换时两个阀门一个是逐渐关闭一个是逐渐打开的过程，这样可以防止堵塞风口
61.在还原阶段汇总料仓下料顺序先加入萤石再加入硅铁后加入锰铁。
提温补加硅铁时要配备适量石灰加入，以保证其炉渣的碱度。
62.在还原时要保证一定的碱度，一般不小于1.8，才能保证还原的充分。
63.宝钢一般采用双渣法，因为还原后渣中硅高不利于造渣，将渣子倒出后容易造渣，而且渣的去夹杂的效果好。
64.宝钢304的中包温度控制在1480-1490℃。
65.新炉子还原后能倒出约70％-80％的渣子，老炉子能倒出约40％-50％的渣子。
66.宝钢通常漏炉的部位是在风口区域上方。
67.宝钢2个AOD6个炉壳，一般1个AOD需要3个炉壳。
68.与普通钢种相比超低碳钢种除了有动1、动2、动3阶段还有动4阶段。
69.炼超低氮的钢种不吹氮气，全程吹氩气。
超低氮的钢种终点氮一般在100-
200。
70.出现P高的处理方法：
首先看能否改钢种，若能改钢种则改钢种。
若不能改钢种则与P低的钢水互兑以降低P含量或半包回电炉加入优质低磷的废钢。
71.防止粘枪的方法:
提高枪位，减小流量。
72.C高的处理方法：
回AOD吹炼，吹到合适的C含量然后再加硅铁还原，或全包回电炉重新冶炼。
73.Mn高的处理方法：
首先能改钢种则改钢种，不能改钢种的话则与Mn低的互兑或一半回电炉。
74.Si高的处理方法：
回AOD吹炼到合适的Si含量出钢。
75.Cr、Ni高的处理:
若高的比较少则加冷钢稀释降低含量，若高的多则与含量低的互兑或或一半回电炉。
76.在冶炼过程中若差少量的温度达不到要求，则可以通过氧化少量的Cr来提温，若差的多则需要加适量的硅铁提温。
当加硅铁提温时在满足冶炼要求的碱度的情况下尽量少加石灰，以免石灰吸热太多。
77.在硫达到要求的情况下，若还原后温度低，脱硫的石灰要少加，以减少石灰的吸热。
78.Cu、Ni的吸收率都特别高一般按100％算。
79.在炉役的后期，最好不炼难以冶炼的钢种，避免处理时间长，对炉衬的过度破坏。
80.在还原后倒渣时倒渣速度一定要快，因为不锈钢的渣子特别容易结块，动作慢了，渣子结块后不易倒出，容易把钢水倒出。
81.如何防止喷溅？
若电炉过来的钢水SI特别高（100个左右），应在Si氧化完后倒渣，以减少渣量。
若发现有喷溅苗头，应立即起氧枪。
若已发生喷溅，顶枪侧吹要全部停止，等炉内渣子落下后再摇炉倒渣。
82.AOD常换的零件有：
吹氩的金属软管、摆动螺栓、顶枪、下料管。
83.石灰有增碳的作用，宝钢1吨石灰约增碳0.3-0.5个，在冶炼时要考虑石灰的增碳。
例如：
304钢种，AOD终点要求4个碳，考虑到脱硫阶段加石灰增碳，一般还原后碳控制在3.5个。
84.主吹阶段的加料需在本阶段结束前2分钟完成，以保证主吹结束取样时钢液成分的均匀。
85.若想在冶炼时缩短周期，则可以增加主吹或动1阶段的吹氧量加速C的氧化或降低进AOD的C含量。
86.吹炼过程中要参考烟气CO\CO2的含量来判断钢液中C的含量。
87.AOD计算
AOD计算是AOD冶炼一个非常关键的环节，以下以一炉304为例演示计算过程（宝钢实际生产中的计算过程）
硅铁成分：
Si：
75％
锰铁成分:
Mn:
100％
镍铁：
Ni：
100％
铬铁成分：
C：
8.0％Cr：
60％Si：
1.25％
3
3，
母液成分：
C：
3.0％Mn:
0.5％Cr：
17％Ni：
8％Si：
0.2％目标成分：
C：
0.04％Mn:
1.00％Cr：
18％Ni：
8％Si：
0.5％母液重量110t
假设出钢量125t
则需铬铁6400纯镍1200金属锰700硅铁833（按850算）（母液中的si被氧化不能还原不考虑）
共需加合金6400+1200+700+850=9150
共需加合金料125000-110000=15000
需加冷钢15000-9150=5850
若不加纯镍加的是NIFE40成分：
C：
0.4％则需NIFE403000此时需冷钢4050
气体计算
Ni：
40％Si：
0.2％
计算氧化硅消耗的氧气量
母液含硅220铬铁含硅80镍铁含硅6共含硅220+80+6=306氧化306kg硅需氧气306*0.8=245（氧化1kg硅需氧气0.8nm）
氧化碳需要的氧气量
临界碳按0.40％
母液含碳3％*110000=3300
铬铁含碳6400*8％=512
镍铁含碳3000*0.4％=12
到临界状态氧化的碳3300+512+12-0.4％*125000=3324
氧化3324的碳实际耗氧量3324*0.933/0.93=3324（每kg碳耗氧0.933nm）（CRE=0.93）
碳由0.40％-0.20％阶段
（0.40％-0.20％）*125000=250
需氧气250*0.933/0.65=360碳由0.20％-0.10％
（CRE=0.65）
（0.20％-0.10％）*125000*0.933/0.3=388（CRE=0.3）碳由0.10％-0.04％
（0.10％-0.035％）*125000*0.933/0.18=425（CRE=0.18）
共需氧气245+3324+360+388+425=4742nm还原期用硅铁量计算
3
母液含碳3300铬铁含碳512镍铁含碳120.035％*125000=44
共氧化碳3300+512+12-44=3780
纯氧化碳需要的氧气3780*0.933=3530
纯氧化硅需要的氧气245
除了氧化碳氧化硅实际多吹入的氧气4742-245-3530=967还原需要的纯硅元素967/0.8=1210
需要的硅铁量1210/0.75=1620
共需要的硅铁1620+850=2470
终点目标含碳
3
石灰的计算
还原时的硅1210母液中的硅220铬铁中硅80渣中总硅量1210+220+80+6=1516
渣中SiO2量1516*2.14=3250
渣子碱度2需CaO3250*2=6500
需要的石灰量6500/0.9=7200（有效CaO90％）温度计算
钢水进AOD温度1520℃
100nmO2升温12℃（10个C后吹O2不升温）1t石灰降温20℃
1t合金冷钢降温12℃
吹O2共升温（4742-425）*12/100=518
加石灰共降温7200*20/1000=144
加合金冷钢共降温15000*12/1000=180动2阶段结束温度1520+518-144-180=1714
88.一炉钢的冶炼过程
镍铁中硅6
以下以宝钢生产中的一炉410的冶炼过程为例
母液重量125t温度1466℃
母液成分：
C：
2.0％Si：
0.07％Mn:
0.17％Cr：
6.93％
目标成分：
C：
0.04％Si：
0.4％Mn:
0.2％Cr：
12％
根据经验确定出钢量139t
然后将所炼钢种目标成分、预计出钢量、母液成分、母液重量和CRE输入计算表格中，然后得到个阶段所需供O2量和各种物料用量：
CRE
本阶段O2量
共吹O2量
Al/Si
主吹
276
0.8732883584
动10.584464010
动20.352954606
FECR13722
FEMN66
FESI1993
CAO7500
然后将各阶段氧气消耗量填入氧气消耗量表，将各合金物料消耗填入物料批次表中
先说氧气
各阶段实际吹氧量
Al/SiMblowblow1b2b3
10002600550230600
36004150
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