炼钢生产线工艺流程
炼钢生产线工艺流程
氧气顶吹转炉示意图
把生铁冶炼成钢的主要要解决的问题:1、适当的降低生铁里面的含碳量。2、调整钢里合金含量在合理范围之内。3、除去大部分硫、磷等有害杂质。
炼钢的主要反应原理:利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂把生铁里过多的碳和其他杂质氧化成气体或炉渣除去。炼钢时常用的氧化剂一般是空气、纯氧气或者氧化铁。
利用氧气顶吹转炉炼钢设备，按照配料要求先把废钢装到炉内，
然后倒入铁水，并加适量的造渣材料(如生石灰等)。加料后，把氧气喷枪插入炉内，吹入氧气(纯度大于99%的高压氧气流)。氧气直接和高温铁水反应，使部分铁变成氧化亚铁，并放出大量的热:
2Fe + O2 = 2 FeO
生成的氧化亚铁再把铁水里的硅、锰、碳依次氧化，如;
FeO + C = CO + Fe
生成的一氧化碳能从铁水里直接排出;生成的二氧化硅、氧化锰以及铁里的硫、磷跟造渣的生石灰在相互作用下形成炉渣排出。 因此;生铁炼钢时，铁是一定先与氧气反应(铁相当于还原剂)，生成的氧化亚铁再次作氧化剂而被还原成铁。
氧气顶吹转炉炼钢流程;具体包括配料、加料、吹氧、中间控制、出钢几个环节。
1、配料的原则;(当上一炉钢还没有炼完时先配好下一炉钢的配料)
首先中心化验室分别对炼钢原料(废钢、铁块、渣钢、回炉钢)的成分检测、造渣料(石灰、镁球、氧化铁皮、污泥球、生白云石、熟白云石、铁矿石)的成分检测 、脱氧合金(硅铁、硅锰、钒铁、硅铝铁、增炭剂、钢水净化剂、铌铁)的成分检测，将检测结果送至炼钢配料处;然后铁水化验室对高炉炼出来的铁水进行温度和成分(C、Si、Mn、S、P)的检测,将检测结果送至炼钢配料处;配料处根据这些检测数据和配料公式来计算炼钢原料、造渣料、脱氧合金的具体加入量。 2、 炼钢原料的加入(铁水除外)
当一炉钢水炼完以后，首先加入事先配好的废钢、铁块等炼钢原料，然后转动转炉，以去除废钢中的水蒸气，从而防止倒入铁水时带来的喷溅;
3、 铁水的加入
当转炉摇炉以后，倒入预先配好的铁水，准备吹炼; 4、插入氧枪、吹氧、加入造渣料
将氧枪插入炉口开氧点处(一般离炉口2.65米处)，同时开始吹氧，吹炼开始。吹氧1,2分钟后加入预先配好的造渣料，吹炼过程中操作工人根据观察炉口火焰的强度和形状以及吹炼时间(一般为13,18分钟)和自身的经验来控制氧枪的位置和吹氧量的多少; 5、 吹炼终点的判定
操作工人根据以往的操作经验(炉口火焰的强度和形状以及吹炼时间)来判定吹炼终点，先通过取样检测出钢水的温度和钢水的成分(从取样到光谱仪分析出钢水的成分需要3分钟左右的时间)，操作工人通过观看墙上大屏显示的钢水温度和钢水的成分来判断是否达到出钢要求，如果不符合要求，则进行补吹氧气或者补加造渣料，直到钢水的温度和成分符合要求;
6、出钢、溅渣护炉
当钢水的温度和成分符合要求时即可以出钢，倒出钢水后往转炉内吹入氮气，进行溅渣护炉，吹氮时间由操作工人控制，一般为1分钟左右;
7、吹氩、脱氧
转炉炼好的钢水倒入钢包，然后根据生产钢种的要求加入相应的脱氧合金和吹入定量的氩气，反应后采样检测钢包中钢水的成分，当成分达到要求时，即可进入连铸生产。 根据现场长时间观察，并将现场一次吹炼成功的数据和补吹成功的数据对比可知，在吹炼过程中氧枪的位置，氧气的压力和流量，倒造渣料的时间对吹炼终点的影响最大，目前经验丰富的操作工人能够根据情况变化很好地把握这些量的变化过程，因此一次吹炼终点命中率高，但是对于经验不丰富的操作工人来说，则补吹的次数明显偏多。所以对这几个变量进行优化(可以通过统计分析优化)，将会大大提高吹炼终点命中率。
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