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1、鋼鐵公司轉(zhuǎn)爐煉鋼原料裝入復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底部供氣制度 編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: 一裝 料轉(zhuǎn)爐煉鋼原料及裝入制度 1. 原料 鋼水及部分配用廢鋼1.1 鐵水一般占裝入量的70%以上A； 對鐵水溫度的要求鐵水溫度的高低，標志其物理熱的多少，溫度高則能保證物理和化學(xué)熱，增加廢鋼配加量，轉(zhuǎn)爐吹爐順行，降低轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)成本，一般保證在12501300以上。B； 對鐵水成分的要求（1）含硅量以0.5%0.8%為宜。低則不能正常吹爐，石灰溶解困難，渣量較小，不利除硫和磷，金屬飛測嚴重，影響成材率。高則增加造渣材料的消耗，按理論計算，每2、增加0.1%，吹爐1t鐵水則多增2kg二氧化硅，6kg石灰渣量增加8kg;（2）鐵水含量大多底于0.3%。提高含量主要方法是配加錳礦石，但產(chǎn)生煉鐵焦比升高和生產(chǎn)率下降，因鐵水中含錳量超過1%時，爐渣太稀，不利于吹爐;（3）鐵水含磷量應(yīng)小于0.15%0.2%，最高不能超過0.4%，否則會導(dǎo)致鋼生產(chǎn)“冷脆”現(xiàn)象。如果含量過高，則應(yīng)采用雙渣發(fā)冶煉。應(yīng)采用控制煉前的選礦，配料措施來降低含磷量;（4）鐵水的含硫量一般應(yīng)低于0.04%0.05%，含量超標，鋼易產(chǎn)生“熱脆”現(xiàn)象，冶煉前的預(yù)脫硫處理經(jīng)濟有效。表1-1 國內(nèi)一些鋼廠的鐵水成分 %元素wSiwMnwPw SwvWTi首鋼0.40.650.400.3、700.200.00.05上鋼一廠0.51.000.300.600.650.040.07武鋼0.50.800.300.150.02馬鋼0.51.000.400.070.20.30攀鋼1.250.300.500.10.300.00.070.20.600.501.2 廢鋼它是轉(zhuǎn)爐煉鋼的另一種金屬爐料，作用為冷卻劑消耗富余熱量，調(diào)控熔池溫度。基本要求：情結(jié)、少銹、無混雜、不含有色金屬，單重波動范圍為1502000kg。2轉(zhuǎn)爐的裝入制度制度包括：裝入量、廢鋼、裝料順序。2.1 裝入量的確定 定量裝入法; 定深裝入法; 分階段定量裝入法。表1-2 國內(nèi)一些轉(zhuǎn)爐的熔池深度表裝入量/t5080100200熔4、池深度/mm1050119012501650表1-3 國內(nèi)一些鋼廠轉(zhuǎn)爐爐容比廠名天鋼上鋼太鋼武鋼本鋼攀鋼鞍鋼轉(zhuǎn)爐容量/t爐容比/m3.t-1200.85300.98500.97501.051200.911200.901500.86表1-4 太原鋼廠原50噸轉(zhuǎn)爐裝入制度爐齡1205050錠型/t5.57.05.57.05.57.0支數(shù)8697108裝入量/t514956.555.562.563.5熔池深度/mm92090095010009501000920104092010402.2 廢鋼比 廢鋼的加入量占金屬料裝入量的百分比成為廢鋼比。管理水平及冶煉品種不同，廢鋼比大多波動在10%30%之間。5、2.3 裝料順序 一般情況下是先加廢鋼后兌鐵水。在爐役后期, 爐襯較薄, 為免受廢鋼直接沖擊, 在確認廢鋼干燥及爐渣已倒凈或已加入石灰稠化的前提下, 可先兌鐵水后加廢鋼。二供 氧氧在鋼、渣兩相中的溶解符合分配定律，即定溫下平衡二者之比為一常數(shù)。 （1-1） （1-2）1. 熔池內(nèi)氧的來源1.1 吹入氧氣直接吹氧是煉鋼中向熔池供氧的主要方法。目前主要是工業(yè)制氧，其含氧量不得低于98.5%，水分不能超過3g/m3。供氧的主要內(nèi)容為如何合理地向熔池吹氧。轉(zhuǎn)爐的主要原料為鐵水，含碳量高達4.0%以上。電爐主要原料是廢鋼，工作氧壓為0.41.0MPa。1.2加入鐵礦石和氧化鐵皮 鐵礦石主要有： 赤鐵礦;6、 磁鐵礦; 氧化鐵皮是鍛鋼和軋鋼過程中從鋼錠或鋼坯上剝落下來的碎鐵皮, 又稱為鐵鱗。電爐煉鋼中,加礦氧化僅是向熔池供氧的輔助手段;氧氣煉鋼中,鐵礦石和氧化鐵皮則是作為冷卻劑或造渣劑使用。1.3 爐氣供氧由化合物解壓的概念可知,如煉鋼爐內(nèi)爐氣中氧的分壓,大于渣中氧化亞鐵的分解壓,同時又大于鋼液中氧化鐵分解壓,即: (1-1) 在氧氣精煉過程中,爐內(nèi)具備了爐氣向熔池傳氧條件,氣相中的氧氣會不斷地傳入熔渣和鋼液。2雜質(zhì)元素的氧化方法雜質(zhì)元素指的是鋼液中的硅、錳、碳、磷等其他元素。在目前吹氧煉鋼中。供氧方式為 直接氧化; 間接氧化;液中的氧再與其中的雜質(zhì)元素作用而發(fā)生的氧化反應(yīng)：（1） 在氧氣射流作用7、區(qū)鐵被氧化 (2-1)（2） 渣中的氧化亞鐵擴散進入鋼液 (2-2)（3） 熔入鋼液的氧氣與雜質(zhì)元素發(fā)生反應(yīng) (2-3) (2-4) (2-5) (2-6) (2-7)鋼液中錳的氧化反應(yīng)為 (2-8)3. 轉(zhuǎn)爐的供氧制度直接氧化它指的是熔池的氧氣直接與鋼液中雜質(zhì)元素作用而發(fā)生的氧化反應(yīng)。雜志元素的直接氧化反應(yīng)在熔池中氧化射流作用區(qū)或射流破碎成小氣泡卷入金屬內(nèi)部。間接氧化它指吹入熔池的氧氣先將鋼液中鐵元素氧化成氧化亞鐵，并按分配定律部分地擴散進入鋼液，渣中氧化亞鐵擴散進入鋼液，然后溶解到鋼中的氧氣與其他雜質(zhì)反應(yīng)。 供氧強度它指單位時間內(nèi)向每噸金屬供給的標氧氣量的多少。 (3-1)表3-1 各元素8、的氧化量項目wCwSiwMnwPWFe金屬原料成分3.700.700.400.20終點鋼液成分0.20各元素氧化量3.500.700.200.181.30表3-2 各元素氧化時耗氧量元素氧化量氧化產(chǎn)物耗氧量C35.0CO2COSi7.0SiO2Mn2.0MnOP1.80P2O5Fe13.0FeO共計58.83.2.2 供氧壓力氧氣的壓力是轉(zhuǎn)爐煉鋼中供氧操作的一個重要參數(shù)。對同一氧槍而言，提高氧氣壓力是指轉(zhuǎn)爐車間內(nèi)氧氣壓力測定點的表壓值。又稱為使用壓力，以表示，使用壓力與噴頭前壓力間的關(guān)系為： (3-2)(1) 槍位及其控制槍位指氧槍噴頭至平靜熔池液面的距離。槍位高低不僅與熔池內(nèi)鋼液環(huán)流運動的強9、弱有直接關(guān)系，而且對爐內(nèi)傳氧情況有重要影響。a. 槍位與熔池內(nèi)鋼液環(huán)流的關(guān)系轉(zhuǎn)爐煉鋼中，高壓超音速的氧氣射流連續(xù)不斷沖擊熔池，在熔池中央沖出一個“凹坑”，稱為沖擊深度，坑口面積被稱為氧氣射流的沖擊面積。與此同時，到達坑底的氧氣射流形成反射流，通過與鋼液間的摩擦力引起熔池內(nèi)的鋼液進行環(huán)流運動，逐形成反射流的運動改善了爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)條件，對冶煉過程具有重要意義。吹煉中，采用低槍位和高氧壓的吹氧操作稱為硬吹。反之，采用高槍位或低氧壓的吹氧操作稱為軟吹。吹氧操作分三種類型： 恒氧壓變槍位操作； 恒槍位變氧壓操作； 變槍位變氧壓操作。b. 槍位對爐內(nèi)傳氧的影響直接傳氧： 通過金屬液滴直接傳氧； 通10、過乳濁液直接傳氧；間接傳氧：它指吹入爐內(nèi)的氧氣經(jīng)熔渣傳入鋼液的傳氧方式。 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的底部供氣制度a. 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐簡介1979年開始研究，近年普及，鋼種已達200多個，按氣體性質(zhì)可分為：底吹惰性氣體，底吹氧氣或石灰粉； 復(fù)合吹煉的基本工藝與原理保持頂吹同過再配合低吹，可改善熔池攪拌情況，促進金屬與爐渣間的平衡，過程平穩(wěn),時間短。工藝操作一致。底吹氣體種類選用要以鋼種質(zhì)量要求氣體來源和價格而定。其總量不能大于頂吹氣體的5，供氣壓力在0.5MPa以上，供氣強度為0.010.15。 復(fù)合吹煉的冶金效果復(fù)合吹煉終點時鋼液殘錳量較高，基本消除了熔池內(nèi)成分與溫度不均勻的現(xiàn)象。加速雜質(zhì)元素的氧化，減輕吹煉中的噴11、濺，冶煉過程平穩(wěn)迅速。CO的二次燃燒率提高6左右，熱效（爐子）提高，經(jīng)濟效果顯著。三脫磷1磷對剛性能影響1.1 鋼中磷的危害易產(chǎn)生“脆冷”現(xiàn)象，使鋼的塑性和沖擊韌性大為降低。鋼中磷的含量限制，普碳鋼：；優(yōu)質(zhì)碳素鋼：；高級優(yōu)質(zhì)鋼：1.2鋼中磷的有益作用磷有時可在某些鋼中當作合金元素使用，含磷量達到0.08左右可增加低碳鍍錫薄板強度。MnPRe鋼，含磷高達0.08%0.13，Y15Pb鋼含磷0.09。2脫磷反應(yīng)氧化脫磷，還原性去磷；2.1 氧化脫磷使磷氧化生成進入爐渣，并固定其中。2.1.1 鋼中磷和氧氣反應(yīng)的可能性鋼中磷和氧氣反應(yīng)有下列幾種：a. 直接氧化 (2-1)b. 磷與鋼中氧反應(yīng) (2-12、2) (2-3)2.1.2 爐渣脫磷渣中的()被氧化，反應(yīng)式為： (2-4)進入爐渣的和結(jié)合成磷酸鐵鹽： (2-5)上述反應(yīng)式也可寫成： (2-6)在實際生產(chǎn)中，隨著石灰的熔化，爐渣的堿度逐漸升高，渣中游離的逐漸增加，其置換反應(yīng)為： (2-7)或 (2-8)所以，堿性氧化渣脫磷總反應(yīng)式為： (2-9)或 (2-10)2.1.3 爐渣脫磷反應(yīng)的平衡常數(shù) (2-11)啟普曼研究認為爐渣脫磷平衡常數(shù)與溫度之間的關(guān)系為： (2-12)溫克勒將上式中的換算成，得出： (2-13) 爐渣成分的影響 其影響主要反映在渣中（）含量和爐渣堿度上，脫磷的首要條件依靠渣中的（），而（）是脫磷的充分條件。但在爐渣中（）和（）含量不能任意提高，其間有個恰當比值，常壓下及溫度為1600C時，B3.0以后再提高堿度對脫磷基本上不再發(fā)生作用。