氧气顶吹转炉

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

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

氧气转炉炼钢工艺与设备 55 问

1、氧气转炉炼钢的特点：①供氧强度大，②脱碳反应激烈、速度快。③④⑤ 2、氧气转炉炼钢的主要任务是：“四脱”：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧； “二去”：去气、去杂质；“二调整”：调整温度、调整化学成分。 3、氧气转炉炼钢的“五大制度”：

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、转炉炼钢所用的原材料主要有金属料（铁水、废钢、铁合金）， 辅助原料：造渣材料（石灰、萤石、生白云石、火砖块）， 冷却剂（废钢、铁矿石、氧化铁皮）， 氧化剂（氧气、铁矿石、氧化铁皮），

增碳剂（石油焦、碳化硅、无烟煤粉、木炭粉、沥青焦） 5、顶吹氧气转炉炼钢常用的铁合金有哪些？

答：锰铁、硅铁、硅锰合金、硅铝合金、硅钙合金、硅钙钡、钒铁。

6、炉容比是指转炉新砌砖后炉内自由空间的容积V与金属装入量T之比。

7、 氧气转炉炼钢在确定合理装入量时应考虑的因素是：合适的炉容比，合适的熔池深度，与连铸相匹配。

8、废钢比：废钢的加入量和金属料总装入量之比。

9、顶吹氧气转炉炼钢过程中向熔池供氧的主要设备是氧枪。 10、氧气转炉炼钢对氧气有什么要求？

答：氧气转炉炼钢对氧气的要求有：(1)要求氧气纯度≥99.5%，

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

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，对钢的质量影响也很大。

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

唐山科技职业技术学院毕业论文1 摘 要

此文主要论述了高炉冶炼中焦炭的作用地位，并写从高炉的热量来源和消

耗上来谈降低焦比的措施和方法，并借鉴了世界上较为先进的节焦工艺和方法。

关键词：焦比；焦炭作用；富氧鼓风；高压

1 文献综述

降焦节能是当前高炉炼铁的关键难题之一，高炉冶炼过程中的焦比和燃料比高低，是衡量高炉能否获得优良技术经济指标的重要参数，从长远意义上讲是决定高炉炼铁能否实现可持续发展的关键。此文论述了高炉操作和技术管理与降焦节能之间的关系。在理论分析与实践研究的基础上，探索出了高炉降焦节能的具体措施。

1

唐山科技职业技术学院毕业论文2

2 什么是焦比

焦比-冶炼概念

煤炭焦比

高炉炼铁的技术经济指标之一。即高炉每冶炼一吨合格生铁所耗用焦炭的吨数。它是反映高炉炼铁原料、燃料、设备和技术操作水平的重要技术经济指标。 公式

焦比= 每昼夜的焦炭消耗量(吨) / 每昼夜的生铁产量(吨)或平均每炼一吨生铁所消耗的焦炭量，用千克表示。 焦比质量

一般大中型高炉的焦比为0.6～0.8之间(或600～800千克之间)。世界先进水平焦比已接近400千克，个

新人教版九年级化学氧气的性质公开课教学设计,教学设计思路,学案以及教学反思

氧气的性质教学设计思路

刘占国

在氧气的性质这节课的实验教学中，我主要注意细节以突出考点。加强同种可燃物在空气中、氧气中燃烧现象的对比描述；因为描述实验过程和实验现象是学生比较薄弱的地方。这节课重点就是培养他们掌握描述实验过程和实验现象方法的启蒙课，因此我在课堂中认真地把握每一个教学环节，引导学生如何观察现象，描述现象。通过对实验现象的观察、比较和分析最后归纳出结论。单独凭借一节课不可能使学生完全掌握方法，但起码可以做到初步入门。为以后娴熟描述实验过程和现象并通过观察现象比较、科学地分析和归纳出结论奠定基础。

在复习导入时我采用了抢答比赛的形式引入新课，目的在于激发学生的学习兴趣。在引导学生思考硫、铁丝在氧气中燃烧时，重点让他们注意试验细节，比如预先在集气瓶中装少量水或者沙子，在观看完试验后，以问题的形式展示出来，引导学生分析、讨论。让学生养成能够独立思索的习惯。

最后，通过几个实验进行总结：1、可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧要剧烈；2、某些在空气中不能燃烧的物质却可以在氧气中燃烧；进而说明3、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有助燃性，物质的燃烧实际上是与空气中的氧气反应