【文章內(nèi)容簡介】 57 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 58 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ?煉鋼原料：廢鋼 ? 廢鋼是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的主原料之一，是冷卻效果穩(wěn)定的冷卻劑。 ? 通常占裝入量的 30％以下。 ? 適當(dāng)?shù)卦黾訌U鋼比，可以降低轉(zhuǎn)爐鋼消耗和成本。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 59 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ?對廢鋼料的要求 廢鋼來源 廢鋼廠 回收料 返回料 工業(yè)廢料 鋼制報(bào)廢件 ? 不同性質(zhì)廢鋼應(yīng)分類存放，以避免貴重合金元素?fù)p失或造成熔煉廢品； ? 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；嚴(yán)防混入易殘留于鋼水中的某些元素如鉛、鋅等有色金屬（鉛比重大，能夠沉入磚縫危害爐底）； ? 廢鋼應(yīng)清潔干燥，盡量避免帶入泥土沙石、耐火材料和爐渣等雜質(zhì)； ? 廢鋼應(yīng)具有合適的外形尺寸和單重。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 60 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ?煉鋼原料：生鐵塊 ? 生鐵塊也叫冷鐵，是鐵錠、廢鑄件、罐底鐵和出鐵溝鐵的總稱，其成分與鐵水相近。它的冷卻效應(yīng)比廢鋼低，同時(shí)還需要配加適量石灰料。廢鋼可與生鐵塊搭配使用。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 61 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ?煉鋼原料：造渣劑與冷卻劑 ? 為除去 S， P等雜質(zhì)，向爐內(nèi)添加石灰、石灰石及促進(jìn)它們?nèi)刍奈炇取? ? 鋼液反應(yīng)溫度過高時(shí)，須適時(shí)加入冷卻劑，如氧化鐵皮和礦石，近年還使用燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、鐵礦砂等。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 62 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ?煉鋼原料：合金劑和脫氧劑 ? 利用合金劑與脫氧劑將鋼的最終成分調(diào)整到所要求的值。 ? 合金劑：向鋼中添加 Ni， Cr鉻， W鎢， V釩， Mo鉬， Ti鈦等元素?zé)捴瞥珊辖痄摗? ? 脫氧劑：將鋼水含氧量降低到適當(dāng)值而添加硅鐵、錳鐵、硅錳合金和鋁錠等。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 63 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 (1) 爐體 ? 外殼由 30~50毫米的鋼板焊成，內(nèi)部襯砌耐火材料。爐齡可達(dá) 800~2023爐。爐體可電動機(jī)構(gòu)傾斜，以便加料、出鋼和出渣。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 64 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 65 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 (2) 氧槍 ? 氧槍噴頭向鋼液面噴吹 ~。氧槍內(nèi)部通冷卻油冷卻。爐內(nèi)裝有探頭副槍，能在爐內(nèi)測量鋼水溫度、含碳量、含氧量，并將信息傳給計(jì)算機(jī)以對冶煉過程進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 66 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 67 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 (3) 鐵水和廢鋼的裝入設(shè)備 ? 鐵水從鐵水罐中由裝有稱量設(shè)備的吊車裝入轉(zhuǎn)爐。廢鋼由帶有電子秤的電磁吸盤裝入廢鋼料槽，再由吊車吊起，從爐前裝入轉(zhuǎn)爐。 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 68 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 (4) 輔助原料裝入設(shè)備 ? 在爐頂?shù)恼戏?，設(shè)置石灰、螢石、鐵礦石等多種原料的料斗。根據(jù)冶煉要求將料斗開啟，由電子秤稱量，再通過皮帶送至中間密封倉，然后關(guān)閉密封倉的進(jìn)口，打開出口，料由煙道加入爐內(nèi)。全部動作由爐前控制室操作自動進(jìn)行。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 69 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 (5) 供氧設(shè)備 ? 煉鋼車間設(shè)置大型氧氣儲罐，氧氣純度在 %以上，容量 400~2023m3，壓力高達(dá) 。 (6) 起重設(shè)備 ? 從原料到成品的輸送均為吊車作業(yè)，要求組織工作十分準(zhǔn)確和嚴(yán)密。 (7) 廢氣的處理 ? 廢氣處理裝置主要是廢氣冷卻和集塵設(shè)備，并常與余熱利用和原料回收綜合考慮。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 70 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ? 按照配料要求，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（如生石灰等）。 ? 裝料完畢，爐子轉(zhuǎn)正，噴槍下降至爐內(nèi)并噴入氧氣，吹煉開始。 ? 供氧強(qiáng)度每噸金屬每分鐘為 。一般吹氧時(shí)間不超過 10分鐘。整個(gè)冶煉過程，從兌入鐵水到出鋼大約 30分鐘左右。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 71 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ? 用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮?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。 ? 以往主要靠經(jīng)驗(yàn)來判斷含碳量，如爐口火焰的狀況、鋼水取樣后的火花以及根據(jù)供氧時(shí)間和耗氧量來估計(jì)等。 ? 冶煉達(dá)到終點(diǎn)后應(yīng)立即出鋼，延誤時(shí)機(jī)則成分又會變化。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 72 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ? 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。 ? 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中會產(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?？梢杂脕頍掍?；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。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 73 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ?煉鋼：轉(zhuǎn)爐 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 74 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ?爐外精煉 ? 是介于煉鋼和連鑄之間的一個(gè)精煉過程，是把基本熔煉爐 (如電爐、轉(zhuǎn)爐等 )熔煉出來的粗煉鋼水導(dǎo)入另一簡便的精煉裝置，為得到比粗煉更高的生產(chǎn)率、更高質(zhì)量的鋼液而進(jìn)行的冶金操作。 ? 精煉：將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進(jìn)行脫氣、脫氧、脫硫，去除夾雜物和進(jìn)行成分微調(diào)等。這樣將煉鋼分兩步進(jìn)行，可提高鋼的質(zhì)量，縮短冶煉時(shí)間，簡化工藝過程并降低生產(chǎn)成本。 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 75 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 二、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 76 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ? 電爐煉鋼主要利用電弧熱，在電弧作用區(qū)，溫度高達(dá)4000℃ 。冶煉過程一般分為熔化期、氧化期和還原期，在爐內(nèi)不僅能造成氧化氣氛，還能造成還原氣氛，因此脫磷、脫硫的效率很高。 ? 短流程 鋼廠多采用電爐煉鋼，特鋼生產(chǎn)企業(yè)采用較多。 短流程工藝是相對于傳統(tǒng)的長流程 (學(xué)術(shù)上稱為傳統(tǒng)流程 )而言的。傳統(tǒng)的長流程是指高爐 — 轉(zhuǎn)爐 —連鑄 (或模鑄 )流程。 三、電爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 77 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ?煉鋼：電爐 三、電爐煉鋼 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 78 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 ? 1933年現(xiàn)代連鑄之父容漢斯提出連鑄振動系統(tǒng)。 80年代后世界各國連鑄技術(shù)迅速發(fā)展。 ? 目前國內(nèi)外大多已實(shí)現(xiàn)連鑄。 ? 我國于 1957年開始連鑄試驗(yàn)研究， 80年代采用自行研制開發(fā)和引進(jìn)相結(jié)合的方法，使連鑄技術(shù)得到很快發(fā)展，至 2023年我國連鑄比已達(dá) 96%。 四、鑄錠與連續(xù)鑄坯 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 79 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 （模鑄） ? 冶煉完畢后 ，鋼水注入盛鋼桶，在桶中對鋼進(jìn)行脫氧和調(diào)整成分，必要時(shí)進(jìn)行真空脫氧處理，然后澆入鋼錠模中，隨之冷凝成塊，即鋼錠。 ? 鋼錠模用鑄鐵制成，壽命在 50~200次。 ? 錠模在每次使用前，都必須進(jìn)行認(rèn)真的清理與準(zhǔn)備。各種各樣原因造成的鋼錠表面缺陷須精整工序精整后才可開坯。 四、鑄錠與連續(xù)鑄坯 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 80 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 四、鑄錠與連續(xù)鑄坯 工業(yè)生產(chǎn)過程概論 Industrial Production Process 81 北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 1）節(jié)省工序縮短流程 2）提高金屬收得率 3）降低能量消耗 4）機(jī)械化和自動化程度高 5）產(chǎn)品質(zhì)量提高 與鋼錠 初軋工藝相比，連鑄節(jié)省了脫模、整模、均熱和開坯初軋工序。尤其省去鋼錠模這一大宗消耗品 鋼錠 — 開坯工藝切頭切尾損失 10~20%，連鑄為 1~2%，可提高金屬收得率 10~14%。成材率可高達(dá) 94%~98%。 節(jié)省了均熱爐再加熱工序，能量消耗減少1/