转炉炼钢工艺培训1

转炉工艺基础

炼钢过程的基本反应 脱碳反应炼钢的一个重要任务是去除铁液中的碳，称为脱碳。脱碳 反应贯穿于整个炼钢过程。碳的氧化在炼钢过程中的作用： ⑴ 熔池中排出的CO使钢液产生沸腾现象.使熔池受到激烈的搅拌， 起到均匀熔池成分和温度的作用； ⑵ 大量的CO气泡通过渣层是产生泡沫渣和气—渣—金三相乳化的 重要原因； ⑶ 上浮的CO气泡有利于钢中气体和夹杂物的排出，从而提高钢的 质量。

熔池内碳的间接氧化反应： 氧射流冲击区的直接氧化反应：

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炼钢过程的基本反应 硅的氧化在炼钢金属料—铁水和废钢中，均含有一定数量的Si,在铁液中 有无限溶解度，它与铁的稳定化合物为FeSi,在炼钢温度下Si可氧化 成稳定的化合物SiO2。 硅和氧的亲和力根强，在吹炼初期就大量氧化。在吹炼初期.一 般在5min以内就被氧化到很低。一直到吹炼终点，也不发生硅的还 原,生成的SiO2进入渣中。

熔池内硅的间接氧化反应： 氧射流冲击区的直接氧化反应：

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炼钢过程的基本反应 锰的氧化和还原与硅相同。炼钢熔池中总含有一定量的锰。锰也能无限溶于 铁液中。锰的氧化产物为MnO。

氧化反应式为：

由于Mn的氧化反应是放热反应，故温度升高有利于Mn的还原，所以 在冶炼后期，将有一定量的“余锰”存在。

残锰：

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炼钢过程的基本反应 脱磷反应磷在钢液中存在的稳定形式是Fe2P,其次是Fe3P在转炉炼钢 过程中.最主要的方法是氧化性脱磷。脱磷反应如下：

脱磷反应的热力学条件是： ⑴ 较高的炉渣碱度(R: 3.0左右); ⑵ 氧化铁较高(FeO :15~20%); ⑶ 较低的熔池温度； ⑷ 渣量要大。

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炼钢过程的基本反应 脱磷反应(续)回磷：在冶炼或出钢过程中，如果炉温过高，碱度、 ∑(FeO)过低，往往会使已脱除到渣中的磷又返回到钢液 中去，这个现象就叫做“回磷”。

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炼钢过程的基本反应 脱硫反应硫在液态铁中以元素存在，有的认为以FeS形式存在。 转炉脱硫：氧化渣脱硫占总脱硫量的90%.气化脱硫占10%左右。反 应方程式：

脱硫的基本条件为:(1) 炉渣碱度适当高(R=3.0~3.5最好); (2) 渣中的氧化铁低； (3) 高温。高温有利于提高炉渣流动性，有利于脱硫反应快速进行； (4) 大渣量。

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吹炼前期的反应吹炼前期： Si、Mn含量高，熔池温度低(1500℃以 下),Si、Mn优先于C剧烈氧化，5分钟时含量 很低继续吹炼而不再氧化。而碳的氧化则受到 抑制，随Si、Mn含量的降低，熔池温度迅速上 升，脱碳速度逐渐增大。 此时，渣中含有较高的SiO2 、 MnO和 FeO,随着温度的升高，石灰熔化，渣中氧化 钙不断上升， SiO2含量相对下降，炉渣碱度 增大，

P可被大量氧化，含量迅速降低；而S 则变化不大。

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吹炼中期的反应吹炼中期： Si、Mn含量很低，熔池温度上升到1500℃左 右，脱碳反应剧烈进行，同时由于泡沫渣和乳化 液的形成，加速了传质和搅拌过程，使脱碳速度 达最大值且几乎为定值。吹入的氧全部消耗于碳 的氧化，而且渣中的(FeO)也被消耗于脱碳，因而 使渣中(FeO) 含量降低，引起回锰和回磷。 由于温度升高， (FeO) 含量降低，再加上脱 碳反应对钢渣的强烈搅拌，都有利于脱硫，因此 硫含量明显下降。

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吹炼后期的反应吹炼后期：金属中的含碳量已降低到0.10%以下，脱碳速度减小， 并随吹炼时间的推移而直线下降。钢中的[O]及渣中(FeO)相 应增加，使钢液中的Mn和P再次被氧化而含量降低，但如操 作不当也会造成Mn和P发生还原反应再次进入钢中 。同时， 由于温度高，炉渣碱度高、流动性好，故后期硫 含量下降。综上所述，要炼好一炉钢，首先要造好渣，去除S、P 有害元素，将碳控制在冶炼钢种要求范围内，以及确定合适的出钢 温度。同时要组织好出钢，做好脱氧和合金化操作，确保化 学成份符合钢种要求，减少下渣量，控制钢液中的气体及其 他非金属夹杂。

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信钢炼钢厂生产工艺流程图：

高炉铁水

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信钢炼钢厂生产工艺流程图：高炉铁水900吨混铁炉 合格铁水(计量后) 合格废钢(计量后) 造渣料(计量后)

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