第五章 转炉炼钢工艺 5.1 现代转炉炼钢发展趋势 5.2 氧气转炉炼钢及设备特点 5.3 转炉炼钢工艺制度 5.4 复吹转炉炼钢工艺 5.5 转炉的其他冶炼工艺介绍 5.6 转炉典型钢种的冶炼及其质量 5.7 转炉炼钢过程自动控制 5.8 转炉溅渣护炉技术 自供热转炉的发展演变过程 5.1 现代转炉炼钢发展趋势 由传统供热向外加燃料联合供热转炉的发展演变过程 转炉炼钢功能的发展和完善 5.2 氧气顶吹转炉炼钢及设备特点 q 氧气转炉炼钢的特点 生产率高、钢中气体含量少，钢质量好； 可炼品种多、原料适应性强； 成本低、投资少、建厂快； 生产较均衡，利于与连铸配合，利于实现生产的自动控制； p 氧气顶吹转炉设备 炉体结构及倾动机构 供氧系统 供料系统 废气处理系统 送往高炉利用 吸 滤 池 渣 罐 水封逆止阀 进入煤气柜 不 回 收 时 放 空 洗 涤 塔 炉顶料仓 带式运输机 电动机 传动机构 振动给料器 电子称 实 心 轴 风 机 烟 道 支架 溜 槽 文氏管 脱水器 密封料仓 转 炉 氧 枪 氧气顶吹转炉及其附属设备示意图 回收煤气 汽包 沉淀池 转炉炉体结构及倾动机构 炉帽（锥形）： 水冷炉口（顶部） 出钢口（炉帽与炉身交界处） 炉壳 档渣板（环形伞状） 炉身（圆筒形） 筒球型 炉底（球形） 锥球型 炉体金属结构 托圈 截锥型 耳轴 转炉 轴承座 工作层 炉衬炉膛内腔 填充层 永久层 倾动机构 电动机、减速装置（减速机、制动装置等） 倾动机构 使转炉正反360度旋 转的机械设备，以便 进行兑铁水、加废钢 和倒渣的工艺操作。 倾动机构包括电动机、 制动器和减速器。 转炉炉体倾动的类型： （1）落地式 （2）半悬挂式 （3）悬挂式 （4）液压倾动 氧气顶吹转炉设备 散状料供应系统主要设备组成及其作用 v主要设备有地面料仓、提升运输设备、高位料仓、 称量和加料设备。生产流程如下： 散状料地位料仓 皮带运输等斗式提升机 高位料仓电磁振动给料器自动称量漏斗 汇总漏斗溜槽转炉炉口 皮带运输机（皮带走廊） 氧气顶吹转炉设备 废气处理系统 转炉烟气净化及回收处理的意义 防止环境污染、回收能源。 烟气的处理方式有燃烧法与未燃法两种 烟尘的净化方式也有两种，即湿式净化与干式净化。 o 目前绝大多数顶吹转炉的烟气是采用未燃法（氮幕法）、湿 法净化回收系统，称OG系统； o 有的也采用未燃、干式净化回收系统，又称LT系统。 o 烟气除尘设备洗涤除尘器（文氏管）、静电除尘器、布 袋除尘器等。 燃烧法与未燃法除尘特性比较 项项目 燃烧烧法 未燃法 空气燃烧烧系数1（1.2 或34 ） 1（ =0.08 ） 烟气成分以 CO2、N2 为为主以 CO（转转炉煤气）为为主 烟尘尘成分以 Fe2O3 为为主，颗颗粒细细小以 Fe O 为为主，颗颗粒较较大 冷却方式废热锅废热锅 炉法（ 1.2 ） 空气冷却法（ 34 ） 汽化冷却 控制的方法活动动烟罩活动动烟罩和炉口压压力调节调节 法或 氮幕法（OG法） 优优缺点操作简单简单 ，运行安全。处处 理烟气量大（是未燃法的 46倍），系统设备庞统设备庞 大基建投资资高；颗颗粒细细小 ，除尘尘效率低。 烟气量( 很小)，设备设备 体积积小 ，投资资省（仅为仅为 燃烧烧法的 50 60）；且可回收煤气； 颗颗粒较较大，除尘尘效率高；烟气 成分以 CO为为主，系统统运行安 全性差，易发发生爆炸事故。故 要求系统统的密封性要好。 趋势趋势采用该该法除尘尘且回收煤气 OG系统的流程： 烟气烟罩汽化冷却烟道一级文氏管90度弯头脱水器二级文氏管 90度弯头脱水器丝网脱水器 回收三通阀水封逆止阀V形水封煤气柜 风机 放散旁通阀放散烟囱 测定孔一级文氏管 放散烟囱 煤气柜 V形水封 上部安全阀 汽化冷却烟道 水封逆止阀 二级文氏管 下部安全阀 上烟罩 上烟罩 烟裙 流 量 计 90度弯头脱水器 风 机 旁 通 阀 三 通 阀 丝网除雾气 OG系统的流程示意图 LT法净化、回收系统工艺流程 LT法净化、回收系统工艺流程 未燃烟气（8001000 ）活动罩裙冷却烟道（或余热锅炉）蒸发冷却器 （蒸发冷却塔）煤气冷却（150200） 、干燥（水雾蒸发）、除粗尘 干粗尘 回收三通阀冷却塔煤气柜 电除尘器（除细尘）风机（I D）切换站 （73 ） 干细尘 放散放散烟囱(氮气引射装置) 热压块设备（压块）转炉 静电除尘器的主要特点: 除尘效率高（净化效率高），可达99.9，而且稳 定，不受烟气量波动的影响，最适宜捕集小于1m 的烟尘； 处理烟气量大，阻力损失小（一般在30毫米水柱以 下），可用于高温烟气； 维护费用较低，使用寿命长。 但一次性投资高（设备投资费用大），设备庞大， 占地面积大。 需考虑设置增湿塔，降低烟尘电阻率后再进入静电 除尘器，才能发挥其特性（电除尘器适宜烟尘电阻 率为1081011m ）。 布袋式除尘器工作原理 滤袋 尘粒出口 净气 含尘气体 反吹风机 反吹管传动 布袋式除尘器 布袋是由普通涤纶或高温 纤维、或玻璃纤维制成的 编织袋。 布袋式除尘器是干式除尘 设备 ，由许多单体布袋 组成。工作原理如下： 含尘气体通过布袋过滤， 尘埃附着于布袋表面，使 气与尘分离，气得到净化 。附着于布袋表面的尘埃 ，定期通过反吹风使其脱 落，得到清理。 5.3 转炉炼钢工艺制度 冶炼过程概述 从装料到出钢，倒渣 ，转炉一炉钢的冶炼过 程包括装料、吹炼、脱 氧出钢、溅渣护炉和倒 渣几个阶段。 一炉钢的吹氧时间通 常为12-18min，冶炼周 期为30min左右。 u上炉钢出完钢后，倒净炉渣，堵出钢口，兑铁水和加废 钢，降枪供氧，开始吹炼。 u在送氧开吹的同时，加入第一批渣料，加入量相当于全 炉总渣量的三分之二，开吹4-6分钟后，第一批渣料化好 ，再加入第二批渣料。如果炉内化渣不好，需加入第三 批萤石渣料。 u吹炼过程中的供氧强度： 小型转炉为2.5-4.5m3/(tmin)； 120t以上的转炉一般为2.8-3.6m3/(tmin)。 冶炼过程概述 开吹时氧枪枪位采用高枪位，目前是为了早化渣，多去磷， 保护炉衬； 在吹炼过程中适当降低枪位的保证炉渣不“返干”，不喷溅 ，快速脱碳与脱硫，熔池均匀升温为原则； 在吹炼末期要降枪，主要目的是熔池钢水成分和温度均匀， 加强熔池搅拌，稳定火焰，便于判断终点，同时使降低渣中 Fe含量，减少铁损，达到溅渣的要求。 u当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时，即停吹，倒炉取样 ，测定钢水温度，取样快速分析C、S、P的含量，当 温度和成分符合要求时，就出钢。 当钢水流出总量的四分之一时，向钢包中的脱氧合金化剂， 进行脱氧，合金化，由此一炉钢冶炼完毕。 冶炼过程概述 1、冶炼前的准备 p操作用具的准备 p补炉操作 p转炉溅渣护炉 2、冶炼操作 u摇炉进料操作 u转炉冶炼特征演示 u转炉倒渣、出钢 u转炉操作全程演示 冶炼工艺制度 炉 前 用 具 炉 后 用 具 炉前操作用具 取样瓢；补炉长瓢2；补炉短瓢；刮板；撬棒；竹片条；铝条；样模；铁锹； 长钢管；测温枪；合金料桶或运料小车；吹氧管；鎯头把 炉后用具示意图 炉后操作用具 补炉长瓢 (与炉前共用)； 补炉短瓢 (与炉前共用)； 撬捧(与炉前共用)； 长撬捧；泥塞棒； 氧气皮管， 氧气管 (与炉前共用)； 铁锹；鎯头 (与炉前共用)； 出钢口塞； 挡渣球。 转炉简介 转炉解剖 现场转炉炉内演示 补炉操作程序 请单击画面 转炉是炼钢 的反应容器 ，它由炉帽 、炉身和炉 底组成。在 炉帽和炉身 的连接处安 置一个出钢 口 转炉 剖面 图 转 炉 炉 内 请单击画面 请单击画面 补炉操作程序 补炉底 程序 1）摇炉使转炉大炉口向下， 2）倒净炉内的残钢、残渣。 3）摇炉至补炉所需的工作位置。 4）摇动炉子至加废钢位置往复 摇动炉子，一般不少于3次。 5）降枪。开氧吹开补炉砂。 6）烘烤 补大面程序 一般对前后大面(前后大面也 叫作前墙和后墙)交叉补。 1）摇炉使转炉大炉口向下， 倒净炉内的残钢、残渣。 2）摇炉至补炉所需的工作位置。 3）倒砂 4）贴砖 5）喷补 6）烘烤 转炉溅渣护炉简介 转炉溅渣护炉操作演示 溅渣护炉工艺是在转炉出钢后， 在炉内留有适当的炉渣，然后插入喷 枪，籍以向炉内吹入高压氮气，使炉 渣飞溅，覆盖到炉壁上，经冷却、凝 固并形成具有一定耐火度的渣层，从 而保护了原有炉衬，延长了转炉寿命 。 转炉溅渣护炉操作演示 请单击画面 转炉摇炉进料注意事项 转炉倾动机构简介 转炉兑铁水操作程序 转炉兑铁水操作现场图示 转炉加废钢操作程序 转炉加废钢、兑铁水现场操作 摇炉进料注意事项 1、摇炉进料时必须集中思想，向前或向后摇炉要到位。 2、必须立即将摇炉手柄回复到零位，使转炉止动定位。 3、兑铁水基本转倾角度为+60，进废钢基本转倾角 度为+45，但兑铁水、进废钢的实际操作均需作必 要调整。倾动角度调整严格听从炉前指挥人员的指挥。 4、进料前要进行检查，一般不采用留渣作业。 5、为确保安全，炉料进炉前要先按警铃，示意炉口正前 方平台上人员避让，特别是新开炉及补炉后第一炉。 6、倒渣前必须要先按“倒渣警铃”，要求清渣组准备 好渣包并通知炉下人员远离，以防人员烫伤。 转炉兑铁水操作程序 兑铁水 A 准备工作 转炉具备兑铁水条件或等待兑铁水时，将铁水包吊至 转炉正前方，吊车放下副钩，炉前指挥人员将两只铁水 包底环分别挂好钩。 B 兑铁水操作 1)炉前指挥人员站于转炉和转炉操作室中间近转炉的侧 旁(如图所示)。指挥人员的站位必须能同时被摇炉工和 吊车驾驶员看到，又不会被烫伤的位置。 2)指挥吊车驾驶员开动大车和主、副钩将铁水包运至炉 口正中和高度恰当的位置。 3)指挥吊车驾驶员开小车将铁水包移近炉口位置，必要 时指挥吊车对铁水包位置进行微调。 4)指挥吊车上升副钩，开始兑铁水。 5)随着铁水不断兑入炉内，要同时指挥炉口不断下降和 吊车副钩的不断上升，使铁水流逐步加大，并使铁水流 全部进入炉内，而铁水包和炉口互不相碰，铁水不溅在 炉外。 6)兑完铁水指挥吊车离开，至此兑铁水完。 转炉兑铁水操作现场图示 A 准备工作 废钢在废钢跨装入废钢斗，由吊车吊起，送至 炉前平台，由炉前进料工将废钢斗尾部钢丝绳从 吊车主钩上松下，换钩在吊车副钩上待用。 如逢雨天废钢斗中有积水，可在炉前平台起吊 废钢斗时将废钢斗后部稍稍抬高或在兑铁水前进 废钢。 B 加废钢操作 炉前指挥人员站立于转炉和转炉操作室中间近 转炉的侧旁(同兑铁水位置)。待兑铁水吊车开走后 即指挥进废钢。 1) 指挥摇炉工将