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1、第三章、氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼?轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展?主要設(shè)備?轉(zhuǎn)爐吹煉工藝?五大操作制度?頂吹、底吹和復(fù)合吹轉(zhuǎn)爐的比較轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展?1855-1856年英國人亨利.貝塞麥(HenryBessemer)開發(fā)了酸性底吹空氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法;?1878年英國人托馬斯(S.G.Thomas)堿性底吹空氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法;?1940年廉價獲得氧氣后,瑞士、奧地利開發(fā)了頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐,1952年在奧地利林茨(Linz)和多納維茨城(Donawitz)建成第一座30噸堿性頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐(LD轉(zhuǎn)爐);或稱BOF(BasicOxygenFurnace)。?1970年開發(fā)頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐。?我國的煉鋼發(fā)展史。?189
2、0年:我國第一個鋼鐵廠-湖北漢陽-漢冶萍公司2*245m3高爐,貝塞麥轉(zhuǎn)爐2座;?1917年:上海和興煉鋼廠-上鋼三廠前身,10噸平爐;?1935年:太原鋼鐵廠-30噸平爐;?1935年-1945年:鞍山鋼鐵公司,6座平爐;?1938年-1945年:重慶、天津、大冶等平爐鋼廠;?1949年前:共760萬噸鋼,年產(chǎn)量最高92.3噸。?新中國產(chǎn)量后,快速發(fā)展:1958年前平爐為主;?1960年首鋼試驗6噸轉(zhuǎn)爐、1964年投產(chǎn)30噸轉(zhuǎn)爐;?1966年:上鋼一廠投產(chǎn)30噸轉(zhuǎn)爐;?1977年鋼產(chǎn)量2340萬噸;?1983年鋼產(chǎn)量4002萬噸;?1989年鋼產(chǎn)量6000萬噸;?1996
3、突破1億噸;?2008年5億噸。氧氣轉(zhuǎn)爐種類頂吹轉(zhuǎn)爐:?爐渣FeO含量高;t?吹煉前期、中期能夠較好地脫磷;?攪拌差,反應(yīng)距平衡遠。底吹轉(zhuǎn)爐;?攪拌強、脫碳快、噴濺少;?渣中FeO低,吹煉前期基t本不能脫磷。頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐:?成渣較底吹轉(zhuǎn)爐好;?攪拌較頂吹轉(zhuǎn)爐強;?反應(yīng)平衡程度高;?大多數(shù)大中型轉(zhuǎn)爐采用了復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼。4一、主要設(shè)備渣料系統(tǒng)氧槍系統(tǒng)煙氣凈化系統(tǒng)主原料裝入系統(tǒng)傾動系統(tǒng)出鋼、出渣系統(tǒng)567爐襯8出鋼擋渣裝置9底吹元件布置10轉(zhuǎn)爐爐體11轉(zhuǎn)爐爐體12傾動機構(gòu)13氧槍1415氧氣噴頭16煙氣冷卻、除塵、煤氣回收系統(tǒng)17干法(靜電)除塵系統(tǒng)18干法(靜電)除塵系統(tǒng)19干
4、法除塵20二、轉(zhuǎn)爐吹煉工藝21工藝操作22吹煉操作23金屬、爐渣成分變化241煉鋼原料及耐火材料?原輔材料是轉(zhuǎn)爐煉鋼的物質(zhì)基礎(chǔ),原輔材料質(zhì)量的好壞不僅對煉鋼工藝和鋼的質(zhì)量有直接的影響,而且關(guān)系著對資源的合理利用及環(huán)境保護。實踐證明,采用精料以及原輔材料標準化,是實現(xiàn)冶煉過程自動化的先決條件,也是改善各項技術(shù)經(jīng)濟指標和提高經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)。?一般認為原材料包括:鐵水,廢鋼,生鐵塊等。輔助材料包括:石灰,螢石(CaF2),生白云石(CaMg(CO3)2),菱鎂礦(MgCO3),還有鐵合金、冷卻劑及增碳劑等等。?按性質(zhì)來分,轉(zhuǎn)爐原輔材料分為金屬料和非金屬料兩類。按用途來分,可以分為
5、金屬材料,造渣材料、耐火材料。1.1金屬料?金屬材料包括鐵水(生鐵)、廢鋼、鐵合金等。?(1)鐵水(生鐵)?鐵水是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要金屬料,占金屬料裝入量的70~100%。鐵水是轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本熱源,又直接關(guān)系著實際煉鋼的生產(chǎn)流程。因此,對入爐的鐵水溫度和化學(xué)成分必須有一定的要求。(2)廢鋼廢鋼是轉(zhuǎn)爐主要金屬料之一,是冷卻效果穩(wěn)定的冷卻劑。適當?shù)脑黾訌U鋼比,可以降低轉(zhuǎn)爐煉鋼成本、能耗、和煉鋼輔助材料消耗。廢鋼主要來源于本廠的返回廢鋼和社會外購廢鋼。如鑄坯的切頭切尾;軋鋼廠的切頭切尾、軋后廢品等;另外機械加工廢品、車屑;鋼管和鋼板的切邊等;以及廢舊設(shè)備。(3)鐵合金?吹煉終點要脫除
6、鋼中多余的氧,并調(diào)整成分達到鋼種規(guī)格,需加入鐵合金以脫氧合金化。它們的形式不一樣,有的是以鐵合金的形式使用,如錳鐵、硅鐵、鉻鐵等;有的以合金形式使用,如硅錳、硅鈣、硅鋁鋇等;有的以純金屬形式使用,如鋁、錳、鉻、鎳等;還有以化合物形式使用的,如稀土化合物。?鐵合金的品種較多,但是生產(chǎn)成本高,因此要選用適當牌號的鐵合金,以降低鋼的成本。轉(zhuǎn)爐常用的鐵合金有Fe-Mn、Fe-Si、Mn-Si合金、Ca-Si合金、鋁、Fe-Al、Ca-Al-Ba合金等。1.2造渣材料造渣材料包括石灰、螢石、生白云石、菱鎂礦、合成造渣劑。(1)石灰石灰是轉(zhuǎn)爐煉鋼主要造渣材料,主要成分是CaO,具有很強
7、的脫磷、脫硫能力,不損害爐襯。石灰的渣化速度是轉(zhuǎn)爐煉鋼成渣速度的關(guān)鍵,因此煉鋼用石灰除了有效CaO含量要高,SiO和S含量低,適當?shù)膲K度要求之外,對其活性度也要提出要求。2石灰的活性度是石灰反應(yīng)能力的標志,也是衡量石灰質(zhì)量的重要參數(shù)。活性度大的石灰反應(yīng)能力強,成渣速度快。轉(zhuǎn)爐煉鋼常用石灰標準化學(xué)成分w/%燒堿生(過)燒率活性度/mL塊度/mm項目/%/%CaOSiOS2指標≥90≤3≤0.1>3005~40<4≤14(2)螢石?螢石的主要成分是CaF2。純CaF2的熔點在1418℃,螢石中還含有其他雜質(zhì),比此熔點還