炼钢基础知识讲座课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,九江萍钢钢铁公司,九江萍钢钢铁公司,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,九江萍钢钢铁公司,九江萍钢钢铁公司,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,炼钢基础知识讲座,炼钢基础知识讲座,目录,钢铁企业工艺流程,炼钢工艺流程,铁水预处理,顶底复吹转炉冶炼,LF,钢包精炼,连铸,燃料动力,炼钢生产过程模拟,目录钢铁企业工艺流程,1,钢铁企业工艺流程,1 钢铁企业工艺流程,2,炼钢工艺工艺流程,2 炼钢工艺工艺流程,3,铁水预处理,铁水预处理是指铁水进入转炉之前预先去除某些杂质的预备处理过程，包括预脱硫、预脱磷，预脱硅，简称,“,三脱,”,。铁水预处理对于提高钢材质量，冶炼品种钢，提高产品竞争力和附加值具有非常重要的意义。,铁水预脱硫方法主要有机械搅拌法（如,KR,法）和喷粉法（如单颗粒镁法，复合喷吹法）,铁水预脱硫反应：,（,CaO,）,+S=(CaS)+O,Mg+S=,（,MgS,）,（,CaO,）,+S+Mg=(CaS)+(MgO),图,1 KR,搅拌法示意图,铁水成分和温度,C(%),Si(%),Mn(%),P(%),S(%),4.0,0.5,0.36,0.112,0.046,3 铁水预处理铁水预处理是指铁水进入转炉之前预先去除某些杂质,3,铁水预处理,3 铁水预处理,3,铁水预处理,铁水预脱硫成本测算,物料名称,单价,单位用量,成本,备注,钝化镁,22000,0.59,13.04,脱硫,钝化石灰,1320,2.37,3.13,脱硫,稀渣剂,5200,0.74,3.85,脱硫之前稀释渣子，使渣子均匀覆盖在铁水表面，方便脱硫,除渣剂,2900,1.48,4.30,脱硫结束后聚集脱硫渣，便于扒渣,其他,0.69,脱硫喷枪、渣扒、热电偶等，不包括铁损,合计,25.00,3 铁水预处理铁水预脱硫成本测算物料名称单价单位用量成本备注,4,顶底复吹转炉冶炼,4 顶底复吹转炉冶炼,4,顶底复吹转炉冶炼,转炉炼钢的主要任务：,(1),脱,C,、,S,、,P;(2),去除有害气体和夹杂；,(3),合金化及合适的温度；,转炉炼钢主要反应：,脱碳反应：,C+O=COC+2O=CO2,脱磷反应：,2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO.P2O5)+5Fe,脱硫反应：,S+O=SO2,(,汽化脱硫）,FeS+(CaO)=(FeO)+(CaS)(,炉渣脱硫,),脱硅反应：,Si+2O=(SiO2),脱锰反应：,Mn+O=(MnO),铁水氧化：,Fe+O=(FeO),4 顶底复吹转炉冶炼转炉炼钢的主要任务：(1)脱C、S、P;,4,顶底复吹转炉冶炼,熔池元素变化规律,4 顶底复吹转炉冶炼熔池元素变化规律,4,顶底复吹转炉冶炼,转炉冶炼五大制度,装入制度,造渣制度,供氧制度,温度制度,终点控制和脱氧合金化,装入制度是铁水和废钢的装入量和搭配。装入制度需从如下几个方面确定：,(1),炉型；,(2),铁水成分和温度；,(3),废钢资源和结构,；好的装入制度，有利于保持操作稳定，确保热平衡，优化钢铁料结构，降低成本。,造渣制度包括以下内容,:,1.,炉渣碱度和石灰加入量,碱度,R=CaO/SiO2,2:,炉渣氧化性,(%FeO),3.,渣中,(MgO),4.,造渣方法,:,单渣法、双渣法、留渣法,.,供氧制度包括以下内容,:,1,、氧气流量,单位时间向熔池吹入氧气体积,;,2,、供氧强度,单位时间向熔池吨钢提供氧气的体积,;,3,、氧气工作压力,设定压力测定点的氧气压力,(0.81.2MPa);,4,、枪位,喷头至静止金属熔池液面的距离,操作方法：恒枪恒压，恒枪变压，变枪变压,温度制度包括以下内容,:,1,、过程温度控制,升温迅速、平稳,2,、终点温度控制,出钢温度,T,的确定,:,T=,浇注钢种液相线温度,+,浇注过热度,+,钢水镇静及炉外精炼温度降,+,出钢温降,1,、终点是指钢液的温度和成分达到所炼钢种的要求。,2,、脱氧合金化：,脱氧：加入脱氧元素去除钢液中多余的氧。如硅铝铁、硅铝钙等等,合金化：加入合金元素使钢液成分达到钢种规格要求。如锰硅合金、硅铁、钒铁、碳化硅，碳粉,4 顶底复吹转炉冶炼转炉冶炼五大制度装入制度造渣制度供氧制度,4,顶底复吹转炉冶炼,物料名称,单价,单位用量,成本,备注,铁水,3300,930.00,3069.00,铁水是入炉主要钢铁料，根据铁水成分和温度调整钢铁料结构,废钢,生铁,3400,30.00,102.00,调整铁耗的辅助手段,国内废钢,3000,55.00,165.00,外购,1,、回收废钢,轧废,2900,24.00,69.60,磁选钢粒,750,0.00,钢渣、铸余渣加工产物,2,、内部废钢,加工渣钢,0,2.00,0.00,钢渣、铸余渣加工产物,C,级料,0,4.00,0.00,钢渣闷罐法加工产物,脱硫渣,0,7.00,0.00,铁水预处理扒渣产物,炉下渣钢,0,3.00,0.00,冶炼溢渣喷溅产物,切头切尾,0,1.50,0.00,中间包大块,0,1.50,0.00,中包残钢,精炼尾渣,0,0.00,3,、含铁氧化物,氧化铁皮,0,4.00,0.00,铸坯冷却、切割过程氧化物,粗砂,0,4.00,0.00,汽化除尘分离出来的粗颗粒含铁氧化物,污泥,80,0.00,汽化除尘分离出来的细颗粒含铁氧化物,降温剂,550,0.00,氧化铁皮、粗砂、污泥等加工产物,机烧矿,1130,15.00,16.95,烧结产物,合计,1058.00,3405.60,实际能否达到预期的消耗和成本，除了良好的钢铁料结构结构，还要看过程控制和终点控制，过程化渣良好，无喷溅，终点好，则消耗好，反之消耗就差,4 顶底复吹转炉冶炼物料名称单价单位用量成本备注铁水3300,4,顶底复吹转炉冶炼,造渣和护炉材料成本测算,物料名称,单价,单位用量,成本,石灰,300,50.00,15.00,轻烧,240,12.00,2.88,镁球,630,2.50,1.58,改渣剂,710,1.00,0.71,富锰调渣剂,1040,0.50,0.52,无氟化渣剂,950,0.40,0.38,护炉材料,渣线投补料,3170,0.70,2.22,镁质喷补料,2150,0.12,0.26,镁质补炉料,3050,0.60,1.83,出钢口,17950,0.01,0.18,合计,67.83,25.55,造渣主要材料，用于去除硫磷和稳定渣中氧化物。石灰质量、入炉钢铁料中,Si,、,P,和,S,决定了石灰的用量。有效,CaO,、活性度决定了石灰质量,溅渣护炉的主要材料,造渣辅助材料，主要成分为,MgO,轻烧中含有一定,CaO,所以具有一定的石灰功能。加入量多少主要有炉况和渣中,MgO,决定。一般渣中,MgO,为,6%12%,溅渣护炉的辅助材料,主要成分为,CaO,、,C,和,MgO,用于调整渣系,化渣材料，促进化渣。主要成分氧化铁皮，氧化锰等,4 顶底复吹转炉冶炼造渣和护炉材料成本测算物料名称单价单位用,4,顶底复吹转炉冶炼,供氧制度,前期渣早化，中期渣不返干，后期渣化透,4 顶底复吹转炉冶炼供氧制度前期渣早化，中期渣不返干，后期渣,4,顶底复吹转炉冶炼,钢种,炉次,一倒温度,氩站离站温度,LF,离站温度,大包平台温度,中包温度,中包目标温度,液相线,Q345B,第,1,炉,1640,1680,1605,1586,1596,1581,1591,15311545,1539,1513,连浇炉次,1620,1670,1570,1561,1571,1556,1566,15261540,1533,45,第,1,炉,1630,1680,1605,1585,1595,1580,1590,1525,1530,1532,1492,连浇炉次,1620,1670,1575,1555,1565,1550,1560,1515,1535,1525,温度制度,TL=1537-88%C+8%Si+5%Mn+30%P+,25%S+5%Cu+4%Ni+2%Mo+2%V+1.5%Cr,C,Mn,Si,P,S,Q345B,0.16-0.19,1.101.25,0.30-0.35,0.025,0.015,45,0.43,0.47,0.550.70,0.18,0.30,0.020,0.020,终点要求温度由钢种和工序温降决定。终点实际温度则由热平衡、过程控制和终点控制决定,4 顶底复吹转炉冶炼钢种炉次一倒温度氩站离站温度LF离站,4,顶底复吹转炉冶炼,终点控制和脱氧合金化制度,脱氧反应：加入碳粉、锰硅合金（,Mn-Si,）、碳化硅（,SiC,）、硅铁、硅铝铁、铝粒等合金后会发生如下反应：,Si+2O=(SiO2)Mn+O=(MnO),C+O=CO 2Al+3O=(Al2O3),加入锰硅合金、硅铁合金的计算，以,Q345B,为例，终点残锰为,0.08%,，成品锰为,1.20%,，硅为,0.32%,，锰硅合金含锰,65%,，收得率,90%,，含硅,15%,，收得率,80%,，硅铁含硅,78%,，收得率,80%,，则锰硅合金加入量为：,（,1.20%-0.08%,）,/90%/65%*1000=19.15kg/t,加入锰硅合金后增硅为：,19.15/1000*15%*80%=0.23%,。则加入硅铁为：,（,0.32%-0.23%,）,/80%/78%*1000=1.44kg/t,4 顶底复吹转炉冶炼终点控制和脱氧合金化制度脱氧反应：加入碳,4,顶底复吹转炉冶炼,脱氧方式,沉淀脱氧，又叫直接脱氧,。把块状脱氧剂加入到钢液中，脱氧元素在钢液内部与钢中氧直接反应，生成的脱氧产物上浮进入渣中的脱氧方法。,扩散脱氧，又叫间接脱氧,。它是将粉状的脱氧剂如,C,粉,Fe-Si,粉,CaSi,粉,Al,粉加到炉渣中，降低炉渣中的氧含量，使钢液中的氧向炉渣中扩散，从而达到降低钢液中氧含量的一种脱氧方法。如,LF,精炼脱氧。,真空脱氧，又叫间接脱氧,。利用降低系统的压力来降低钢液中氧含量的脱氧方法。它只适用于脱氧产物为气体的脱氧反应如,C-O,反应。如,VD,，,RH,，,VOD,炉外精炼脱氧,4 顶底复吹转炉冶炼脱氧方式沉淀脱氧，又叫直接脱氧。把块状脱,5 LF,钢包精炼,作用：,1,）脱氧脱硫升温。,2,）调整、均匀钢水成份和温度,3,）去除夹杂，提高钢水纯净度，还可对成份进行微调。,5 LF钢包精炼作用：,5 LF,钢包精炼,5 LF钢包精炼,5 LF,钢包精炼,脱硫反应,FeS+(CaO)=(FeO)+(CaS),(FeS)+,（,MnO)=(FeO)+(MnS),脱氧反应,C+(FeO)=CO+Fe,C+(MnO)=CO+Mn,SiC+3(FeO)=(SiO2)+3Fe+CO,CaC2+3(FeO)=(CaO)+3Fe+2CO,2Al+3(FeO)=Al2O3+3Fe,工作中的石墨电极,常温下石墨电极,5 LF钢包精炼脱硫反应工作中的石墨电极常温下石墨电极,5 LF,钢包精炼炉,单价,单位用量,单位成本,备注,造渣,材料,石灰,0.3,8.27,2.48,1100kg/,炉，炉钢产量,133t,。造渣脱硫,莹石,0.49,0.75,0.37,100kg/,炉。化渣改善渣子流动性,铝酸钙渣,2.58,2.63,6.79,350kg/,炉。主要成分,CaO,和,Al2O3,，造渣脱硫化渣,电极消耗,23.1,0.4000,9.24,0.35kg/t,。电弧加热脱氧，保持还原气氛。,电耗,0.6,35.00,21.00,备件,测温管,4.1,0.10,0.40,13,支,/,炉。,定氧管,90,0.01,0.68,1,支,/,炉,取样器,7,0.04,0.26,5,支,/,炉,覆盖剂,1.2,0.45,0.54,60kg/,炉,耐材,砖钢包,13.00