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转炉脱氧合金化过程在哪里完成

发布时间:2023-01-06 22:03:02

Ⅰ 转炉吹炼过程中各元素的氧化过程及特征

氧气顶吹转炉炼钢的吹氧时间仅仅是十几分钟,在这短短的时间内要完成造渣、脱碳、脱磷、脱硫、去气、去除非金属夹杂物及升温等基本任务。
由于使用的铁水成分和所炼钢种的不同,吹炼工艺也有所区别。一炉钢的吹炼过程: 1)吹炼前期20%时间里,Fe、Si、Mn元素即被大量氧化,而且Si、Mn的含量降到很低,几乎为痕迹量(一般0.01%以下为痕量,0.01~1%为微量)。继续吹炼,它们不再氧化。其反应式如下:
[Fe]+ {O2}=(FeO)
2(FeO)+ {O2}=(Fe2O3)
(Fe2O3)+[Fe]=3(FeO)
[Si]+{O2}=(SiO2)
[Si]+2(FeO)={SiO2}+2[Fe]
(SiO2)+2(CaO)=(2CaO•SiO2)
[Mn]+ {O2}=(MnO)
[Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe]
[Mn]+[O]=(MnO)

Fe、Si、Mn的氧化均为放热反应。在碱性操作条件下,冶炼后期硅含量为痕迹量;冶炼的中、后期有回锰现象,为吸热反应,反应式如下:
(MnO•SiO2)+2(Ca0)=(2Ca0•SiO2)+(MnO)
(MnO)+[Fe]=[Mn]+(FeO)
(2)Si、Mn被氧化的同时,碳也被少量氧化,当Si、Mn氧化基本结束后,炉温达到1450℃以上时,碳的氧化速度迅速提高。吹炼后期,脱碳速度又有所降低,反应式如下:
[C]+ {O2}={CO}
[C]+(FeO)={CO}+[Fe]
[C]+[O]={CO}
在碳氧反应中除了与渣中FeO的反应是吸热外,都是放热反应。冶炼中期碳氧反应速度最快。
(3)吹炼一开始,由于硅的迅速氧化,使渣中 (SiO2)高达20%。又因为石灰的逐渐渣化,渣中CaO的含量不断地升高。当硅的氧化基本结束后,渣中SiO2的含量又有所下降。炉渣碱度随石灰的渣化而迅速提高。
(4)渣中 (TFe)在开吹后不久,就可以达到20%~30%。随着脱碳速度的提高,渣中 (TFe)逐渐降低,吹炼后期又有所升高。
(5)由于碱性氧化性炉渣的迅速形成,大约在吹炼的40%时间内,磷已降至0.02%。脱P反应如下:
2[P]+5(Fe0)+3(CaO)=(3CaO•P2O5)+5[Fe]
2[P]十5(FeO)+4(CaO)=(4CaO•P2O5)+5[Fe]
脱磷反应为放热反应。冶炼的中、后期若温度过高,也会发生回磷,脱氧合金加入不当也会发生回磷现象。其反应式如下:
(4CaO•P2O5)+2(SiO2) = 2(2CaO•SiO2)+(P2O5)
2(P2O5)+5[Si]=5 (SiO2)+4[P]
(P2O5)+5[Mn] = 5(MnO)十2[P]
3(P2O5)+10[Al]=5 (Al2O3)+6[P]
硫在开吹后下降不明显,在吹炼中、后期,高碱度活性渣形成后,温度升高才得以脱除。其反应式如下:
[FeS]+(CaO)=(FeO)+(CaS)
[FeS]+(MnO)=(FeO)+(MnS)
(CaS)+3(Fe2O3)={SO2}+6(Fe0)+(CaO)
(CaS)+ {O2}= {SO2}+(CaO)
(6)渣中MgO含量的变化与是否采用白云石或菱镁矿造渣工艺有关。如果加白云石或菱镁矿,还与加入的数量有关。图3-2是30t转炉吹炼过程渣中Mg0含量的变化情况。可以看出,未加白云石时,从开吹至7min左右Mg0含量逐渐上升,7至13minMg0变化不大,后期由于渣量的增加,MgO含量略有下降,这说明吹炼的前7min,初期酸性熔渣对炉衬的侵蚀较大,渣中Mg0含量增加。当加入800kg白云石造渣后,前期Mg0波动不大,后期Mg0上升后又下降。由此可见,由于加入了白云石造渣,保持一定Mg0含量,在冶炼过程中能减轻熔渣对炉衬的侵蚀。

图3-2 吹炼过程中炉渣中MgO含量的变化(30t转炉)
1-加白云石;2-未加白云石
(7)由于铁水中各元素氧化放出热量,熔池温度升高。元素的氧化速度与熔池的升温速度是一致的,但是由于吹炼过程还要加冷却剂,熔池的实际升温情况与冷却剂加入的种类、数量、时间以及其他因素有关。吹炼过程中熔池需要升温400~500℃。
根据一炉钢吹炼过程中金属成分、炉渣成分、熔池温度的变化规律,吹炼过程大致可以分为以下3个阶段:
(1)吹炼前期。吹炼前期也称硅锰氧化期。兑入铁水加废钢后,供氧的同时加入大部分造渣料。吹炼前期的任务是早化渣,多去磷,均匀升温。这样不仅对去除P、S有利,同时又可以减少熔渣对炉衬的侵蚀。为此,开吹时必须有一个合适的枪位,能够加速第一批渣料的熔化,及早形成具有一定碱度、一定TFe和MgO含量并有适当流动性和正常泡沫化的初期渣。
当Si、Mn氧化基本结束,第一批渣料基本化好,碳焰初起时,加入第二批渣料。第二批渣料可以一次加入,也可以分小批多次加入。
(2)吹炼中期。吹炼中期也称碳的氧化期,由于碳激烈氧化,渣中TFe含量往往较低,容易出现熔渣“返干”现象,由此而引起喷溅。在这个阶段内主要是控制碳氧反应均衡进行,在脱碳的同时继续去除P和S。操作的关键仍然是合适的枪位。这样不仅对熔池有良好的搅拌,又能保持渣中有一定的TFe含量,并且还可避免熔渣严重的“返干”和喷溅。
(3)终点控制。终点的任务是在拉准碳的同时确保钢中P、S含量合乎要求;钢水温度达到所炼钢种要求的范围;控制好熔渣的氧化性;使钢水中氧含量合适,以保证钢的质量。为完成上述任务,确定一个合适的枪位同样是很重要的。
拉碳后,测温、取样。若成分和温度合格,便可以出钢。在出钢过程中进行脱氧合金化。
出钢完毕,检查炉衬损坏情况,进行溅渣或喷补后,便组织装料,继续炼钢。炼好一炉钢必须抓住各阶段的关键、精心操作,才能达到优质、高产、低耗、长寿的目标。

Ⅱ 炼钢的具体工艺流程是什么

炼钢利用转炉内的氧化性环境将铁水中过量的碳氧化成一氧化碳和二氧化碳,达到钢水要求的碳含量。当然在炼钢厂房内一般来说还要有转炉之前的铁水脱硫预处理,转炉出钢后的钢水精炼(LF或LF+RH或LF+VD,VOD等),完成精炼后用行车调运至连铸机的大包回转台,进行连铸浇铸的工序环节,为后续的轧钢厂提供钢坯原料。x0dx0ax0dx0a整个联合钢铁厂的工艺流程为:原料码头(各种原料集中卸载存放区域)——烧结(矿石造块或造球团)——高炉(炼铁)——炼钢(铁水预处理-转炉或电炉-精炼-连铸)-轧钢 x0dx0ax0dx0a炼钢工艺过程 x0dx0a 造渣:调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。 x0dx0a 出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。 x0dx0a 熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。 x0dx0a 电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间,降低电耗,改善脱磷、脱硫操作,提高钢中残锰量,提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀,从而改善钢质量,降低成本,提高生产率。 x0dx0a 熔化期:炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温,并造好熔化期的炉渣。 x0dx0a 氧化期和脱炭期:普通功率电弧炉炼钢的氧化期,通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷;去除气体及夹杂物;使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度,要求脱碳量大于0.2%左右。随着炉外精炼技术的发展,电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。 x0dx0a 精炼期:炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物,经化学反应选入气相或排、浮入渣中,使之从钢液中排除的工艺操作期。 x0dx0a 还原期:普通功率电弧炉炼钢操作中,通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。 x0dx0a 炉外精炼:将炼钢炉(转炉、电炉等)中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程,也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼:炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼:将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫,去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是:可提高钢的质量,缩短冶炼时间,简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多,大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同,又可分为钢包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。 x0dx0a 钢液搅拌:炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化,并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应,反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。钢液在静止状态下,其冶金反应速度很慢,如电炉中静止的钢液脱硫需30~60分钟;而在炉精炼中采取搅拌钢液的办法脱硫只需3~5分钟。钢液在静止状态下,夹杂物*上浮除去,排除速度较慢;搅拌钢液时,夹杂物的除去速度按指数规律递增,并与搅拌强度、类型和夹杂物的特性、浓度有关。 x0dx0a 钢包喂丝:通过喂丝机向钢包内喂入用铁皮包裹的脱氧、脱硫及微调成分的粉剂,如Ca-Si粉、或直接喂入铝线、碳线等对钢水进行深脱硫、钙处理以及微调钢中碳和铝等成分的方法。它还具有清洁钢水、改善非金属夹杂物形态的功能。 x0dx0a 钢包处理:钢包处理型炉外精炼的简称。其特点是精炼时间短(约10~30分钟),精炼任务单一,没有补偿钢水温度降低的加热装置,工艺操作简单,设备投资少。它有钢水脱气、脱硫、成分控制和改变夹杂物形态等装置。如真空循环脱气法(RH、DH),钢包真空吹氩法(Gazid),钢包喷粉处理法(IJ、TN、SL)等均属此类。 x0dx0a 钢包精炼:钢包精炼型炉外精炼的简称。其特点是比钢包处理的精炼时间长(约60~180分钟),具有多种精炼功能,有补偿钢水温度降低的加热装置,适于各类高合金钢和特殊性能钢种(如超纯钢种)的精炼。真空吹氧脱碳法(VOD)、真空电弧加热脱气法(VAD)、钢包精炼法(ASEA-SKF)、封闭式吹氩成分微调法(CAS)等,均属此类;与此类似的还有氩氧脱碳法(AOD)。 x0dx0a 惰性气体处理:向钢液中吹入惰性气体,这种气体本身不参与冶金反应,但从钢水中上升的每个小气泡都相当于一个“小真空室”(气泡中H2、N2、CO的分压接近于零),具有“气洗”作用。炉外精炼法生产不锈钢的原理,就是应用不同的CO分压下碳铬和温度之间的平衡关系。用惰性气体加氧进行精炼脱碳,可以降低碳氧反应中CO分压,在较低温度的条件下,碳含量降低而铬不被氧化。 x0dx0a 预合金化:向钢液加入一种或几种合金元素,使其达到成品钢成分规格要求的操作过程称为合金化。多数情况下脱氧和合金化是同时进行的,加入钢中的脱氧剂一部分消耗于钢的脱氧,转化为脱氧产物排出;另一部则为钢水所吸收,起合金化作用。在脱氧操作未全部完成前,与脱氧剂同时加入的合金被钢水吸收所起到的合金化作用称为预合金化。 x0dx0a 成分控制:保证成品钢成分全部符合标准要求的操作。成分控制贯穿于从配料到出钢的各个环节,但重点是合金化时对合金元素成分的控制。对优质钢往往要求把成分精确地控制在一个狭窄的范围内;一般在不影响钢性能的前提下,按中、下限控制。 x0dx0a 增硅:吹炼终点时,钢液中含硅量极低。为达到各钢号对硅含量的要求,必须以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脱氧剂消耗部分外,还使钢液中的硅增加。增硅量要经过准确计算,不可超过吹炼钢种所允许的范围。 x0dx0a 终点控制:氧气转炉炼钢吹炼终点(吹氧结束)时使金属的化学成分和温度同时达到计划钢种出钢要求而进行的控制。终点控制有增碳法和拉碳法两种方法。 x0dx0a 出钢:钢液的温度和成分达到所炼钢种的规定要求时将钢水放出的操作。出钢时要注意防止熔渣流入钢包。用于调整钢水温度、成分和脱氧用的添加剂在出钢过程中加入钢包或出钢流中。

Ⅲ 转炉炼钢的工艺流程

------------保护自己的领地,保护电脑--------
计算机木马程序已经严重影响到各类计算机使用者的切身利益,当前最重要的是如何有效的防范木马的攻击。
1.使用防火墙阻止木马侵入
防火墙是抵挡木马入侵的
第一道门
,也是最好的方式。绝大多数木马都是必须采用直接通讯的方式进行连接,防火墙可以阻塞拒绝来源不明的TCP数据包。防火墙的这种阻塞方式还可以阻止UDP,ICMP等其他IP数据包的通讯。防火墙完全可以进行数据包过滤检查,在适当规则的限制下,如对
通讯端口
进行限制,只允许系统接受限定几个端口的数据请求,这样即使木马植入成功,攻击者也是无法进入到你的系统,因为防火墙把攻击者和木马分隔开来了。
2.避免下载使用免费或盗版软件
电脑上的木马程序,主要来源有两种。第一种是不小心下载运行了包含有木马的程序。绝大多数计算机使用者都习惯于从网上下载一些免费或者盗版的软件使用,这些软件一方面为广大的使用者提供了方便,节省了资金,另一
方面
也有一些不法分子利用消费者的这种消费心理,在免费、盗版软件中加载木马程序,计算机使用者在不知情的情况下贸然运行这类软件,进而受到木马程序的攻击。还有一种情况是,“网友”上传在网页上的“好玩”的程序。所以,使用者定要小心,要弄清楚了是什么程序再运行。
3、安全设置浏览器
设置安全级别,关掉Cookies。Cookies是在浏览
过程
中被有些网站往
硬盘
写入的一些数据,它们记录下用户的特定信息,因而当用户回到这个页面
上时
,这些信息就可以被重新利用。但是关注Cookies的原因不是因为可以重新利用这些信息,而是关心这些被重新利用信息的来源:硬盘。所以要格外小心,可以关掉这个功能。
步骤
如下:选择“工具”菜单下的“Internet选项”,选择其中的“安全”标签,就可以为不同区域的Web内容指定安全设置。点击下面的“自定义级别”,可以看到对Cookies和Java等不安全因素的使用限制。
4.加强防毒能力
“常在河边走,哪有不湿脚”,只要你上网就有可能受到木马攻击,但是并不是说没有办法来解决。在计算机上安装杀毒软件就是其中一种方法,有了防毒软件的确会减少受伤的几率。但在防毒软件的使用中,要尽量使用正版,因为很多盗版自身就携带有木马或病毒,且不能升级。新的木马和病毒一出来,唯一能控制它蔓延的就是不断地更新防毒软件中的病毒库。除了防毒软件的保护,还可以多运行一些其他软件。如天网,它可以监控网络之间正常的数据流通和不正常的数据流通,并随时对用户发出相关提示;如果我们怀疑染了木马的时候,还可以从网上下载
木马克星
来彻底扫描木马,保护系统的安全。.

Ⅳ 求炼钢的过程(稍详细些),最好每阶段可用2-4字概括。从“炼铁”出铁水开始吧。

高炉出铁--鱼雷罐(运输)--炼钢厂倒罐站(从鱼雷罐出铁到铁包)--装铁入转炉--转炉吹炼(吹氧氧化过程)--转炉出钢(钢水的脱氧合金化过程)--钢水精炼站(进一步成分和温度的微调)--铸机浇注(钢水成型的过程)--合格的钢坯或者钢锭--产品外发

Ⅳ 氧气顶吹转炉炼钢法发展史

早在1856年德国人贝斯麦就发明了底吹酸性转炉炼钢法,这种方法是近代炼钢法的开端,它为人类生产了大量廉价钢,促进了欧洲的工业革命。但由于此法不能去除硫和磷,因而其发展受到了限制。1879 年出现 了托马斯底吹碱性转炉炼钢法,它使用带有碱性炉衬的转炉来处理高磷生铁。虽然转炉法可 以大量生产钢,但它对生铁成分有着较严格的要求,而且一般不能多用废钢 。随着工业 的进一步发展,废钢越来越多。在酸性转炉炼钢法发明不到十年,法国人马丁利用蓄热原理,在1864年创立了平炉炼钢法,1888年出现了碱性平炉。平炉炼钢法对原料的要求不那么严格,容量大,生产的品种多,所以不到20年它就成为世界上主要的炼钢方法,直到20世纪50年代,在世界钢产量中,约85%是平炉炼出来的。1952年在奥地利 出现纯氧顶吹转炉,它解决了钢中氮和其他有害杂质的含量问题,使质量接近平炉钢,同时减少了随废气(当用普通空气吹炼时,空气含79 %无用的氮)损失的热量,可以吹炼温度较低的平炉生铁,因而节省了高炉的焦炭耗量,且能使用更多的废钢 。由于转炉炼钢速度快(炼一炉钢约10min,而平炉则需7h),负能炼钢,节约能源,故转炉炼钢成为当代炼钢的主流。
其实130年以前贝斯麦发明底吹空气炼钢法时,就提出了用氧气炼钢的设想,但受当时条件的限制没能实现。直到20世纪50年代初奥地利的Voest Alpine公司才将氧气炼钢用于工业生产,从而诞生了氧气顶吹转炉,亦称LD转炉。顶吹转炉问世后,其发展速度非常快,到1968年出现氧气底吹法时,全世界顶吹法产钢能力已达2.6亿吨,占绝对垄断地位。1970年后,由于发明了用碳氢化合物保护的双层套管式底吹氧枪而出现了底吹法,各种类型的底吹法转炉(如OBM,Q-BOP,LSW等)在实际生产中显示出许多优于顶吹转炉之处,使一直居于首位的顶吹法受到挑战和冲击。
顶吹法的特点决定了它具有渣中含铁高,钢水含氧高,废气铁尘损失大和冶炼超低碳钢 困难等缺点,而底吹法则在很大程度上能克服这些缺点。但由于底吹法用碳氢化合物冷却喷嘴,钢水含氢量偏高,需在停吹后喷吹惰性气体进行清洗。基于以上两种方法在冶金学上显现出的明显差别,故在20世纪70年代以后,国外许多国家着手研究结合两种方法优点的顶底复吹冶炼法。继奥地利人Dr.Eard等于1973年研究转炉顶底复吹炼钢之后,世界各国普遍开展了转炉复吹的研究工作,出现了各种类型的复吹转炉,到20世纪80年代初开始正式用于生产。由于它 比顶吹和底吹法都更优越,加上转炉复吹现场改造 比较容易,使之几年时间就在全世界范围得到普遍应用,有的国家(如日本)已基本上淘汰了单纯的顶吹转炉。
传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混匀后兑入转炉,并按一定 比例装入废钢,然后降下水冷氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当达到吹炼终点时,提枪倒炉,测温和取样化验成分,如钢水温度和成分达到 目标值范围就 出钢。否则,降下氧枪进行再吹。在出钢过程中,向钢包中加入脱氧剂和铁合金进行脱氧、合金化。然后,钢水送模铸场或连铸车间铸锭。
随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高,钢材的应用范围越来越广,同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量,扩大品种,节约能源和降低成本越来越重视。在这种情况下,转炉生产工艺流程发生了很大变化。铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的发展,打破了传统的转炉炼钢模式。已由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理——复吹转炉吹炼——炉外精炼——连铸这一新的工艺流程。这一流程以设备大型化、现代化和连续化为特点。氧气转炉已由原来的主导地位变为新流程的一个环节,主要承担钢水脱碳和升温的任务了。

Ⅵ 什么是脱氧,什么是合金化,常见的合金起的作用是怎样

在合金的熔炼中,使金属液中的金属氧化物还原而去除氧的过程称为脱氧。生产中使用的脱氧方法有三种,即扩散脱氧、沉渣脱氧和真空脱氧。
1、扩散脱氧
这种脱氧方法在电炉炼钢中有所应用,是通过含氧量低的渣,使钢-渣界面处或渣的下层发生氧的扩散,使钢液中的氧向渣中转移,通过扒渣—造新渣—扒渣……的过程而达到脱氧的目的。
2、沉渣脱氧
把脱氧剂加入到金属于液内,并采取措施使其充分扩散,直接和金属液接触并与金属液中的氧发生反应,形成的产物不溶于金属,且比重比金属小,能从金属液中排出,这种脱氧方法称为沉渣脱氧。原则上较活泼的元素可以做还原剂。对炼钢来说工业上常用
al、ca、si。
3、真空脱氧
通过真空熔炼手段,降低体系中的压力,使co的分压降低,促使钢液中的[c]和[o]结全,生成
co,达到钢液脱氧目的,这种脱氧方法称真空脱氧。
参考资料:http://www.zz361.com/information_content.php?id=10011949

Ⅶ 炼钢的过程有哪三个主要阶段

炼钢过程实质就是通过氧化反应脱碳、升温、合金化的过程。它的主要任务是脱碳、脱氧、升温、去除气体和非金属夹杂、合金化。 主要包括造渣、出渣、熔池搅拌、电炉底吹、熔化期、氧化期和脱炭期、精炼期、还原期、炉外精炼、钢液搅拌、钢包喂丝、钢包处理、钢包精炼、惰性气体处理、预合金化、成分控制、增硅、终点控制、出钢等过程。
炼钢工艺过程
造渣:调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。
出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。
熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。
电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间,降低电耗,改善脱磷、脱硫操作,提高钢中残锰量,提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀,从而改善钢质量,降低成本,提高生产率。
熔化期:炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温,并造好熔化期的炉渣。
氧化期和脱炭期:普通功率电弧炉炼钢的氧化期,通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷;去除气体及夹杂物;使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度,要求脱碳量大于0.2%左右。随着炉外精炼技术的发展,电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。
精炼期:炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物,经化学反应选入气相或排、浮入渣中,使之从钢液中排除的工艺操作期。
还原期:普通功率电弧炉炼钢操作中,通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。
炉外精炼:将炼钢炉(转炉、电炉等)中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程,也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼:炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼:将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫,去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是:可提高钢的质量,缩短冶炼时间,简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多,大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同,又可分为钢包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。
钢液搅拌:炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化,并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应,反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。钢液在静止状态下,其冶金反应速度很慢,如电炉中静止的钢液脱硫需30~60分钟;而在炉精炼中采取搅拌钢液的办法脱硫只需3~5分钟。钢液在静止状态下,夹杂物*上浮除去,排除速度较慢;搅拌钢液时,夹杂物的除去速度按指数规律递增,并与搅拌强度、类型和夹杂物的特性、浓度有关。
钢包喂丝:通过喂丝机向钢包内喂入用铁皮包裹的脱氧、脱硫及微调成分的粉剂,如Ca-Si粉、或直接喂入铝线、碳线等对钢水进行深脱硫、钙处理以及微调钢中碳和铝等成分的方法。它还具有清洁钢水、改善非金属夹杂物形态的功能。
钢包处理:钢包处理型炉外精炼的简称。其特点是精炼时间短(约10~30分钟),精炼任务单一,没有补偿钢水温度降低的加热装置,工艺操作简单,设备投资少。它有钢水脱气、脱硫、成分控制和改变夹杂物形态等装置。如真空循环脱气法(RH、DH),钢包真空吹氩法(Gazid),钢包喷粉处理法(IJ、 TN、SL)等均属此类。
钢包精炼:钢包精炼型炉外精炼的简称。其特点是比钢包处理的精炼时间长(约60~180分钟),具有多种精炼功能,有补偿钢水温度降低的加热装置,适于各类高合金钢和特殊性能钢种(如超纯钢种)的精炼。真空吹氧脱碳法(VOD)、真空电弧加热脱气法(VAD)、钢包精炼法(ASEA-SKF)、封闭式吹氩成分微调法(CAS)等,均属此类;与此类似的还有氩氧脱碳法(AOD)。
惰性气体处理:向钢液中吹入惰性气体,这种气体本身不参与冶金反应,但从钢水中上升的每个小气泡都相当于一个“小真空室”(气泡中H2、N2、CO的分压接近于零),具有 “气洗”作用。炉外精炼法生产不锈钢的原理,就是应用不同的CO分压下碳铬和温度之间的平衡关系。用惰性气体加氧进行精炼脱碳,可以降低碳氧反应中CO分压,在较低温度的条件下,碳含量降低而铬不被氧化。
预合金化:向钢液加入一种或几种合金元素,使其达到成品钢成分规格要求的操作过程称为合金化。多数情况下脱氧和合金化是同时进行的,加入钢中的脱氧剂一部分消耗于钢的脱氧,转化为脱氧产物排出;另一部则为钢水所吸收,起合金化作用。在脱氧操作未全部完成前,与脱氧剂同时加入的合金被钢水吸收所起到的合金化作用称为预合金化。
成分控制:保证成品钢成分全部符合标准要求的操作。成分控制贯穿于从配料到出钢的各个环节,但重点是合金化时对合金元素成分的控制。对优质钢往往要求把成分精确地控制在一个狭窄的范围内;一般在不影响钢性能的前提下,按中、下限控制。
增硅:吹炼终点时,钢液中含硅量极低。为达到各钢号对硅含量的要求,必须以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脱氧剂消耗部分外,还使钢液中的硅增加。增硅量要经过准确计算,不可超过吹炼钢种所允许的范围。
终点控制:氧气转炉炼钢吹炼终点(吹氧结束)时使金属的化学成分和温度同时达到计划钢种出钢要求而进行的控制。终点控制有增碳法和拉碳法两种方法。
出钢:钢液的温度和成分达到所炼钢种的规定要求时将钢水放出的操作。出钢时要注意防止熔渣流入钢包。用于调整钢水温度、成分和脱氧用的添加剂在出钢过程中加入钢包或出钢流中。

Ⅷ 炼钢道理

炼钢主要是根据钢种成分要求,冶炼出成分合格、温度适合的钢水,再经过连铸机将钢水浇注成一定规格的连铸坯。氧气转炉炼钢过程概括讲是“四脱、二去、二调整”,即“脱碳、脱氧、脱硫、脱磷、去气、去夹杂、调整温度和成分”。具体为:
1、原料。转炉炼钢主要原料有铁水(一般占转炉装入量的70%~100%,铁水的物理热与化学热是氧气顶吹转炉炼钢的基本热源)废钢、生铁块等;辅料有石灰、白云石、污泥球等;常用铁合金料主要有Fe-Mn、Fe-Si、Mn-Si合金、Ca-Si合金、铝、Fe-Al、Ca-Al-Ba合金、Al-Ba-Si合金等。其化学成分及质量均应符合国家标准规定;常用气体氧气(纯度≥99.8%)、氮气、煤气。
2、氧化。转炉加入合适的铁水、废钢,其中含有C、Mn、Si、P、S等有害元素和杂质,通过供氧搅拌,使C、Si、P、S在低温融化过程中被氧化,即使单质态的杂质变为化合态的杂质,以利于后期进一步去除杂质。氧来源于炉料中的铁锈(成分为Fe2O3•2H2O)、氧化铁皮、加入的铁矿石以及空气中的氧和吹氧。各种杂质的氧化过程是在炉渣与钢液的界面之间进行的。
2、脱硫、脱磷。S、P是钢中的有害元素,转炉通常采用造渣脱S、P。即在炉内加入适量石灰、白云石等渣料,形成一定的炉渣碱度,使硫、磷的化合物与氧化钙发生反应,生成不溶于钢水的稳定化合物进入炉渣,达到脱硫磷的目的。
3、终点控制及脱氧合金化。终点控制主要是终点温度和成份的控制;脱氧合金化是指钢水中含有大量过剩的氧,通过向钢液中加入块状或粉状铁合金或多元素合金来去除钢液中过剩的氧,产生的有害气体CO随炉气排出,产生的炉渣可进一步脱硫,即在最后的出钢过程中,渣、钢强烈混合冲洗,增加脱硫反应。
4、炉外精炼。从炼钢炉中冶炼出来的钢水含有少量的气体及杂质,一般是将钢水注入精炼包中,进行吹氩、脱气、钢包精炼等工序,得到较纯净的钢质。
5、浇注。连铸是将钢水从钢水包浇入中间包,然后再浇入结晶器中。钢液通过激冷后由拉坯机按一定速度拉出结晶器,经过二次冷却及强迫冷却,待全部冷却后,切割成一定尺寸的连铸坯,最后送往轧钢车间。

Ⅸ 谁知道转炉气化冷却的详细工艺流程和操作要点

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入,那就是低吹转炉。

随着制氧技术的发展,现在已普遍使用氧气顶吹转炉 (也有侧吹转炉)。这种转炉吹如的是高压工业纯氧,反应更为剧烈,能进一步提高生产效率和钢的质量。

转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成:

(1)上炉出钢、倒渣,检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理;

(2)倾炉,加废钢、兑铁水,摇正炉体(至垂直位置);

(3)降枪开吹,同时加入第一批渣料(起初炉内噪声较大,从炉口冒出赤色烟雾,随后喷出暗红的火焰;3~5min后硅锰氧接近结束,碳氧反应逐渐激烈,炉口的火焰变大,亮度随之提高;同时渣料熔化,噪声减弱);

(4)3~5min后加入第二批渣料继续吹炼(随吹炼进行钢中碳逐渐降低,约12min后火焰微弱,停吹);

(5)倒炉,测温、取样,并确定补吹时间或出钢;

(6)出钢,同时(将计算好的合金加入钢包中)进行脱氧合金化。

上炉钢出完钢后,倒净炉渣,堵出钢口,兑铁水和加废钢,降枪供氧,开始吹炼。在送氧开吹的同时,加入第一批渣料,加入量相当于全炉总渣量的三分之二,开吹3-5分钟后,第一批渣料化好,再加入第二批渣料。如果炉内化渣不好,则许加入第三批萤石渣料。

吹炼过程中的供氧强度:

小型转炉为2.5-4.5m3/(t·min);120t以上的转炉一般为2.8-3.6m3/(t·min)。

◆开吹时氧枪枪位采用高枪位,目前是为了早化渣,多去磷,保护炉衬;

◆在吹炼过程中适当降低枪位的保证炉渣不“返干”,不喷溅,快速脱碳与脱硫,熔池均匀升温为原则;

◆在吹炼末期要降枪,主要目的是熔池钢水成分和温度均匀,加强熔池搅拌,稳定火焰,便于判断终点,同时使降低渣中Fe含量,减少铁损,达到溅渣的要求。

◆当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时,即停吹,倒炉取样,测定钢水温度,取样快速分析[C]、[S]、[P]的含量,当温度和成分符合要求时,就出钢。

◆当钢水流出总量的四分之一时,向钢包中的脱氧合金化剂,进行脱氧,合金化,由此一炉钢冶炼完毕。

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