【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ords: Converter。 Alloy。 Deaeration。 Oxygen gun。 Splattering 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）引言 引 言 從 1855 年英國(guó)冶金學(xué)家亨利貝賽麥發(fā)明酸性底吹空氣轉(zhuǎn)爐煉鋼方法至今，現(xiàn)代煉鋼生產(chǎn)在 不斷探索中發(fā)展了近一個(gè)半世紀(jì)。設(shè)備的不斷更新和工藝的不斷改進(jìn)，使鋼的產(chǎn)量大幅提高，質(zhì)量日益改善。目前主要的煉鋼方法有氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法和電弧爐煉鋼法以及爐外精煉技術(shù)。 氧氣轉(zhuǎn)爐包括氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、氧氣底吹轉(zhuǎn)爐、氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐及頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐等。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐最早是由奧地利鋼鐵聯(lián)合公司于 1952 年和 1953 年分別在 Linz和 Donawitz 兩地建成并投入生產(chǎn)，故常間稱為 LD。 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要材料是鐵水，同時(shí)可配 10%— 30%的廢鋼；生產(chǎn)中不需要外來熱源，依靠吹入的氧氣和鐵水中的碳、硅、錳、磷等元素反應(yīng)放出的熱量使 熔池獲得所需的冶煉溫度。其突出的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)周期短、產(chǎn)量高；不足之處是生產(chǎn)的鋼種有限，主要冶煉低碳鋼和部分合金鋼。此外， 20 世紀(jì) 70 年代初誕生的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，近年來已有長(zhǎng)足的發(fā)展，其中頂吹氧氣底吹惰性氣體攪拌已成為目前的主要煉鋼方法。 終點(diǎn)控制是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉后期的重要操作，主要控制出鋼溫度及終點(diǎn)碳含量，如控制不當(dāng)會(huì)影響后期工序的進(jìn)行，影響產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效益。 出鋼使煉鋼過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。依照操作規(guī)程，合理地組織出鋼對(duì)保證鋼的質(zhì)量、延長(zhǎng)爐襯的使用壽命、提高爐子的生產(chǎn)率等都具有重要意義。 在氧氣頂吹轉(zhuǎn) 爐煉鋼工藝中，不可避免的會(huì)碰到各種事故，如：噴濺、吹損、溫度、成分的不合格及氧槍的沾鋼、漏水 等 。本文結(jié)合實(shí)際論述了有關(guān)噴濺產(chǎn)生的原因和控制及預(yù)防和產(chǎn)生噴濺后應(yīng)采取的措施，吹損的幾種形式和幾種常見的事故（溫度、成分的不合格及氧槍的沾鋼、漏水）產(chǎn)生的原因及處理，以及漏鋼和凍鋼的處理方法等。 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）引言 1 氧氣 轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程簡(jiǎn)介 這種煉鋼法使用的氧化劑是氧氣。把空氣鼓入熔融的生鐵里，使雜質(zhì)硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量 （含 1%的硅可使生鐵的溫度升高 200 攝氏度），可使?fàn)t內(nèi)達(dá)到足夠高的溫度。 因此轉(zhuǎn)爐煉鋼不需要另外使用燃料。 氧氣 頂吹轉(zhuǎn)爐 煉鋼工藝流程 轉(zhuǎn)爐煉鋼是在轉(zhuǎn)爐里進(jìn)行。轉(zhuǎn)爐的外形就像個(gè)梨，內(nèi)壁有耐火磚，爐側(cè)有許多小孔（風(fēng)口），壓縮空氣從這些小孔里吹爐內(nèi)，又叫做側(cè)吹轉(zhuǎn)爐。開始時(shí)，轉(zhuǎn)爐處于水平，向內(nèi)注入 1300 攝氏度的液態(tài)生鐵，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空氣并轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)爐使它直立起來。這時(shí)液態(tài)生鐵表面劇烈的反應(yīng)，使鐵、硅、錳氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成爐渣，利用熔化的鋼鐵和爐渣的對(duì)流作用，使反應(yīng)遍及整個(gè)爐內(nèi)。幾分鐘后，當(dāng)鋼液中只剩下少量的硅與錳時(shí)，碳開始氧化，生成 一氧化碳（放熱）使鋼液劇烈沸騰。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現(xiàn)巨大的火焰。最后，磷也發(fā)生氧化并進(jìn)一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鈣和硫化鈣，一起成為爐渣。 當(dāng)磷與硫逐漸減少，火焰退落，爐口出現(xiàn)四氧化三鐵的褐色蒸汽時(shí)，表明鋼已煉成。這時(shí)應(yīng)立即停止鼓風(fēng)，并把轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)到水平位置，把鋼水傾至鋼水包里，再加脫氧劑進(jìn)行脫氧。整個(gè)過程只需 15 分鐘左右。 氧氣 頂吹轉(zhuǎn)爐 煉鋼的操作組成 隨著制氧技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已普遍使用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐 （也有側(cè)吹轉(zhuǎn)爐）。這種轉(zhuǎn)爐吹如的是高壓工業(yè)純氧，反應(yīng)更為劇烈 ，能進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和鋼的質(zhì)量。轉(zhuǎn)爐一爐鋼的基本冶煉過程。頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼的操作過程主要由以下六步組成： 1）上爐出鋼、倒渣，檢查爐襯和傾動(dòng)設(shè)備等并進(jìn)行必要的修補(bǔ)和修理 2）傾爐，加廢鋼、兌鐵水，搖正爐體（至垂直位置）； 3）降槍開吹，同時(shí)加入第一批渣料（起初爐內(nèi)噪聲較大，從爐口冒出赤色煙霧，隨后噴出暗紅的火焰； 3～ 5min 后硅錳氧接近結(jié)束，碳氧反應(yīng)逐漸激烈，爐口的火焰變大，亮度隨之提高；同時(shí)渣料熔化，噪聲減弱）； 4） 3～ 5min 后加入第二批渣料繼續(xù)吹煉（隨吹煉進(jìn)行鋼中碳逐漸降低，約 12min后火焰微 弱，停吹）； 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）引言 5）倒?fàn)t，測(cè)溫、取樣，并確定補(bǔ)吹時(shí)間或出鋼； 6）出鋼，同時(shí)（將計(jì)算好的合金加入鋼包中）進(jìn)行脫氧合金化。 氧氣 頂吹轉(zhuǎn)爐 煉鋼 的注意事項(xiàng) 上爐鋼出完鋼后，倒凈爐渣，堵出鋼口，兌鐵水和加廢鋼，降槍供氧，開始吹煉。在送氧開吹的同時(shí)，加入第一批渣料，加入量相當(dāng)于全爐總渣量的三分之二，開吹 35 分鐘后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。如果爐內(nèi)化渣不好，則許加入第三批螢石渣料。 吹煉過程中的供氧強(qiáng)度： 小型轉(zhuǎn)爐為 (tmin)； 120t 以上的轉(zhuǎn)爐一般為 (tmin)。 開吹時(shí)氧槍槍位采用高槍位，目前是為了早化渣，多去磷，保護(hù)爐襯； 在吹煉過程中適當(dāng)降低槍位的保證爐渣不 “返干 ”，不噴濺，快速脫碳與脫硫，熔池均勻升溫為原則； 在吹煉末期要降槍，主要目的是熔池鋼水成分和溫度均勻，加強(qiáng)熔池?cái)嚢?，穩(wěn)定火焰，便于判斷終點(diǎn)，同時(shí)使降低渣中 Fe 含量，減少鐵損，達(dá)到濺渣的要求。當(dāng)吹煉到所煉鋼種要求的終點(diǎn)碳范圍時(shí)，即停吹，倒?fàn)t取樣，測(cè)定鋼水溫度，取樣快速分析 [C]、 [S]、 [P]的含量，當(dāng)溫度和成分符合要求時(shí)，就出鋼。 當(dāng)鋼水流出總量的四分之一時(shí)，向鋼包中的脫氧合金化劑，進(jìn)行脫氧 ，合金化，由此一爐鋼冶煉完畢。 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（ 設(shè)計(jì)） 2 終點(diǎn)控制和出鋼 終點(diǎn)控制：指終點(diǎn)溫度和成分的控制 終點(diǎn) 熔池中金屬的成分和溫度達(dá)到所煉鋼種要求時(shí)，稱為終點(diǎn) 終點(diǎn)的條件 吹煉到達(dá)終點(diǎn)的具體條件是： 1） 含碳量進(jìn)入所煉鋼種的控制范圍 2） 硫、磷含量低于規(guī)格下線 3） 溫度達(dá)到出鋼要求 終點(diǎn)控制方法 一次拉碳 轉(zhuǎn)爐吹煉中將鋼液含碳量脫至出鋼要求時(shí)停止吹氧的控制方式稱為一次拉碳法 . 準(zhǔn)確拉碳，減少后吹，提高終點(diǎn)命中率是終點(diǎn)控制的基本要求 . 1） 主要優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 終渣的（ FeO）含量低，鋼水收得率高，對(duì)爐襯侵蝕量小 （ 2） 鋼水中有害氣體少，不加增碳劑，鋼水潔凈 （ 3） 余錳高，合金消耗少 （ 4） 氧耗量小，節(jié)約增碳劑 2） 缺點(diǎn)： 終渣（ FeO）低，去 P 困難，中、高碳范圍拉碳終點(diǎn)的命中率低，通常須等成分確定是否補(bǔ)吹 終點(diǎn)的判斷 碳含量的判斷 常用的判斷儀器是熱電偶結(jié)晶定碳儀，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確，但速度慢 .有前途的是紅外，光譜等快速分析儀 .生產(chǎn)中多憑經(jīng)驗(yàn)對(duì)鋼液含碳進(jìn)行判斷，常用的方法有看火花，看火焰，看供氧時(shí)間和耗氧量 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（ 設(shè)計(jì)） 1） 看火花：吹煉中會(huì)從爐口濺出 金屬液滴，遇空氣被氧化而爆裂形成火花并分叉，火花分叉越多，金屬含碳越高，當(dāng)含碳量小于 %時(shí)，爆裂的碳火花幾乎不分叉，形成的是小火星 . 2） 看火焰：金屬含碳量較高時(shí)，碳氧反應(yīng)激烈，爐口的火焰白亮，有力，長(zhǎng)且濃密，當(dāng)含碳量降到 %左右時(shí)，爐口的火焰稀薄且收縮，發(fā)軟，打晃 . 3） 看供氧時(shí)間和耗氧量：生產(chǎn)條件變化不大時(shí)，每爐鋼的供氧時(shí)間和耗氧量也不會(huì)有太大的出入，因此，當(dāng)吹氧時(shí)間及耗氧量與上爐接近時(shí)，本爐鋼也基本到達(dá)終點(diǎn) 溫度的判斷 目前常用插入式熱電偶測(cè)定鋼液的溫度，生產(chǎn)中還可以借倒?fàn)t的機(jī)會(huì)觀察 爐內(nèi)情況憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷 若爐膛白亮，渣面上有火焰和氣泡冒出，泡沫渣向外涌動(dòng)，表明爐溫較高；反之，若渣面暗紅，沒有火焰冒出，則爐溫較低 . 擋渣出鋼 目的： 減少出鋼時(shí)的下渣量，提高合金元素的收得率，防止鋼液回磷 方法： 擋渣球：擋渣球的密度要介于鋼液與熔渣之間，通常為 — ㎝ 3,浸入鋼液的深度為球的 1/3 左右，保證鋼水流盡二又