顶底复吹转炉相关知识课件.ppt
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1、顶 底 复 吹 转 炉,对顶底复吹转炉的特点有所认识,谢建勇 型钢2#转炉 2 0 0 7 . 1,内容介绍,顶底复吹转炉概述 顶底复吹转炉的冶金特点 顶底复吹转炉的种类 新区三座顶底复吹转炉概况 新区顶底复吹转炉在运行过程中存在的问题 自动化炼钢简介 国内其他厂家顶底复吹转炉运行信息,为什么出现顶底复吹转炉?,顶底复吹转炉有何先进?,顶底复吹转炉在运行中出现的问题?,一 、顶底复吹转炉概述,1、氧气顶吹转炉,氧枪在炉内位置是铁水里还是铁水以上?,渣,铁水,氧枪,氧气顶吹转炉炼钢工艺的特点: 是从熔池上方供氧,氧气通过氧枪所形成的超音速氧射流与熔池相互作用,形成了氧气-熔渣-金属的乳浊液;化学
2、反应均在乳浊液中进行,因而冶炼速度非常快。 缺点: 高温反应区集中于熔池的表面,造成了炉渣的氧化铁含量高,熔池内成分与温度梯度较大,很不均匀;从而诱发了间断性喷溅。同时烟尘量大,铁损也较多。,2、氧气底吹转炉,转炉,O2,底吹枪,?,底吹转炉特点: 从转炉底部供氧,氧气流从熔池穿过,氧的 利用率高,对熔池搅拌强度至少是顶吹转炉 的10倍左右,因此消除了熔池温度和成分的 不均匀性,吹炼平稳,也避免了由此而引发 的喷溅,能够吹炼超低碳钢种。 缺点: 底吹转炉成渣困难,但可以通过底部供气喷 嘴向熔池喷入石灰粉,从而改善了脱P、S的 条件。由于从转炉底部供入氧气,喷嘴需要 冷却,一般是用碳氢化合物为冷
3、却介质,所 以冶炼终点钢中氢含量较高。,氧气顶吹转炉,氧气底吹转炉,氧气侧吹转炉,顶底复吹转炉,3、顶底复合吹炼的种类,迄今为止用来作为搅拌钢水的气体: 氧气,空气 二氧化碳 氮气 氩气等,LBE N2/Ar2 炉底用透气转 LD-KG N2/Ar2 炉底用小口径喷嘴 BSC-BAP O2或空气 喷嘴吹O2或空气,用氮气 遮盖 K-BOP 氧气和石灰粉 用OBM喷嘴,用氧气喷 入石灰粉,1)采用氧气搅拌 采用氧气搅拌:不论是用纯氧、氮与氧的混合物或者空气,都需要用燃料(天然气、丙烷或油)来进行遮盖保护以防止与耐火材料接触和起冷却作用。由于燃料分解和氧与熔池中的碳发生反应生成两倍于吹入氧气体积的
4、一氧化碳,从而产生比较大的搅拌力。但是这种搅拌力将随熔池中含碳量的减少而明显减少。而且由于必须用燃料进行遮盖保护,故炉底供气系统结构比较复杂,喷嘴及炉底寿命低。,2)采用CO2气体搅拌 采用CO2气体搅拌:由于CO2与熔池中的碳发生反应( CO2 +C),所以也是一种搅拌力比较强的气体。另外CO2不会恶化钢质,具有一定冷却作用,因此是应用较普遍的气体。但是CO2气体具有一定氧化性以及发生反应时将造成压力波动,对炉底耐火材料具有一定程度的影响,特别是会相对引起熔池CO分压的增加,不利于超低碳钢的冶炼。,3) 采用氮气搅拌 N2作为搅拌气体,无需遮盖保护,供气元件结构简单,对炉底耐火材料的蚀损小,
5、在非氧化性气体中价格最便宜,因此被广泛采用,但它会增加钢中N。当采用全程吹N2时,即便使用较小供N2强度,钢中含 N 量也要增加3050ppm。如果吹炼终了到出钢期间继续吹N2 则还将增N5-10ppm。,Ar气是最为理想的搅拌气体,既可保证搅拌效果,又没有增加钢中有害气体的危险,但其价格昂贵。,4)采用氩气搅拌,4、顶底复合吹炼的冶金特点,图1顶吹与复合吹炼过程中主要元素浓度变化,图2熔池中碳的不均匀值比较,图3溶解氧与碳含量的关系,图4吹炼终点C和O之间的关系,图5渣中铁含量与终点碳的关系,图6 终点c和吹炼终点Mn的关系,残锰的变化大,后期温度 终碳 过程返干 铁水锰,2007.2 取样
6、分析 铁水锰0.20% 残锰 ? 铁水锰0.32% 残锰 ?,0.14%,图7 渣中TFe含量与磷分配比的关系,关于P的控制 炉前平均小于 0.2%,底部供气加强了熔池搅拌,特别是在吹炼末期,是钢-渣反应进一步接近平衡。对于脱磷反应,在同样的炉渣碱度和FeO下,复吹时的脱磷反应更接近平衡,因而脱磷效果更好。,顶底复吹转炉特点:,1、成分、温度更均匀。 2、由于搅拌力增强,改善了渣-金属间的 平衡条件,减少钢 水的过氧化现象。 3、提高钢水中的残锰量。 4、更有效的降低钢水中的含磷量。 5、减少了喷溅。,二、 新区顶底复吹转炉情况介绍,(一)概况 新区有三座120吨顶底复吹转炉,分别于2004年
7、7月、8月,2005年元月投产,现炉龄分别为20384炉、20100炉、17325炉。 底吹采用全程吹氮气,现运行良好。,1.底部供气采用N2、Ar2切换方式,根据吹炼期的不同循环供气;底部供气总管压力应1.2MPa。 2. 供气强度调节范围从0.005m3min.t到0.10m3min.t。 3.冶炼的绝大多数钢种,供气强度最大值在0.07 0.10m3min.t。 4.通常使用底吹供气强0.03m3/min.t。,(二) 底吹供气模式,钢种 小流量 中流量 大流量 高碳 0.0050.02 中碳 0.020.08 低碳 0.020.08,为什么高碳钢用低一些的供气强度,低碳钢用较高供气强度
8、?,底部吹入惰性气体,熔池中气泡的CO分压降低,有利于含碳量较低时脱碳反应的进行,在冶炼低碳或超低碳钢时,不致使钢水过氧化。,从碳氧反应的方程式可知,碳氧反应的气体产物体积比反应前有所增加,因此,反应的环境压力及CO的分压力影响反应的进行,降低气氛中CO分压力可以促进碳氧反应进行。 C + O2 = 2CO,(三)底吹枪的分布,(四)底吹主画面,(五)参数设置画面,1、底吹转炉炉体维护认识不足 炉体最薄弱的环节在于两处: 一是渣面大面, 二是熔池带。,三、主要经验及现存问题,(1)渣面大面的维护主要是依靠倒料。,(2)熔池带。在新区三座转炉中都普遍存在着熔池暗带的现象,从个人角度的长时间 观察
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