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一、实习目的:
透过这次对钢铁厂的认识实习,使我们对钢铁生产的主要设计和工艺流程,运输联系、工厂布局,钢铁冶金企业的车间组成和总图布置,铁路线路及站场,厂矿道路及汽车运输,机械化运输即装卸设备等,有比较全面的感性认识。并对总图设计专业所涉及的范围和主要资料能有所了解,以便为以后的课程打下基础。
二、实习时间:
20xx年6月4号至20xx年6月8号。
三、实习地点:
新余钢铁集团有限公司第一炼钢厂。
四、企业概述:
炼钢厂占地面积约16.2公顷,设计潜力年产300万吨,固定资产投资约10.7亿元。厂房东侧紧临新钢公司中板厂、线材厂及厚板厂。主要设备有:1座900吨混铁炉,2套铁水脱硫装置,3座100吨顶底复吹转炉,4座钢包精炼炉,2台板胚连铸机。
炼钢厂一期工程于20xx年5月份投产,二期工程于20xx年5月份投产具有铁水脱硫扒渣处理,转炉顶底复吹及钢包精炼等技术可为连铸带给高品质钢水。连铸具有电磁搅拌,液面自动控制、二次动态控制、液压振动轻压下及结晶器在线调宽等新技术。
炼钢厂主要产品为连铸板坯和连铸方坯,规格有:2101400mm2板坯,250x(1400~2300)mm2板坯,130x130mm2方坯,已经生产了37个牌号的钢种,主要钢种有:焊条钢、拉丝钢、低合金钢、容器钢、锅炉钢、桥梁钢、硬线钢、碳系结构钢、及船板钢。
炼钢厂主要工序:
五、实习资料:
1.转炉炉前
转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料,不借助外加能源,靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉按耐火材料分为酸性和碱性,按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹;按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大,单炉产量高、成本低、投资少,为目前使用最普遍的炼钢设备。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。
工艺流程:
氧气顶吹转炉炼钢设备工艺,如图4所示。按照配料要求,先把废钢等装入炉内,然后倒入铁水,并加入适量的造渣材料(如生石灰等)。加料后,把氧气喷枪从炉顶插入炉内,吹入氧气(纯度大于99%的高压氧气流),使它直接跟高温的铁水发生氧化反应,除去杂质。
用纯氧代替空气能够克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆,以及氮气排出时带走热量的缺点。在除去大部分硫、磷后,当钢水的成分和温度都到达要求时,即停止吹炼,提升喷枪,准备出钢。出钢时使炉体倾斜,钢水从出钢口注入钢水包里,同时加入脱氧剂进行脱氧和调节成分。
钢水合格后,能够浇成钢的铸件或钢锭,钢锭能够再轧制成各种钢材。氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生超多棕色烟气,它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因此,务必加以净化回收,综合利用,以防止污染环境。从回收设备得到的氧化铁尘粒能够用来炼钢;一氧化碳能够作化工原料或燃料;烟气带出的热量能够副产水蒸气。此外,炼钢时,生成的炉渣也能够用来做钢渣水泥,含磷量较高的炉渣,可加工成磷肥,等等。
氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好,以及建厂速度快、投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛,去硫效率差,昂贵的合金元素也易被氧化而损耗,因而所炼钢种和质量就受到必须的限制。
炼钢原料:
转炉炼钢的原材料分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水、废钢、铁合金,非金属料包括造渣料、熔剂、冷却剂,气体包括氧气、氮气、氩气、二氧化碳等。非金属料是在转炉炼钢过程中为了去除磷、硫等杂质,控制好过程温度而加入的材料。主要有造渣料(石灰、白云石),熔剂(萤石、氧化铁皮),冷却剂(铁矿石、石灰石、废钢),增碳剂和燃料(焦炭、石墨籽、煤块、重油)。
转炉工序关键工艺控制点:
①冶炼前对炉况、零位、出钢口、氧枪检查、确认。
②枪位、加料务必与冶炼钢种要求、铁水条件相贴合。
③终点成分、温度务必保证到站贴合工艺要求。
④合金、增碳剂加入务必规范。
⑤出钢渣洗及吹氩操作务必规范。
⑥视炉况、渣况调查,控制溅渣枪位和时间。
一号转炉20xx.6.5晚班相关数据:
2.精炼炉
LF精炼炉
LF精炼炉工艺
通电化渣加电石、铝粒造白渣持续白渣大于15分钟。
2.升温将合金配加到位后开至喂线位进行软吹。
LF精炼炉工序关键工艺控制点
1.钢种标准成分应当清楚。
2.氩气控制,不得爆吹,软吹时间务必大于6分钟。
3.称渣前务必查看转炉是否渣洗。
4.微合金加入量(顺序)与钙处理务必规范。
5.关注铸机钢种计划,减少上下炉过渡段改判
③LF精炼炉技术操作规程。
氩站
1、大包水口灌沙。
2、上精炼钢种要求放钢全程放氩气吹氩压力0.3kpa~0.5kpa渣洗工艺钢水到站后,吹氩(亮圈500mm,流量大于150L/min)2~3分钟如有亮圈《200mm,或流量小于100L/min及时通知调度和精炼炉确认是否倒包若有底吹不通,决定是钢包原因还是底吹管原因。
3、直接上连铸钢水在氩站时间务必≥6分钟:1#机要求平台钢水在《150吨时放钢务必开气,2#机、3#机要求平台钢水在≤110吨时放钢务必开气流量大于100L/min如到站钢水温度高加废钢调温度后吹氩时间务必≥3分钟流量大于150L/min。
4、钢水到站吹氩2分钟,2分钟后根据钢种要求进行喂线处理。
RH精炼炉,RH精炼炉工艺
1、检查岗位设备(测温机枪、顶开液压、吹氩系统、喷补机、浸渍管、风动送样)是否正常。
2、钢包就位后启动真空泵进行预抽真空。
3、真空处理要持续15分钟以上真空度要小于133pa。
4、处理结束开至喂线位进行软吹氩并喂线作钙处理。
5、视状况对浸渍管进行喷补。
②RH精炼炉工序关键工艺控制点
1、真空槽内冷钢务必及时清洗。
2、新槽在冶炼品种钢前务必捡漏。
3、纯脱气时间,真空度务必贴合工艺。
4、单槽连续冶炼3炉务必检查侵渍管耐材。
5、重要产品冶炼达不到工艺要求务必通知调度
③RH精炼炉作业流程图
先行加碳---先行脱碳---先行加铝---先行升温---
钢水循环均匀2分钟后,测温取样,有些钢种还要定氧等---上连铸
④RH事故应急方案
一、处理突然停冷凝水或蒸汽
1、紧急复压至大气压状态。
2、钢包下限至下限位
3、钢包吊至待机位,吊LF炉处理
4、事故处理
二、处理突然停机械冷却水
1、确认事故水系统自动打开。
2、紧急复压至大气压。
3、钢包下降至下限位。
4、钢包开至待机位LF炉处理。
3.连铸
连铸工序关键工艺控制点:
1、开浇前务必对保护渣,喷嘴,液面自动控制,塞棒,水口,电搅等条件进行确认。
2、大,中包保护浇注,开浇,中包吹氩,务必规范。
3、保护渣、覆盖剂加入务必规范。
4、二冷水表务必贴合钢种要求。
5、中包温度、拉速务必匹配。
6、中包测温务必规范、准确。
7、取样务必在大包100~110吨时进行。
作业程序和标准:
接班
1、班前按规定穿戴好劳防用品,提前十分钟上岗。
2、对口交接班,认真听取交接班人员叙述上班设备、仪表等运行状况。
3、对铸机相关主要设备遗留问题等进行共同点检,各项检查认可后方可在交接班本上签字,并对存在的问题及时与相关维护人员联系解决。
4、操作点检是生产工人每班的最基本的检查。
常见铸坯缺陷的处理
1.影响脱方废品产生的部位主要在结晶器铜管、足辊区及Ⅰ区。出现该废品时可先降速(如足辊区手动配水则同时恢复自动),之后观察足辊及一段冷却水的具体状况,再酌情选取如下方法进行处理:手动关掉Ⅱ区水及减少Ⅰ区水;手动关小Ⅰ、Ⅱ区水;手动关小足辊区、Ⅰ、Ⅱ区水;手动适当调高足辊区水;堵流更换结晶器。
2.产生疏松废品时以提速或降水为主要措施方向;如在同拉速下只是单流产生疏松,一般问题主要在一段(如喷嘴缺失严重而单面水大),可透过降水来解决。
表面纵裂应对措施
1.发此刻线红坯表面纵裂首先降低拉速0.1m/min(在温度拉速匹配的基础上),无纵裂后拉速恢复正常。
2.确认以下参数是否到达要求
①结晶器内渣况,②大包保护浇注状况,③快换水口对中和插入深度,④结晶器内液面波动,⑤结晶器进水温度、水量和压力,⑥裂纹炉次[S]含量([S]≤0.030%),⑦裂纹炉次塞棒历史记录侵蚀状况(该炉次塞棒历史记录差值≥8mm),⑧钢水是否粘(塞棒位置是否有逐渐上升),⑨二冷水量、压力状况。如参数异常,及时反馈给相应单位人员来解决;如参数无异常,则询问值班调度和前道工序的工艺状况。
3细小水印或凹槽纵裂
如果出现持续性细小水印或凹槽纵裂(≥4快),确认参数正常的状况下按规定进行换渣操作。
4、中间较长或严重纵裂
在保证液面不翻动的状况下,减少水口插入深度10mm,如塞棒侵蚀严重(该炉次塞棒历史记录差值≥15mm)确认保护浇注正常后,通知调度注意钢水氧性,在该炉次浇注完后更换快换水口并进行换渣操作。
5、如按以上操作未能解决裂纹,且连续出现2炉以上通知调度室做停机处理,检查结晶器铜板磨损状况、倒锥度大小、结晶器振动、结晶器足辊冷却水、大弧精度等状况,发现问题及时处理,若无异常则更换结晶器。
六、实习总结
这次在新钢为期一周的生产实习,转眼间就过去了,但它却是我们进入钢厂工作之前重要的一课。因为它不但将我们在课堂上所学的知识和炼钢厂生产的实际过程有了一个很好的结合,加深了我们对课堂上所学知识的理解,也对炼钢厂流程生产钢铁过程有了比较深刻的认识,钢铁生产的各环节是有着重要联系的,也使我们了解了今后的工作环境和工作岗位,让我们对不久后就将进入的工作岗位做好准备。
同时在这次生产实习中也看到了,钢铁工业中还有很多的不足,它们在消耗许多能源的同时也产生了超多的污染物,对环境造成了很大的污染。这为我们今后在工作中改善这些不足之处指明了方向。
最后衷心地感谢老师们对我们这次生产实习的帮忙,正因为有老师们耐心的指导我们才能完美地完成这次实习,这次生产实习将会在我们的学习和工作过程中起重要作用。
一、实习地点:贵钢钢厂
二、实习时间:4月27日~4月30日
时间安排: 27日:认识实习转炉相关操作;28日:认识实习连铸线管操作;29日:认识实习高炉相关操作;30日:认识实习烧结相关操作。
三、实习目的:
通过生产劳动、 生产技术教育和实际, 研究生产问题, 使理论联系实际, 深入研究炼铁厂和轧钢厂的工艺流程及其技术指标和生产设备及其操作条件。
重钢认识实习报告钢铁厂实习是学习冶金专业同学重要的环节之一,目的是了解和熟悉冶金过程主要流程 的工艺特点、技术参数及主要设备的作用,初步建立起冶金主要生产流程的概念和印象,为 学好专业课和专业基础课打下基础。通过实习学习工人阶级“不怕吃苦、勇于奉献”的优秀品 质,立志献身冶金事业,增强为实现中国从钢铁大国向钢铁强国迈进的责任感和使命感。
通过这次对钢铁厂的认识实习,是我们对钢铁生产的主要设计和工艺流程,运输联系、工厂布局,钢铁冶金企业的车间组成和总图布置,机械化运输及装卸设备等,有一较全面的感性认识。并对总图设计专业所涉及的范围和主要内容能有所了解,以便为以后课程的学习打下基础。
四、钢厂简介:
XX钢铁有限公司成立于1993年,是由香港中旅(集团)有限公司与丰南区丰南镇经济发展总公司共同投资兴办的一家集制氧、烧结、炼铁、炼钢、轧钢为一体的大型钢铁联合企业,其中香港中旅集团持股51%,丰南镇持股49%,注册资本12.38亿元。现已具备年产铁、钢、材各800万吨的综合生产能力,其中螺纹钢产能超过100万吨。拥有总资产185亿元,职工近16000人,在20xx年国家统计局公布的全国大型工业企业中名列第267位,在中国制造业500强企业中名列第142位,在中国独立企业纳税五百强排行榜(总排名)上名列第234位,中国企业效益200佳第132位。20xx年公司产铁650万吨,产钢613万吨,产材497万吨,实现销售收入265亿元,利税23亿元,利润11亿元。公司现为中国钢铁工业协会会员、河北省冶金行业协会和全国工商联冶金业商会副会长单位。
公司位于渤海明珠-唐山市丰南区,境内京哈、京秦铁路,津秦、京沈、唐津高速公司纵横交错,西距天津港68公里,东距京唐港70公里,南距曹妃甸港口50公里,具有得天独厚的区位优势。 公司始终坚持“精品立企、诚信兴业”的经营理念,通过了ISO9001-20xx质量体系认证。主导产品为热轧卷板、热轧带钢、热轧带肋钢筋,规格齐全、质量可靠,产品畅销全国20多个省市,出口十几个国家和地区,深受用户喜爱,并多次被评为“全国冶金博览会名牌产品”、“中国质量检验协会质量信得过建材产品”、“河北省优质产品”和“河北省用户满意产品”。20xx年新学期的第一周我们班踏上了前往重钢的认知实习, 这次实习我们主要参观重钢 集团的炼铁厂、转炉炼钢厂、 型钢厂。
五、实习内容:
1、炼铁厂
主要内容: 炼铁就是将金属铁从含铁矿物(主要为铁的氧化物)中提炼出来的工 艺过程,主要有高炉法,直接还原法,熔融还原法,等离子法。 高炉炼铁是指把铁矿石和焦炭,一氧化碳,氢气等燃料及熔剂(从理 论上说把活动性比铁的金属和矿石混合后高温也可炼出铁来)装入高炉中 冶炼,去掉杂质而得到金属铁(生铁)。 重钢炼铁厂就是应用的高炉炼铁。 高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连 续生产几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成, 现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂, 从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300 摄氏度),喷入油、煤或天然气 等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭 中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得 到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口 放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔 剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘 后,作为工业用煤气。现代化高炉还能利用炉顶的高压,用导出的部分 煤气发电。
2、型钢厂
主要内容: 了解钢铁材料的轧钢工艺过程的基本原理和设备使用情况 轧钢是将炼钢厂生产的钢锭或连铸钢坯轧制成钢材的生产过程,用轧 制方法生产的钢材,根据其断面形状,可大致分为型材、线材、板带、钢 管、特殊钢材类。 轧钢的方法,按轧制温度的不同可分为热轧与冷轧;按轧制时轧件与 轧辊的相对运动关系可分为纵轧、横轧;按轧制产品的成型特点可分为一 般轧制和特殊轧制。旋压轧制、弯曲成型的都属于特殊轧制。轧制同其他 加工一样,是使金属产生塑性变形,制成具有一品。不同的是,轧钢工作 是在旋转的轧辊间进行的。
轧钢机为两大类,轧机主要设备或轧机主列、 辅机和辅助设备。凡用以使金属在旋转的轧辊中变形的设备,通常称为主 要设备。主机设备排列成的作业线称为轧钢机主机列。主机列由主电机、 轧机和传动机械三部分组成。 轧机按用途分类有:初轧机和开坯机,型钢轧机(大、中、小和线材), 板带机,钢管轧机和其他特殊用途的轧机。轧机的开坯机和型钢轧机是以 轧辊的直径标称的,板带轧机是以轧辊辊身长度标称的,钢管轧机是以能 轧制的钢管的最大外径标称的。
六、实习总结:
通过为期一周的学习参观及查阅相关资料初步了解到了钢铁冶炼的基本生 产知识,包括炼铁、炼钢、轧钢的工艺设备情况,以及对炼铁、炼钢、轧钢的工 艺流程有更深刻的认识。通过这次实习使我对炼铁和型钢厂有了大体的认识,进 一步了解了炼铁和轧钢生产的主要工艺流程、运输和车间布置。这次生产实习是 我人生的一大财富,这将对我们今后的工作产生重大的影响。 这次生产实习给了我们一次实际掌握知识的机会,离开了课堂严谨的环境, 我们感受到了工作中的气氛。通过我们的所见所闻,对掌握的理论知识进行补充 与质疑。近距离的接近生产场地激起了同学们眼中好学的目光,与师傅们认真、 耐心的询问、了解,丰富着同学们的知识。
通过这次的认知实习,使我了解了铁矿石是怎么样被加工成为钢材的,使我受益匪浅,也使我感受到了肩上的重任,在以后的学习生活中必须认真学习,刻苦专研,为我国的钢铁产业 奉献出自己已有的力量。虽说钢铁厂都实现了现代化,但是我认为它也有不足的地方,员工 在里面工作,首先要保证工作人员的健康问题,很多人上班都没带口罩,厂里粉尘较多,不 然容易患职业病。我国是钢铁大国但不是钢铁强国,特种钢我们大多数都靠进口,钢铁行业 还有很长的路要走,作为新时代的大学生,钢铁新的领域正等着我们去探索。
总结:通过这次实习使我对包钢有了大体的认识,进一步了解了钢铁生产的主要设计及工艺流程、运输和车间布置。这次认识实习使我了解了工艺流程对厂址选择及车间布置的决定作用,认识包钢是我们人生的一大财富。包钢的科学选址和合理布局、先进的生产线,都给我们留下深刻的印象,这将对我们今后的工作产生重大的影响。在指导老师详细的解说下我还萌生改进的想法,通过我的不懈努力或许将来能设计出一种新的,降低使用面积和成本。
实习内容: 通过十四天的学习参观及查阅相关资料初步了解到了钢铁冶炼的基本生产知识,包括炼钢炼铁的工艺设备情况,以及对炼钢炼铁的工艺流程有更深刻的认识。
炼钢的工艺流: 选矿:就通过一系列的物理方法从低品位铁矿中得到铁精矿粉。把从矿山采来的铁矿分步粉碎到合适的粒度过筛,再在巨大的水洗池中洗去能溶物质初步提高纯度,最后通过磁选得到精矿(特别说明一下,由于白云铁矿富含稀土,磁轴正方向旋转选出的是铁矿,而逆方向旋转选出的是稀土矿。稀土矿做为稀土提炼的原料)。
烧结:就是把铁精矿粉造块,为高炉提供精料的一种方法。是利用铁精矿粉、熔剂、燃料及返矿按一定比例呈XX治状平铺在烧结带上烧结炉内烧结制成块状冶炼原料的一个过程。这两个流程主要因为我国的铁矿以贫矿为主,不具备直接冶炼的条件,需要提高品位才符合条件。
炼铁:高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。高炉是横断面为圆形的炼铁竖炉。用铜板作炉壳(铜的导热性好、耐腐蚀),壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸五部分。高炉生产时通过传送带把铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比传送到炉顶由串罐无料钟(可保持炉压不变的情况下入料)送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。为了实现炉温稳定充沛,生铁合格,高产低耗的目的,还需从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气和煤粉、重油、天然气等辅助燃料。在高温下这些燃料中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁,铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,两者定期通过铁渣混合口排出。通过撇渣器实现渣铁分离,铁水通过铁水罐车运送去脱硫与加料或放置在混铁炉下准备炼钢。炉渣经水冲渣排入渣池,通过渣水分离,炉渣排走,热水做为我们包头的部分地区供暖。高炉冶炼过程中产生的副产品--高炉煤气做为低热值气体燃料供热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
炼钢:炼钢就是铁水通过氧化反应脱碳、升温、合金化的过程。它的主要任务是脱碳、脱氧、升温、去除气体和非金属夹杂(如S、P)、合金化。现代炼钢以转炉炼钢法为主,这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把氧气通入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量、,可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨,内壁有耐火砖,压缩氧气从这些炉顶吹向炉内,叫做氧气顶炉炼钢法。开始时,转炉处于水平,向内注入1300摄氏度的液态生铁,并加入一定量的生石灰,然后吹入氧气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁发生剧烈的反应,使铁、硅、锰、碳、磷、硫氧化生成炉渣和和相应的废气。过一段时间后钢已炼成,停止通氧,并把转炉转到水平位置,把钢水倾至钢水包里,再加脱氧剂进行脱氧。这样钢就炼好了!另外还有平炉炼钢法和电炉炼钢法,平炉炼钢法多已淘汰故不再说。电炉钢多用来生产优质碳素结构钢、工具钢和合金钢。这类钢质量优良、性能均匀。在相同含碳量时,电炉钢的强度和塑性优于平炉钢。电炉钢用相似钢种废钢为主要原料,也有用海绵铁代替部分废钢。通过加入铁合金来调整化学成分、合金元素含量。
炼钢厂参观报告
一、炼钢发展历程
最早的炼钢方法是1740 年出现的坩锅法,它是将生铁和废钢装入坩锅中,
用火焰加热溶化炉料,之后将溶化的炉料浇铸成钢锭。
1856 年,英国人亨利.贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法,第一次解决了铁水直接冶炼钢水的难题,从而使钢的质量得到提高,但此法不能脱硫,目
前该方法己淘汰.
1880 年,出现了第一座碱性平炉,由于其成本低,炉容大,钢水质量优于
转炉,一时成为世界上主要的炼钢法.
1878 年,英国人托马斯发明了碱性炉村的底吹转炉发,该方法是在吹炼过程中加石灰造碱性渣,从而解决了高磷铁水的脱磷问题。但此法的缺点是炉子寿命短,钢水中氮含量低。1899 年,出现了依靠废钢为原料的电弧炉炼钢法,解
决了利用废钢炼钢问题。
20 世纪40 年代大型空气分离机的出现,使氧气制造成本大大降低,氧气
顶吹转炉得到广泛运用。
二、炼钢过程
2.1 炼钢实际上就是对生铁的一种精炼过程。由于生铁冶炼过程中要使用大量的碳来还原出金属铁,生铁中碳含量较高。钢与生铁化学成分上的主要区别在于含碳量,含碳量超过2.11 %的就是生铁,而常用钢的含碳量一般在1%以下。目前,氧气顶吹转炉炼钢是冶炼普通钢的主要手段,世界钢产量的70%以上是通过这种方法生产的。电弧炉炼钢发展很快,主要用于冶炼高质量合金钢
种,已超过了世界钢产量的20%。
炼钢就是将铁在高温中(约1600 摄氏度)进行熔化、净化(或称精炼)和合金化的一个过程。一般来说,就是将生铁(铁水、铁块)和废旧钢制品在炉中精炼,得到不同性能的钢。精炼过程主要包括用燃烧的方法去除掉生铁中过量的碳和硅以及锰和磷等杂质。这些杂质要么变成气体冒出去,要么变成残渣被清除
掉。精炼时还可以根据需要加入某些其他元素。
炼钢炉有三种:转炉、平炉和电弧炉。转炉和平炉用来炼从高炉出来的铁水加废钢,电弧炉用来将废钢熔化再炼。平炉由于能耗高、生产周期长,己经遭淘
汰。
转炉炼钢:转炉的炉体可以转动,用钢板做外壳,里面用耐火材料做内衬。转炉炼钢时不需要再额外加热,因为铁水本来就是高温的,它内部还在继续着发热的氧化反应。这种反应来自铁水中硅、碳以及吹入氧气。因为不需要再用燃料
加热,故而降低了能源消耗,所以被普遍应用于炼钢。吹入炉内的氧气与铁水中的碳发生反应后,铁水中的碳含量就会减少而变成钢了。这种反应本身就会发出热量来,因而铁水不但会继续保持着熔化状态,而且可能会越来越热。因此,为调整铁水的适合温度,人们还会再加入一些废钢及少量的冷生铁块和矿石等。同时也要加入一些石灰、石英、萤石等,这些物质可以与铁水在变成钢水时产生的
废物形成渣子。因此,它们被称为造渣料。
电炉炼钢:电弧炉炼钢的热源是电能记电弧炉内有石墨做成的电极,电极的端头与炉料之间可以发出强烈的电弧,类似我们看到的闪电,具有极高的热能。我们知道,在炼钢时主要是对铁水中的碳进行氧化以减少碳的含量,但有些钢的品种中需要含有一些容易氧化的其他元素时,如果吹入过多的氧,就会把那些元素也二起氧化了。在这时,用电弧炉炼钢就显得优越多啦。因此,电弧炉往往用来冶炼合金钢和碳素钢。电弧炉主要以废钢材为原料。装好炉料后,炉盖会盖上,随后电极就下降接近炉料表面。这时接通电源,电极就会发出电弧将电极附近的炉料熔化。然后加大电压,加快熔化速度。随着炉料的熔化程度,炉料(钢水)的位置会有变化,这时电极也会自动调整高度而不会淹没在钢水中。用电弧炉炼钢时也要吹进一些氧,以加快熔化速度。这个吹氧的时间必须掌握准确,否则会发生爆炸。在炉料将全部熔化时,钢水表面会漂浮着一层炉渣,这时工人们会取出一些钢水和炉渣来分析它们的成分,看看这炉钢炼得怎么样。如果里面有对钢
质量有害的元素,还要继续精炼加以除掉。
目前,氧气顶吹转炉炼钢是冶炼普通钢的主要手段,世界钢产量的70 %以上是通过这种方法生产的。电弧炉炼钢发展很快,主要用于冶炼高质量合金钢
种,已超过了世界钢产量的20 %。
2.2 转炉炼钢过程:
转炉炼钢工艺流程:高炉铁水→铁水预处理→复吹转炉炼钢→炉外精炼→
连铸→热轧
2.3 铁水预处理:为了能使进入转炉的铁水中,SI、P、S 含量降低,
提高转炉的效率,炼出优质钢,必须对高炉出来的铁水,进行处理。
宝钢对铁水的预处理是在320 吨的鱼雷罐混铁车中进行的。采用喷吹气体搅拌法,先脱SI扒碴,再脱P、S ,向铁水中加氧化剂,如烧结矿、氧化铁皮、
石灰及氧气。等铁水处理完必送转炉炼钢。
三、冶炼过程
1、原材料的准备:
A、金属料:包括铁水(生铁)、废钢、铁合金。铁水是转炉的基本金属料,通常占装入量的80 一100%。炼钢对铁水的要求:( l ) S 。铁水含S 量应低于或等于所炼钢种的规格含S 量。终点钢水含硫完全依靠铁水脱硫来控制的。(2 ) S1 。铁水含硅量直接决定了吹炼的渣量,硅含量低,吹炼容易。(3 ) P 。P 入炉的最高限值可根据钢种的质量要求而定。(4 )入转炉前应对铁水
的温度和成分进行检测。
B、造渣材料:石灰、云石、铁皮。石灰是主要的造渣材料,云石是提高
熔渣的流动性和渣钢界面反应速度的。
C、氧化剂:氧气、铁矿石、铁皮。
D、冷却剂:废钢、铁矿石、石灰等。
E、气体:氧气、氩气等。
2、炼钢的任务:
炼钢的任务是:脱硫、托磷、脱碳、脱氧,去除有害气体和非金属及杂物,提高温度和调整成分。[P]对大多数钢来说是有害元素,它在钢中的含量高会引起:“冷脆”,从高温降到0摄氏度以下,钢的塑性和冲击韧性降低,并使钢的焊接性和冷弯性能变差。[S 」对大多数钢来说是有害元素,它在钢中的含量高会引起:“热脆”会使钢的热加工性能变坏,引起高温龟裂,并在金属焊缝中产生气孔和疏松,从而降低焊接强度。[O ]在吹炼过程中,由于吹入了大量的氧气,当吹炼结束,钢水中有大量氧,在钢的凝固过程中,氧以氧化物形式存在,会降低钢的韧性、塑性等加工性能。[C] 炼钢的主要任务之一就是把溶池里的「C ]氧化脱除到所炼钢种的要求。去夹杂物,非金属夹杂物对钢的性能会产
生严重影响,应该最大限度驱除。
3、炉内反应:
炼钢是氧化反应,利用O 和铁水中的C 起化学反应。C 一O反应,放出
热量,铁水中主要成分:C、SI、Mn、P、S 。
炉内反应:
脱【 P 】: 2[ P ] + 5( FeO )+4( CaO )→( 4CaOP2O5) + 5[Fe]P + O2↑→P2 0
5、
P205+ CaO →Ca ( P2O4 )2 (磷酸钙+Q↑ )。
脱【 S 】: S + 02 + CaO →CaS2O3 , s +MNO→MnS + 02↑
脱【 O 】: Si + O2↑ →SiO2、SiO2 +CaO →CasiO3 (炉渣+Q↑ )。
脱【 C 】: C + O2↑→CO + CO2 + Q↑
C + O2↑ →CO,从吹炼开始就进行。S+ O2 十CaO 一CaS2O3 ,在高温进行,所以有低温去【 P 】 ,高温去【 S 】 ,去【 P 】 【 S 】 主要是依靠CaO 的碱度来控制的,使之生成磷化物、硫化物的复合物进入炉渣。
P、S 和CaO 的反应是一个可连反应,温度、碱度是二个控制要素。宝钢目前采用顶底复合吹炼工艺,顶部吹O ,底部吹Ar 或N , 加强钢水搅拌,增加接触面,反应加快、缩短生产周期,目前宝钢生产一炉钢在34 分钟。吹炼过程中,要用副枪测温,对成分快速分析。达到出钢要求,就可以将钢水倒入钢
包,进行后处理。