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炼钢工艺授课内容参考书:钢铁冶金学(陈家祥)转炉炼钢学(徐文派),现代电弧炉炼钢(李士琦)氧气转炉炼钢工艺与设备(王雅贞),特殊钢炉外精炼(知水)转炉炼钢工艺(4学时)铁水预处理工艺(2学时)电炉炼钢工艺(4学时)钢水炉外精炼工艺(2学时)Tel:01-62332515,62332122,Email:zhurong@metall.ustb.edu.cnConverterSteelmakingProcess1转炉炼钢的发展1855-1856年英国人亨利.贝塞麦(Henly)开发了酸性底吹空气转炉炼钢法;1878年英国人托马斯(S.G.Thomas)碱性底吹空气转炉炼钢法;1940年廉价获得氧气后,瑞士、奥地利开发了顶吹氧气转炉,1952年在奥地利执?Linz)和多纳维茨城(Donawitz)建成第一座30吨碱性顶吹氧气转炉(LD转炉);或称BOF(BasicOxygenFurnace)。1970年开发顶底复合吹炼转炉。我国的炼钢发展史。氧气转炉的种类氧气顶吹转炉氧气底吹转炉(或氧气侧吹转炉)氧气顶底复合转炉转炉炼钢方法的发展演变顶吹氧气转炉炼钢工艺特点完全依靠铁水氧化带来的化学热及物理热;生产率高(冶炼时间在20分钟以内);质量好(*气体含量少:(因为CO的反应搅拌,将N、H除去)可以生产超纯净钢,有害成份(S、P、N、H、O)〈80ppm;冶炼成本低,耐火材料用量比平炉及电炉用量低;原材料适应性强,高P、低P都可以。转炉设备转炉炉体及转炉倾动系统铁水、废钢、散状材料设备氧枪提升机构转炉烟气净化与回收设备是指转炉腔内的自由空间的容积V(单位m3)与金属装入量(铁水+废钢+生铁块单位t)之比。装入量过大,则炉容比相对就小,在吹炼过程中可能导致喷溅增加、金属损耗增加、易烧枪粘钢;装入量过小,则熔池变浅,炉底会因氧气射流对金属液的强烈冲击而过早损坏,甚至造成漏钢,并会降低转炉的金属料种类等因素有关。大型转炉的炉容比一般在0.9~1.05米3/吨之间,而小型转炉的炉容比在0.8米3/吨左右。通常当转炉容量小、或铁水含磷高、或供氧化强度大、喷孔数少、用铁矿石或氧化铁皮做冷却剂等情况,则炉容比应选取上限。反之则选取靠下限。是指转炉腔内的自由空间的高度(单位m)与熔池直径比m之比。高径比一般为0.8-1.8;决定转炉氧枪的吹炼强度,冶炼时间等;同时影响溅渣的好坏;决定氧枪喷头的设计参数,如喷头的射流角等.2氧气射流及熔池搅拌氧枪吹炼参数决定转炉的冶炼过程及冶炼结果氧枪心藏是氧枪喷头;有关氧枪及氧枪喷头设计有专门介绍氧气射流属于气体动力学的范畴。氧气射流对熔池的物理作用转炉实际上是一个黑箱,对炉内的运动状态是冷态实验的分析结果。氧流作用下熔池的循环运动,动量传递,氧压或氧速越高,凹坑越深,搅拌加剧。氧气射流对熔池的化学作用直接氧化---氧气射流直接与杂质元素产生氧化反应;间接氧化---氧气射流先与Fe反应生成后FeO,FeO传氧给杂质元素。是直接氧化还是间接氧化为主呢?是间接氧化为主,最主要一点是由于氧流是集中于作用区附近(4%的面积),而不是高度分散在熔池中。氧枪喷头的种类直简型收缩型拉瓦尔型多孔拉瓦尔型。(马赫数控制在1.8-2.1)多孔拉瓦尔喷嘴喷头设计需考虑的因素主要根据炼钢车间生产能力大小、原料条件、供氧能力、水冷条件和炉气净化设备的能力来决定。考虑到转炉的炉膛高度、直径大小、熔池深度等参数确定其孔数、喷孔出口马赫数和氧流股直径。对于原料中废钢比高、高磷铁水冶炼或需二次燃烧提温等情况,则其氧枪喷头的设计就需特殊考虑。当供氧量Q和喷嘴前氧压确定后,就可以按弗林公式计算喉口直径,即:式中T0——氧气滞止温度,k;A——喉口断面积,cm2;P0——喷嘴前压力(吹损时允许正偏离20%),Mpa(绝对)。此外喷嘴加工的光洁度对流量也有一定的影响,因粗糙表面必定增加附面层高度。004.176TPACqD孔枪位高低,对氧枪喷头出口马赫数M的选取有着直接影响。在一定的氧射流出口速度下,枪位高可避免烧枪,但为保持射流对熔化的搅拌能力,即保证