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1、淺談轉(zhuǎn)爐煉鋼原材料1轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝操作過程按配料要求,先把廢鋼等裝入爐內(nèi),然后倒入鐵水并加入適量的造渣材料。加料后,把氧氣氧槍從爐頂插入爐內(nèi)。吹入氧氣,使它直接更高溫的鐵水發(fā)生反應(yīng),除去雜質(zhì)。用純氧代替空氣可以克服由于空氣中的氮?dú)獾挠绊懚逛撡|(zhì)變脆,以及氮?dú)馀懦鰰r(shí)帶走熱量的缺點(diǎn)。在除去大部分硫、磷后,當(dāng)鋼水的成分和溫度都達(dá)到要求時(shí),即停止吹煉,提升噴槍,準(zhǔn)備出鋼。出鋼時(shí)使?fàn)t體傾斜,鋼水從出鋼口注入鋼水包里,同時(shí)加入脫氧劑進(jìn)行脫氧和調(diào)節(jié)成分。鋼水合格后,可以澆成鋼的鑄件或鋼錠,鋼錠可以再軋制成各種鋼材。
2、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中會(huì)產(chǎn)生大量棕色煙氣,它的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳?xì)怏w等。因此,必須加以凈化回收,綜合利用,以防止污染環(huán)境。從回收設(shè)備得到的氧化鐵塵粒可以用來煉鋼;一氧化碳可以作化工原料或燃料;煙氣帶出的熱量可以副產(chǎn)水蒸氣。此外,煉鋼時(shí),生成的爐渣也可以用來做鋼渣水泥,含磷量較高的爐渣,可加工成磷肥,等等。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質(zhì)量較好,以及建廠速度快、投資少等許多優(yōu)點(diǎn)。但在冶煉過程中都是氧化性氣氛,去硫效率差,昂貴的合金元素也易被氧化而損耗,因而所煉
3、鋼種和質(zhì)量就受到一定的限制。2鐵水的要求及影響2.1鐵水化學(xué)成分要求(1)硅(Si)。硅是轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中發(fā)熱元素之一。硅含量高,會(huì)增加轉(zhuǎn)爐熱源,能提高廢鋼比。有關(guān)資料表明,鐵水中硅含量每增加0.1%,廢鋼比可提高約1.3%。鐵水硅含量高,渣量增加,有利于去除磷、硫。但是硅含量過高將會(huì)使渣料和消耗增加,易引起噴濺,金屬的收得率降低。Si含量高使渣中SiO2含量過高,也會(huì)加劇對(duì)爐襯的沖蝕,并影響石灰渣化速度,延長(zhǎng)吹煉時(shí)間。通常鐵水ωSi=0.30%~0.60%為宜。大中型轉(zhuǎn)爐用鐵水硅含量可以偏下限,而對(duì)
4、于熱量不富余的小型轉(zhuǎn)爐用鐵水硅含量可偏上限。轉(zhuǎn)爐吹煉高硅鐵水可采用雙渣操作。(2)錳(Mn)。鐵水錳含量高對(duì)冶煉有利,在吹煉初期形成氧化錳,能加速石灰的溶解,促進(jìn)初期渣及早形成,改善熔渣流動(dòng)性,利于脫硫和提高爐襯壽命。鐵水錳含量高.終點(diǎn)鋼中余錳高,可以減少錳鐵加入量,利于提高鋼水純凈度等。轉(zhuǎn)爐用鐵水對(duì)錳和硅比值的要求為0.8~1.0,目前使用較多的為低錳鐵水。(3)磷(P)。磷是高發(fā)熱元素,對(duì)大多數(shù)鋼種是要去除的有害元素。因此,要求鐵水磷含量越低越好,一般要求鐵水ωp≤0.20%哼鐵水中磷含量越低,
5、轉(zhuǎn)爐工藝操作越簡(jiǎn)化,并有利于提高各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。鐵水磷含量高時(shí),可采用雙渣或雙渣留渣操作,現(xiàn)代煉鋼采用爐外鐵水脫磷處理,或轉(zhuǎn)爐內(nèi)預(yù)脫磷工藝,以滿足低磷純凈鋼的生產(chǎn)需要。(4)硫(S)。除了含硫易切削鋼以外,絕大多數(shù)鋼種硫也是要去除的有害元素。氧氣轉(zhuǎn)爐單渣操作的脫硫效率只有30%~40%。我國(guó)煉鋼技術(shù)規(guī)范要求入爐鐵水ωS≤0.05%。冶煉優(yōu)質(zhì)低硫鋼的鐵水硫含量則要求更低,純凈鋼甚至要求鐵水ωS≤0.005%。因此,必須進(jìn)行鐵水預(yù)處理降低入爐鐵水硫含量。(5)碳(C)。鐵水中ωC=3.5%~4.5%,
6、碳是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要反熱元素。2.2鐵水溫度和帶渣量要求(1)鐵水溫度的高低是帶入轉(zhuǎn)爐物理熱多少的標(biāo)志,鐵水物理熱約占爐熱收入的50%。鐵水溫度高有利于穩(wěn)定操作和轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制。鐵水的溫度過低,影響元素氧化過程和熔池的溫升速度,不利于成渣和去除雜質(zhì),容易發(fā)生噴濺。因此,我國(guó)煉鋼規(guī)定入爐鐵水溫度應(yīng)大子1250℃,并且要相對(duì)穩(wěn)定。通常,高爐的出鐵溫度在1350~1450℃,由于鐵水在運(yùn)輸待裝過程中散失熱量,所以最好采用混鐵車或混鐵爐的方式供應(yīng)鐵水,在運(yùn)輸過程應(yīng)加覆蓋劑保溫,以減少鐵水降溫。(2)鐵水帶來的
7、高爐渣中SiO2、S等含量較高,若隨鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐會(huì)導(dǎo)致石灰消耗量增多,渣量增大,容易造成噴濺,增加金屬消耗,影響磷、硫的去除,并損壞爐襯等。因此,要求入爐鐵水帶渣量比不超過0.50%。鐵水帶渣量大時(shí),在鐵水兌入轉(zhuǎn)爐之前應(yīng)盡進(jìn)行扒渣。2.3鐵水對(duì)冶煉影響(1)鐵水溫度的影響。鐵水是煉鋼的主要原材料,一般占裝入量的70%~100%。鐵水的化學(xué)熱與物理熱是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要熱源。(2)鐵水成分的影響。鐵水中元素氧化后釋放出來的化學(xué)熱占整個(gè)收入的百分之四十四點(diǎn)六十三,是主要的熱量來源。如果鐵水中磷硫含量
8、高,在正常的渣量,堿度,流動(dòng)性和氧化性的情況下,得到的鋼水中的磷硫含量亦為較高,勢(shì)必會(huì)降低鋼的質(zhì)量。3廢鋼對(duì)冶煉的影響3.1廢鋼的要求(1)廢鋼的外形尺寸和塊度應(yīng)保證能從爐口順利加入轉(zhuǎn)爐。廢鋼單重不能過重,以便減輕對(duì)爐襯的沖擊,同時(shí)在吹煉期必須全部熔化。輕型廢鋼和重型廢鋼合理搭配。廢鋼的長(zhǎng)度應(yīng)小于轉(zhuǎn)爐口直徑的1/2,廢鋼的塊度一般不應(yīng)超過300kg,國(guó)標(biāo)要求廢鋼長(zhǎng)度不大于1000mm,最大單件重量不大于800kg。(2)廢鋼中不得混有鐵合金。嚴(yán)禁混入銅、鋅、鉛、錫等有