转炉炼钢

第三章 转炉炼钢第一节 炼钢用原材料 第二节 氧气转炉炼钢 第三节 底吹氧气转炉炼钢法

第四节 顶底复合吹炼转炉炼钢法

第一节 炼钢用原材料原材料是炼钢的基础，原材料的质量和 供应条件对炼钢生产的各项技术经济指 标产生重要影响。对炼钢原料的基本要求：既要保证原料 具有一定的质量和相对稳定的成分，又 要因地制宜充分利用本地区的原料资源， 不宜苛求。炼钢原料分为金属料，非金 属料和气体。

● 金属料：铁水、废钢、合金钢● 非金属料：造渣剂(石灰、萤石、铁矿石)、

冷却剂(废钢、铁矿石、氧化铁、烧结矿、球团矿)、增碳剂和燃料(焦炭、石墨籽、煤块、

重油)● 氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮

入炉原料结构是炼钢进程及各项指标结构产生重要影响:◆钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理分配； ◆造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配

比制度；◆充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和

选渣料的合理利用。

一、金属料1、铁 水铁水是转炉炼钢的主要原 材 料 ， 一 般 占 装 入 量 的 70%100%。是转炉炼钢的主要热源。 对铁水要求有：

(1)成分；(2)带渣量； (3)温度。

1)硅(Si)是重要的发热元素，铁水中含Si量高，炉内的化

学热增加，铁水中Si量

炉炼钢生产过程操作优化

摘要

在世界各国的经济发展中,钢铁作为一种重要的基础原材料发挥着举足轻重的作用,已成为现代生产中应用最广的金属材料。我国钢产量已连续几年突破1亿吨,成为名副其实的钢铁生产大国。由于我国是发展中国家,缺乏废钢资源,因此,钢产量的迅速增加主要依赖于转炉炼钢技术的发展。

对问题一而言，本文针对铁水质量、废钢质量、下副枪时的钢水温度、下副枪时的钢水含碳量、吹氧量、各冷却剂和添加剂的质量等变量与钢水终点温度和含碳量之间的关系建立多元非线性回归方程组，首先将给出的89炉钢水的冶炼数据通过稳健估计量的方法进行处理，得到56炉钢水冶炼数据，再进行多元非线性回归，求得变量与钢水终点温度和含碳量之间的回归方程组。然后对多元非线性回归预测值与实际值进行误差分析，得到平均误差分别为0.1160、0.2112。发现钢水终点温度的预测值与实际值平均误差较大，因此对此误差进行修正，修正后误差减小为0.1107。最终得到数学模型为：

YC?-0.1595-1.1217x1?0.2705x2?0.1704x3?5.6323x4?2.3893x5?03144x6222?0.3518x7?0.1035x8?0.1833x9?0.8890x12?0.015x

转炉炼钢工定级试题 一、是非题

1、炼钢主要金属原料是指铁水、废钢、石灰 @@×

2、入炉铁皮除成分和粒度要求外，应干燥、清洁、无油污 @@?

3、冶金石灰的主要化学成分是碳酸钙（CaCO3）。 @@×

4、萤石化渣作用快，且不降低炉渣碱度，不影响炉龄。 @@×

5、生白云石的主要化学成分是碳酸钙（CaCO3）和碳酸镁（MgCO3） @@?

6、铁和钢都是铁碳合金，一般称碳含量大于2.00%叫铁，碳含量小于或等于2.00%的叫钢。 @@?

7、转炉炼钢主要是氧化反应。 @@?

8、转炉前期氧化主要是硅、锰、碳的氧化。 @@×

9、吹炼过程枪位控制的基本原则是化好渣、快脱碳，与炉温状况无关。 @@×

10、装入量过大会造成喷溅增加、化渣困难、炉帽寿命缩短。 @@?

11、氧气流股喷出氧枪喷头后，压力吁愈来愈小，气流速度也愈来愈小。 @@?

12、磷的氧化反应是放热反应，低温有利于磷的氧化。 @@?

13、单渣法是开吹时一次将造渣剂加入炉内的方法。 @@×

14、出钢合金化中锰的回收率大于硅的回收率。 @@×

15、转炉炼钢脱碳反应的重要意义仅在于把铁水碳降到所炼钢种的要求范围。 @@ ×

16、钢水温度过高，气体在钢中的溶解度就过大，对钢

转炉炼钢工定级试题 一、是非题

1、炼钢主要金属原料是指铁水、废钢、石灰 @@×

2、入炉铁皮除成分和粒度要求外，应干燥、清洁、无油污 @@?

3、冶金石灰的主要化学成分是碳酸钙（CaCO3）。 @@×

4、萤石化渣作用快，且不降低炉渣碱度，不影响炉龄。 @@×

5、生白云石的主要化学成分是碳酸钙（CaCO3）和碳酸镁（MgCO3） @@?

6、铁和钢都是铁碳合金，一般称碳含量大于2.00%叫铁，碳含量小于或等于2.00%的叫钢。 @@?

7、转炉炼钢主要是氧化反应。 @@?

8、转炉前期氧化主要是硅、锰、碳的氧化。 @@×

9、吹炼过程枪位控制的基本原则是化好渣、快脱碳，与炉温状况无关。 @@×

10、装入量过大会造成喷溅增加、化渣困难、炉帽寿命缩短。 @@?

11、氧气流股喷出氧枪喷头后，压力吁愈来愈小，气流速度也愈来愈小。 @@?

12、磷的氧化反应是放热反应，低温有利于磷的氧化。 @@?

13、单渣法是开吹时一次将造渣剂加入炉内的方法。 @@×

14、出钢合金化中锰的回收率大于硅的回收率。 @@×

15、转炉炼钢脱碳反应的重要意义仅在于把铁水碳降到所炼钢种的要求范围。 @@ ×

16、钢水温度过高，气体在钢中的溶解度就过大，对钢

转炉炼钢与电炉炼钢的发展趋势

随着科学技术的发展，我国的炼钢技术也在不断的提高，目前我国主要的炼钢设备有转炉炼钢和电炉炼钢这两种。转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。电炉炼钢是指在电炉中以废钢、合金料为原料，或以初炼钢制成的电极为原料，用电加热方法使炉中原料熔化、精炼制成的钢，但是到底那个炼钢技术发展趋势能够更好一些，炼钢效率跟高，我们更进一步去了解它们。 一.转炉炼钢趋势

1.提高钢水洁净度，即大大降低吹炼终点时的各种夹杂物含量，要求S低于0.005％，P低于0.005％，N低于20PPm。

2.提高化学成分及温度给定范围的命中精度，为此采用复合吹炼、对熔池进行高水平搅拌并采用现代检测手段及控制模型。减少补吹炉次比例，降低吨钢耐材消耗。3.铁水预处理对改进转炉操作指标及提高钢的质量有着十分重要的作用。美国及西欧各国铁水预处理只限于脱硫，而日本铁水预处理则包括脱硫、脱硅及脱磷。 4.在转炉上都装有检测用的副枪，在预定的吹炼时间结束前的几分钟内正确使用此枪可保证极高的含碳量及钢水温度命中率，使90％－95％的炉次都能在停吹后立即出钢，即无需再检验化学成分

“沙钢杯”第二届职工技能比赛题库

转炉炼钢题库

一、填空题（共130题）

1. 工业纯铁、钢、生铁都是铁碳合金，只是其碳含量不同。金属学认为：W[c] ≤ 的铁碳合金为工业纯铁； W[c]≥ 是生铁。但在实际应用中，钢是以铁为主要元素，碳含量一般在2％以下，并含有其他元素材料的统称。 答案：0.0218％；2.11％

2. 铁水对炉前冶炼影响较大的参数是 、 、 。 答案：入炉铁水量、铁水温度、铁水成份

3. 转炉终点控制主要包括 和 控制。 答案：终点温度；终点成分

4. 炉渣按其性质可分为：氧化渣和 。 答案：还原渣

5. 转炉温度控制主要包括 和 控制。 答案：过程温度；终点温度

6. 供氧强度是指单位时间内的 。 答案：吨钢耗氧量

7. 以 或 为主要成分的耐火材料称为碱性耐火材料。 答案：CaO；MgO

8. 转炉冶炼的造渣方法通常有 、 、

转炉炼钢降低石灰消耗

华西炼钢厂：闫海龙、赵盛贤、朱凌之 内容提要：转炉炼钢造渣工艺采用留渣操作，同时配加轻烧白云石，降低石灰消耗。华西钢

铁公司炼钢厂从2012年以后开始实施，技术已经成熟，石灰消耗明显下降，取得较好的经济效益。。

一、 生产条件及生产现状

华西钢铁公司炼钢厂现有600t混铁炉一座，40t顶底复吹转炉两座，铁水从高炉进入炼钢厂，经过KR脱硫处理，后倒入600t混铁炉，再进入转炉冶炼。炉后配有两个吹氩站，配有废钢调温设施。连铸分别为R6m两台，1#机断面为150╳150mm热送高线厂，2#机断面为165╳225mm2、165╳280mm2，分别送不锈钢轧钢厂和带钢厂。

生产的品种有：Q195、Q195B、Y195-1、U195L、Q215、Q235A、Q235B、Q345B、DQ345B、H08、H08A、08Al、H11MMn2SiA、DR、DR-1、40#、70#、ML35、JD2、40Cr、30Mn2、SAE10B08、SAE10B17、45#、45#-2、20#、65Mn、HRB400E

2012年之前，转炉造渣料由石灰、煤球、萤石、球团矿（冷却剂

北京科技大学转炉炼钢工艺2004

炼钢工艺授课内容转炉炼钢工艺(4学时 转炉炼钢工艺 学时) 学时 铁水预处理工艺(2学时 铁水预处理工艺 学时) 学时 电炉炼钢工艺(4学时 电炉炼钢工艺 学时) 学时 钢水炉外精炼工艺(2学时 钢水炉外精炼工艺 学时) 学时参考书：钢铁冶金学(陈家祥) 参考书：钢铁冶金学(陈家祥) 转炉炼钢学(徐文派) ,现代电弧炉炼钢(李士琦) 转炉炼钢学(徐文派) 现代电弧炉炼钢(李士琦) 现代电弧炉炼钢 王雅贞), 氧气转炉炼钢工艺与设备 (王雅贞 ，特殊钢炉外精炼 (知 王雅贞 知 水)

北京科技大学转炉炼钢工艺2004

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1 转炉炼钢的发展1855-1856年英国人亨利 贝塞麦 - 年英国人亨利.贝塞麦 年英国人亨利 贝塞麦(Henly)开发了酸性 开发了酸性 底吹空气转炉炼钢法； 底吹空气转炉炼钢法； 1878年英国人托马斯 年英国人托马斯(S.G.Thomas)碱性底吹空气转 年英国人托马斯

转炉炼钢的原材料

1、 转炉炼钢用原材料有哪些，为什么要用精料? 炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢(生铁块)。炼钢用辅原料通常指造渣剂(石灰、萤石、白云石、合成造渣剂)、冷却剂(铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿)、增碳剂以及氧气、氮气、氩气等。炼钢常用铁合金有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅钙合金、金属铝等。

原材料是炼钢的物质基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。国内外大量生产实践证明，采用精料以及原料标准化，是实现冶炼过程自动化、改善各项技术经济指标、提高经济效益的重要途径。根据所炼钢种、操作工艺及装备水平合理地选用和搭配原材料可达到低费用投入，高质量产出的目的。

转炉入炉原料结构是炼钢工艺制度的基础，主要包括三方面内容：一是钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理配比；二是造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度；三是充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和造渣料的科学利用。炉料结构的优化调整，代表了炼钢生产经营方向，是最大程度稳定工序质量，降低各种物料消耗，增加生产能力的基本保证。

2、 转炉炼钢对铁水成分和温度有什么要求?

转炉炼钢工艺流程

这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量 （含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。

转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。

当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹