浅谈转炉炼钢原材料
浅谈转炉炼钢原材料
1转炉炼钢工艺操作过程
按配料要求，先把废钢等装入炉内，然后倒入铁水并加入适量的造渣材料。加料后，把氧气氧枪从炉顶插入炉内。吹入氧气，使它直接更高温的铁水发生反应，除去杂质。用纯氧代替空气可以克服由于空气中的氮气的影响而使钢质变脆，以及氮气排出时带走热量的缺点。在除去大部分硫、磷后，当钢水的成分和温度都达到要求时，即停止吹炼，提升喷枪，准备出钢。出钢时使炉体倾斜，钢水从出钢口注入钢水包里，同时加入脱氧剂进行脱氧和调节成分。钢水合格后，可以浇成钢的铸件或钢锭，钢锭可以再轧制成各种钢材。氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气，它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因此，必须加以净化回收，综合利用，以防止污染环境。从回收设备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢；一氧化碳可以作化工原料或燃料；烟气带出的热量可以副产水蒸气。此外，炼钢时，生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥，含磷量较高的炉渣，可加工成磷肥，等等。氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好，以及建厂速度快、投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛，去硫效率差，昂贵的合金元素也易被氧化而损耗，因而所炼钢种和质量就受到一定的限制。
2铁水的要求及影响
2.1铁水化学成分要求
(1)硅(Si)。硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。硅含量高，会增加转炉热源，能提高废钢比。有关资料表明，铁水中硅含量每增加0.1％，废钢比可提高约1.3％。铁水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。但是硅含量过高将会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属的收得率降低。Si含量高使渣中SiO2含量过高，也会加剧对炉衬的冲蚀，并影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。
通常铁水ωSi=0.30％～0.60％为宜。大中型转炉用铁水硅含量可以偏下限，而对于热量不富余的小型转炉用铁水硅含量可偏上限。转炉吹炼高硅铁水可采用双渣操作。
(2)锰（Mn)。铁水锰含量高对冶炼有利，在吹炼初期形成氧化锰，能加速石灰的溶解，促进初期渣及早形成，改善熔渣流动性，利于脱硫和提高炉衬寿命。铁水锰含量高.终点钢中余锰高，可以减少锰铁加入量，利于提高钢水纯净度等。转炉用铁水对锰和硅比值的要求为0.8～1.0，目前使用较多的为低锰铁水。
(3)磷(P)。磷是高发热元素，对大多数钢种是要去除的有害元素。因此，要求铁水磷含量越低越好，一般要求铁水ωp≤0.20％哼铁水中磷含量越低，转炉工艺操作越简化，并有利于提高各项技术经济指标。
铁水磷含量高时，可采用双渣或双渣留渣操作，现代炼钢采用炉外铁水脱磷处理，或转炉内预脱磷工艺，以满足低磷纯净钢的生产需要。
(4)硫(S)。除了含硫易切削钢以外，绝大多数钢种硫也是要去除的有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有30％～40％。我国炼钢技术规范要求入炉铁水ωS≤0.05％。冶炼优质低硫钢的铁水硫含量则要求更低，纯净钢甚至要求铁水ωS≤0.005％。因此，必须进行铁水预处理降低入炉铁水硫含量。
(5)碳(C)。铁水中ωC=3.5％～4.5％，碳是转炉炼钢的主要反热元素。
2.2铁水温度和带渣量要求
（1）铁水温度的高低是带入转炉物理热多少的标志，铁水物理热约占炉热收入的50%。铁水温度高有利于稳定操作和转炉的自动控制。铁水的温度过低，影响元素氧化过程和熔池的温升速度，不利于成渣和去除杂质，容易发生喷溅。因此，我国炼钢规定入炉铁水温度应大子1250℃，并且要相对稳定。通常，高炉的出铁温度在1350～1450℃，由于铁水在运输待装过程中散失热量，所以最好采用混铁车或混铁炉的方式供应铁水，在运输过程应加覆盖剂保温，以减少铁水降温。
（2）铁水带来的高炉渣中SiO2、S等含量较高，若随铁水进入转炉会导致石灰消耗量增多，渣量增大，容易造成喷溅，增加金属消耗，影响磷、硫的去除，并损坏炉衬等。因此，要求入炉铁水带渣量比不超过0.50％。铁水带渣量大时，在铁水兑入转炉之前应尽进行扒渣。
2.3铁水对冶炼影响
（1）铁水温度的影响。铁水是炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％～100％。铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。
(2)铁水成分的影响。铁水中元素氧化后释放出来的化学热占整个收入的百分之四十四点六十三，是主要的热量来源。如果铁水中磷硫含量高，在正常的渣量，碱度，流动性和氧化性的情况下，得到的钢水中的磷硫含量亦为较高，势必会降低钢的质量。
3废钢对冶炼的影响
3.1废钢的要求
(1)废钢的外形尺寸和块度应保证能从炉口顺利加入转炉。废钢单重不能过重，以便减轻对炉衬的冲击，同时在吹炼期必须全部熔化。轻型废钢和重型废钢合理搭配。废钢的长度应小于转炉口直径的1/2，废钢的块度一般不应超过300kg，国标要求废钢长度不大于1000mm，最大单件重量不大于800kg。
(2)废钢中不得混有铁合金。严禁混入铜、锌、铅、锡等有色金属和橡胶，不得混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。废钢的硫、磷含量均不得大于0.050％。
废钢中残余元素含量应符合以下要求：ωNi<0.30％、ωCr<0.30％、ωCu<0.30％、ωAs<0.80％。除锰、硅外，其他合金元素残余含量的总和不超过0.60％。(3)废钢应清洁干燥，不得混有泥砂、水泥、耐火材料、油物、珐琅等，不能带水。
(4)废钢中不能夹带放射性废物，严禁混有医疗临床废物。
(5)废钢中禁止混有其浸出液中pH值大于等于12.5或小于等于2.0的危险废物。进口废钢容器、管道及其碎片必须向检验机构申报曾经盛装或输送过的化学物质的主要成分以及放射性检验证明书，经检验合格后方能使用。
(6)不同性质的废钢分类存放，以免混杂，如低硫废钢、超低硫废钢、普通类废钢等。另外，应根据废钢外形尺寸将废钢分为轻料型废钢、统料型废钢、小型废钢、中型废钢、重型废钢等。非合金钢、低合金钢废钢可混放在一起，不得混有合金废钢和生铁。合金废钢要单独存放，以免造成冶炼困难，产生熔炼废品或造成贵重合金元素的浪费。
3.2废钢质量对冶炼的影响
（1）废钢外观质量的影响。外观质量要求洁净，否则增加冶炼的难度，增加熔剂，降低钢的质量。
（2）废钢块度对对冶炼的影响。入炉的废钢块度要适宜。如果废钢太重太大，可能会导致入炉困难，入炉后对炉衬的冲击力太大而影响炉衬的寿命。个别大块废钢太清太小也不好，其体积必然增大，入炉后会在炉内堆积，可能造成送氧点火的困难。
4辅原料
4.1石灰
（1）石灰是炼钢主要造渣材料，具有脱P，脱S能力，用量也最多。其质量好坏对吹炼工艺，产品质量和炉衬寿命等有着重要影响。因此，要求石灰氧化钙含量要高，SiO2含量和S含量要低，石灰的生过烧率要低，活性度要高，并且要有适当的块度，此外，石灰还应保证清洁、干燥和新鲜。
（2）SiO2会降低石灰中有效氧化钙含量，降低氧化钙的有效脱硫能力。石灰中杂质越多越降低它的使用效率，增加渣量，恶化转炉技术经济指标。石灰的生烧率过高，说明石灰没有烧透，加入熔池后必然继续完成焙烧过程，这样势必吸收熔池热量，延长成渣时间；若过烧率高，说明石灰死烧，气孔率低，成渣速度也很慢。
（3）石灰的渣化速度是转炉炼钢过程成渣速度的关键，所以对炼钢用石灰的活性度也要提出要求。石灰的活性度(水活性)是石灰反应能力的标志，也是衡量石灰质量的重要参数。此外，石灰极易水化潮解，生成Ca(OH)2，要尽量使用新焙烧的石灰。同时对石灰的贮存时间应加以限制，一般不得超过2天。块度过大，熔解慢，影响成渣速度，过小的石灰颗粒易被炉气带走，造成浪费。一般以块度为5～50mm或5～30mm为宜，大于上限、小于下限的比例各不大于10％。贮存和运输时必须防雨防潮。
4.2萤石
萤石是助熔剂，其主要成分是CaF2。纯CaF2的熔点为1418℃，萤石中还含有SiO2和S等成分，因此熔点在930℃左右；加入炉内后使氧化钙和石灰高熔点的2CaO?Si02外壳的熔点降低，生成低熔点化合物3，也可以与氧化镁生成低熔点化合物(1350℃)，从而改善炉渣的流动性。萤石助熔作用快、时间短。但过多使用萤石会形成严重的泡沫渣，导致喷溅，同时也加剧对炉衬的侵蚀，并污染环境。因此应严格控制吨钢萤石加入量。转炉用萤石ωCaF2≥85％，ωSiO2≤5.0％，ωS≤0.10％，ωP≤0.06％，块度在5～50㎜，并要干燥、清洁。近年来，由于萤石供应不足，各钢厂从环保的角度考虑，试用多种萤石代用品，均为以氧化锰或氧化铁为主的助熔剂，如铁锰矿石、氧化铁皮、转炉烟尘、铁矾土等。。
4.3铁合金
(1)铁合金块度应合适，为10～50mm；精炼用合金块度为10～30mm，成分和数量要准确。
(2)在保证钢质量的前提下，选用价格便宜的铁合金，以降低钢的成本。
(3)铁合金应保持干燥、干净。
(4)铁合金成分应符合技术标准规定，以避免炼钢操作失误。如硅铁中的铝、钙含量，沸腾钢脱氧用锰铁的硅含量，都直接影响钢水的脱氧程度。转炉脱氧合
金化常用的铁合金有Ca-Si合金、铝、Fe-A1、合金等。
5总结
原材料是炼钢的基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺的质量有直接影响。倘若原材料质量不符合技术要求，势必导致消耗增加，产品质量变差，有时还会出现废品，造成产品成本的增加。采用精料以及原料标准化，是实现冶炼过程自动化的先决条件，也是改善各项技术经济技术指标和提高经济效益的基础。
炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算
炼钢过程的物料平衡与热平衡计算 炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上。其主要目的是比较整个 冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供某些定量依据。应当指出，由于炼钢系复杂的高温物理化学过程，加上测试手段有限，目前尚难以做到精确取值和计算。尽管如此，它对指导炼钢生产和设计仍有重要的意义。 本章主要结合实例阐述氧气顶吹转炉和电弧炉氧化法炼钢过程物料平衡和热平衡计算的基本步骤和方法，同时列出一些供计算用的原始参考数据。 1.1物料平衡计算 （1）计算所需原始数据。基本原始数据有：冶炼钢种及其成分（表1）；金属料一铁水和废钢的成分（表1）；终点钢水成分（表1）；造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（表2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3）；其它工艺参数（表4）. 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值 表
②［C ］和［Si ］按实际生产情况选取；［Mn ］、［P ］和［S ］分别按铁水中相应成分含量的 30%、10%和60%留在钢水中设 表 原材料成分 表铁合金成分（分子）及其回收率（分母） ①与氧生产 2 表4其它工艺参数设定值
（2）物料平衡基本项目 收入项有：铁水、废钢、溶剂（石灰、萤石、轻烧白云石）、氧气、炉衬蚀损、铁合金。 支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。 （3）计算步骤。以100kg铁水为基础进行计算。 第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。 总渣量包括铁水中元素氧化、炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5、6和7 总渣量及其成分如表8所示。 第二步：计算氧气消耗量。 氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差，详见表9。 表5铁水中元素的氧化产物及其成渣量
钢板基础知识大全
钢板基础知识大全 现在汽车车身主要的原材料是钢板，无论是承载式车身，非承载式车身。按照钢板的生产工艺分主要可分为热轧钢板和冷轧钢板两大类。 一、钢板的种类 冷轧钢板生产工艺（宝钢）：矿石－高炉炼铁－转炉炼钢－连铸（板坯）－热连轧－酸洗－冷连轧－连续退火（－热镀锌）－卷取/其他（电镀锌/纵剪成带/横剪成板/） 热轧钢板生产工艺（宝钢）：矿石－高炉炼铁－转炉炼钢－连铸（板坯）－除鳞－精轧－冷却－卷取－热轧卷（－冷轧）－矫直/纵剪/横剪 二、表征钢板的主要力学性能指标 强度:金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服强度、抗拉强度是极为重要的强度指标，是金属材料选用的重要依据。强度的大小用应力来表示，即用单位面积所能承受的载荷(外力)来表示，常用单位为MPa。 屈服强度：金属试样在拉力试验过程中，载荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服”。产生屈服现象时的应力，即开始产生塑性变形时的应力，称为屈服点，用符号σs表示，单位为MPa。一般的，材料达到屈服强度，就开始伴随着永久的塑性变形，因此其是非常重要的指标。 抗拉强度：金属试样在拉力试验时，拉断前所能承受的最大应力，用符号σb表示，单位为MPa。 伸长率：金属在拉力试验时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原始标距长度的百分比，称为伸长率。用符号δ表示。伸长率反映了材料塑性的大小，伸长率越大，材料的塑性越大。 应变强化指数n：钢材在拉伸中实际应力－应变曲线的斜率。其物理意义是，n值高，表示材料在成形加工过程中变形容易传播到低变形区，而使应变分布较为均匀，减少局部变形集中现象，因此n值对拉延胀形非常重要。 塑性应变比r值：r值表示钢板拉伸时，宽度方向与厚度方向应变比之比值。r值越大，表示钢板越不易在厚度方向变形（越不容易开裂），深冲性越好。 表一典型的冷轧钢板性能表EL 1.0-1.6 三、钢板表面质量
转炉炼钢设备
1 概述 1.1氧气顶吹转炉炼钢特点 氧气顶吹转炉炼钢又称 LD 炼钢法，通过近几十年的发展，目前已完全取代了平炉炼钢，其之所以能够迅速发展的原因，主要在于与其它炼钢方法相比，它具有一系列的优越性，较为更突出的几点如下： 1．生产效率高 一座容量为80 吨的氧气顶吹转炉连续生产24 小时，钢产量可达到日产3000 — 4000 吨，而一座 100 吨的平炉一昼夜只能炼钢 300 — 400 吨钢，平均小时产量相差甚远，而且从冶炼周期上看，转炉比平炉、电炉的冶炼周期要短得多。 2．投资少，成本低 建氧气顶吹转炉所需的基本建设的单位投资，比同规模的平炉节约30% 左右，另外投产后的经营管理费用，转炉比平炉要节省，而且随着转炉煤气回收技术的广泛推广和应用，利用转炉余热锅炉产生蒸气及转炉煤气发电，使转炉逐步走向“负能”炼钢。 3．原料适应性强 氧气顶吹转炉对原料情况的要求，与空气转炉相比并不那么严格，可以和平炉、电弧炉一样熔炼各种成分的铁水。 4．冶炼的钢质量好，品种多 氧气顶吹转炉所冶炼的钢种不但包括全部平炉钢，而且还包括相当大的一部分电弧炉钢，其质量与平炉钢基本相同甚至更优，氧气顶吹转炉钢的深冲性能和延展性好，适宜轧制板、管、丝、带等钢材。 1 / 35
5．适于高度机械化和自动化生产 由于冶炼时间短，生产效率高，再加转炉容量不断扩大，为准确控制冶炼过程，保证获得合格钢水成分和出钢温度，必须进行自动控制和检测，实现生产过程自动化。另外，在这种要求下，也只有实现高度机械化和自动化，才能减轻工人的劳动强度，改善劳动条件。 1.2 转炉炼钢机械设备系统 氧气顶吹转炉炼钢法，是将高压纯氧[压力为0.5~1.5MPa ，纯度99.5% 以上，（我厂为99.99% ）],借助氧枪从转炉顶部插入炉内向熔池吹氧,将铁水吹炼成钢。氧气顶吹转炉的主要设备有： 1．转炉本体系统： 包括转炉炉体及其支承系统——托圈、耳轴、耳轴轴承和支承座，以及倾动装置，其中倾动装置由电动机、一次减速机，二次减速机、扭矩缓冲平衡装置等组成。 2．氧枪及其升降、氧气装置及配套装置。 氧枪包括枪体、氧气软管及冷却水进出软管。 根据操作工艺要求氧枪必须随时升降，因此需要升降装置，为保证转炉连续生产，必须设有备用枪，即通过换枪装置，随时将备用枪移至工作位置，同时要求备用枪的氧气，进出水管路连接好。 3．散装料系统： 氧气顶吹转炉炼钢使用的原料有： （1）金属料——铁水、废铁、生铁块； （2）脱氧剂——锰铁、硅铁、硅锰、铝等； （3）造渣剂——石灰、萤石、白云石等；
转炉炼钢物料平衡计算
1.转炉炼钢物料平衡计算 1.1计算原始数据 基本原始数据：冶炼钢种及其成分、铁水和废钢成分、终点钢水成分(表1)； 造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分(表2)；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率(表3)；其他工艺参数(表4)。 表1 钢水、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值 成分含量 /% 类别 C Si Mn P S 钢种Q235设定值0.18 0.25 0.55 ≤0.045 ≤0.050 铁水设定值 4.10 0.90 0.55 0.300 0.035 废钢设定值0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 终点钢水设定值0.10 痕迹0.18 0.020 0.021 aa[C]和[Si]按实际产生情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60%留在刚水中设定。 表2 原材料成分 成分/% 类别CaO SiO2MnO Al2O3Fe2O3CaF2P2O5S CO2H2O C 灰分 挥发 分 石灰87.00 2.80 2.70 1.80 0.60 0.10 0.06 4.84 0.10 萤石0.30 5.40 0.70 1.60 1.50 88.00 0.90 0.10 1.50 生白云石37.40 0.80 24.60 1.00 36.2 炉衬 1.20 3.00 78.80 1.40 1.60 14.0 焦炭0.58 81.5 12.4 5.52
表3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母） 成分含量/回收率/% 类别 C Si Mn Al P S Fe 硅铁—73.00/75 0.50/ 80 2.50/ 0.05/ 100 0.03/ 100 23.92/100 锰铁 6.60/ 900.50/ 75 67.8/ 80 —0.23/ 100 0.13/ 100 24.74/100 10%与氧生成CO2。 表4 其他工艺参数设定值 名称参数名称参数 终渣碱度 萤石加入量 生白云石加入量炉衬蚀损量 终渣∑ω(FeO)含量(按向钢中传氧量ω(Fe2O3) =1.35ω(FeO)折算) 烟尘量 喷吹铁损W(CaO)/W(SiO2)=3. 5 为铁水量得0.5% 为铁水量得2.5% 为铁水量得0.3% 15%,而W(Fe2O3)/ ∑w(FeO)=1/3，即 W(Fe2O3)=5% W(FeO)=8.25% 为铁水量得1.5%(其 中W(FeO)75%, W(Fe2O3)为20%) 为铁水量得1% 渣中铁损（铁珠） 氧气纯度 炉气中自由氧含量 气化去硫量 金属中[C]的氧化产 物 废钢量 为渣量的6% 99%,余者为N2 0.5%(体积比) 占总去硫量得1/3 90%C氧化成CO,10%C氧化成 CO2 由热平衡计算确定，本计算结果 为铁水量的13.64%，即废钢比为 12.00%
转炉炼钢知识问答
转炉炼钢知识问答 1 转炉炼钢的原材料 1-1 转炉炼钢用原材料有哪些，为什么要用精料? 炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢(生铁块)。炼钢用辅原料通常指造渣剂(石灰、萤石、白云石、合成造渣剂)、冷却剂(铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿)、增碳剂以及氧气、氮气、氩气等。炼钢常用铁合金有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅钙合金、金属铝等。 原材料是炼钢的物质基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。国内外大量生产实践证明，采用精料以及原料标准化，是实现冶炼过程自动化、改善各项技术经济指标、提高经济效益的重要途径。根据所炼钢种、操作工艺及装备水平合理地选用和搭配原材料可达到低费用投入，高质量产出的目的。 转炉入炉原料结构是炼钢工艺制度的基础，主要包括三方面内容：一是钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理配比；二是造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度；三是充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和造渣料的科学利用。炉料结构的优化调整，代表了炼钢生产经营方向，是最大程度稳定工序质量，降低各种物料消耗，增加生产能力的基本保证。1-2 转炉炼钢对铁水成分和温度有什么要求? 铁水是炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％～100％。铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。因此，对入炉铁水化学成分和温度必须有一定的要求。 A铁水的化学成分 氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定，这样才能保证转炉冶炼操作稳定并获得良好的技术经济指标。 (1)硅(Si)。硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。硅含量高，会增加转炉热源，能提高废钢比。有关资料表明，铁水中WSi每增加0.1％，废钢比可提高约1.3％。铁水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。但是硅含量过高将会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属的收得率降低。Si含量高使渣中SiO2含量过高，也
转炉炼钢的原材料.
转炉炼钢的原材料 1、转炉炼钢用原材料有哪些，为什么要用精料? 炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢(生铁块)。炼钢用辅原料通常指造渣剂(石灰、萤石、白云石、合成造渣剂)、冷却剂(铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿)、增碳剂以及氧气、氮气、氩气等。炼钢常用铁合金有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅钙合金、金属铝等。 原材料是炼钢的物质基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。国内外大量生产实践证明，采用精料以及原料标准化，是实现冶炼过程自动化、改善各项技术经济指标、提高经济效益的重要途径。根据所炼钢种、操作工艺及装备水平合理地选用和搭配原材料可达到低费用投入，高质量产出的目的。 转炉入炉原料结构是炼钢工艺制度的基础，主要包括三方面内容：一是钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理配比；二是造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度；三是充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和造渣料的科学利用。炉料结构的优化调整，代表了炼钢生产经营方向，是最大程度稳定工序质量，降低各种物料消耗，增加生产能力的基本保证。 2、转炉炼钢对铁水成分和温度有什么要求? 铁水是炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％～100％。铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。因此，对入炉铁水化学成分和温度必须有一定的要求。 A铁水的化学成分 氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定，这样才能保证转炉冶炼操作稳定并获得良好的技术经济指标。 (1)硅(Si)。硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。硅含量
高，会增加转炉热源，能提高废钢比。有关资料表明，铁水中WSi每增加0.1％，废钢比可提高约1.3％。铁水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。但是硅含量过高将会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属的收得率降低。Si含量高使渣中SiO2含量过高，也会加剧对炉衬的冲蚀，并影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。 通常铁水ωSi=0.30％～0.60％为宜。大中型转炉用铁水硅含量可以偏下限，而对于热量不富余的小型转炉用铁水硅含量可偏上限。转炉吹炼高硅铁水可采用双渣操作。 (2)锰(Mn)。铁水锰含量高对冶炼有利，在吹炼初期形成MnO，能加速石灰的溶解，促进初期渣及早形成，改善熔渣流动性，利于脱硫和提高炉衬寿命。铁水锰含量高.终点钢中余锰高，可以减少锰铁加入量，利于提高钢水纯净度等。转炉用铁水对ωMn/ωSi比值的要求为0.8～1.0，目前使用较多的为低锰铁水，ωMn=0.20％～0.80％o、· (3)磷(P)。磷是高发热元素，对大多数钢种是要去除的有害元素。因此，要求铁水磷含量越低越好，一般要求铁水ωp ≤0.20％哼铁水中磷含量越低，转炉工艺操作越简化，并有利于提高各项技术经济指标。 铁水磷含量高时，可采用双渣或双渣留渣操作，现代炼钢采用炉外铁水脱磷处理，或转炉内预脱磷工艺，以满足低磷纯净钢的生产需要。 (4)硫(S)。除了含硫易切削钢以外，绝大多数钢种硫也是要去除的有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有30％～40％。我国炼钢技术规范要求入炉铁水ωS≤0.05％。冶炼优质低硫钢的铁水硫含量则要求更低，纯净钢甚至要求铁水ωS≤0.005％。因此，必须进行铁水预处理降低入炉铁水硫含量。 (5)碳(C)。铁水中ωC=3.5％～4.5％，碳是转炉炼钢的主要反热元素。
转炉炼钢物料平衡和热平衡计算 模板-
第二章、转炉物料平衡和热平衡计算 1、低磷生铁吹炼（单渣法） 一、原始数据 （一）铁水成分及温度 （二）原材料成分 （三）冶炼钢种及成分 （四）平均比热 (五)冷却剂 用废钢做冷却剂，其成分与冶炼钢种中限相同。 （六）反应热效应
反应热效应通常采用25℃为参考温度，比较常用的反应数据见表2-1-5 （七）根据国内转炉实测数据选取 1、渣中铁珠量为渣量的2.5%； 2、金属中[C]假定85%氧化成CO，15%氧化成CO2； 3、喷溅铁损为铁水量的0.3%； 4、取炉气平均温度1450℃,自由氧含量0.5%，烟尘量为铁水量的1.8%，其中FeO=75%，Fe203=22%； 5、炉衬侵蚀量为铁水量的0.15%； 6、氧气成分为98.9% O2，1.5% N2。 根据铁水成分，渣料质量，采用单渣不留渣操作。先以100公斤铁水为计算基础。 （一）炉渣及其成分的计算 1、铁水中各元素氧化量 表2-1-6 成分，kg C Si Mn P S 合计项目 铁水 4.36 0.57 0.62 0.07 0.05 终点钢水0.13 痕迹0.13 0.008 0.019 氧化量 4.23 0.57 0.49 0.062 0.031 5.308 [C]：取终点钢水含碳量0.15%； [Si]：在碱性氧气转炉炼钢中，铁水中的Si几乎全部被氧化； [Mn]：顶底复吹转炉残锰量取60%； [P]：采用低磷铁水吹炼，铁水中磷90%进入炉渣，10%留在钢中； [S]：氧气转炉去硫率不高，取40%。 2、各元素氧化量，耗氧量及其氧化产物量见表2-1-7 3、造渣剂成分及数量 根据国内同类转炉有关数据选取 1）矿石加入量及成分 矿石加入量为1.00公斤/100公斤铁水，成分及重量见表2-1-8 2）萤石加入量及成分
转炉炼钢原料及装入制度Word版
一．装料 转炉炼钢原料及装入制度 1. 原料钢水及部分配用废钢 1.1 铁水一般占装入量的70%以上 A；对铁水温度的要求 铁水温度的高低，标志其物理热的多少，温度高则能保证物理和化学热，增加废钢配加量，转炉吹炉顺行，降低转炉生产成本，一般保证在1250~1300℃以上。 B；对铁水成分的要求 （1）含硅量以0.5%~0.8%为宜。低则不能正常吹炉，石灰溶解困难，渣量较小，不利除硫和磷，金属飞测严重，影响成材率。高则增加造渣材料的消耗，按理论计算，每增加0.1%，吹炉1t铁水则多增2kg 二氧化硅，6kg石灰渣量增加8kg; （2）铁水含量大多底于0.3%。提高含量主要方法是配加锰矿石，但产生炼铁焦比升高和生产率下降，因铁水中含锰量超过1%时，炉渣太稀，不利于吹炉; （3）铁水含磷量应小于0.15%~0.2%，最高不能超过0.4%，否则会导致钢生产“冷脆”现象。如果含量过高，则应采用双渣发冶炼。应采用控制炼前的选矿，配料措施来降低含磷量; （4）铁水的含硫量一般应低于0.04%~0.05%，含量超标，钢易产生“热脆”现象，冶炼前的预脱硫处理经济有效。
表1-1 国内一些钢厂的铁水成分 % 1.2 废钢 它是转炉炼钢的另一种金属炉料，作用为冷却剂消耗富余热量，调控熔池温度。基本要求：情结、少锈、无混杂、不含有色金属，单重波动范围为150～2000kg。 2．转炉的装入制度 制度包括：装入量、废钢、装料顺序。 2.1 装入量的确定 ①定量装入法; ②定深装入法; ③分阶段定量装入法。 表1-2 国内一些转炉的熔池深度表 表1-4 太原钢厂原50吨转炉装入制度 2.2 废钢比 废钢的加入量占金属料装入量的百分比成为废钢比。管理水平及
转炉炼钢物料平衡和热平衡计算模板-
转炉炼钢物料平衡和热平衡计算模板- 第二章、转炉物料平衡和热平衡计算 1、低磷生铁吹炼(单渣法) 一、原始数据 (一)铁水成分及温度 表2-1-1 成分 C Si Mn P S 温度 ? % 4.36 o.57 0. 62 0.07 0.05 1300 (二)原材料成分 表2-1-2 烧合计成分% CaO SiO MgO AlO S P CaF FeO FeO HO C 2232232减 % 种类100 91(08 1(66 1(54 1(22 0(06 4(44 石灰 100 1(00 5(61 0(52 1(10 0(07 29(4 61(8 0(50 矿石 100 6(00 0(58 1(78 0(09 0(55 89(00 2(00 萤石 10 8 53(04 0(48 34(94 0(74 白云石 100 1(40 2(60 85(00 11(00 炉衬 (三)冶炼钢种及成分 表2-1-3 成分 C Si Mn P S % 0.12—0.20 0.20—0.55 1.20—1.60 ?0.045 ?0.045 (四)平均比热 表2-1-4 项目固态平均比热kcal/kg.? 熔化潜热kcal/kg 液态或气态平均比热 kcal/kg.?
生铁 0.178 52 0.20 钢 0.167 65 0.20 炉渣 50 0.298 烟尘 0.238 50 矿石炉气:CO 0.349 CO 0.558 2 SO 0.555 2 O 0.356 2 N 0.346 2 HO 0.439 2 (五)冷却剂 用废钢做冷却剂，其成分与冶炼钢种中限相同。 (六)反应热效应 1 反应热效应通常采用25?为参考温度，比较常用的反应数据见表2-1-5 (七)根据国内转炉实测数据选取 1、渣中铁珠量为渣量的2.5%; 2、金属中[C]假定85%氧化成CO，15%氧化成CO; 2 3、喷溅铁损为铁水量的0.3%; 4、取炉气平均温度1450?,自由氧含量0.5%，烟尘量为铁水量的1.8%，其中FeO=75%， Fe0=22%; 23 5、炉衬侵蚀量为铁水量的0.15%; 6、氧气成分为98.9% O，1.5% N。 22 表2-1-5 反应放出热 kcal/kg C(FeC)+1/2O=CO 2616.9 32 C(FeC)+1/2O=CO 8250.7 322 Si(FeSi)+O=SiO 6767.2 322
转炉炼钢终点控制技术现状研究
转炉炼钢终点控制技术现状研究 摘要】在炼钢过程中，终点控制技术是一个相对重要的环节，该项工作的效率 会直接影响到转炉炼钢的整体效率。基于此，本文对转炉炼钢中的终点控制技术 进行了具体研究，以期从根本上把握终点的控制技术，充分发挥技术优势，在提 高技术专业化水准的同时，进一步提高转炉炼钢的生产效率，促使炼钢企业朝着 更好的方向发展。 【关键词】转炉炼钢；终点控制；技术应用 实施终点控制技术的作用在于控制炼钢时间，这是一项重要的操作程序，需 要在转炉炼钢后期进行，具体包括动态化控制、静态化控制、人工控制以及自动 化控制等四项技术。每种控制技术都有各自的优势，其所产生的应用效果也存在 差异。在今后的生产过程中，为了能够更好地利用该项技术，相关技术人员要根 据生产实际，并结合以往的实践经验，切实做好技术应用工作，本文就此展开论述。 一、终点控制技术的应用实践 （一）动态化控制技术 1、炉气动态分析终点控制 炉气动态分析终点控制主要是由根据炉口表的成分检测结果，计算钢铁熔池 脱碳的实际速率，该操作在吹炼的后期阶段进行，当确定了钢水的温度和成分后，方可实现转炉炼钢的终点动态化目标。该项技术通过连续性动作来提示钢水的实 际含碳量和温度，同时还能够利用动态化分析对控制系统加以校正，更加直观的 向工作人员展现钢水的 P、S 实际变化状况。就实际操作结果分析，笔者发现终点钢水的碳实际质量分数与其测量的精准度和命中率是成反比的。由此可见，炉气 动态分析终点技术在终点碳温的命中几率提升方面具有积极意义。 2、副枪动态分析终点控制 技术人员要在即将到达吹炼终点期时，将副枪插入熔池内，从而获取池内的 碳实际含量和相应的温度检测数值。根据最终检测结果，技术人员要对静态模型 进行客观分析，最终计算结果，并给予更正处理。此外，吹炼的终点需要加入足 量的副原料，当供氧量足够时，技术人员必须严格控制终点命中率，以此来保证 转炉冶炼的稳定性。在计算机技术的辅助作用下，得以实现高水平、高质量的转 炉冶炼动态化的控制目标。当钢中碳的质量分数较低时，技术人员要用结晶的定 碳技术去分析该项数据，获取到最精确的实时测量数据；而当该项数值处于较高 的分数时，技术人员是无法保证测量精准度的。因此副枪动态分析终点控制技术 多用于低、中型的碳钢生产企业。 （二）静态化控制技术 静态化控制技术的实际应用较为严格，需要技术人员把握好原材料的基础条 件和吹炼的钢种目标等因素，通过对各种材料的精准化分析，最终确定供氧量标准，其后方可进行下一步的操作。静态化控制技术对于吹炼操作期间的更改难度 提出了更高的要求，其终点命中率通常会受到多种客观因素的影响，因此在该项 技术的实际应用期间，技术人员需要结合以往的实践经验，牢牢控制终点控制标准，该种技术应用环境下的终点碳温实际命中几率大约为 80%。 （三）自动化控制技术 炉渣在线式检测专项技术是自动化控制技术中的典型，通过技术应用能够对 炉渣实际状态进行实时化的监控和探测，且在吹炼操作期间，该项技术还能够合
干燥过程的物料平衡与热平衡计算
干燥过程的物料与热平衡计算 1、湿物料的含水率 湿物料的含水率通常用两种方法表示。 (1) 湿基含水率：水分质量占湿物料质量的百分数，用表示。 水分质量 100% 湿物料的总质量 (2) 干基含水率：由于干燥过程中，绝干物料的质量不变，故常取绝干物料 为基准定义水分含量。把水分质量与绝干物料的质量之比定义为干基含水率，用表示。 水分质量 1 0 0 % 湿物料中绝干物料的量质 (3) 两种含水率的换算关系： 1 1 2、湿物料的比热与焓 (1) 湿物料的比热C m 湿物料的比热可用加和法写成如下形式： C m C s C w 式中：C m —湿物料的比热，k J / kg绝干物料 C ； C s —绝干物料的比热，k J / kg绝干物料 C ； C w —物料中所含水分的比热，取值 4.186 k J / kg水 C (2) 湿物料的焓I 湿物料的焓I 包括单位质量绝干物料的焓和物料中所含水分的焓。(都是以
0 C 为基准)。
I C s C w C s 4.186 C m 式中：为湿物料的温度， C 。 3、空气的焓I 空气中的焓值是指空气中含有的总热量。通常以干空气中的单位质量为基准称作比焓，工程中简称为焓。它是指 1 kg 干空气的焓和它相对应的水蒸汽的焓的总和。 空气的焓值计算公式为： I 1. 0 1 t 2 4 9 0 1. 8 8 t 或I 1.01 1.88 t 2490 式中；I —空气(含湿)的焓，kg/kg 绝干空气； —空气的干基含湿量，kg/kg 绝干空气； 1.01 —干空气的平均定压比热，kJ/kg K ； 1.88 —水蒸汽的定压比热，kJ/kg K ； 2490 —0 C 水的汽化潜热，kJ/kg 。 由上式可以看出， 1.01 1.88 t 是随温度变化的热量即显热。而2490 则是0 C 时kg 水的汽化潜热。它是随含湿量而变化的，与温度无关，即“潜热”。 4、干燥系统的物料衡算 干燥系统的示意图如下： 湿空气（入） L，H 1干燥产品 干燥过程 （逆流换热） 湿空气（出） L，H 2 湿物料 G，2或G 2， 2 G，1或G1，1
《转炉炼钢生产》课程标准
《转炉炼钢生产》课程标准 课程代码：00520108 适用专业：冶金技术 学时：104 学分：7 开课学期：第三、四学期 第一部分前言 1.课程性质与地位 转炉炼钢生产处于钢铁生产制造链（炼铁—炼钢—轧钢）的中心环节，因此《转炉炼钢生产》是冶金技术专业的一门核心学习领域。学生在学完公共学习领域，《冶金基础化学》、《冶金制图》、《金属材料与热处理》等学习领域的基础上，并通过认识实习后学习本课程，与后续《炼钢设计原理》学习领域有密切联系，为学生进行工学结合实习、顶岗实习及将来的工作奠定基础。本学习领域主要培养学生转炉炼钢生产的基本理论和主要工艺操作，常见生产事故及处理方法，及转炉炼钢生产的主要工艺设备和机械设备的使用与维护。同时注重培养学生的社会能力和方法能力。 2.课程的设计思路 参照《冶金行业职业技能标准》，与行业、企业的工程技术人员共同研讨，以培养学生转炉炼钢的岗位能力为目标，以真实的工作任务为载体，按所需的岗位技能设实训项目，配备专业知识，将“教、学、做”三个要素固化到课程内容中，使学生通过本课程的学习，掌握转炉炼钢主要岗位的操作技能，学到相关的专业知识，了解常见的生产事故、问题及处理方法，以适应职业岗位的任职要求。 （1）针对岗位需求选取教学内容，步骤如下： ①在专业建设指导委员会指导下，与兼职教师、企业的工程技术人员共同研讨，确定学生在转炉炼钢生产区域的就业岗位为四个岗位（炼钢工、吹氧工、摇炉工和副摇炉工）中的炼钢工和吹氧工； ②分析转炉炼钢工和吹氧工的岗位能力要求； ③因转炉炼钢属高危行业、高成本产品，确定以完成一炉钢的工作任务为载体，对学生进行岗位技能的训练； ④分析一炉钢冶炼中的操作步骤、所需完成的任务，把完成每项任务所需的操作技能设为实训项目，并配置相关的专业知识、经验案例和设备知识。 （2）遵循学习规律、针对真实任务，整合教学内容，制定课程标准。 将专业知识按对岗位技能的支撑关系归纳分类，分为转炉炼钢的基础知识、直接支撑岗位技能的技术知识。并按学生的学习规律，依据真实任务的工作过程整合课程内容。 ①将转炉炼钢的基础知识设为基础知识模块； ②按一炉钢冶炼操作步骤为序，将实训项目和技术知识相融，设计为“教、学、做”一体的内
转炉炼钢原料岗位培训教学大纲
转炉炼钢原料岗位培训教学大纲（初级） 一、适用岗位 炼钢原料作业区的铁水倒灌、脱硫扒渣、废钢准备、上料操作、合金辅料岗位。 二、教学目的和要求 使学员掌握转炉炼钢所用原料种类、规格、成份、作用和标准，熟悉所属设备的作用、维护和操作。了解冶炼一炉钢所用的原料数量。熟悉转炉炼钢对本工序的要求。掌握原料工艺流程和操作，掌握本工种的安全技术操作，对原料的管理。 三、教学内容 第一章废钢 教学要求： 1、了解废钢在氧气顶吹转炉炼钢中的作用 2、熟悉转炉冶炼对废钢的要求 3、掌握废钢的分类、规格和标准 教学内容： 1、氧气顶吹转炉用废钢标准 2、废钢的管理和供应
第二章渣料 教学要求： 1、掌握氧气顶吹转炉炼钢所用造渣料的规格、种类、作用和标准 2、熟悉一炉钢所用造渣材料 3、造渣材料的管理和供应 教学内容： 1、石灰 2、萤石 3、白云石 4、返回渣 5、其它渣料 第三章冷却剂 教学要求： 1、了解冷却剂的种类、规格、作用和用途 2、冷却剂的管理和供应 教学内容： 1、氧化铁皮 2、矿石
3、其它降温材料 第四章铁合金 教学要求： 1、了解氧气顶吹转炉常炼钢种所需的铁合金种类、规格、作用和标准 2、熟悉氧气顶吹转炉常用铁合金的成分和烘烤 3、了解一炉钢需要的铁合金数量 4、熟悉铁合金的管理和供应 教学内容： 1、锰铁 2、硅铁 3、硅锰合金 4、硅钙 5、铝和铝合金 6、其它铁合金 第五章增碳剂 教学要求： 1、了解常用增碳剂的种类、规格和标准
2、熟悉增碳剂的作用、管理和供应 教学内容： 1、焦炭 2、碳粉 3、电极块 第六章原料主要设备 教学要求： 1、熟悉主要设备的性能和作用 2、掌握主要设备的操作和维护 教学内容： 1、地面料仓 2、皮带输送机 3、振动给料器 4、炉顶料仓和称量 5、合金称量 6、合金烘烤 7、增碳剂烘烤 8、散状料自动上料系统 9、废钢料槽和电子秤
转炉炼钢连铸精益生产实践
转炉炼钢连铸精益生产实践 随着炼钢工艺技术及信息化、智能化的不断发展，炼钢-连铸过程工艺流、时间流、物质流的系统协同优化，已成为炼钢企业生产过程管控的重点研究方向。为此，莱钢炼钢厂根据自身工艺装备水平和产品特点，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，并 通过实施各工序关键工艺精准控制，实现了优质、高效、低耗的精益冶炼模式，在产品质量、关键指标、成本控制等方面，取得了良好效果，精益生产水平不断提高。 1工艺装备 莱钢炼钢厂现有2座1880m3高炉、1座3200m3高炉，3座120t转炉、1座150t转炉，以及大H型钢生产线、1500mm热轧宽带生产线和4300mm宽厚板生产线，年产钢500万吨。炼钢工序主要工艺装备情况如表1所示。 炼钢厂主要工艺袈裔 主要生产品种包括：普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢、优质碳素结构钢、船板钢、汽车大梁钢、耐磨钢、管线钢、压力容器钢等。 2工艺流程 莱钢炼钢厂冶炼钢种多，对应的产品规格与性能要求又存在较大差异，由图1可见, 现场工艺装备复杂，在生产组织过程中各工序间交叉作业频繁，行车作业率高，故工艺选择较为复杂，生产组织协同性差，造成生产成本高、能耗高，质量控制不稳定。
圈1嫌钢连铸生产流祁 3炼钢-连铸过程协同优化研究 针对炼钢-连铸生产过程控制，围绕生产组织、质量控制、成本管控、设备点检、安全管理进行系统优化创新和管理升级，形成五位一体”的协同生产管控模式，在产品 质量、关键指标、成本控制等方面取得了良好效果，精益生产水平不断提高。 3.1以生产时刻表”为主线，建立精益生产组织模型 按照不同钢种的工艺流程、各工序标准工艺时间以及炼钢-连铸协同配置要求，建 立专线化生产、生产时刻表和调度组织模型，实现了均衡、稳定、高效、低耗的精益生产组织模式。 1）炼钢生产时刻表运行系统 以炼钢、精炼、连铸各工序标准时间序为基准，建立像火车时刻表”一样的生产 时刻表”实现了生产过程的动态、精准控制。 2）专线化生产组织模型 根据合同订单计划，依托炼钢MES系统，运用当量周期、炉机匹配度等分析评价指标，对转炉、精炼及连铸产能、节奏、生产组织模式进行系统分析研究，建立专线化生产组织模型。 3.2以参数群控制为核心，建立质量识别系统 依托一级、二级控制系统，建立健全全流程工艺参数自动采集系统，对生产过程工艺参数进行自动采集识别。根据各工序工艺控制特点，制定各工序关键控制点控制标准及不合项扣分标准，根据每炉钢实际参数控制情况，对每炉铸坯质量进行综合打分判定。 通过建立从铁水到铸坯的全流程关键工艺参数标准模型，过程工艺参数自动采集，对工艺参数实时
转炉炼钢加入废钢后的物料平衡
加入废钢和脱氧后的物料平衡 加入废钢的物料平衡 （1）废钢中各元素被氧化量 （3）加入废钢后的物料平衡表 铁水加废钢之和换算成100kg为计算基础，即：m(废钢)=100/(100+8.21)×100=91.41kg，m(废钢)=100-91.41=8.59kg。支出项中，钢水、炉渣、炉气质
量均要增加，m(钢水)1=91.698+8.21-0.0542=99.854kg，m(炉渣)1=9.712+0.079=9.791kg，m(炉气)1=10.322+0.004+0.006=10.332kg。得重新整理加入废钢后的物料平衡： （4）计算误差 （收入项-支出项）/收入项×100%=（114.095-113.997）/114.095×100% =0.086% 脱氧后的物料平衡 （1）冶炼BD3钢种选用Si-Al-Ba作脱氧剂 成分Si Al Ba Fe Si-Al-Ba 32% 23% 17% 28% 收得率取65%，Al丝中铝含量取99.5%，收得率50%。 （2）采用喂丝工艺脱氧时，其加入量根据终点碳含量 根据攀钢实际情况，每炉加入量为180~220kg，本设计取200kg，其中铁全部进入钢中。则Si-Al-Ba的加入量为： 200/(120×92.62%×10×100)=0.18kg/100kg
注：喂线后钢水的质量为：92.28+0.1338=92.4138kg 。 （3） 合金加入量 硅铁和锰铁的成分 Fe-Mn ：Mn 的收得率为75%，Si 的收得率为70%，C 的收得率为90%，其中10%的C 被氧化成CO 2。 Fe-Si ：Mn 的收得率为80%，Si 的收得率为75%。 两种脱氧剂中的P 、S 、Fe 均全部进入钢中，脱氧后的钢水见 成分 ω（C ） ω（Si ） ω（Mn ） ω（P ） ω（S ） % 0.19 （0.13+0.06） 0.21 （0.012+0.014+0.184） 0.50 （0.05+0.45） 0.015 （0.005+0.01） 0.021 锰铁加入量=（锰的规格中限-残余锰）/（合金含锰量×Mn 的收得率）×出 钢量 = kg 74.0)134.028.92(% 75%75)% 05.050.0(=+??- 同理：硅铁加入量= =++??-)5902.0134.028.92(% 75%70)% 012.021.0(0.351kg 锰铁各元素氧化量及其氧化产物
炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算复习课程
炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算
炼钢过程的物料平衡与热平衡计算 炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上。其主要目的是比较整个冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供某些定量依据。应当指出，由于炼钢系复杂的高温物理化学过程，加上测试手段有限，目前尚难以做到精确取值和计算。尽管如此，它对指导炼钢生产和设计仍有重要的意义。 本章主要结合实例阐述氧气顶吹转炉和电弧炉氧化法炼钢过程物料平衡和热平衡计算的基本步骤和方法，同时列出一些供计算用的原始参考数据。 1.1 物料平衡计算 （1）计算所需原始数据。基本原始数据有：冶炼钢种及其成分（表1）；金属料—铁水和废钢的成分（表1）；终点钢水成分（表1）；造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（表2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3）；其它工艺参数（表4）. 表1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值 ①本计算设定的冶炼钢种为H15Mn。 ②[C]和[Si]按实际生产情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60%留在钢水中设定。
表2 原材料成分 表3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母） ①10%C与氧生产CO2 表4 其它工艺参数设定值 （2）物料平衡基本项目。 收入项有：铁水、废钢、溶剂(石灰、萤石、轻烧白云石)、氧气、炉衬蚀损、铁合金。支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。
（3）计算步骤。以100kg铁水为基础进行计算。 第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。 总渣量包括铁水中元素氧化、炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5、6和7。总渣量及其成分如表8所示。 第二步：计算氧气消耗量。 氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差，详见表9。 表5 铁水中元素的氧化产物及其成渣量 ①由CaO还原出的氧量，消耗的CaO量=0.013×56/32=0.023kg 表6 炉衬蚀损的成渣量 表7 加入溶剂的成渣量
转炉炼钢工艺流程
转炉炼钢工艺流程 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
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：
转炉炼钢工培训大纲
转炉炼钢工培训教学大纲 单位：宣钢公司、炼钢组 编制：庄文广 审定：平丽英 一、教学任务 通过学习使学员了解炼钢相关知识，掌握转炉炼钢的基本理论和主要工艺操作、常见的问题及处理方法、主要的工艺设备和机械设备的相关知识。为提高实际实际工作能力以及独立分析问题和解决现场实际问题的能力奠定很好的理论基础。 二、教学目标 1、了解转炉炼钢所用原材料的种类、成分及质量要求，并具备一定的质量判断能力； 2、掌握转炉生产的五大操作制度；能够依据原材料条件和所炼钢种要求，合理地进行造渣、供氧、温度控制、脱氧合金化等方面的工艺计算，并进行正确的操作； 3、掌握兑铁水、加废钢、吹氧、控制喷溅、取样、测温、摇炉、合金加入等操作的要点；具备冶炼终点的判断能力； 4、熟悉炼钢工艺设备和机械设备的选用原则、使用要领、维护方法，并能分析和排除一般的故障； 5、熟悉精炼、连铸等相关工种的工艺要点； 6、理解掌握炼钢必备的相关基础知识。 三、基本教学内容、教学要求 根据公司对转炉炼钢工的基本知识及技能要求，相应培训教学内容分为专业知识、相关知识及基础知识三部分。 1、专业理论教学部分
1）转炉炼钢的原材料 （1）教学内容 金属料（铁水、废钢、生铁块、铁合金等的用途、质量要求）； 铁水预处理； 非金属料（造渣剂、冷却剂等）的用途及质量要求）； 炼钢用气体（氧气、氮气、氩气等气体的用途及质量要求） （2）教学要求 了解转炉炼钢所用原材料的用途及工艺要求；熟练掌握转炉冶炼对铁水成分和温度、石灰成分和类型、萤石成分等的工艺要求以及它们对冶炼的影响；掌握喷吹法、KR搅拌法等铁水预处理工艺。 2）氧气转炉炼钢的一般原理 （1）教学内容 转炉炼钢的基本任务； 气体射流的形成和特征，氧射流与熔池间的相互作用； 转炉炉渣的作用、结构、物理性质及化学性质； 氧气转炉炼钢的基本反应。 铁的氧化及氧的传递和转移； 脱碳反应及对转炉炼钢的意义； 硅锰氧化反应及回锰； 脱磷反应及回磷现象； 脱硫反应； 钢液的脱氧方法及脱氧反应； 钢液的脱气； 钢中非金属夹杂物的分类、来源及减少措施。 （2）教学要求 掌握炼钢的基本任务、顶吹射流与熔池间的相互作用及氧气转炉内的基本反应，要特别注重氧压、枪位与熔池搅拌乃至渣中氧化铁含量的变化关系。 3）氧气顶吹转炉吹炼工艺 （1）教学内容
6.3钢铁冶金-炼钢用原材料
钢
铁
冶
金
概
论
6.3 炼钢用原材料
濮耐技术
2009年10月
陈勇
原材料是炼钢的基础，原材料的质量和供 应条件对炼钢生产的各项技术经济指标产生 重要影响。 对炼钢原料的基本要求：既要保证原料具 有一定的质量和相对稳定的成分，又要因地 制宜充分利用本地区的原料资源，不宜苛求 。炼钢原料分为金属料，非金属料和气体。
● 金属料：铁水、废钢、铁合金 ● 辅助材料：
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造渣剂：石灰、活性石灰、萤石、白云石、合成造渣材料 冷却剂：废钢、富铁矿、氧化铁皮、烧结矿、团矿、石灰石 燃料：焦炭、石墨籽、煤块、重油 氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮 还原剂和增碳剂：石墨电极、木炭、焦炭、电石、硅铁、硅钙 、铝等
入炉原料结构是炼钢进程及各项指标结构产生重要影 响:
◆钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理分配； ◆造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配
比制度；
◆充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和
选渣料的合理利用。
一、金属料
1、铁 水
铁水是转炉炼钢的主要原 材 料 ， 一 般 占 装 入 量 的 70%100%。是转炉炼钢的主要热源 。 对铁水要求有： （1）成分； （2）带渣量； （3）温度。
1）硅（Si）
是重要的发热元素，铁水中含Si量高，炉内的化 学热增加，铁水中Si量增加0.10%，废钢的加入量可提 高1.3%-1.5%。 铁水含Si量高，渣量增加，有利于脱磷、脱硫。 硅含量过高会使渣料和消耗增加，易引起喷溅， 金属收得率降低，同时渣中过量的SiO2 ，也会加剧对 炉衬的侵蚀，影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。 通常铁水中的硅含量为0.30%-0.60%为宜。