會計實操文庫1/11企業(yè)管理-普鋼生產工藝流程SOP一、原料準備（一）鐵水原料鐵水來源與選擇：主要來源于高爐煉鐵，鐵水溫度一般要求在1350-1450℃，確保鐵水具有良好的流動性，利于后續(xù)冶煉操作。鐵水成分需嚴格把控，碳（C）含量通常在4.0-4.5%，硅（Si）含量0.4-1.2%，錳（Mn）含量0.2-0.8%，磷（P）含量≤0.15%，硫（S）含量≤0.05%。不同鋼廠根據(jù)自身生產的普鋼品種及工藝特點，會對鐵水成分范圍進行微調。例如，生產低碳鋼時，對鐵水中碳含量上限要求更為嚴格；而生產含錳較高的普鋼時，會適當提高對鐵水中錳含量下限的要求。鐵水預處理脫硫處理：采用噴吹法，將脫硫劑（如石灰粉、電石粉、鎂粉或其復合脫硫劑）通過噴槍噴入鐵水罐內。在噴吹過程中，噴槍插入鐵水深度需控制在合適范圍，一般為鐵水罐高度的2/3-3/4處，以保證脫硫劑與鐵水充分接觸反應。噴吹壓力根據(jù)鐵水罐容量及脫硫劑種類確定，通常在0.3-0.6MPa。脫硫反應時間一般為10-20分鐘，目標是將鐵水中硫含量降低至0.02%以下，滿足后續(xù)煉鋼對硫含量的嚴格要求。脫硫處理后，采用扒渣機及時將鐵水表面的脫硫渣清理干凈，防止回硫現(xiàn)象發(fā)生。脫磷處理：在鐵水包中進行，向鐵水加入脫磷劑（主要成分為石灰、氧化鐵皮等），同時吹入氧氣。通過控制合適的溫度（一般在1250-1350℃）、供氧強度（一般為0.5-1.5m3/（min?t）鐵水）以及脫磷劑加入量，使鐵水中磷元素被氧化成五氧化二磷，并與脫磷劑中的氧化鈣等成分反應生成穩(wěn)定的磷酸鹽，進入爐渣相。脫磷處理時間一般為15-30分鐘，目標是將鐵水中磷含量降低至0.05%以下。處理完成后，同樣進行扒渣操作，去除脫磷渣。（二）廢鋼原料廢鋼分類與檢驗：廢鋼按來源分為社會廢鋼（如報廢汽車、建筑廢鋼等）和鋼廠自產廢鋼（如切頭、切尾等）。社會廢鋼需進行嚴格分揀，去除有色金屬（如銅、鋁等）、橡膠、塑料等雜質，這些雜質會影響鋼水質量及后續(xù)加工性能。采用磁選、人工分揀等方式進行預處理。鋼廠自產廢鋼也需檢查，確保無嚴重銹蝕、油污等。對廢鋼的尺寸也有要求，一般長度不超過1000mm，厚度不小于5mm，避免過大或過小的廢鋼影響裝料及冶煉過程。廢鋼配料計算：根據(jù)鋼種目標成分、鐵水成分以及廢鋼自身成分，通過物料平衡計算確定廢鋼加入量。例如，生產某低碳普鋼，已知鐵水碳含量為4.2%，廢鋼碳含量為0.2%，目標鋼水碳含量為0.15%，假設鐵水加入量為100t，設廢鋼加入量為x噸，則可列出方程：（100×4.2%+x×0.2%）÷（100+x）=0.15%，通過解方程得出廢鋼合理加入量。同時，考慮廢鋼加入對鋼水溫度的影響，一般每加入1t廢鋼，鋼水溫度會降低約20-30℃，在實際生產中需相應調整加熱制度。（三）造渣材料石灰：選用優(yōu)質冶金石灰，CaO含量≥85%，SiO?含量≤5%，生過燒率≤10%。石灰塊度要求在20-80mm，塊度過大不利于在鋼水中快速熔化及造渣反應進行，塊度過小則容易被爐氣帶走，造成浪費且影響造渣效果。在使用前，石灰需在專門的石灰窯中進行煅燒，煅燒溫度控制在1050-1200℃，以保證石灰具有良好的活性。螢石：作為助熔劑使用，主要成分CaF?含量≥85%。螢石能降低爐渣熔點，改善爐渣流動性，促進石灰熔化和造渣反應。螢石粒度一般控制在5-20mm，加入量根據(jù)爐渣情況及冶煉工藝確定，一般為石灰加入量的5-15%。但螢石使用過多會侵蝕爐襯，且在高溫下會產生有害氣體，因此需嚴格控制用量。白云石：加入白云石主要是為了提高爐渣中MgO含量，保護爐襯。白云石CaO含量≥30%，MgO含量≥20%，粒度在20-60mm。在轉爐冶煉前期，根據(jù)爐渣情況適量加入白云石，一般加入量為每噸鋼5-15kg。（四）鐵合金硅鐵：常用作脫氧劑和合金化劑。根據(jù)硅含量不同，有FeSi75（硅含量72-80%）、FeSi45（硅含量40-50%）等牌號。在普鋼生產中，若目標鋼種含硅量要求較低，如生產普通碳素結構鋼，可能選用FeSi45進行微調；若鋼種對硅含量要求較高，如生產低合金高強度鋼，則可能選用FeSi75。硅鐵加入量根據(jù)鋼種目標成分、鋼水重量以及鋼水中原始硅含量通過計算確定。錳鐵：分為高碳錳鐵（碳含量6.0-7.0%，錳含量65-75%）、中碳錳鐵（碳含量1.0-1.5%，錳含量75-85%）和低碳錳鐵（碳含量≤0.5%，錳含量80-90%）。在普鋼冶煉中，根據(jù)鋼種對碳和錳含量要求選擇合適牌號。例如，對于一些對碳含量控制較嚴的普鋼，后期合金化可能選用低碳錳鐵；而對于普通碳素鋼，前期脫氧合金化可選用高碳錳鐵。錳鐵加入時間一般在脫氧后，根據(jù)出鋼情況分批加入鋼包內，確保其充分熔化并均勻分布在鋼水中。其他鐵合金：如鉻鐵、鉬鐵等，在生產特定低合金普鋼時使用。鉻鐵用于提高鋼的強度、硬度和耐腐蝕性，鉬鐵可提高鋼的高溫強度和淬透性。這些鐵合金價格相對較高，加入量需根據(jù)鋼種成分設計精確計算，在出鋼前準確加入鋼包，以保證合金化效果。所有原料在入廠時均需進行嚴格檢驗，檢驗項目包括化學成分分析、物理性能檢測（如粒度、塊度、密度等），確保符合相應標準及生產要求。對于不合格原料，需及時隔離并通知供應商處理，嚴禁投入生產。同時，各類原料應分類存放于干燥、通風良好的倉庫或料場，設置明確標識牌，注明原料名稱、批次、入庫時間、檢驗狀態(tài)等信息，防止混用。二、冶煉（一）轉爐冶煉裝料：先向轉爐內加入廢鋼，根據(jù)廢鋼加入量及轉爐容積，采用合理的裝料順序和方式，一般遵循“先輕后重、分散布料”原則，避免廢鋼集中堆積在爐底或爐壁，影響后續(xù)吹煉。廢鋼加入后，加入適量鐵水，鐵水與廢鋼的裝入比例根據(jù)鋼種、廢鋼質量及轉爐熱平衡計算確定，一般鐵水比在70-90%。在裝料過程中，同時加入適量的造渣材料（如石灰、白云石等），造渣材料加入量根據(jù)鐵水成分、鋼種目標成分以及冶煉經驗初步確定，后續(xù)在吹煉過程中根據(jù)爐渣情況進行調整。吹煉：裝料完畢后，降下氧槍開始吹煉。氧槍噴頭采用拉瓦爾型，氧氣壓力控制在0.8-1.5MPa，供氧強度一般為2.5-4.5m3/（min?t）鋼水。吹煉初期，氧槍槍位較高，一般距鋼液面1.2-1.8m，主要目的是利用氧氣流股的沖擊作用，使爐內鐵水、廢鋼及造渣材料迅速升溫，并促進硅、錳等元素的氧化，形成初期渣。隨著吹煉進行，硅、錳氧化基本結束，碳開始激烈氧化，此時逐漸降低氧槍槍位至0.8-1.2m，強化碳氧反應，提高脫碳速度。在吹煉過程中，通過觀察爐口火焰、爐渣情況以及副槍檢測等手段，實時判斷吹煉進程和鋼水成分、溫度變化。例如，爐口火焰由長而軟逐漸變短變亮，表明碳氧反應激烈程度在變化；爐渣顏色由棕褐色變?yōu)楹谏?，且流動性變好，說明爐渣堿度及氧化性在調整。根據(jù)判斷結果，及時調整氧槍槍位、供氧強度以及造渣材料加入量。吹煉過程中，還需注意爐渣的泡沫化現(xiàn)象，防止爐渣溢出。當爐渣中FeO含量過高、碳氧反應過于激烈時，容易產生嚴重泡沫渣，可通過適當降低氧槍槍位、加入適量白云石等措施進行調整。終點控制：吹煉接近終點時，通過副槍檢測鋼水溫度、碳含量等關鍵指標，根據(jù)鋼種目標成分及溫度要求進行微調。終點碳含量一般控制在目標值±0.02%范圍內，終點溫度根據(jù)鋼種不同在1600-1680℃之間。若終點碳含量或溫度不符合要求，可通過補吹氧氣、加入冷卻劑（如廢鋼、鐵礦石等）或提溫劑（如鋁粒、硅鐵等）進行調整。補吹氧氣時間一般不超過2分鐘，防止鋼水過氧化；加入冷卻劑或提溫劑時，需準確計算加入量，確保調整效果且不影響鋼水質量。終點控制還需關注鋼水中磷、硫含量，確保其符合鋼種標準。若終點磷、硫含量超標，可通過調整爐渣成分、進行爐外精煉等措施進一步處理。（二）電弧爐冶煉（部分普鋼生產采用）裝料：將廢鋼按一定比例和順序裝入電弧爐，一般分2-3批裝料。先裝入輕薄料，再裝入重廢鋼，最后在頂部覆蓋部分輕薄料，以利于電弧穩(wěn)定和爐料快速熔化。裝料過程中，可根據(jù)鋼種要求加入適量的造渣材料（如石灰、螢石等）和增碳劑（若鋼水碳含量需提高）。增碳劑一般選用優(yōu)質石墨電極碎，固定碳含量≥98%，粒度在1-5mm，加入量根據(jù)鋼水目標碳含量及廢鋼原始碳含量計算確定。熔化期：通電起弧后，采用高電壓、低電流操作，盡快建立電弧，使爐料開始熔化。隨著爐料熔化，逐步調整電壓和電流，提高輸入功率，加快熔化速度。在熔化過程中，適時吹氧助熔，氧氣壓力控制在0.6-1.2MPa，吹氧管插入爐料深度根據(jù)爐內情況確定，一般為300-500mm。同時，加入適量造渣材料，形成初期渣，覆蓋在鋼液表面，減少鋼液吸氣和散熱，促進爐內化學反應進行。熔化期要密切關注爐內爐料熔化情況，防止爐料搭橋、塌料等異常情況發(fā)生。若發(fā)生爐料搭橋，可通過調整電極位置、吹氧等方式進行處理；若發(fā)生塌料，要及時調整輸入功率，防止電極折斷。氧化期：爐料基本熔化完畢后，進入氧化期。此階段主要任務是脫碳、脫磷、去除氣體和夾雜物。向爐內吹入氧氣，同時加入鐵礦石、氧化鐵皮等氧化劑，提高鋼液中氧含量，促進碳、磷氧化。氧氣壓力一般為0.8-1.5MPa，供氧強度為0.5-1.5m3/（min?t）鋼水。氧化期通過控制合適的溫度（一般在1550-1650℃）、供氧強度以及造渣材料加入量，實現(xiàn)高效脫碳和脫磷。脫碳速度一般控制在0.03-0.06%/min，脫磷目標是將鋼水中磷含量降低至鋼種標準以下。在氧化期，要定期取鋼水樣分析成分，根據(jù)分析結果調整操作參數(shù)。同時，通過觀察爐渣顏色、泡沫情況以及爐口火焰等，判斷爐內反應進行程度。爐渣顏色由棕褐色變?yōu)楹谏遗菽S富，表明爐渣具有良好的氧化性和脫磷能力；爐口火焰明亮且有一定長度，說明碳氧反應正常。還原期：氧化期結束后，扒除大部分氧化渣，加入新的造渣材料（如石灰、螢石、鋁礬土等）和還原劑（如硅鐵、錳鐵、碳粉等），進行還原操作。還原期目的是降低鋼液中氧含量，調整鋼液成分，改善鋼液質量。通過向爐內加入還原劑，使爐渣中的FeO等氧化物被還原，降低爐渣氧化性，同時使鋼液中的氧含量降低。還原期爐渣堿度控制在2.5-3.5，爐渣顏色應為白色或淡灰色，表明爐渣具有良好的還原性。在還原期，要精確調整鋼液成分，根據(jù)鋼種目標成分加入適量鐵合金進行合金化。合金化過程中，要確保鐵合金充分熔化并均勻分布在鋼液中，可通過攪拌（如吹氬攪拌）等方式促進合金元素擴散。出鋼：當鋼液成分、溫度符合要求后，準備出鋼。出鋼前，檢查鋼包內襯狀況，確保無破損、脫落等情況。出鋼過程中，先向鋼包內加入適量脫氧劑（如鋁塊、硅鋁鋇鈣等），然后將鋼液快速倒入鋼包。出鋼時間一般控制在3-5分鐘，避免出鋼時間過長導致鋼液吸氣和二次氧化。在出鋼過程中，可進行鋼包內合金化操作，將部分鐵合金在出鋼過程中加入鋼包，利用出鋼時鋼液的沖擊力使合金快速熔化并均勻分布。出鋼完畢后，對鋼包進行加蓋保溫，減少鋼液溫降，為后續(xù)爐外精煉創(chuàng)造良好條件。在冶煉過程中，無論是轉爐還是電弧爐，都要對爐襯進行維護。定期檢查爐襯侵蝕情況，采用噴補、砌筑等方式對侵蝕嚴重部位進行修復。噴補材料一般選用與爐襯材質相近的耐火材料，通過專門的噴補設備將噴補料噴射到爐襯受損部位。砌筑時，要選擇合適的耐火磚，嚴格按照砌筑工藝進行施工，確保爐襯修復質量，延長爐襯使用壽命，降低生產成本。同時，要對冶煉過程中的廢氣、廢水、廢渣等進行環(huán)保處理。廢氣通過除塵、脫硫、脫硝等設備進行凈化處理，達標后排放；廢水經沉淀、過濾、中和等工藝處理后，可循環(huán)利用或達標排放；廢渣可進行綜合利用，如用于建筑材料生產等，實現(xiàn)資源的合理利用和環(huán)境友好生產。三、精煉（一）鋼包吹氬吹氬設備與工藝參數(shù)：在鋼包底部安裝透氣磚，通過氬氣管道將氬氣輸送至鋼包內。氬氣純度要求≥99.99%，吹氬壓力根據(jù)鋼包容量及鋼水溫度等因素確定，一般在0.1-0.5MPa。吹氬流量在精煉初期較大，一般為50-100L/min，目的是促進鋼水成分和溫度均勻化，同時有利于夾雜物上浮；在精煉后期，吹氬流量適當減小至20-50L/min，防止鋼水過度翻騰導致吸氣和二次氧化。吹氬時間根據(jù)鋼種及精煉要求確定，一般為10-30分鐘。操作要點與質量控制：在吹氬前，檢查透氣磚是否暢通，氬氣管道有無