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文档简介
炼钢工艺与操作转炉炼钢工艺与操作-转炉冶炼一炉钢3.转炉冶炼一炉钢
1、冶炼过程概述
从装料起到出完钢、倒完渣为止,转炉一炉钢的冶炼过程包括装料、吹炼、脱氧出钢、溅渣护炉、倒渣等几个阶段。一炉钢的吹氧时间通常为12~15min,冶炼周期(相邻两炉之间的间隔时间,即从装料开始到装料开始或者从出钢毕到出钢毕)通常为30~40min。
熔渣成分与钢中元素氧化、成渣情况有关。
渣中CaO含量、碱度随冶炼时间延长逐渐提高,中期提高速度稍慢些;渣中氧化铁含量前后期较高,中期随脱碳速度提高而降低;渣中Si02,Mn0,P205含量取决于钢中Si,Mn,P氧化的数量和熔渣中其他组分含量的变化。3.2一炉钢吹炼过程3.转炉炼钢吹炼工艺
在吹炼过程中金属熔池升温大致分三阶段:(1)第一阶段升温速度很快;(2)第二阶段升温速度趋缓慢;(3)第三阶段升温速度又加快。熔池中熔渣温度比金属温度约高20-100°C。
根据熔体成分和温度的变化,吹炼可分为三期:硅锰氧化期(吹炼前期)、碳氧化期(吹炼中期)、碳氧化末期(吹炼末期)。2、一炉钢的冶炼过程
上炉钢出完钢后,倒净炉渣,堵出钢口,兑铁水和加废钢,降枪供氧,开始吹炼。在送氧开吹的同时,加入第一批渣料,加入量相当于全炉总渣量的三分之二,开吹4-6分钟后,第一批渣料化好,再加入第二批渣料。如果炉内化渣不好,则许加入第三批萤石渣料。3.转炉炼钢吹炼工艺
3、炉渣成分和温度的变化规律
(1)炉渣中(FeO)的变化规律炉渣中(FeO)的变化取决于它的来源和消耗两方面。FeO的来源主要与枪位、加矿量有关,(FeO)的消耗主要与脱碳速度有关。枪位:枪位低时,高压氧气流股冲击熔池,熔池搅拌剧烈,渣中金属液滴增多,形成渣、金乳浊液,脱碳速度加快,渣中(FeO)降低。枪位高时,脱碳速度低,渣中(FeO)增高。矿石:渣料中加矿石多,则渣中(FeO)增高。脱碳速度:脱碳速度高,渣中(FeO)低;脱碳速度低,渣中(FeO)高。
氧气顶吹转炉通过改变枪位可达到化渣、降碳的不同目的,这是它与其他炼钢方法相比,具有操作灵活的特点。3.转炉炼钢吹炼工艺
(2)炉渣碱度的变化规律
炉渣碱度的变化规律取决于石灰的熔解、渣中(SiO2)和熔池温度。吹炼初期:熔池温度不高,渣料中石灰还未大量熔化。吹炼一开始,[Si]迅速氧化,渣中(SiO2)很快提高,有时可达到30%。因此,初期炉渣碱度不高,一般为1.8-2.3,平均为2.0左右。
吹炼中期,熔池的温度比初期提高,促进大量石灰熔化,熔池中[Si]已氧化完了,SiO2来源中断。中期脱磷速度,熔池搅拌均比前期强,这些因素均有利于形成高碱度炉渣。
吹炼后期,熔池的温度比中期进一步提高,接近出钢温度,有利于石灰渣料熔化,在中期炉渣碱度较高的基础上,吹炼后期,仍能得到高碱度,流动性良好发炉渣。
3.转炉炼钢吹炼工艺(3)熔池温度的变化规律
熔池温度的变化与熔池的热量来源和热量消耗有关。
吹炼初期,兑入炉内的铁水温度一般为1300℃左右,铁水温度越高,带入炉内的热量就越高,[Si]、[Mn]、[C]、[P]等元素氧化放热,但加入废钢可使兑入的铁水温度降低,加入的渣料在吹炼初期大量吸热。综合作用的结果,吹炼前期终了,熔池温度可升高至1500℃左右。
吹炼中期,熔池中[C]继续大量氧化放热,[P]也继续氧化放热,均使熔池温度提高,可达1500-1550℃以上。
吹炼后期,熔池温度接近出钢温度,可达1650-1680℃左右,具体因钢种、炉子大小而异。在整个一炉钢的吹炼过程中,熔池温度约提高350℃左右。3.转炉炼钢吹炼工艺
4、吹炼过程中的供氧强度
小型转炉为2.5-4.5m3/(t·min);120t以上的转炉一般为2.8-3.6m3/(t·min)。吹炼过程中供氧操作如下:开吹时氧枪枪位采用高枪位,目前是为了早化渣,多去磷,保护炉衬;在吹炼过程中适当降低枪位的保证炉渣不“返干”,不喷溅,快速脱碳与脱硫,熔池均匀升温为原则;在吹炼末期要降枪,主要目的是熔池钢水成分和温度均匀,加强熔池搅拌,稳定火焰,便于判断终点,同时使降低渣中Fe含量,减少铁损,达到溅渣的要求。当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时,即停吹
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