1、煉鋼過程，胡育新，2010年11月。如上所述，唐山劍龍煉鋼廠目前每年生產(chǎn)約200萬噸粗鋼。主要冶煉鋼種有：冷軋鋼08AL、深沖鋼SPHD、汽車大梁鋼JL510L、石油管線鋼X42、J55、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195、Q195L、Q215、Q235、Q345B。有兩臺(tái)60噸轉(zhuǎn)爐、一臺(tái)鐵水預(yù)處理爐、一臺(tái)LF爐、一臺(tái)規(guī)格為173*130mm、185*130 mm的五機(jī)五流方坯連鑄機(jī)和一臺(tái)主要生產(chǎn)規(guī)格為455mm的兩機(jī)兩流板坯連鑄機(jī)目前主要生產(chǎn)規(guī)范有：唐山劍龍煉鋼廠生產(chǎn)工藝流程圖：如上所述，第一節(jié)概述，鐵水預(yù)處理是指高爐鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐前去除部分雜質(zhì)的預(yù)處理過程。它包括預(yù)脫硫、預(yù)脫硅和預(yù)脫磷。其中，鐵水預(yù)脫硫

2、是最早開發(fā)成熟的工藝，我廠鐵水預(yù)處理采用粉末噴涂(鈍化鎂粉)脫硫工藝。鐵水預(yù)處理，鐵水脫硫工藝示意圖：鐵水預(yù)處理，噴粉脫硫工藝，噴粉脫硫工藝示意圖：鐵水預(yù)處理，脫硫原理，硫可以溶解在鐵水中形成無限溶液。然而，在工業(yè)生產(chǎn)中，鋼鐵中的硫含量約為0.0010.1%。人們普遍認(rèn)為硫以元素狀態(tài)溶解在液態(tài)鐵中。鋼鐵冶煉脫硫是形成穩(wěn)定的硫化物，可以順利地從鋼或鐵水中分離出來。脫硫的基本反應(yīng)方程式如下：MgS(G)S=MgS(S)G=-427367 180.67T鐵水爐外噴粉脫硫脫硫劑分為三類：石灰脫硫劑、電石脫硫劑和鎂脫硫劑，可單獨(dú)使用或組合使用，往往能取得較好的冶金效果。鐵水預(yù)處理第一部分，表1-1各脫硫

3、劑的相對(duì)脫硫能力及平衡硫含量(1350)，鐵水預(yù)處理第一部分，鎂與硫有很強(qiáng)的親和力，是一種非常有效的脫硫劑，據(jù)計(jì)算，在1350時(shí)，用鎂脫硫的平衡硫含量為1.610-6。我廠使用的鎂脫硫劑脫硫能力強(qiáng)，反應(yīng)速度快，適用于處理大量鐵水，可達(dá)S0.005，渣量小，渣帶鐵損和熱損小，環(huán)境污染小，無需提前除渣；鈍化鎂顆粒在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中是安全的。鐵水預(yù)處理第一部分，噴粉脫硫工藝第二部分，噴粉脫硫工藝示意圖：鐵水預(yù)處理第一部分，鐵水預(yù)處理脫硫是鐵水預(yù)處理工藝中最重要的環(huán)節(jié)，其優(yōu)點(diǎn)是：1)有利于穩(wěn)定高爐造渣系統(tǒng)，節(jié)約能耗；2)確保煉鋼吃精料，有利于鋼材結(jié)構(gòu)改革和提高質(zhì)量。3)有利于優(yōu)化鋼鐵冶金的全過程。第一

4、部分鐵水預(yù)處理，冶煉鋼鐵對(duì)鐵水預(yù)處理的要求1。必須保證鐵水預(yù)處理產(chǎn)量滿足煉鋼需要；2.確保鐵水預(yù)處理的生產(chǎn)節(jié)奏滿足鋼鐵生產(chǎn)的需要；3.要求鐵水預(yù)處理后的鐵水含硫量滿足煉鋼的需要。第一部分是鐵水預(yù)處理?；旌掀鞯闹饕δ苁莾?chǔ)存熱金屬，通過將氣體注入混合器來加熱熱金屬?；旌掀魇歉郀t和轉(zhuǎn)爐之間的緩沖器，以避免在煉鋼或煉鐵過程中發(fā)生一些相互影響生產(chǎn)的事故。目前，唐山劍龍有兩臺(tái)攪拌機(jī)，每臺(tái)名義噸位為600噸，可儲(chǔ)存1000多噸鐵水。在第一部分，第二部分是頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐。轉(zhuǎn)爐的主要形式是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，國外稱之為轉(zhuǎn)爐(1952年，奧地利的林茨和唐納維茨先后建成了30噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐車間和轉(zhuǎn)爐煉鋼廠頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐的主

5、要冶金特性如下：(1)爐渣氧化明顯減少；(2)鋼液中殘留錳量明顯增加；(3)脫磷和脫硫反應(yīng)非常接近平衡，磷和硫的分布系數(shù)較高；(4)均衡噴吹，減少噴濺，提高金屬收得率；兩個(gè)頂部和底部組合吹轉(zhuǎn)爐。公稱容量：60噸，出鋼能力：66噸，第二節(jié)煉鋼原料，(1)主要原料：鐵水、廢鋼、生鐵塊。(2)輔助原料：造渣劑(活性石灰、輕燒白云石、生白云石、螢石、合成造渣劑、錳礦等)。)；冷卻劑(廢鋼、生鐵塊、鐵礦石、燒結(jié)礦、鐵鱗、生白云石等。)。(3)鐵合金：錳鐵、硅鐵、硅錳合金、鋁鐵、磷鐵、鉻鐵、銅鎳鐵、鈮鐵等。(4)其他材料：增碳劑、氧氣、氮?dú)?、氬氣、濺渣劑等。第二部分是頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，第三部分是煉鋼的基本任務(wù)

6、，即在給定的原料條件下，根據(jù)鋼種成分要求，冶煉出成分合格、溫度適宜的鋼水。(1)脫碳：通常情況下，鐵水中的碳含量較高，因此應(yīng)通過氧化反應(yīng)將碳減少到煉鋼物種的規(guī)定范圍內(nèi)。(2)提高溫度，為了保證出鋼后鋼水的順利澆注，應(yīng)通過金屬氧化釋放的熱量(化學(xué)熱)將鋼水加熱到要求的溫度(3)去除有害物質(zhì)如磷、硫等。磷會(huì)引起鋼的冷脆性，硫會(huì)引起鋼的熱脆性(4)除去氣體和雜質(zhì)，(氫，氧，氮)和非金屬夾雜物(氧化物，硫化物，氮化物等)。)在鋼材中直接影響鋼材的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，進(jìn)而影響其成品后的力學(xué)性能和金相組織。(5)脫氧和合金化。在煉鋼過程中，由于脫碳反應(yīng)的需要，必須向鋼水供氧，這就不可避免地使鋼中含有更多的

7、氧氣，無論是氣體還是氧化物。(2)供氧系統(tǒng)：恒壓變槍位(常用)；恒定槍位變換；可變電壓和槍位。(3)造渣系統(tǒng)：單渣運(yùn)行；雙渣操作(對(duì)于磷含量較高的鐵水)；殘余爐渣操作。(4)溫度系統(tǒng)：合適的工藝溫度和終點(diǎn)溫度。(5)脫氧合金化：沉淀脫氧(加入鋼水中)；擴(kuò)散脫氧；(添加到爐渣中)；復(fù)合脫氧。第二部分是頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，吹煉過程中金屬和爐渣成分及溫度的變化，吹煉早期：指硅和錳的氧化階段。中吹期：指碳氧化階段。終點(diǎn)控制：拉碳時(shí)，保證磷、硫的含量和溫度滿足鋼種的出鋼要求；綜上所述，要精煉一爐鋼，必須先造渣，這樣碳才能滿足鋼種的要求，硫、磷等有害元素才能去除，合格的出鋼溫度才能調(diào)整。同時(shí)，要組織好出鋼、脫氧

8、和合金化，確?；瘜W(xué)成分滿足鋼種要求。裝料制度是指轉(zhuǎn)爐的合理裝料量和鐵水與廢鋼的適當(dāng)比例。裝載量過大或過小，直接影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。負(fù)荷過大導(dǎo)致結(jié)渣困難，噴濺嚴(yán)重，不僅降低了金屬產(chǎn)量和爐襯壽命，還延長了冶煉時(shí)間；負(fù)荷過小不僅影響產(chǎn)量，還會(huì)使熔池深度變淺，加深氧氣流對(duì)爐底的沖擊，過早損壞爐底，甚至造成燒穿爐底的熔窯事故。供氧系統(tǒng)，供氧系統(tǒng)是指最合理地將氧氣流注入熔池，使氧氣流與熔液之間的物理化學(xué)反應(yīng)有良好的條件。研究內(nèi)容包括供氧強(qiáng)度、供氧壓力、槍位和噴嘴結(jié)構(gòu)。目的是保證正常供氧和造渣，使鐵水中的一些碳、硅、錳等元素均勻氧化，放熱升溫，熔化早期渣和處理渣，去除有害元素硫和磷.同時(shí)，在一定的爐容比條件下

9、，要盡可能提高供氧強(qiáng)度和冶煉強(qiáng)度，縮短冶煉時(shí)間，提高生產(chǎn)率，減少噴濺，使冶煉過程正常進(jìn)行，提高金屬產(chǎn)量，降低溫度損失。造渣系統(tǒng)是研究造渣方法、加入爐渣的種類、時(shí)間和數(shù)量，以及如何快速造渣，從而最大限度地去除鋼水中的硫和磷，緩解冶煉過程中造渣速度和脫碳速度之間的矛盾，在很短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出具有一定堿度和氧化鐵含量、合適粘度和數(shù)量的爐渣的一項(xiàng)操作技術(shù)。爐渣在冶煉過程中的作用：轉(zhuǎn)爐爐渣必須保證足夠的堿度和流動(dòng)性，以去除熔融金屬中的硫和磷；耐火材料的侵蝕程度最小；為分散金屬液滴的脫碳創(chuàng)造有利條件；作為熱量損失的保護(hù)層，避免氧氣流對(duì)熔池的強(qiáng)烈沖擊，減少熱量損失和金屬飛濺；它還可以防止鋼水從大氣中吸收N2和

10、H2O等有害氣體。爐渣用于強(qiáng)烈地清洗鋼水，以吸收外來的和內(nèi)部的細(xì)小非金屬夾雜物。溫度系統(tǒng)是煉鋼過程中熱化學(xué)和溫度控制的研究，溫度控制主要是指過程溫度和終點(diǎn)溫度的控制。如果出鋼溫度過低，會(huì)造成鋼包凍結(jié)、連鑄和返爐等事故；出鋼溫度過高往往會(huì)增加鋼中的氣體含量和夾雜物含量，從而影響鋼的質(zhì)量。因此，控制終點(diǎn)溫度是轉(zhuǎn)爐煉鋼操作的重要環(huán)節(jié)之一。如果工藝溫度過高或過低，會(huì)直接影響造渣速度和脫碳速度的關(guān)系，控制不當(dāng)會(huì)造成噴濺，增加鐵的燒損，降低爐齡。此外，過程溫度的控制是實(shí)現(xiàn)理想最終溫度的關(guān)鍵。終點(diǎn)控制，終點(diǎn)控制主要指終點(diǎn)的溫度和成分控制。在爐內(nèi)供氧造渣后，鐵水經(jīng)歷了一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)鐵水冶煉后達(dá)到要求

11、的鋼種時(shí)，稱為“終點(diǎn)”。終點(diǎn)特征如下：(1)鋼中的碳含量達(dá)到鋼種的控制范圍；鋼中硫和磷的含量低于規(guī)范下限要求的值。終點(diǎn)溫度可以達(dá)到保證順利鑄造的溫度。冶煉終點(diǎn)主要根據(jù)鋼水中碳、硫、磷的含量和溫度來確定。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中為一系列氧化反應(yīng)向熔池提供大量氧氣，同時(shí)一部分氧氣溶解在鋼水中。如果在出鋼過程中不進(jìn)行脫氧，隨著澆鑄過程中溫度的降低，鋼水將被碳再次氧化，產(chǎn)生的一氧化碳?xì)馀輰⒃诎迮髦挟a(chǎn)生皮下氣泡。此外，鋼中的氧會(huì)使鋼變脆，降低其塑性，因此脫氧應(yīng)在冶煉結(jié)束時(shí)進(jìn)行。從鋼水中除去氧氣的過程叫做“脫氧”。合金化：在煉鋼結(jié)束時(shí)，根據(jù)規(guī)定的鋼種成分范圍，加入一定量的合金元素，稱為合金化。脫氧和合金化

12、在煉鋼過程中同時(shí)完成。轉(zhuǎn)爐爐襯的維護(hù)和轉(zhuǎn)爐的壽命是衡量一個(gè)鋼鐵廠技術(shù)水平的重要指標(biāo)，直接影響煉鋼的生產(chǎn)和成本。轉(zhuǎn)爐爐襯損壞原因：1。機(jī)械動(dòng)作。加入廢鋼和加入鐵水對(duì)爐襯的沖擊和侵蝕，爐氣和爐液流動(dòng)對(duì)爐襯的侵蝕和磨損，爐口結(jié)渣造成的機(jī)械損傷。2.高溫。高溫會(huì)軟化和熔化襯里表面。3.化學(xué)腐蝕。高溫爐渣和爐氣對(duì)爐襯的氧化和化學(xué)侵蝕嚴(yán)重。4.襯里剝落了。溫度急冷急熱導(dǎo)致爐襯磚剝落；以及爐襯磚本身礦物成分分解引起的剝落。提高轉(zhuǎn)爐壽命的措施，采用濺渣護(hù)爐，充分發(fā)揮護(hù)爐效果濺渣護(hù)爐技術(shù)是近年來為提高爐齡而發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。濺渣護(hù)爐技術(shù)的基本原理是調(diào)整轉(zhuǎn)爐出鋼后殘余端渣的成分，利用MgO含量達(dá)到飽和或過飽和

13、的端渣，通過高壓吹氮在爐襯表面形成高熔點(diǎn)濺渣層。該濺渣層具有良好的耐蝕性，可減少煉鋼過程中爐襯的機(jī)械磨損。第二部分為頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，第五部分為出渣法、渣球法，第三部分為外精煉法，大致可分為以下五類：(1)真空脫氣；(2)鋼包精煉；(3)鋼包吹氬；(4)鋼包噴粉；(5)送絲技術(shù)。我廠爐外精煉設(shè)備為60噸鋼包精煉爐。第一節(jié)總結(jié)了第二節(jié)LF精煉爐的基本功能：(1)鋼水成分和溫度均勻；(2)精確控制鋼水的成分和溫度；(3)脫氧和脫硫；(4)脫氣；(5)去除鋼中的夾雜物；(6)夾雜物形態(tài)的控制；(7)特殊元素的合金化。第三部分是爐外精煉。LF精煉工藝的主要操作是：(1)喂鋁線操作，根據(jù)鋼水中酸溶鋁的要求和

14、鋼水中的氧含量來確定喂鋁量；(2)考慮埋弧加熱、脫硫和夾雜物吸附的造渣操作；(3)考慮吹氬和攪拌操作，以防止吸氣、夾渣和加速夾雜物的去除；(4)考慮溫度目標(biāo)控制的電源運(yùn)行；(5)考慮最低成本的鋼水成分微調(diào)操作。第三部分是爐外精煉，第三部分是鋼包精煉爐的主要設(shè)備。鋼包爐由以下主要設(shè)備組成：機(jī)械設(shè)備(包括爐下的鋼包車、爐蓋及其升降裝置、電極臂及其升降裝置、電極座及測(cè)溫取樣裝置等。)；液壓設(shè)備(包括液壓缸等。)；送絲機(jī)；鋼包底部吹氬裝置；電極延伸裝置；散裝物料進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)備；除塵系統(tǒng)設(shè)備；電源和電氣控制系統(tǒng)設(shè)備；儀器設(shè)備。第三部分是爐外精煉。LF精煉的作用和目的。其功能是使鋼水的成分和溫度完全均勻化，

15、去除夾雜物，提高鋼水的純度，并微調(diào)成分。LF爐精煉時(shí)，鋼水成分偏析很小，因此成分可以控制在很小的范圍內(nèi)，鋼包內(nèi)鋼水溫度偏差可以通過吹氬攪拌控制在5。鋼水溫度符合連鑄工藝要求；處理時(shí)間滿足多爐連鑄的要求；配料的微調(diào)可以確保產(chǎn)品有合格的配料，并實(shí)現(xiàn)最低的成本控制；鋼水純度能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求；平衡物流的手段；取消電爐還原期。第3部分：爐外精煉，LF鋼包爐主要設(shè)備圖，第4節(jié)：LF工藝流程，第3部分：爐外精煉，LF工藝流程圖，第1節(jié)：連鑄是指將高溫鋼水連續(xù)澆注到一個(gè)或幾個(gè)帶有假錠頭的模具中，強(qiáng)制水冷和二次水冷。連鑄用鋼被稱為連鑄用鋼，它在行走時(shí)被冷卻，并在鑄坯完全凝固后被切割成一定尺寸的坯段。我廠的連鑄機(jī)由一臺(tái)兩機(jī)兩流板坯連鑄機(jī)和一臺(tái)五機(jī)五流小方坯連鑄機(jī)組成。連鑄機(jī)的基本參數(shù)如下：第四部分連鑄，1。板坯連鑄機(jī)基本參數(shù)：型號(hào)：立式彎曲連鑄機(jī)弧半徑：6000毫米；機(jī)器流程：22流程區(qū)間：4700mm彎曲：8點(diǎn)彎曲和矯直：6點(diǎn)矯直連鑄機(jī)長度：1