转炉炼钢培训材料之三

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1、4转炉炼钢工艺转炉炼钢冶炼工艺分为五大制度如下:装入制度、供氧制度、造渣制度、温度制度、终点控制及脱氧合金化制度。4.1装入制度4.1.1装人制度内容及依据装入制度就是确定转炉合理的装入量,合适的铁水废钢比。转炉的装入量是指主原料的装入数量,它包括铁水和废钢。每座转炉都必须有个合适的装入量,若装人量过大,将导致吹炼过程的严重喷溅,造渣困难,延长冶炼时间,吹损增加,炉衬寿命降低。装入量过小时,不仅产量下降,由于装入量少,熔池变浅,控制不当,炉底容易受氧气流股的冲击作用而过早损坏,甚至使炉底烧穿,进而造成漏钢事故,对钢的质量也有不良影响。在确

2、定合理的装入量时,必须考虑以下因素:(1)要有合适的炉容比。新转炉砌砖后的容积称为转炉的工作容积,它与装入量的比值V/T(m3/t)称之为炉容比。一定公称吨的转炉,要有…个合适的炉容比,即保证炉内有足够的冶炼空间。转炉建成后,炉容比就已经确定了,冶炼过程应根据铁水的成分、使用冷却剂的种类、氧枪喷嘴的结构等因素适当调整装入量,保持合适的炉容比,达到良好的综合指标。例如,铁水中Si、P含量较高时,吹炼过程渣量人,炉容比应该相应大些,否则就会导致喷溅的增加。以废钢做冷却剂的转炉炉容比,比用以铁矿石(或氧化铁皮)为主做冷却剂的炉容比,可以小0.1

3、-0.2m3/to大转炉的炉容比可以小些,小转炉的炉容比要稍大些。(1)合适的熔池深度。确定装入量时,除了考虑转炉要有一个合适的炉容比外,还应保持合适的熔池深度。以保证炉底不受氧气流股的冲击,熔池的深度必须人于氧气流股对熔池最人穿透深度。(2)对于模铸车间,装入量应与锭型配合好。装入量减去吹损及浇注必耍损失后的钢水量应是各种锭型的整数倍,尽量减少注余钢水量。装入量可按下列公式进行计算。土丄品钢锭单重X钢锭支数+浇注必要损失袈入鼠=钢水收得率(%)一合金用量X合金吸收率(%)(24)式2-1中有关单位采用t。对连铸工艺,转炉装入量可根据实际

4、情况在一定范围内波动。此外,确定装入量时,还要受到钢包的容积、转炉的倾动机构能力、浇注吊车的超重能力等因素的制约。所以在制定装入制度时,既要发挥现有设备潜力,又要防止片面的不顾实际的肓口超装,以免造成浪费和事故。4.1.2装人制度类型氧气顶吹转护的装入制度有:定量装入制度、定深装入制度和分阶段定量装入制度。其屮定深装入制度即每妒熔池深度保持不变,由于生产组织困难,现已很少使用。定量装入制度相分阶段定量装入制度在国内外得到广泛应用。4.1.2.1定量装入制度定量装入制度就是在整个炉役期间,每炉的装入量保持不变,这种装入制度的优点是:便于生产

5、组织,操作稳定,有利于实现过程自动控制,但炉役前期熔池深、后期熔池变浅,只适合大吨位转炉。国内外大型转炉已广泛采用定量装入制度。4.1.2.2分阶段定量装入制度在一个炉役期间,按炉膛扩大程度划分为几个阶段,每个阶段定量装入。这样既大体上保持了整个炉役中具有比较合适的熔池深度,又保持了各个阶段中装入量的相对稳定,既能增加装入量,又便于组织生产。这是适应性较强的一种装入制度。我国各中、小转炉炼钢厂普遍采用这种装入制度。4.1.2装人操作4.1.2.1铁水、废钢的装入顺序A先兑铁水后装废钢这种装入顺序可以避免废钢直接撞击炉衬,但炉内留有液态残渣

6、时,兑铁易发生喷溅。B先装废钢后兑铁水这种装入顺序废钢直接撞击炉衬,但目前国内各钢厂普遍采用溅渣护炉技术,运用此法可防止兑铁喷溅,但补炉后的第一炉钢可采用前法。4.2供氧制度供氧制度就是使氧气流股最合理地供给熔池,创造良好的物理化学反应条件。因此,供氧制度的内容包括确定合理的喷嘴结构、供氧强度、氧压和枪位操作。4.2.1喷嘴的类型及特点熔池供氧的主要设备是氧枪。氧枪由喷嘴和枪身两部分组成,并通水冷却。喷嘴也叫喷头,它的结构有整体式的,也有组合式的。大多数喷嘴是用紫铜锻造后切削加工而成,也有直接铸造成型的。枪身是无缝钢管。喷嘴与枪身通过焊接

7、连接。马赫数Ma是指气体的流速V与音速a之比。即马赫数Ma=V/ao当马赫数MaVl时,为亚音速气流;马赫数Ma=l时,气流速度为音速,超音速气流的马赫数Ma>lo高压氧气在输送管道中的流动速度较低,在60m/s以下。氧气流通过喷嘴后,形成流速为450m/s以上的超咅速的氧气射流,其流速为音速的2倍左右,即Ma^2o射流是指高压气体从喷嘴喷出后所形成的定向流股。显然,喷嘴就是压力一速度的能量转换器,也就是将高压低速氧气流转化为低压高速的氧射流。由于流股的动能与速度的平方成正比,因此,超音速氧射流具有很大的动能。由此可见,合理的喷嘴结构应使

8、压力能最大限度地转换成速度能,同时喷出的氧流应该满足吹炼的要求。在工艺操作上的反映是化渣速度快,不喷溅,不粘枪,不烧枪,枪位稳定,便于控制。所以选择合理的喷嘴结构是氧气顶吹转炉炼钢的关键之一。

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1、4转炉炼钢工艺转炉炼钢冶炼工艺分为五大制度如下:装入制度、供氧制度、造渣制度、温度制度、终点控制及脱氧合金化制度。4.1装入制度4.1.1装人制度内容及依据装入制度就是确定转炉合理的装入量,合适的铁水废钢比。转炉的装入量是指主原料的装入数量,它包括铁水和废钢。每座转炉都必须有个合适的装入量,若装人量过大,将导致吹炼过程的严重喷溅,造渣困难,延长冶炼时间,吹损增加,炉衬寿命降低。装入量过小时,不仅产量下降,由于装入量少,熔池变浅,控制不当,炉底容易受氧气流股的冲击作用而过早损坏,甚至使炉底烧穿,进而造成漏钢事故,对钢的质量也有不良影响。在确

2、定合理的装入量时,必须考虑以下因素:(1)要有合适的炉容比。新转炉砌砖后的容积称为转炉的工作容积,它与装入量的比值V/T(m3/t)称之为炉容比。一定公称吨的转炉,要有…个合适的炉容比,即保证炉内有足够的冶炼空间。转炉建成后,炉容比就已经确定了,冶炼过程应根据铁水的成分、使用冷却剂的种类、氧枪喷嘴的结构等因素适当调整装入量,保持合适的炉容比,达到良好的综合指标。例如,铁水中Si、P含量较高时,吹炼过程渣量人,炉容比应该相应大些,否则就会导致喷溅的增加。以废钢做冷却剂的转炉炉容比,比用以铁矿石(或氧化铁皮)为主做冷却剂的炉容比,可以小0.1

3、-0.2m3/to大转炉的炉容比可以小些,小转炉的炉容比要稍大些。(1)合适的熔池深度。确定装入量时,除了考虑转炉要有一个合适的炉容比外,还应保持合适的熔池深度。以保证炉底不受氧气流股的冲击,熔池的深度必须人于氧气流股对熔池最人穿透深度。(2)对于模铸车间,装入量应与锭型配合好。装入量减去吹损及浇注必耍损失后的钢水量应是各种锭型的整数倍,尽量减少注余钢水量。装入量可按下列公式进行计算。土丄品钢锭单重X钢锭支数+浇注必要损失袈入鼠=钢水收得率(%)一合金用量X合金吸收率(%)(24)式2-1中有关单位采用t。对连铸工艺,转炉装入量可根据实际

4、情况在一定范围内波动。此外,确定装入量时,还要受到钢包的容积、转炉的倾动机构能力、浇注吊车的超重能力等因素的制约。所以在制定装入制度时,既要发挥现有设备潜力,又要防止片面的不顾实际的肓口超装,以免造成浪费和事故。4.1.2装人制度类型氧气顶吹转护的装入制度有:定量装入制度、定深装入制度和分阶段定量装入制度。其屮定深装入制度即每妒熔池深度保持不变,由于生产组织困难,现已很少使用。定量装入制度相分阶段定量装入制度在国内外得到广泛应用。4.1.2.1定量装入制度定量装入制度就是在整个炉役期间,每炉的装入量保持不变,这种装入制度的优点是:便于生产

5、组织,操作稳定,有利于实现过程自动控制,但炉役前期熔池深、后期熔池变浅,只适合大吨位转炉。国内外大型转炉已广泛采用定量装入制度。4.1.2.2分阶段定量装入制度在一个炉役期间,按炉膛扩大程度划分为几个阶段,每个阶段定量装入。这样既大体上保持了整个炉役中具有比较合适的熔池深度,又保持了各个阶段中装入量的相对稳定,既能增加装入量,又便于组织生产。这是适应性较强的一种装入制度。我国各中、小转炉炼钢厂普遍采用这种装入制度。4.1.2装人操作4.1.2.1铁水、废钢的装入顺序A先兑铁水后装废钢这种装入顺序可以避免废钢直接撞击炉衬,但炉内留有液态残渣

6、时,兑铁易发生喷溅。B先装废钢后兑铁水这种装入顺序废钢直接撞击炉衬,但目前国内各钢厂普遍采用溅渣护炉技术,运用此法可防止兑铁喷溅,但补炉后的第一炉钢可采用前法。4.2供氧制度供氧制度就是使氧气流股最合理地供给熔池,创造良好的物理化学反应条件。因此,供氧制度的内容包括确定合理的喷嘴结构、供氧强度、氧压和枪位操作。4.2.1喷嘴的类型及特点熔池供氧的主要设备是氧枪。氧枪由喷嘴和枪身两部分组成,并通水冷却。喷嘴也叫喷头,它的结构有整体式的,也有组合式的。大多数喷嘴是用紫铜锻造后切削加工而成,也有直接铸造成型的。枪身是无缝钢管。喷嘴与枪身通过焊接

7、连接。马赫数Ma是指气体的流速V与音速a之比。即马赫数Ma=V/ao当马赫数MaVl时,为亚音速气流;马赫数Ma=l时,气流速度为音速,超音速气流的马赫数Ma>lo高压氧气在输送管道中的流动速度较低,在60m/s以下。氧气流通过喷嘴后,形成流速为450m/s以上的超咅速的氧气射流,其流速为音速的2倍左右,即Ma^2o射流是指高压气体从喷嘴喷出后所形成的定向流股。显然,喷嘴就是压力一速度的能量转换器,也就是将高压低速氧气流转化为低压高速的氧射流。由于流股的动能与速度的平方成正比,因此,超音速氧射流具有很大的动能。由此可见,合理的喷嘴结构应使

8、压力能最大限度地转换成速度能,同时喷出的氧流应该满足吹炼的要求。在工艺操作上的反映是化渣速度快,不喷溅,不粘枪,不烧枪,枪位稳定,便于控制。所以选择合理的喷嘴结构是氧气顶吹转炉炼钢的关键之一。

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