转炉顶吹技术

教案

第四章 氧气顶吹转炉炼钢工艺

内容提要

一炉钢的吹炼过程 装入制度 供氧制度 造渣制度 温度制度 终点控制和出钢 脱氧合金化 吹损与喷溅 操作事故及处理 转炉炼钢仿真操作训练

§4—1 一炉钢的吹炼过程

一.钢与铁的区别及炼钢的任务 1.钢与铁的性能比较

钢和铁都是铁碳合金，同属于黑色金属，但它们的性质有明显不同。生铁硬而脆，焊接性差。钢具有很好的物理化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛；

用途不同对钢的性能要求也不同，从而对钢的生产也提出了不同的要求。

2.钢与铁性能差别的原因：

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教案

碳和其它合金元素的含量不同。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。 钢和生铁含碳量的界限通常是： 生铁： [C]=1.7～4.5％ 钢： [C]≤ 1.7％

生铁和钢的化学成分

材料

化学成分％ C

Si

Mn

P

S

炼钢生铁 3.5～4.0 0.6～1.6 0.2～0.8 0.0～0.4 0.03～0.07 碳素镇 静钢 沸腾钢

0.061.50 0.050.27

50吨氧气顶吹转炉炉体设计

1 氧气顶吹转炉炼钢的发展概况

氧气顶吹转炉炼钢法是20世纪50年代产生和发展起来的炼钢技术，但从起出现至今已有100多年的历史。早在1856年英国人亨利·贝塞麦就研究开发了酸性底吹转炉炼钢法，以铁水为原料，从转炉底部通入空气氧化去除杂质冶炼成钢。第一次实现了液态钢冶炼的规模生产，从此进入了现代钢铁工业生产阶段。1878年德国尼·托马斯研究发明的碱性底吹转炉炼钢法，以碱性耐火材料砌筑炉衬，吹炼过程中可加入石灰造渣，能够脱除铁水中的P、S，解决了高磷铁水冶炼技术问题。由于转炉炼钢法有生产率高、成本低、设备简单等优点，在欧洲得到迅速的发展，并成为当时主要的炼钢方法。

第二次世界大战之后，从空气中分离氧气技术的成功，提供了大量廉价的工业纯氧，使贝塞麦的氧气炼钢设想得以实现。由于氧气顶吹转炉炼钢首先在林茨和多那维茨两城投入生产，所以取这两个城市名称的第一个字母L-D（LD）作为氧气顶吹转炉炼钢法的代称。

LD炼钢法具有反应速度快，热效率高，又可使用约30%的废钢为原料；并克服了底吹转炉钢质量差，品种少的缺点；因而一经问世就显示出巨大的优越性和生命力。进入20世纪70年代以后，顶吹转炉炼钢技术趋于完善。转炉的最大公称吨位达3

50吨氧气顶吹转炉炉体设计

1 氧气顶吹转炉炼钢的发展概况

氧气顶吹转炉炼钢法是20世纪50年代产生和发展起来的炼钢技术，但从起出现至今已有100多年的历史。早在1856年英国人亨利·贝塞麦就研究开发了酸性底吹转炉炼钢法，以铁水为原料，从转炉底部通入空气氧化去除杂质冶炼成钢。第一次实现了液态钢冶炼的规模生产，从此进入了现代钢铁工业生产阶段。1878年德国尼·托马斯研究发明的碱性底吹转炉炼钢法，以碱性耐火材料砌筑炉衬，吹炼过程中可加入石灰造渣，能够脱除铁水中的P、S，解决了高磷铁水冶炼技术问题。由于转炉炼钢法有生产率高、成本低、设备简单等优点，在欧洲得到迅速的发展，并成为当时主要的炼钢方法。

第二次世界大战之后，从空气中分离氧气技术的成功，提供了大量廉价的工业纯氧，使贝塞麦的氧气炼钢设想得以实现。由于氧气顶吹转炉炼钢首先在林茨和多那维茨两城投入生产，所以取这两个城市名称的第一个字母L-D（LD）作为氧气顶吹转炉炼钢法的代称。

LD炼钢法具有反应速度快，热效率高，又可使用约30%的废钢为原料；并克服了底吹转炉钢质量差，品种少的缺点；因而一经问世就显示出巨大的优越性和生命力。进入20世纪70年代以后，顶吹转炉炼钢技术趋于完善。转炉的最大公称吨位达3

《钢铁冶金学》炼钢部分 刘增勋 第五章 转炉顶底复合吹炼 5－1

第五章 转炉顶底复合吹炼

第一节 复吹的发展

随着氧气制取技术的发展，转炉炼钢开始采用氧气冶炼。1952年奥地利发明了LD新工艺，使炼钢生产进入新阶段。由于LD法在生产率、热效率、脱P、脱S以及钢质量等方面的优越性，在世界上得到了极迅速的发展。

受到LD转炉的启示，托马斯转炉（底吹空气）也开始采用纯氧吹炼试验，但因喷嘴侵蚀严重致使底部供氧工艺受阻。1967年，德国和加拿大共同开发了OBM方法，发明了用碳氢化合物作为冷却剂的氧气喷嘴，使底吹氧气转炉得以产生，解决底部供氧带来的喷嘴侵蚀问题。

这两种炼钢工艺在冶金特性上有各自的优点，也存在自己的不足。从70年代，开始顶底复吹新工艺的开发，1980复吹工艺开始大规模投入工业生产。由于其具有顶吹及底吹的优点，因此得到了迅速推广与发展。我国复吹工艺的发展与世界基本同步，在83年在首钢和鞍钢开始推广使用。但是，在发展初期，由于耐火材料和Ar制备工艺落后，使我国的复吹发展受到限制。为理解复合吹炼的工艺特点，应首先了解顶吹及底吹转炉的冶金特点。 一． 顶吹和底吹转炉特点 1． LD转炉 （1） 冶金特点：

第一章 绪论

燕山大学

毕业设计（论文）

120T氧气顶吹转炉主体设备

及倾动结构设计

学 院 里仁学院 年级专业 08冶炼1班 学生姓名 田 廷 稳 指导教师 许志强

1

燕山大学本科生毕业设计（论文）

目录

摘要22222222222222222222222222222222222222222Ⅰ Abstract22222222222222222222222222222222222222Ⅱ 第一章 绪论222222222222222222222222222222222221

1.1氧气顶吹转炉主体概述2222222222222222222222222222221 1.2 120T氧气顶吹转炉主体设备设计总体说明22222222222221

第二章 转炉炉型的设计2222222222222222222222223

2.1根据原始数据对转炉炉腔类型进行选择及计算22222222223

2.2对转炉炉体进行计算（炉衬、炉壳厚度、炉帽、炉身、炉底尺寸）22222222222222222222222222222222222222222222222

580m3高炉无料钟技术协议 北京中鼎泰克

文安县新钢钢铁有限公司

3

601m高炉无料钟炉顶设备

技术协议书

项 目 名 称：文安县新钢钢铁有限公司

无料钟炉顶设备

项目建设地点：河北省文安县新钢钢铁有限公司 技术协议编号： 合 同 编 号： 委托方（甲方）：文安县新钢钢铁有限公司 受托方（乙方）北京中鼎泰克冶金设备有限公司 签 订 地 点：文安县新钢钢铁有限公司 签 订 日 期：2007年4月19日

1st version

1

580m3高炉无料钟技术协议 北京中鼎泰克

附件一

技术数据和动力介质

① 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲方的技术条件和要求

项目 高炉有效容积 年均利用系数 年产量 正常的日产量 炉顶工作压力 炉缸直径 炉喉直径 炉顶炉口法兰内

580m3高炉无料钟技术协议 北京中鼎泰克

文安县新钢钢铁有限公司

3

601m高炉无料钟炉顶设备

技术协议书

项 目 名 称：文安县新钢钢铁有限公司

无料钟炉顶设备

项目建设地点：河北省文安县新钢钢铁有限公司 技术协议编号： 合 同 编 号： 委托方（甲方）：文安县新钢钢铁有限公司 受托方（乙方）北京中鼎泰克冶金设备有限公司 签 订 地 点：文安县新钢钢铁有限公司 签 订 日 期：2007年4月19日

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580m3高炉无料钟技术协议 北京中鼎泰克

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技术数据和动力介质

① 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甲方的技术条件和要求

项目 高炉有效容积 年均利用系数 年产量 正常的日产量 炉顶工作压力 炉缸直径 炉喉直径 炉顶炉口法兰内

钢铁有限公司 50t转炉三电工程

技术协议

甲方：钢铁有限公司 年 月 日

乙方：

年 月 日

一、 项目总览

本项目是50t转炉炼钢工程，本技术协议描述了炼钢工程电气、仪表与自动化系统功能，系统组成及相关技术数据。本技术协议包含以下内容：

1、转炉本体电气与自动化控制系统 2、汽化冷却电气与自动化控制系统

3、辅原料、上料与投料系统电气、仪表与自动化控制系统 4、自动化系统组成

5、合金料上料电气、仪表控制系统

6、一次除尘风机房低压电气、仪表、PLC电气控制系统 7、烟气净化电气、仪表与自动化控制系统 8、上料系统电气，PLC控制系统 9、转炉工业监控系统 10、提供免费的专业化培训

2

二、转炉本体电气控制系统

（一）、概述：

新建一座50t转炉（预留2#转炉位置），转炉本体电控设备有：转炉倾动系统，氧枪系统，炉下钢水罐车，炉下渣罐车，活动烟罩，润滑系统，炉前挡火门，炉后挡火门，汽化冷却系统，辅料投料系统，除尘系统。

转炉的冶炼周期主要由以下的操作组成：1）转炉倾动至炉前，进行兑铁水和加废钢；2）转炉前倾至直立位置，吹氧，加溶剂（造渣料）；3）转炉前倾，取渣样；4）吹氧；5）转炉前倾，测温取样；6）根据

顶底复吹转炉工艺规程 第 1 页 共 20 页

第一炼轧厂100t顶底复吹转炉工艺技术规程（试行）

目录

顶底复吹转炉工艺规程 第 2 页 共 20 页

1、工艺流程

高炉铁水 65t铁水罐 900t混铁炉 废钢 100t铁水包 高位料仓 铁水预处理站 氧枪吹O2 溅渣吹N2 底吹N2/Ar 旋转溜槽 散状料 合金料 100t顶底复吹转炉 100t钢包 100t LF 喂丝机1 100t VD 喂丝机2 方坯连铸机 板坯连铸机 高线机组 中板轧机 2、工艺参数

2.1 100t顶底复吹转炉主要工艺参数 2.1.1转炉炉体 参数名称 单位 转炉公称容量 t 转炉平均出钢量(T) t 转炉最大出钢量 t 炉壳总高(H) mm 参数值 100 100 120 8500 顶底复吹转炉工艺规程 第 3 页 共 20 页

炉壳外径(D) mm 5900 熔池直径(d池) mm 4212 熔池深度(h池) mm 1045 新砌炉内容积(V) m3 9

邢台中瑞电气有限公司

120转炉功能规格书........................................................................................................................ 4 一 原料系统 ..................................................................................................................................... 4 1 上料系统第 ................................................................................................................................... 4 1.1 主要工艺过程 .........................................................................................