提高中碳钢氧位合格率doc.docx

1、提高中碳钢氧位合格率docYJ0410-提高中碳钢氧位合格率案例简要说明:依据国家职业标准和冶金技术专业教学要求，归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。该案例是提高中碳钢氧位合格率的分析案例，体现了转炉炼钢基本原理、工艺流程、提高中碳钢氧位合格率的操作要点等知识点和岗位技能，与本专业炼钢基础知识、炼钢生产课程中脱碳反应及碳氧积、转炉炼钢冶炼工艺单元的教学目标相对应。案例名称提高中碳钢氧位合格率适用说明本案例适合中职、高职、职业本科等院校冶金技术专业，在转炉炼钢或相似的综合性课程教学中使用，更

2、适合在转炉炼钢工的职工培训中使用。案例背景转炉终点钢水氧含量决定了各种合金料的消耗，直接影响生产成本、钢水质量，同时也能够代表产品质量过程控制的稳定性。某钢厂热轧部转炉车间目前确定中碳钢钢水氧位350ppm为合格。 案例所涉及的知识点转炉炼钢的基本原理、工艺流程及设备影响转炉中碳钢氧位的因素案例所涉及的技能点提高中碳钢氧位合格率的方法案例工作任务的分解（1）建立高拉补吹冶炼控制模式，提高转炉终点碳含量。（2）优化前期造渣制度，增加低温脱磷时间，提高脱磷效率。（3）定时监测转炉炉衬厚度，关注炉况（4）维护转炉底吹喷枪，保证底吹效果。（5）保证转炉后期压枪操作。（6）对于终点氧位高于500ppm的

3、炉次进行重点关注。（7）提高工序间信息沟通。（8）以标准化作业为契机，完善转炉区域各工序的操作标准。教学目标(1)了解中碳钢氧位的影响因素；(2)掌握提高中碳钢氧位合格率的方法；(3)全面复习所学知识，并将知识转化为能力。案例建议的教学时间68学时案例的操作演示现场调研、问题讨论、点评、案例分析、讲授、课堂练习、大作业。案例点评案例教学可实现现场案例与所学理论知识的有机结合，将书本知识转化为现实工作能力，培养了学生的分析问题、解决问题的能力。学生通过本案例学习，提升操作水平，提高转炉炼钢标准化水平。提高中碳钢氧位合格率1背景介绍转炉终点钢水氧含量决定了各种合金料的消耗，直接影响生产成本、钢水质

4、量，同时也能够代表产品质量过程控制的稳定性。 某钢厂热轧部转炉车间目前确定中碳钢钢水氧位350ppm为合格。 通过推行提高中碳钢氧位合格率，进一步提升班组的操作水平，缩短炼钢班组间的技术水平差异，提高转炉炼钢标准化水平。 2主要内容2.1现状调查根据碳-氧平衡曲线（图1）可知，转炉终点氧位与碳含量有一个基本的平衡关系，碳含量越高，氧位越低。图1 终点碳质量分数与氧质量分数关系图转炉终点碳含量与理论值存在一定的偏差。图2 各班组平均氧位由图2可以看出：班组间氧位控制能力有很大的差距，其中甲班3#炉平均氧位最低；丁班2#炉平均氧位最高。图3 氧位合格率与平均氧位关系图由图3可以看出：通过以上对比分

5、析可以看出，氧位合格率与平均氧位有着明显的对应关系，平均氧位越高，合格率越低。图4 钢水氧位分布图由图4可以看出，氧位以小于350ppm为合格，目前合格率为51.7%，不合格率为48.3%，这说明终点氧位的控制能力比较弱。图5 定氧温度与平均定氧氧位对应关系图对终点氧位与温度进行数据透视分析，通过散点图图5可以发现：在16001660之间，氧位与温度存在比较明显的线性关系。 随着终点温度的升高，氧位逐渐增加。图6 炉龄与氧位的关系通过数据筛选，当终点碳含量为0.09%0.11%时，在1#炉和3#炉各取100炉数据，计算平均氧位如图6所示，高炉龄炉座氧位较高。分析得出，当炉龄高时，底吹效果差，碳

6、氧不能趋于平衡，势必造成转炉终点氧位升高。图7 冶炼时间与氧位对应关系图由图7可示：冶炼时间与平均氧位存在比较明显的线形相关关系。 这说明生产节奏宽松，转炉终点氧位控制能力越强，相反节奏生产紧，为需要保证生产，转炉终点必须以成分、温度为首要控制点，氧位控制受到其它因素的影响。2.2原因分析钢水终点氧位的影响因素主要有以下几点：（1）钢水终点碳含量（2）钢水终点温度（3）终点P要求（4）炉渣的氧化性（5）原料质量（6）生产节奏（7）造渣制度（8）底吹效果其中，各影响因素所占比重如图8所示。图8 终点钢水氧位影响因素比重图从图8中可以看出，影响钢水终点氧含量的主要因素是终点碳含量和终点温度。2.3

7、改善实施（1）建立高拉补吹冶炼控制模式，提高转炉终点碳含量。（2）优化前期造渣制度，增加低温脱磷时间，提高脱磷效率。之前含铁物料集中中后期加入，仅起化渣降温作用。 改进后，头批料加入含铁物料， 延长前期反应时间。通过改善前期造渣模式，实现转炉高效去磷。（3）定时监测转炉炉衬厚度，关注炉况转炉车间自转炉砌筑结束后，定时监测转炉炉衬厚度，一方面摸清炉衬侵蚀规律，另一方面对炉衬薄弱部位予以重点关注。图9 2#炉底厚度与护炉渣料消耗变化曲线图图9为二号炉从开炉到3300炉的炉底平均厚度变化图，从图中可以看出在炉龄1500炉时炉底厚度为695mm，为维护好炉况，转炉车间加大了护炉渣料消耗，使炉况维持在一

8、个较稳定的范围内，保证了生产的稳定。为整个炉役路况维护奠定了坚实的数据基础，同时为转炉车间制定炉龄大于1000炉开始组织补炉护炉。（4）维护转炉底吹喷枪，保证底吹效果。（5）保证转炉后期压枪操作。确立基本开吹枪位2.22.5m，开吹氧压0.820.86MPa。 过程枪位控制在1.82.2m，终点压枪1.61.7m，压枪时间不低于30s。（6）对于终点氧位高于500ppm的炉次进行重点关注。（7）提高工序间信息沟通。（8）以标准化作业为契机，完善转炉区域各工序的操作标准。2.4关键控制点(1)留渣控制：铁水Si0.60%，留部分炉渣；Si0.60%，不留渣。 (2)炉渣碱度R控制为2.83.1。

9、 (3)炉渣MgO控制在89%。 (4)炉渣Fe控制在1115%。 (5)高拉补吹工艺，提高终点命中率，控制终点碳含量为0.10%0.20%之间。 (6)控制一次拉碳温度为16201640之间。 (7)采用高、低、低枪位控制模式。(8)一次拉碳磷含量必须小于0.030%。 (9)氧位控制要求大于200ppm，防止炉渣带铁。 3分析路径该案例是提高中碳钢氧位合格率，本生产案例体现了转炉炼钢基本原理、工艺流程、提高中碳钢氧位合格率的操作要点等知识点和岗位技能，与冶金技术专业炼钢基础知识炼钢生产课程中脱碳反应及碳氧积、转炉炼钢冶炼工艺单元的教学目标相对应。根据国家职业标准关于转炉炼钢工的工种要求，对

10、应教学目标，从此生产案例归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。采用图片、案例等手段，引导学生通过现场调研、讨论、点评、讲授等方式学习在转炉炼钢中影响中碳钢氧位的因素，掌握提高中碳钢氧位合格率的方法，达到教学目标要求。4教学目标(1)了解中碳钢氧位的影响因素；(2)掌握提高中碳钢氧位合格率的方法；(3)全面复习所学知识，并将知识转化为能力。5教学方式方法现场调研、问题讨论、点评、案例分析、讲授、课堂练习、大作业。具体教学过程设计如下：5.1课前计划(1)学生掌握知识：转炉炼钢的基本原理、工艺流

11、程及设备；(2)学生分组，指定组长；(3)与现场联系，进行现场教学准备，包括安全教育、劳保用品、行走路线，现场兼职教师，现场教室等；(4)安全教育，教师带领学生下厂调研，记录10炉钢冶炼中碳钢的工艺参数，收集中碳钢氧位记录数据；(5)学生根据所学知识和实习、调研中获得的资料，总结生产的操作要点；(6)与技术人员交流，请技术人员准备讲授操作过程中应注意的问题。(7)教室设置成学习岛，准备投影，为每组准备2张0开白纸，大号记号笔1支、作业纸每人2张。5.2课中计划(1)学生按小组就座学习岛周围，选举记录人、发言人。(2)采用头脑风暴法，每人总结一条操作方法要点，按顺时针顺序轮流发言，记录人将操作要

12、点在0开白纸上按影响因素、解决方案、方案实施、结果分析分别记录。要求每人发言，可以轮空，直到所有人员无法补充为止，时间1520分钟；(3)整理完成后，小组发言人上台展示0开白纸上的记录，并向全体师生汇报交流提高中碳钢氧位合格率的方法；发言学生汇报完成后，同组学生可以补充。汇报完成，本组自评，其它组进行点评打分，现场技术人员参与对学生汇报的操作要点评价，指出优点和不足，每组时间810分钟；(4)技术人员讲授实际生产实施方案，时间20分钟；(5)教师讲授中碳钢氧位合格率的影响因素，提高氧位合格率的方法及生产操作要点，时间45分钟。5.3课后计划布置作业，见6.3。6思考题及考评6.1课前思考题布置

13、课前思考题，保证学生下厂调研知道找什么材料、看什么操作、思考为什么如此操作。(1)为什么要降低钢水的氧含量？(2)影响钢水氧含量的因素有哪些？(3)转炉炼钢生产钢水终点C、S、P可以达到什么要求？如何防止回磷？(4)什么是高拉补吹工艺？(5)怎样提高中碳钢氧位合格率？6.2课堂练习课堂提问或者集体回答，目的：及时复习、巩固知识，检查教学效果。练习题1、(单选)影响吹炼终点钢水中氧含量的主要因素是（ ）AA.钢水终点含碳量 B.钢水中余锰含量 C.钢水温度 D.终点枪位2、(单选)下面哪项不是转炉终点钢水含氧量的影响因素（ ）BA.终点含碳量 B.碱度 C.渣中（FeO）含量 D.温度3、（判断

14、）钢按碳含量分为0.25%称为低碳钢，0.25%0.60%中碳钢，0.60%高碳钢。（ ）4.（填空）一般情况下，脱磷主要在冶炼（ ）进行。前期5. （简答）影响钢水氧含量的因素主要哪些？答：(1)钢中氧含量主要受碳含量控制。碳含量高，氧含量就低；碳含量低时，氧含量相应就高；服从碳-氧平衡规律。(2)钢水中的余锰含量也影响钢中氧含量。在0.1%时，锰对氧化性的影响比较明显，余锰含量高，钢中氧含量会降低。(3)钢水温度高，增加钢水的氧含量。(4)操作工艺对钢水的氧含量也有影响。例如高枪位，或低氧压，熔池搅拌减弱，将增加钢水的氧含量，当0.15%时，进行补吹会增加钢水氧含量;拉碳前，加铁矿石或氧化

15、铁皮等调温剂，也会增加钢水氧含量。因此，钢水要获得正常的氧含量，首先应该稳定吹炼操作。6.3课后作业课后作业，复习巩固知识、提升能力。（1）每人记录10炉以上转炉冶炼中碳钢的冶炼操作数据。（2）每人结合自己调研结果，总结提高中碳钢氧位合格率的方案分析。（3）生产过程中如何来操作以上方案。（4）改善后的结果分析。6.4评价学生考核评价实施表评价方式评价内容评价结果得分过程性评价(100%)学生出勤(10%)迟到一次及以下810迟到三次57缺勤0课堂参与(50%)小组评价(20%)小组合作融洽，讨论能达到预定的目标1620小组合作比较融洽，讨论基本达到预定的目标1015小组合作相对融洽或不融洽，讨论未达到预定的目标19展示评价(20%)展示内容全面，条理清楚、语言流畅420现场教学评价(10%)遵守现场规章制度，有良好的安全意识。010完成作业(30%)思路清晰，格式规范，内容正确自我评价(10%)