[精选]炼钢-精炼-连铸工艺简介.pptx

炼钢炼钢-精炼精炼-工艺简介生产工艺流程生产工艺流程I.I.转转 炉炉 炼炼 钢钢BOF Steel MakingBOF Steel Making2 2座铁水脱硫扒渣工位、三座座铁水脱硫扒渣工位、三座100100吨顶吹转炉吨顶吹转炉1机械搅拌法：将搅拌器沉入铁水内部旋转，在铁水中形成锥形旋涡，使铁水与脱硫剂充分混合作用。2喷吹法：用枯燥的空气或惰性气体为载体将脱硫剂与气体混合吹入铁水中，同时也搅动了铁水，到达脱硫目的，我厂采用以氮气为载流的喷吹法进行铁水脱硫。喷吹的粉剂主要有电石粉CaC2、石灰粉CaO、石灰石粉CaCO3、金属镁和镁基材料，我厂所用的粉剂为石灰粉和镁基材料主要是钝化镁。铁水预处理的基本工艺铁水预处理是指铁水在兑入炼钢炉之前，为去除或提取某种成分而进行的处理过程，例如对铁水的炉外脱硫、脱磷和脱硅，脱硫方法最广泛的是搅拌法和喷吹法。倾倾翻翻系系统统包包括括转转炉炉炉炉体体、倾倾动动电电机机等等、氧氧枪枪系系统统采采用用多多孔孔拉拉瓦瓦尔尔喷喷头头氧氧枪枪、氧氧枪枪升升降降机机构构、横横移移机机构构等等、散散状状原原料料及及铁铁合合金金下下料料系系统统、底底吹吹系系统统介介质质采采用用N N2 2和和ArAr、锅锅炉炉系系统统烟烟气气冷冷却却功功能能、除除尘尘系系统统一一次次除除尘尘、二二次次除除尘尘及及煤煤气气回回收收等等及及副副枪枪、质质谱谱仪仪、活活动动升升降降烟罩、挡渣机等烟罩、挡渣机等。转炉的基本设备组成转炉的基本设备组成 炼钢用原材料炼钢用原材料原材料是炼钢的基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。炼钢用原料一般分为主原料、辅原料和各种铁合金等。其中：主原料：铁水和废钢。辅原料：造渣剂石灰、铁皮球、轻烧白云石、菱镁石等 冷却剂废钢、生铁块、铁矿石等 升温剂硅铁、碳化硅等 各种合金：常用的合金有Fe-Mn、Si-Fe、SiMn、AL、ALMnTi、SiBaSrAl等其它材料：增碳剂、焦炭、氧气等。氧气顶吹转炉炼钢工艺氧气顶吹转炉炼钢工艺1 1、炼钢的基本任务、炼钢的基本任务脱碳、脱硫、脱磷、脱氧法除有害气体和夹杂；提高温度；调整成分。简言之：三脱、二去、调成份。炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、升温、搅拌等手段完成炼钢基本任务。2 2、吹炼过程、吹炼过程吹炼前期，也称硅锰氧化期；吹炼中期，也称碳的氧化期；终点控制，确保温度、成份、终渣。3 3、转炉冶炼的五大制度、转炉冶炼的五大制度 炼钢过程冶炼工艺分为五大制度：装入制度 供氧制度 造渣制度 温度制度 终点控制及脱氧合金化制度。装入制度装入制度1、装入制度内容及依据 要有适宜的炉容比 适宜的炉池深度 与连铸工艺相配合 2、装入制度类型 定量装入制度 定深装入制度 分阶段定量装入制度我厂主要采用定量装入制度和分阶段定量装入制度。供氧制度供氧制度1、喷嘴的类型及特点 根据喷嘴的孔数可以分为单孔喷嘴和多孔喷嘴。大型转炉一般不用单孔氧枪，多孔氧枪有三、四、五、六孔等类型。2、供氧制度中的几个工艺参数 氧气流量与供氧强度、氧压、枪位等 3、供氧操作 恒压变枪操作 恒枪变压操作 造渣制度造渣制度 造渣就是要确定适宜的造渣方法、渣料的参加数量和时间以及如何快速成渣。转炉炼钢造渣的目的是：去除磷、硫，减少喷溅，保护炉衬，减少终点氧含量。1、造渣方法 有单渣法、双渣法、留渣操作等。2、渣料参加量确实定 石灰参加量t=铁矾土的参加量：冶炼低碳钢时铁矾土参加量不大于1.0吨；冶炼中高碳钢时铁矾土参加量不大于1.5吨。石灰有效CaO%2.14铁水含Si%碱度R铁水量t温度制度温度制度 温度制度主要是指过程温度控制和终点温度控制，过程温度是确保终点温度合格的关键。1、热量的来源 氧气顶吹转炉热量的主要来源是铁水的物理热和化学热。2、出钢温度确实定 终点钢水温度主要根据以下原则确定：1钢种的凝固温度；2浇注温度；3钢水温降数值；4浇注方式 5二次精炼方式及时间。出钢温度可由下式计算：T出=T凝+t1+t2+t3+t4+t5+式中：t1出钢过程温降，t2出钢完毕至精炼开始的温降，t3钢水精炼过程温降，t4钢水精炼完毕至开浇前的温降，t5钢水从钢包至中间包的温降，连铸要求的钢水过热度，终点控制终点控制钢水到达钢种成分和温度要求的时刻，称之为“终点。1钢中碳含量到达所炼钢种控制要求；2钢中P、S含量低于规格以下的一定范围；3出钢温度能保证进行精炼和浇铸；4对于沸腾钢，钢水应具有一定的氧化性。另外，终渣粘度、FeO含量、碱度等也应控制在合理范围内。1 1、终点控制方法、终点控制方法 终点控制方法有三种：一次拉碳法、增碳法及高拉补吹法。2 2、人工判断方法、人工判断方法 碳的判断看火焰、看火花、取钢样 温度的判断火焰判断、取样判断、氧枪冷却水判断、根据炉膛情况判断3 3、自动化炼钢、自动化炼钢 将铁水、原材料的温度和成份，副枪和质谱仪取得的数据输入转炉炼钢模型后，由计算机自动控制冶炼终点。脱氧及合金化制度脱氧及合金化制度 钢水中氧含量超标，影响钢坯质量，降低钢的性能，加剧钢的热脆，因此钢水必须脱氧，并调整钢水成分同时进行脱氧合金化。1、脱氧方法 沉淀脱氧、扩散脱氧和真空脱氧 目前普遍采用沉淀脱氧，可用单独脱氧法和复合脱氧法。2、脱氧合金参加原则 脱氧剂条件 脱氧剂参加原则：先弱后强3、脱氧操作 钢包内脱氧合金化 真空精炼炉内脱氧合金化 炼钢的基本反响炼钢的基本反响1.成渣过程 Si+OSiO2 Fe+OFeO Mn+OMnO FeO+SiO2+CaOCaOFeOSiO2 2.脱磷反响 2P+5FeO+nCaOnCaOP2O5+5Fe3.脱硫反响 FeS+CaOCaS+FeO4.脱碳反响 C+O=CO C+2O=CO25.脱氧反响 2Al+3O=Al2O3II.炉炉 外外 精精 炼炼Secondary Secondary RefiningRefining主要炉外精炼方式：主要炉外精炼方式：1座100吨RH-TB真空循环脱气精炼 3座100吨LF钢包精炼炉1座100吨VD炉RH-TBRH-TB的基本设备的基本设备钢包旋转系统:正常情况下为电机驱动，大罐转台可以旋转270度，回转直径8m，事故状态下为气动马达驱动钢包顶升系统:大罐的顶升距离最大为2450mm，为液压顶升真空室:总高度10.5m,循环管内径690mm,真空室壳体外径3200mm。真空泵:为四级蒸气喷射泵，所使用的蒸气为饱合蒸气由转炉余热锅炉供给，为确保RH真空处理装置生产用汽要求，由一发电中压管网供给一路备用汽源。合金下料系统等真空室真空室真空泵真空泵RHRHRuhrstahlRuhrstahl和和HeraeusHeraeus于于19571957年开发年开发的基本工艺原的基本工艺原理：理：将真空室的插入管插入钢水内，向上升管内通入Ar气，使上升管和下降管内的钢液产生密度差，在抽真空的过程中，由于钢液的密度差，使钢液在真空室和钢水罐之间产生循环，钢液在流经真空室的过程中，钢液中的气体排出钢液，从而到达净化钢液的目的。RH-TBRH-TB的基本功能的基本功能1 1、脱碳：在深真空状态下促使了碳氧反响的进一步发生、脱碳：在深真空状态下促使了碳氧反响的进一步发生2 2、脱气：可以有效地去除钢水中的、脱气：可以有效地去除钢水中的HH、NN、OO等气体等气体3 3、加热：利用、加热：利用AlAl和和O O2 2的化学反响热来加热钢水的化学反响热来加热钢水4 4、合金化：成份微调、合金化：成份微调5 5、均匀钢液：钢液的循环，起到强化搅拌的作用、均匀钢液：钢液的循环，起到强化搅拌的作用6 6、生产组织中的缓冲：平衡转炉和铸机之间的生产组织节奏、生产组织中的缓冲：平衡转炉和铸机之间的生产组织节奏LFLF炉炉Ladle FurnaceLadle Furnace是70年代未期 发展起来的钢包精炼型炉外精炼设备，它具有许多有效的炉外精炼手段，如合成渣处理、加热、搅拌和合金成份微调等。LFLF炉的基本设备炉的基本设备2座LF工位，变压器容量为40MVA。电极升降装置，最大行程 3.5m。速度为：自动升4.8/降3.6m/min；手动升降6.4m/min。加热桥架及炉盖提升机构和水冷炉盖，水冷炉盖行程600mm。钢车走行系统、下料系统、氩气系统、氮气系统、冷却水系统等LFLF钢包精炼炉的基本原理钢包精炼炉的基本原理LF与电弧炉的原理相同，是通过石墨电极与钢液之间的电弧作为热源来加热钢水的。同时采用底吹氩搅拌钢液，在钢液外表造复原渣脱硫，等对钢液进行加热的炉外精炼处理方式。LFLF的基本功能的基本功能1、脱硫：利用造碱性复原渣和电弧的高温区进行脱硫2、加热：采用电极放电加热钢水3、合金化：成份微调4、均匀钢液和去除夹杂：采用底吹Ar气搅拌钢液5、生产组织中的缓冲：平衡转炉和铸机之间的供钢节奏。喂线工艺喂线工艺在RH-KTB工位和LF工位都设有喂线装置，线的种类为Ca-Si线和Ca-Al线。喂线的基本作用：1、夹杂物变性Al2O3、MnS等2、脱氧和脱硫III.连连 续续 铸铸 钢钢Continuous Continuous CastingCasting连铸基本工艺原理连铸基本工艺原理钢钢水水由由大大罐罐经经中中间间包包稳稳流流、分分配配后后进进入入结结晶晶器器，受受到到结结晶晶器器水水冷冷铜铜壁壁的的冷冷却却形形成成坯坯壳壳，为为了了防防止止坯坯壳壳与与结结晶晶器器粘粘结结，结结晶晶器器做做上上下下往往复复振振动动，并并参参加加保保护护渣渣或或其其他他起起到到润润滑滑效效果果的的材材质质。铸铸坯坯经经弯弯曲曲进进入入弧弧形形段段，再再经经矫矫直直成成水水平平状状态态，由由切切割割机机切切割割成成一一定定长长度度的的铸铸坯坯，输输送送至至轧钢厂。轧钢厂。连铸工艺示意图连铸工艺示意图连铸工艺的优点连铸工艺的优点简化工艺流程，提高生产效率 连铸省掉了脱模、整模、钢锭均热和开坯等工序。提高金属收得率 连铸的切头、切尾损失为1-2，可提高金属收得率10-14。降低能耗 由于提高了成坯率，省掉均热、开坯等能耗。劳动条件好，易于实现自动化 操作安全、污染小、自动化程度高、操作人员数量少。铸坯质量好，连铸钢种不断扩大 成分偏析小，纯洁度高，组织致密等。几乎所有钢种都可以用连铸生产。连铸机的主要设备简介连铸机的主要设备简介结晶器、振动装置等关键设备由国外引进，其结晶器、振动装置等关键设备由国外引进，其它设备国内制造它设备国内制造 蝶式回转台回转半径6m、容量为65吨的中间罐、半龙门型中间罐车、中间罐塞棒机构液压自动或手动杠杆操作、钢包水口机械手液压提升、浸入式水口快速更换装置液压缸控制、中间罐渣罐及溢流槽、结晶器专家系统、液面自动检测装置、下装式引锭杆、及火焰切割机等。结晶器：结晶器：冷却水缝设在背板上的可铸中自动调宽的平直结晶器。铜板高度为1000mm，铜板材质：Cu-Cr-Zr合金，外表镀铬，有Ni-Fe或Ni-Co镀层。夹紧方式：弹簧夹紧，液压放松。在铜板下有足辊，其数量为宽边一对，窄边两对，直径为100mm。窄边液压缸4个/每台结晶器调整传动；结晶器振动装置伺服液压振动，板簧垂直导向；振动曲线为正弦及最大系数0.7的非正弦曲线；浇浇注注过过程程中中钢钢水水凝固过程示意图凝固过程示意图扇形段：包括弯曲扇形段：包括弯曲段、弧形段、矫直段、弧形段、矫直段和水平段段和水平段弯曲段为0段，其设计型式为连续弯曲型，辊数17对，辊径150mm，辊型为三分节辊；弧形段为1-3段，弧形半径5m，辊数7对，辊径和矫直段、水平段相同，均为200mm，辊型为三分节辊；矫直段为4-5段，弧形半径为5m，7对自由辊，1对驱动辊；水平段为6-10段，其中6段和10段为6个自由辊，2个驱动辊，其它为7个自由辊，1个驱动辊。谢谢！谢谢！谢谢！谢谢！演讲完毕，谢谢观看！