第三章炼钢主原料与装料.ppt
- 文档编号:2753902
- 上传时间:2022-11-11
- 格式:PPT
- 页数:45
- 大小:7.23MB
第三章炼钢主原料与装料.ppt
《第三章炼钢主原料与装料.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第三章炼钢主原料与装料.ppt(45页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
炼钢主原料与装料炼钢主原料与装料徐祥斌徐祥斌2013-09-193.1转炉炼钢主原料转炉炼钢主原料原原材材料料是是炼炼钢钢的的基基础础,原原材材料料的的质质量量对对炼炼钢钢工工艺艺和和钢钢的的质质量量有有直直接接影影响响。
倘倘若若原原材材料料质质量量不不合合技技术术要要求求,势势必必导导致致消消耗耗增增加加,产产品品质质量量变变差差,有有时时还还会会出出现现废废品品,造造成成产产品品成成本本的的增增加加。
国国内内外外实实践践证证明明,采采用用精精料料以以及及原原料料标标准准化化,是是实实现现冶冶炼炼过过程程自自动动化化的的先先决决条条件件,也也是是改善各项技术经济指标和提高经济效益的基础。
改善各项技术经济指标和提高经济效益的基础。
炼炼钢钢用用原原材材料料一一般般分分为为主主原原料料、辅辅原原料料和和各各种种铁铁合合金金。
也也可可根根据据成成分分分分金金属属料料和和非非金金属属料料脱氧剂:
锰铁硅铁铝:
石灰萤石白云石:
废钢铁矿石氧化铁皮炼钢原料主原料辅助原料铁水废钢造渣剂冷却剂氧化剂(氧气)41.1.主原料主原料1)铁水:
是转炉炼钢的基本原料(铁水:
是转炉炼钢的基本原料(70100%),铁),铁水的物理热与化学热是氧气转炉炼钢的基本热源。
水的物理热与化学热是氧气转炉炼钢的基本热源。
主要要求主要要求成分:
成分:
Si、Mn、P、S、C温度:
温度:
转炉炼钢重要发热元素,Si0.1%,废钢比1.31.5%;Si过高,渣量增加,引起喷溅;渣中(SiO2),炉龄;高炉焦比锰是弱发热元素,铁水中锰氧化后形成的(MnO)可促进石灰溶解,加快成渣;减少氧枪粘钢,终点钢中余锰高,能够减少合金用量,利于提高金属收得率;锰在降低钢水硫含量和硫的危害方面起到有利作用。
Mn/Si的比值为0.81.00时对转炉的冶炼操作控制最为有利。
当前使用较多的为低锰铁水,一般铁水中Mn=0.200.40。
磷是强发热元素,磷会使钢产生“冷脆”现象,通常是冶炼过程要去除的有害元素。
磷在高炉中是不可去除的,氧气顶吹转炉的脱磷效率在8595,铁水中磷含量越低,转炉工艺操作越简化,并有利于提高各项技术经济指标。
如使用P1.50的铁水炼钢时,炉渣可以用作磷肥。
除了含硫易切钢(要求S=0.080.30)以外,绝大多数钢中硫是有害元素。
转炉中硫主要来自金属料和熔剂材料等,而其中铁水的硫是主要来源。
在转炉内氧化性气氛中脱硫是有限的,脱硫率只有3540。
由于低硫s0.01的优质钢需求量增长,因此用于转炉炼钢的铁水要求s0.020。
这种铁水很少,为此必须进行预处理,降低入炉铁水硫含量。
铁水温度的高低是带入转炉物理热多少的标志,铁水物理热约占转炉热收入的50。
因此,铁水的温度不能过低,否则热量不足,影响熔池的温升速度和元素氧化过程,也影响化渣和去除杂质,还容易导致喷溅。
入炉铁水温度应大于1250,以利于转炉的热行,成渣迅速,减少喷溅。
小型转炉和化学热量不富裕的铁水,保证铁水的高温入炉极为重要;转炉炼钢时入炉铁水的温度还要相对稳定,如果相邻几炉的铁水入炉温度有大幅的变化,就需要在炉与炉之间对废钢比作较大的调整,这对生产管理和冶炼操作都会带来不利影响。
转炉中主转炉中主要发热元要发热元素。
素。
铁水铁水中中3.5%-4.5%对铁水带渣量的要求对铁水带渣量的要求:
高炉渣中含高炉渣中含SiOSiO22、和、和AlAl22OO33量较高,过多的高炉量较高,过多的高炉渣进入转炉内会导致转炉渣进入转炉内会导致转炉钢渣量大,石灰消耗增加,钢渣量大,石灰消耗增加,造成喷溅,降低炉衬寿命,造成喷溅,降低炉衬寿命,因此,因此,铁水在进转炉前应铁水在进转炉前应进行预处理,进行预处理,进入转炉的进入转炉的铁水要求带渣量不得超过铁水要求带渣量不得超过0.5%0.5%。
废钢的来源分类废钢的来源分类废钢本厂废钢本厂废钢本厂废钢返回料(废钢锭、轧钢切头等)回收料(加工废料、报废设备等)外购废钢加工工业的废料(机械、造船、汽车等)钢铁制品报废件(船舶、车辆、机械设备、土建材料)3.1.2废钢废钢转炉和电炉炼钢均使用废钢转炉和电炉炼钢均使用废钢,废钢是电弧废钢是电弧炉炼钢的基本原料,用量约炉炼钢的基本原料,用量约7090%;对氧气对氧气顶吹转炉炼钢,既是主原料之一,也是冷却效顶吹转炉炼钢,既是主原料之一,也是冷却效果稳定的冷却剂。
果稳定的冷却剂。
通常占装入量的通常占装入量的10%30以下,适当地增加废钢比,可以降低转炉钢消以下,适当地增加废钢比,可以降低转炉钢消耗和成本。
耗和成本。
随着炼钢的精料化,铁水化学热和物理热减随着炼钢的精料化,铁水化学热和物理热减少,废钢比也降低。
少,废钢比也降低。
转炉炼钢对废钢的要求转炉炼钢对废钢的要求:
1)1)废钢的外形尺寸和块度废钢的外形尺寸和块度应应保保证证能能从从炉炉口口顺顺利利加加入入转转炉炉。
废废钢钢的的长长度度应应小小于于转转炉炉口口直直径径的的1/21/2,废废钢钢单单重重一一般般不不应应超超过过300kg300kg。
国国标标要要求求废钢的长度不大于废钢的长度不大于1000mm1000mm,最大单件重量不大于,最大单件重量不大于800kg800kg。
22)废钢中不得混有铁合金)废钢中不得混有铁合金严严禁禁混混入入铜铜、锌锌、铅铅、锡锡等等有有色色金金属属和和橡橡胶胶,不不得得混混有有封封闭闭器器皿皿、爆爆炸炸物物和和易易燃燃易易爆爆品品以以及及有有毒毒物物品品。
废废钢钢的的硫、磷含量均不大于硫、磷含量均不大于0.050%0.050%。
33)废钢应清洁干燥)废钢应清洁干燥不得混有泥沙,水泥,耐火材料,油物等。
不得混有泥沙,水泥,耐火材料,油物等。
44)不同性质的废钢分类存放)不同性质的废钢分类存放非非合合金金钢钢、低低合合金金钢钢废废钢钢可可混混放放在在一一起起,不不得得混混有有合合金金废废钢钢和和生生铁铁。
合合金金废废钢钢要要单单独独存存放放,以以免免造造成成冶冶炼炼困困难难,产产生生熔熔炼炼废废品品或或造造成成贵重合金元素的浪费贵重合金元素的浪费5)废钢的预热)废钢的预热目的:
目的:
提高废钢比,降低生产成本。
提高废钢比,降低生产成本。
方法及效果:
方法及效果:
利用铁水罐余热和燃料燃烧加热。
利用铁水罐余热和燃料燃烧加热。
(首钢)将废钢装入铁水罐中,置于煤气烘烤(首钢)将废钢装入铁水罐中,置于煤气烘烤器下烘烤器下烘烤3040min,然后接铁水一并倒入转,然后接铁水一并倒入转炉,废钢比提高炉,废钢比提高10%。
铁合金:
铁合金:
吹炼终点脱除钢中多余的氧,并吹炼终点脱除钢中多余的氧,并调整成分达到钢种规格,需加入铁合金以调整成分达到钢种规格,需加入铁合金以脱氧合金化。
脱氧合金化。
作用:
作用:
脱氧剂、合金剂。
脱氧剂、合金剂。
种类:
种类:
主要是主要是Fe-Si、Fe-Mn、Mn-Si及及Al,根,根据常炼钢种不同还可能有据常炼钢种不同还可能有Fe-Cr、Fe-W、Fe-Mo、Ni等合金。
等合金。
要求:
要求:
化学成分及质量均应符合国家标准规定;化学成分及质量均应符合国家标准规定;块度合适(块度合适(1050mm);保持干燥,洁净,);保持干燥,洁净,用前烘烤;保证钢质量的前提下,选用价格便用前烘烤;保证钢质量的前提下,选用价格便宜的铁合金。
宜的铁合金。
3、辅助材料、辅助材料1)造渣剂)造渣剂石灰(石灰(CaO)萤石(萤石(CaF2)生白云石(生白云石(CaMg(CO3)2)菱镁矿(菱镁矿(MgCO3)合成造渣剂合成造渣剂锰矿石锰矿石石英砂(主要成分是石英砂(主要成分是SiO2)石灰是炼钢主要造渣材料,具有脱P、脱S能力,也是用量最多的造渣材料。
其质量好坏对冶炼工艺操作,产品质量和炉衬寿命等有着重要影响。
特别是转炉冶炼时间短,要在很短的时间内造渣去除磷、硫,保证各种钢的质量。
对石灰质量的要求:
(1)有效CaO含量高;
(2)硫含量低;(3)残余CO2少;(4)活性度高造渣加入萤石可以加速石灰的溶解,萤石的助熔作用是在很短的时间内能够改善炉渣的流动性,但过多的萤石用量,会产生严重的泡沫渣,导致喷溅,同时加剧炉衬的损坏,并污染环境。
焙烧后为熟白云石,其主要成分CaO与MgO。
保持渣中有一定的MgO含量,以减轻初期酸性渣对炉衬的侵蚀,提高炉衬寿命,生白云石也是溅渣护炉的调渣剂。
菱镁矿也是天然矿物,主要成分是MgCO3,焙烧后用作耐火材料,也是目前溅渣护炉的调渣剂。
合成造渣剂是将石灰和熔剂预先在炉外制成的低熔点造渣材料,然后用于炉内造渣。
是改善冶炼效果的有效措施。
作为合成造渣剂中熔剂的物质有:
氧化铁、氧化锰或其它氧化物、萤石等。
加入锰矿石有助于化渣,也有利于保护炉衬,若是半钢冶炼更是必不可少的造渣材料。
要求Mn18,P0.20,S0.20,粒度在2080mm。
石英砂也是造渣材料,其主要成分是SiO2,用于调整碱性炉渣流动性。
对于半钢冶炼,加入石英砂利于成渣,调整炉渣碱度以去除P、S。
要求使用前应烘烤干燥水分应小于3。
22)增碳剂增碳剂冶冶炼炼过过程程中中,由由于于配配料料或或装装料料不不当当以以及及脱脱碳碳过过量量等等原原因因,有有时时造造成成钢钢中中碳碳含含量量没没有有达达到到预预期期的的要要求求,这这时时要要向向钢钢液液中中增增碳碳。
常常用用的的增增碳碳剂剂有有增增碳碳生生铁铁、电电极极粉粉、石石油油焦焦粉粉、木炭粉和焦炭粉。
木炭粉和焦炭粉。
转转炉炉冶冶炼炼中中,高高碳碳钢钢种种时时,使使用用含含杂杂质质很少的很少的石油焦作为增碳剂石油焦作为增碳剂。
3)钢包渣改质剂)钢包渣改质剂稀释法改质剂:
稀释法改质剂:
石灰、萤石、锰铁粉或碳化石灰、萤石、锰铁粉或碳化硅粉等原料配成合成渣料,出钢后放到钢包顶硅粉等原料配成合成渣料,出钢后放到钢包顶渣上,达到降低钢包渣氧化铁的作用,常用脱渣上,达到降低钢包渣氧化铁的作用,常用脱氧效果最好的电石基钢包渣改质剂,产物是气氧效果最好的电石基钢包渣改质剂,产物是气体。
但会增碳。
体。
但会增碳。
渣洗法改质剂:
渣洗法改质剂:
将改质剂在出钢前放在钢包将改质剂在出钢前放在钢包底部或出钢时加到钢流冲击处,利用钢流的冲底部或出钢时加到钢流冲击处,利用钢流的冲击动能,使改质剂与钢水快速混合,溶化且与击动能,使改质剂与钢水快速混合,溶化且与钢水发生脱硫、脱氧、吸收并促使夹杂上浮、钢水发生脱硫、脱氧、吸收并促使夹杂上浮、改善夹杂形态等反应,同时起到改变钢包顶渣改善夹杂形态等反应,同时起到改变钢包顶渣作用。
作用。
4)氧化剂氧化剂氧气氧气是转炉炼钢的主要氧化剂,其纯度达到或是转炉炼钢的主要氧化剂,其纯度达到或超过超过99.99.66%,氧气压力要稳定,并脱除水分。
,氧气压力要稳定,并脱除水分。
氧化铁氧化铁亦称亦称铁磷铁磷,是钢坯加热,轧制和连铸过,是钢坯加热,轧制和连铸过程中产生的氧化壳层,程中产生的氧化壳层,铁量约占铁量约占70%-75%70%-75%。
氧。
氧化铁皮还有助于化渣和冷却作用,化铁皮还有助于化渣和冷却作用,使用时应加使用时应加热烘烤,保持干燥热烘烤,保持干燥。
铁矿石铁矿石中铁的氧化物存在形式是中铁的氧化物存在形式是FeFe22OO33、FeFe33OO44和和FeOFeO其氧含量分别是其氧含量分别是30.06%30.06%,27.64%27.64%和和22.28%22.28%。
3.2转炉炼钢原料供应系统转炉炼钢原料供应系统铁水供应的方式铁水供应的方式(11)铁水罐车供应铁水)铁水罐车供应铁水(22)混铁炉)混铁炉供应铁水供应铁水(33)混铁车供应铁水)混铁车供应铁水(44)“一罐到底一罐到底”供应铁水供应铁水1、转炉用铁水的供应方式及特点、转炉用铁水的供应方式及特点:
主要由铁水主要由铁水包或鱼雷罐车或铁水罐运送。
包或鱼雷罐车或铁水罐运送。
鱼雷罐车容量大,热损少。
是铁水鱼雷罐车容量大,热损少。
是铁水的输送和中间贮存设备,的输送和中间贮存设备,以协调高炉与转炉之间铁以协调高炉与转炉之间铁水供求的不一致性,保证水供求的不一致性,保证供应及时。
同时还有均匀供应及时。
同时还有均匀不同高炉和不同时间的铁不同高
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第三 炼钢 原料 装料