轉(zhuǎn)爐工藝演講稿

1、一 轉(zhuǎn)爐煉鋼發(fā)展史及煉鋼基本原理1二 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐工藝特點(diǎn)2三 爐外精煉設(shè)備3 4四 板坯連鑄寶鋼集團(tuán)八一鋼鐵公司 1855年亨利貝塞麥發(fā)明酸性底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法，第一次解決了大規(guī)模生產(chǎn)液態(tài)鋼的問題。貝塞麥煉鋼法的出現(xiàn)是現(xiàn)代煉鋼法的開始。但由于它是酸性爐襯，不能造堿性渣，因而不能脫磷和脫硫。 1878年托馬斯發(fā)明了堿性爐襯的轉(zhuǎn)爐煉鋼法，解決了高磷生鐵煉鋼的問題。 由于大型空氣分離工業(yè)的成功，用純氧煉鋼才成為可能，1952年發(fā)明的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐標(biāo)志著轉(zhuǎn)爐煉鋼新的時(shí)代的到來。 一、煉鋼的基本任務(wù) 鋼和鐵都是以鐵元素為基本成分的鐵碳合金。生鐵和鋼所以在性能上有較大的差異，主要原因是由于含碳量的不同是鐵碳合

2、金的組織結(jié)構(gòu)不同而造成的。生鐵含碳高，硬而脆，冷熱加工性能差；而鋼則具有較好的韌性，強(qiáng)度高，熱加工性能和焊接性能比生鐵好，才能加工成各種類型的鋼材而使用。生鐵除含有較高的碳外，還含有一定量的其他雜質(zhì)。 所謂煉鋼，就是通過冶煉降低生鐵中的碳和去除有害雜質(zhì)，在根據(jù)對(duì)鋼性能的要求加入適量的合金元素，使其成為具有高的強(qiáng)度、韌性或其他特殊性能的鋼。 因此，煉鋼的基本任務(wù)可歸納為：（1）脫碳并將其含量調(diào)整到一定范圍。碳含量的不同不但是引起生鐵和鋼性能差異的決定性因素，同樣也是控制鋼性能的最主要元素。鋼中含碳量增加，則硬度、強(qiáng)度、脆性都將提高，而延展性能將下降；反之，含碳量減少，則硬度、強(qiáng)度下降而延展性能提

3、高。所以，煉鋼過程必須按鋼種規(guī)格將碳氧化至一定范圍。（2）去除雜質(zhì)，主要包括：1）脫磷、脫硫：對(duì)絕大多數(shù)鋼種來說，P、S均為有害雜質(zhì)。P可引起鋼的冷脆，而S則引起鋼的熱脆，因此，要求在煉鋼過程中盡量除之。(2)脫氧：由于在氧化精煉過程中，向熔池輸入大量氧以氧化雜質(zhì)，至使鋼液中溶入一定量的氧，它將大大影響鋼的質(zhì)量。因此，需降低鋼中的含氧量。一般是向鋼液中加入比鐵有更大親氧力的元素來完成（如Al、Si、Mn等合金）。(3)去除氣體和非金屬夾雜物：鋼中氣體主要指溶解在鋼中的氫和氮。非金屬夾雜物包括氧化物、硫化物、磷化物、氮化物以及它們所形成的復(fù)雜化合物。在一般煉鋼方法中，主要靠碳-氧反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生CO氣

4、泡的逸出，所引起的熔池沸騰來降低鋼中氣體和非金屬夾雜物。(4)調(diào)整鋼液成分和溫度。為保證鋼的各種物理、化學(xué)性能，除控制鋼液的碳含量和降低雜質(zhì)含量外，還應(yīng)加入適量的合金元素使其含量達(dá)到鋼種規(guī)格范圍。 100X 在低倍顯微下的鋼中非金屬夾雜物 100X 非金屬夾雜物對(duì)鋼質(zhì)量的影響 一、轉(zhuǎn)爐煉鋼用主、副原料 煉鋼的原料質(zhì)量好壞對(duì)煉鋼過程進(jìn)行得是否順利，以及鋼的質(zhì)量好壞、鋼的品種多少都有著密切的關(guān)系。為了多煉鋼、煉好鋼，不但要求原料質(zhì)量好，更要求原料的成分穩(wěn)定，這對(duì)煉鋼生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，也是必不可少的條件。 煉鋼的原材料可以分為主原料和副原料兩類。主原料主要指認(rèn)鐵水（或生鐵塊）和廢鋼；副原料主要指造

5、渣材料、氧化劑、冷卻劑等。 一、轉(zhuǎn)爐煉鋼用主、副原料 （一）主原料 1鐵水 錳在鐵水中是一種有益元素，它能加速石灰的熔化，促進(jìn)化渣，提高爐襯壽命，并有利于去硫。鐵水中的錳和冶煉終了時(shí)鋼水中的錳有正比關(guān)系。 除了個(gè)別鋼種外，磷和硫通常是煉鋼過程中要去除的有害元素，所以鐵水中的磷和硫應(yīng)該越低越好。當(dāng)使用磷、硫含量高的鐵水冶煉低磷、低硫鋼種時(shí)，必須對(duì)鐵水進(jìn)行預(yù)處理，或采用雙渣法等工藝。 此外，有的鐵水中還含有釩、鈦等元素。這種鐵水都是先吹煉釩渣，回收釩，然后用半成品煉鋼。 鐵水溫度的高低也就是通常所指鐵水物理熱的多少。轉(zhuǎn)爐煉鋼所用鐵水的溫度不應(yīng)過低，并盡可能穩(wěn)定。一般要求兌入轉(zhuǎn)爐的鐵水溫度12001

6、300。同時(shí)應(yīng)盡量不帶渣或少帶渣。目前國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)爐已普遍采用鐵水扒渣工藝。 總之，轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)鐵水總的技術(shù)要求是：硅、錳合適，磷、硫低，成分穩(wěn)定，溫度高。 （2）廢鋼 廢鋼是煉鋼的金屬料，也是理想的冷卻劑，氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼因熱量有富裕，一般可加入30以下的廢鋼。 廢鋼的質(zhì)量對(duì)煉鋼的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響很大，而廢鋼的來源往往很復(fù)雜，因此，廢鋼的管理和加工非常重要。 廢鋼入爐前應(yīng)仔細(xì)檢查，嚴(yán)防混入封閉器皿、爆炸物和毒品，注意防止混入鉛、鋅、錫、銅等有色金屬，此外，應(yīng)盡量減少?gòu)U鋼帶入的泥沙、耐火材料和爐渣等。 合金廢鋼應(yīng)按其所含合金元素的不同分類存放，避免混雜，以避免貴重合金元素?fù)p失或造成熔煉廢品。 對(duì)外形尺寸

7、和單重過大的廢鋼，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行解體和切割，使能順利裝爐，不撞傷爐襯和加速熔化。對(duì)輕薄料應(yīng)打包或壓塊，以縮短裝料時(shí)間。 二、轉(zhuǎn)爐煉鋼用鐵合金及發(fā)展 寶鋼從1985年投產(chǎn)以來，使用的鐵合金種類不斷增多，寶鋼投產(chǎn)初期只有11種鐵合金，而目前鐵合金種類已經(jīng)超過了30種，主要種類見表4。寶鋼使用的鐵合金種類的不斷增加，主要是與寶鋼新鋼種的開發(fā)和降低成本有關(guān)，如為降低鐵合金成本而開發(fā)使用的鎳鐵合金和銅鎳合金，為加強(qiáng)鋼水的脫氧效果而使用的鈣鐵合金，為含氮新鋼種的開發(fā)成功而使用的氮系合金等等。寶鋼目前使用的鐵合金種類如下： 種類 主要品名 錳系合金：高碳錳鐵、中碳錳鐵、低碳錳鐵、高純錳鐵、金屬錳、硅錳 硅系合金

8、：硅鐵、高純硅鐵、鋁硅鐵、硅錳 鋁系合金：純鋁、鋁鐵、鋁硅鐵 氮系合金：氮化錳鐵、氮化鉻鐵 特殊合金：電解銅、電解鎳、鎳鐵、銅鎳鐵、高碳鉻鐵、中碳鉻鐵、微碳鉻鐵、鈮鐵、釩鐵、硼鐵、鉬鐵、鎢鐵、鈦鐵 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的發(fā)明從根本上改變了全世界鋼鐵工業(yè)的面貌。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐以它特有的優(yōu)點(diǎn)在大多數(shù)國(guó)家得到了迅速的發(fā)展，迫使許多平爐車間停產(chǎn)或改為氧氣轉(zhuǎn)爐車間，目前世界氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量已超過總鋼產(chǎn)量的一半，約60左右，在各種煉鋼方法中占絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼法在我國(guó)的發(fā)展也比較早，在1955年就開始了小型試驗(yàn)研究工作。1962年進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)。在試驗(yàn)取得成功的基礎(chǔ)上，我國(guó)第一個(gè)30噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼

9、車間于1964年在首鋼建成并投入生產(chǎn)。以后又在唐山、上海、杭州、鞍山、攀枝花和本溪等地相繼建成了一些大、中、小型氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐車間。上海寶鋼在1985年9月建成并投產(chǎn)了300噸的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐車間。1986年氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量占全國(guó)鋼產(chǎn)量的54。 （一）氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼之所以能夠這樣迅速地發(fā)展，其原因主要在于和其它煉鋼方法相比，它具有一系列的優(yōu)越性： 1、生產(chǎn)率高 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐由于采用含量在99以上的氧氣進(jìn)行吹煉，反應(yīng)激烈，脫碳、升溫速度很快，冶煉周期很短，一般只需要半小時(shí)左右，如寶鋼300噸轉(zhuǎn)爐平均冶煉周期為36分鐘爐，而平爐則要56小時(shí)（吹氧）才能煉一爐鋼。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)率為平爐的68

10、倍，是一種效率極高的煉鋼爐。 2、原料適應(yīng)性好 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐對(duì)原料的適應(yīng)性很強(qiáng)，不僅能吹煉平爐生鐵，而且能吹煉中磷（P0.501.50）生鐵和高磷（P1.50）生鐵，還能吹煉含釩、鈦等特殊成分的生鐵。 3、冶煉的鋼質(zhì)量好、品種多 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐能冶煉平爐熔煉的全部鋼種和電爐熔煉的部分鋼種。從鋼中含碳量來看，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐可以冶煉微碳（C0.015）、低碳、中碳、直到含碳達(dá)1.301.50的高碳鋼種；以鋼中含合金元素來看，從含微量元素的工業(yè)純鐵、低合金鋼、中合金鋼、直到鎳鉻含量高達(dá)30的超低碳不銹鋼等，都能冶煉。 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼的質(zhì)量與平爐鋼基本相同或略優(yōu)，如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼的氣體和夾雜含量一般均低于

11、平爐鋼。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼的深沖性能和延展性好，適宜軋制板、管、絲、帶等鋼材，而這類鋼材往往占鋼材總量的5060或更高。 4、基建投資少、建設(shè)速度快 由于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐車間設(shè)備簡(jiǎn)單，所占廠房面積和所需要的重型設(shè)備的數(shù)量比平爐車間少，因此投資可比相同產(chǎn)量的平爐車間低3040。而且生產(chǎn)規(guī)模越大，基建投資就越省，同時(shí)車間建設(shè)速度比平爐車間快得多。 5、原料消耗少，熱效率高、成本低 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的金屬消耗一般為11001140公斤噸鋼，稍高于平爐（但在良好燥作情況下，金屬消耗與平爐接近）。但由于頂吹轉(zhuǎn)爐的熱源是利用鐵水本身的物理熱和化學(xué)熱，熱效率高，不需外加熱源，因此在燃料和動(dòng)力消耗方面均較平爐、電爐低

12、。由于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有高的生產(chǎn)率和低的消耗，所以鋼的成本也較低。 6、利于自動(dòng)化生產(chǎn)和開展綜合利用 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼冶煉時(shí)間短，生產(chǎn)率高，其機(jī)械化程度較高，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，也有利于開展綜合利用，如回收煤氣、爐塵（做燒結(jié)礦原料）等。 以上是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法的主要優(yōu)點(diǎn)，但也尚存一些不足之必，例如，它所能冶煉鋼的品種不及電爐；煉鋼過程中金屬的燒損較大；脫磷、脫硫的能力不強(qiáng)；另外由于氧氣由爐口吹入，不是直接穿過熔池，與金屬的接觸面不夠大，因而氧氣的利用率和熱效率不夠高。 （二）復(fù)合吹煉冶金特點(diǎn) 頂?shù)讖?fù)合吹煉操作，主要是除頂吹供氧外，還從爐底吹入惰性氣體、爐底吹氧以及爐底同時(shí)噴吹熔劑

13、。是在充分利用頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的同時(shí)從爐底吹入一部分氧或惰性氣體等，以此強(qiáng)化熔池的攪拌能力，改善熔池的動(dòng)力學(xué)條件，并通過惰性氣體進(jìn)行脫碳。復(fù)合吹煉的主要冶金特點(diǎn)有： 1由于熔池?cái)嚢杓訌?qiáng)，擴(kuò)大了鋼液與滬渣的接觸面積，成渣快，吹煉平穩(wěn)，反應(yīng)易達(dá)到平衡，噴濺少。不僅減少了金屬損失，而且為提高供氧強(qiáng)度，縮短供氧時(shí)間提供了前提 2吹煉過程中熔池CO分壓低，尤其是以惰性氣體為底部攪拌氣體時(shí)，更有利于熔池CO分壓的降低，從而能經(jīng)濟(jì)、方便地冶煉低碳鋼及超低碳鋼（C0.01） 3熔池?cái)嚢枇υ鰪?qiáng)，抑制了熔池鐵的過氧比，減少了渣中的氧化鐵含量，從而提高了金屬收得率（約1）。同時(shí)降低了鋼中的氧含量，從而減少鋼中非金屬

14、夾雜物，提高鋼的質(zhì)量4由于終渣氧化鐵含量低，因此鋼水中殘（Mn）量增加，而且錳鐵脫氧效率也相應(yīng)提高，從而可降低鐵合金的消耗量5熔池均勻有力的攪拌，使?fàn)t渣的精煉能力得以充分的發(fā)揮，易于獲得低硫、低磷和溫度、成分均勻的高質(zhì)量鋼水； 6通過噴吹固體含碳物質(zhì)（如煤粉）作為二次燃料并強(qiáng)化一氧化碳的二次燃燒，能量利用率高，廢鋼比大大提高。 7良好的攪拌使熔池溫度、成分均勻、爐子的可控性明顯改善，冶煉過程中的可預(yù)測(cè)性、再現(xiàn)性提高，有利于采用副槍進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，從而終點(diǎn)命中率提高。 綜上所述，頂?shù)讖?fù)合吹煉鋼法具備頂吹法和底吹法兩者的優(yōu)點(diǎn)，因而是一種新興的、大有發(fā)展前途的煉鋼方法。 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼周期很短，通常

15、只有3045分鐘，其中吹煉時(shí)間僅為1520分鐘。并且冶煉過程中的反應(yīng)極其復(fù)雜，影響因素多且變化大，因此需要控制和調(diào)節(jié)的參數(shù)很多，加之爐子容量不斷增大，單憑操作人員的經(jīng)驗(yàn)控制冶煉過程已不能適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。電子計(jì)算機(jī)能在很短時(shí)間內(nèi)對(duì)冶煉過程的各種復(fù)雜參數(shù)進(jìn)行快速、高效的處理，并給出綜合動(dòng)作，從而獲得合格成分和溫度的鋼水。 利用電子計(jì)算機(jī)控制氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過程，首先是在美國(guó)瓊斯勞夫林鋼鐵公司于1959年開始實(shí)現(xiàn)的。以后，各國(guó)都在大力研究和推廣以計(jì)算機(jī)為中心的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動(dòng)控制，并不斷取得進(jìn)步。計(jì)算機(jī)導(dǎo)入轉(zhuǎn)爐的初期階段，僅是以轉(zhuǎn)爐的終點(diǎn)控制為目的，由于電子計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備的發(fā)展，使系統(tǒng)的

16、機(jī)能已有了很大的提高，現(xiàn)在已可以對(duì)冶煉過程進(jìn)行全面的控制。 采用電子計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)爐過程控制的目標(biāo)是使吹煉的終點(diǎn)同時(shí)達(dá)到預(yù)定的溫度和成分，保證鋼的質(zhì)量和品種。過程控制的方式有靜態(tài)控制和動(dòng)態(tài)控制兩種。 靜態(tài)控制是以物料平衡和熱平衡為基礎(chǔ)建立一定的數(shù)學(xué)模型，按照已知的原材料條件和吹煉終點(diǎn)溫度和成分的要求，計(jì)算鐵水、廢鋼和造渣材料的加入量和供應(yīng)量，按計(jì)算結(jié)果裝料和吹煉，吹煉過程中不再進(jìn)行修正的控制方法。 動(dòng)態(tài)控制是在靜態(tài)控制的基礎(chǔ)上，除進(jìn)行裝料計(jì)算外，再根據(jù)吹煉過程中獲得的信息（金屬成分、溫度及爐渣狀況等）修正吹煉條件或迅速確定終點(diǎn)以達(dá)到預(yù)定目標(biāo)的控制方法。 與靜態(tài)控制相比，動(dòng)態(tài)控制具有更大的適應(yīng)性和準(zhǔn)

17、確性，可實(shí)現(xiàn)最佳控制。動(dòng)態(tài)拄制的關(guān)鍵是吹煉過程中要快速、正確并連續(xù)地獲得熔池內(nèi)的各個(gè)工藝參數(shù)。目前，普遍應(yīng)用副槍在吹煉過程中測(cè)溫和定碳來實(shí)現(xiàn)終點(diǎn)控制。其控制過程包括如下步驟： 第一、采用靜態(tài)模型計(jì)算裝料量、供氧量及槍位； 第二、供氧量達(dá)到約90時(shí)，用副槍測(cè)溫、定碳，確定由于吹煉條件引起的溫度和碳的偏差； 第三、根據(jù)脫碳和升溫模型及冷卻劑的冷卻效果，計(jì)算達(dá)到終點(diǎn)碳需要的氧量和由此產(chǎn)生的升溫量，得出達(dá)到終點(diǎn)的鋼水溫度。如計(jì)算溫度高于出鋼的目標(biāo)溫度，再計(jì)算出冷卻劑的用量；如低于出鋼的目標(biāo)溫度，則增加供氧。第四、在吹煉終點(diǎn)，測(cè)出鋼水溫度和含碳量，根據(jù)終點(diǎn)預(yù)定值與實(shí)際值之間的差別，自動(dòng)修正控制模型，供下

18、爐使用。 采用副槍進(jìn)行動(dòng)態(tài)拄制可使吹煉終點(diǎn)的命中率達(dá)到90以上，它是目前氧氣轉(zhuǎn)爐自動(dòng)控制的主要發(fā)展方向。 寶鋼集團(tuán)八一鋼鐵股份公司煉鋼廠第二煉鋼分廠120t轉(zhuǎn)爐作業(yè)區(qū)主要冶煉工藝設(shè)備包括3套鐵水脫硫裝置、3座120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐。 120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐采用了近年來開發(fā)的新結(jié)構(gòu)和新技術(shù)：新型轉(zhuǎn)爐吊掛系統(tǒng)；新型轉(zhuǎn)爐水冷和爐腹空冷托圈；新型轉(zhuǎn)爐軸承支撐裝置；新型轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置；多介質(zhì)流體旋轉(zhuǎn)接頭等多項(xiàng)技術(shù)。轉(zhuǎn)爐采用頂?shù)讖?fù)合吹煉形式，轉(zhuǎn)爐按全正力矩進(jìn)行設(shè)計(jì)。氧槍升降橫移及冷卻水系統(tǒng)，及橫移式副槍系統(tǒng)。轉(zhuǎn)爐煙氣凈化設(shè)備。八鋼120T轉(zhuǎn)爐鐵水包脫硫設(shè)備的主要規(guī)格參數(shù)處理形式鐵水包噴槍脫硫處理能力70包/日脫

19、硫劑Cao；Mg儲(chǔ)料罐60m3，20m3噴吹罐3m32；3m32處理量100-115噸噴槍升降010m/min噴吹速度CaO:3070kg/minMg:515kg/min噴吹時(shí)間 min處理周期 min.通過鐵水預(yù)處理工藝，可以滿足冶煉低硫鋼和超低硫鋼的要求。.轉(zhuǎn)爐煉鋼整個(gè)過程是氧化氣氛，脫硫效率低，鐵水脫硫碳、硅等元素含量高，提高了鐵水中硫的活度系數(shù)，故鐵水脫硫效率高。.鐵水預(yù)處理脫硫費(fèi)用低于高爐、轉(zhuǎn)爐和爐外精煉的脫硫費(fèi)用，可以有效提高鋼鐵企業(yè)鐵、鋼、材的綜合經(jīng)濟(jì)效益。轉(zhuǎn)爐類型頂?shù)讖?fù)吹公稱容量t轉(zhuǎn)爐數(shù)量氧槍類型孔最大供氧流量Nm3/min底吹風(fēng)口類型多層環(huán)縫管式噴嘴底吹氣體種類Ar ,N2底

20、吹氣體流量0.010.11Nm3/min.t底吹風(fēng)口數(shù)量煙氣處理系統(tǒng)OG 鐵合金料倉(cāng)數(shù)量副原料料倉(cāng)數(shù)量擋渣方式擋渣棒轉(zhuǎn)爐設(shè)備主要規(guī)格參數(shù)3爐殼鋼板材質(zhì)采用16MnR 托圈采用水冷整體焊接結(jié)構(gòu)形式 非傳動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)接頭用于轉(zhuǎn)爐底吹、冷卻水、爐腹空冷空氣的導(dǎo)入。轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置采用四點(diǎn)嚙合全懸掛扭力桿平衡裝置結(jié)構(gòu) 氧槍裝置向轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹氧，使鋼水脫碳，并加大冶煉強(qiáng)度 氧槍裝置為雙層小車式氧槍裝置 兩支吹氧管、兩臺(tái)橫移車、升降卷揚(yáng)機(jī)、橫移傳動(dòng)裝置 升降小車（防墜槍裝置），以及鎖緊裝置、固定軌道、緩沖器、刮渣器及干油潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成 橫移式副槍系統(tǒng) 轉(zhuǎn)爐在吹煉時(shí)產(chǎn)生大量含有CO和氧化鐵類粉塵的高溫?zé)煔?，為了防止污?/p>

21、，保護(hù)環(huán)境，轉(zhuǎn)爐分別設(shè)置一套噴淋冷卻塔環(huán)縫凈化裝置（RSW，或稱新OG系統(tǒng)）全濕煙氣凈化系統(tǒng)，對(duì)煙氣進(jìn)行凈化處理并回收煤氣。 LF鋼包爐是70年代初期在國(guó)內(nèi)發(fā)展起來的精煉設(shè)備。由于它的設(shè)備簡(jiǎn)單、投資費(fèi)用低、操作靈活和精煉效果好,而成為冶金行業(yè)精煉設(shè)備的后起之秀，在日本及世界各地得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。 LF鋼包爐既可以與電爐配合，以取代電爐的還原期，還可以與氧氣轉(zhuǎn)爐配合，生產(chǎn)各種優(yōu)質(zhì)鋼種。此外，LF鋼包爐還是連鑄車間，特別是合金鋼連鑄生產(chǎn)線上不可缺少的控制成分、溫度及保存鋼水的設(shè)備 因此，LF爐的出現(xiàn)形成了LD-LF-RH-CC或EAC-LF-VD-CC新的生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的聯(lián)合生產(chǎn)線。LF鋼包爐精

22、煉工藝的基本特點(diǎn) 國(guó)內(nèi)電爐鋼廠在引進(jìn)大型電弧爐的同時(shí)也引進(jìn)或增建了與電爐相匹配的LF精煉爐裝置,其目的在于增產(chǎn)擴(kuò)產(chǎn)。電爐傳統(tǒng)工藝(熔化氧化還原出鋼）的冶煉周期過長(zhǎng),影響電爐的生產(chǎn)能力和電爐的全連鑄生產(chǎn)。匹配LF以后,電爐的主要任務(wù)是: 熔化及氧化,而還原期的脫氧、脫硫、調(diào)溫、合金化及去除夾雜物五大任務(wù),將由LF精煉爐完成。從而解放了電爐生產(chǎn)力,為電爐廠全連鑄生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的工序協(xié)調(diào)條件。 LF爐精煉鋼水的基本原理如圖所示，在保持鋼包內(nèi)還原性氣氛條件下，用電弧加熱高堿度爐渣，邊造渣邊完成脫氧、脫硫等一系列爐渣精煉，該工藝不僅能精確地控制化學(xué)成分和溫度，而且通過合成渣精煉具有脫硫、脫氧及夾雜物變性

23、等功能。主要工藝特點(diǎn)： 深脫硫功能：成品S10ppm 深脫氧功能：成品O15ppm 控制夾雜物形態(tài)：鋼簾線處理 電極升溫：降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度，協(xié)調(diào)工序物流四個(gè)獨(dú)特的精煉特點(diǎn) 爐內(nèi)還原性氣氛爐內(nèi)還原性氣氛 LF爐本身一般不具備真空系統(tǒng)，通常在大氣壓下進(jìn)行精煉，主要靠鋼包包沿與水冷爐蓋間的密封氣幕起到隔離空氣的密封作用。再加上在造還原渣過程中，渣料中的C及加熱時(shí)的石墨電極與爐渣中的FeO、MnO、Cr2O3等氧化物作用生成CO氣體，增加了爐氣的還原性, 并保待爐內(nèi)微正壓, 使LF爐內(nèi)氣氛中的氧含量減為0.5左右，阻止了外界及爐氣中的氧向鋼液傳遞，保證了精煉時(shí)爐內(nèi)的還原性氣氛。鋼液在還原條件下精煉,可

24、以進(jìn)一步脫氧、脫硫及去除非金屬夾雜物，有利于鋼液質(zhì)量的提高。 氬氣攪拌氬氣攪拌 良好的氬氣攪拌是LF爐精煉的又一特點(diǎn)。氬氣攪拌有利于鋼-渣間的化學(xué)反應(yīng)，它可以加速鋼-渣之間的物質(zhì)傳遞，有利于鋼液的脫氧、脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。吹氬攪拌還可以去除非金屬夾雜物，特別是對(duì)Al2O3類型的夾雜物上浮去除更為有利。值得提出的是LF爐的吹氬攪拌是在排除了大氣密封還原氣氛下進(jìn)行的，因此可以適當(dāng)加大吹氬流量，通常吹氬攪拌處理15min后，可使鋼中大于20m的Al2O3夾雜基本全部去除，殘留鋼中的只是小顆粒的Al2O3夾雜。 吹氬攪拌的另一作用是可以加速鋼液中的溫度與成分均勻，能快速精確地調(diào)整復(fù)雜的化學(xué)組成，而這對(duì)優(yōu)質(zhì)

25、鋼來說又是必不可少的要求。 電極埋弧加熱電極埋弧加熱 LF精煉爐采用三根石墨電極進(jìn)行加熱，加熱時(shí)電弧插入渣層中采用埋弧加熱，這種方法的輻射熱小，對(duì)爐襯有很大的保護(hù)作用，與此同時(shí)加熱的熱效率較高，熱利用率好，通常升溫幅度能達(dá)到35min，可以大大降低初煉爐的出鋼溫度，同時(shí)考慮到LF爐進(jìn)行的是電極物理升溫，避免了如RH-OB升溫所產(chǎn)生大量Al2O3夾雜對(duì)鋼內(nèi)在質(zhì)量的影響。 C與渣中氧化物主要發(fā)生如下反應(yīng)： C+FeOFe+CO C+MnOMn+CO 其結(jié)果不僅使渣中不穩(wěn)定的氧化物減少，提高了爐渣的還原性，而且還可提高合金元素的收得率，合金元素的收得率都較電爐單獨(dú)冶煉有了較大程度的提高。碳與氧化物作

26、用的另一結(jié)果是生成CO氣體，CO的生成使LF爐內(nèi)氣氛具有還原性，鋼液在還原性氣氛下精煉，可進(jìn)一步提高質(zhì)量。 白渣精煉白渣精煉 LF爐是利用白渣進(jìn)行精煉的，它不同于主要靠真空脫氣的其它精煉方法。白渣在LF爐內(nèi)具有很強(qiáng)的還原性，這是LF爐內(nèi)良好的還原氣氛和氬氣攪拌互相作用的結(jié)果。通過白渣的精煉作用可以降低鋼中氧、硫及夾雜物的含量。LFLF爐各精煉功能的相互關(guān)系爐各精煉功能的相互關(guān)系2 惰性氣體攪拌能均勻鋼液成分及溫度加速冶金反應(yīng)1 爐內(nèi)還原氣氛：O20，H2O0可預(yù)防鋼液吸H及N加熱時(shí)電極中的C使渣中氧化物FeO、MnO等還原：C+FeOFe+COC+MnOMn+CO3 埋弧加熱、高熱效率、耐火材

27、料較低燒損、鋼液較少吸氮及增碳4 堿性還原渣可有效地脫氧及脫硫精確地控制化學(xué)成分，提高金屬收得率保持還原渣的流動(dòng)性 RHRH爐外精煉爐外精煉 隨著冶金工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)鋼材質(zhì)量的要求越來越高，而且純凈鋼的需求量不斷增加，因而促進(jìn)了RH多功能精煉技術(shù)的迅速發(fā)展。到目前為止，RH的主要功能已經(jīng)由原來單一的脫氫設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榘婵彰撎?、吹氧脫碳、噴粉脫硫、溫度補(bǔ)償、均勻溫度和成分等的多功能爐外精煉設(shè)備，而且隨著技術(shù)的進(jìn)步和精煉功能的擴(kuò)展，在生產(chǎn)超低碳鋼方面表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)越性。目前，在現(xiàn)代化的鋼廠中，多功能的RH真空精煉已成為一種必不可少的爐外處理手段，它的應(yīng)用為煉鋼廠實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、多品種、高效益奠

28、定了可靠的基礎(chǔ)。 浸漬管插入鋼水后，真空泵開始抽真空，槽內(nèi)和槽外形成壓差，鋼液就從浸漬管上升到與壓差相等的高度（即所謂的提升高度）。與此同時(shí)，從上升管下部約三分之一處吹入驅(qū)動(dòng)氣體（Ar或N2），該氣體由于受熱膨脹和壓力降低，引起等溫膨脹，氣泡體積成倍增加，使鋼液比重變小，從而驅(qū)動(dòng)鋼液上升，使其象噴泉一樣向真空槽噴出。隨著氣泡的破裂，鋼水成為細(xì)小的液滴，使脫氣表面積大大增加，加速了脫氣過程。氣體自鋼液內(nèi)析出，被抽走，而脫氣后的鋼水由于重量的差異，經(jīng)下降管返回鋼包。未經(jīng)脫氣的鋼液又不斷從上升管進(jìn)入真空槽，從而形成連續(xù)循環(huán)過程。 1 1、RHRH法優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用法優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用RH真空環(huán)流脫氣法是眾多爐外精

29、煉法中應(yīng)用較廣泛的一種裝置。與其它爐外精煉工藝相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：1、作業(yè)時(shí)間短，適合于大批量處理，與轉(zhuǎn)爐相匹配生產(chǎn)扁平材，優(yōu)點(diǎn)尤為突出。2、精煉效果好，特別是通過近年來在工藝技術(shù)上一系列改進(jìn)，能滿足大部分鋼種生產(chǎn)的質(zhì)量要求。3、操作簡(jiǎn)易，生產(chǎn)穩(wěn)定等。因而盡管裝置的投資較大，但自60年代正式投入大生產(chǎn)以來，取得了迅猛發(fā)展，特別在轉(zhuǎn)爐鋼廠應(yīng)用極為廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前世界上正在運(yùn)行的RH裝置約150套，其中日本約占1/3左右，新日鐵早在1986年經(jīng)真空處理鋼水比例已達(dá)50左右。其中RH占42.8，DH占8.6%。寶鋼股份自1999年3臺(tái)RH投運(yùn)以來，真空處理鋼水比例也達(dá)到了50以上。 RHRH真空處理的

30、冶金功能真空處理的冶金功能 脫氫：脫氫：RH真空脫氣裝置的脫氣效率很高，對(duì)于完全脫氧的鋼水，其脫氫率可不小于60%，而未完全脫氧鋼水，脫氫率可不小于70%。脫氫效率在一定真空度下取決于鋼水的循環(huán)次數(shù)。一般情況下，脫氣15-20min，可將鋼水中原始含量降到2ppm以下。 脫氮：脫氮：由于鋼中的氮的溶解度是氫的15倍，且硫和氧影響脫氮速率，因此，RH真空脫氣的脫氮效果不明顯，通常效率為0-10%。 脫氧：脫氧：在真空條件下，由于碳、氧反應(yīng)非常激烈，產(chǎn)生的CO氣體很快被抽走，因此，RH真空脫氣的脫氧效果比較好，一般經(jīng)過RH真空處理的鋼水，全氧含量可保持在20-50ppm，特別好的爐次還能低于這個(gè)含量。 脫碳：脫碳：RH最主要的功能是脫碳，金屬中的氧和渣中的(FeO)用于脫碳，經(jīng)過RH處理可將鋼中的碳降到20ppm以下。 脫硫：脫硫：RH體系本身脫硫效果并不好，但如與其他設(shè)備連接如RH-PB，RH頂槍噴粉，情況就會(huì)改變。脫硫率可達(dá)到50%-75%。 去夾雜：去夾雜：采用RH處理，有可能使氧總量低于15ppm，此外，合金收得率比較高，被氧化的合金元素少。 成分控制精確：成分控制精確：合金加料系統(tǒng)能快速、準(zhǔn)確、均勻?qū)⑺韬辖鸺尤氲秸婵帐覂?nèi)，使鋼中成分可控制在非常小范圍。120噸板坯連鑄 凝固的工藝方法有兩種：模鑄和連鑄、