转炉炼钢生产

第1章 转炉炼钢生产概况1

1.1 转炉炼钢发展概况1

1.1.1 国外转炉炼钢发展历史1

1.1.2 国内转炉炼钢的发展1

1.2 转炉炼钢的分类2

1.3 一炉钢的冶炼过程2

1.4 转炉车间布置与主要设备4

1.4.1 氧气转炉车间布置4

1.4.2 氧气转炉炼钢车间的主要设备5

1.5 转炉车间各岗位职责8

1.5.1 炉长岗位职责8

1.5.2 转炉一助手岗位职责8

1.5.3 转炉二助手岗位职责9

1.5.4 炉前工岗位职责9

1.5.5 兑铁工岗位职责9

1.5.6 砌炉工岗位职责9

1.6 转炉炼钢主要技术经济指标10

第2章 转炉炼钢基础知识12

2.1 炼钢的基本任务12

2.2 炼钢熔渣12

2.2.1 熔渣的来源12

2.2.2 熔渣的作用13

2.2.3 熔渣的形成13

2.2.4 氧化渣的泡沫化15

2.3 炼钢熔池中元素的氧化16

2.3.1 杂质元素氧化方式16

2.3.2 熔池元素氧化次序17

2.4 硅和锰的氧化还原17

2.4.1 硅的氧化与还原17

2.4.2 锰的氧化与还原17

2.5 碳的氧化18

2.5.1 碳氧反应的作用18

2.5.2 吹炼过程脱碳反应18

2.5.3 钢液内的碳氧关系19

2.5.4 吹炼过程的脱碳速度20

2.6 钢液脱磷20

2.6.1 脱磷反应及影响因素20

2.6.2 回磷及其防止措施21

2.7 钢液脱硫22

2.7.1 脱硫反应及影响因素22

2.7.2 气化脱硫22

2.8 钢液脱氧22

2.8.1 脱氧的目的和任务22

2.8.2 常用的脱氧元素23

2.8.3 脱氧方法24

2.8.4 脱氧产物的排除25

2.9 钢中的气体26

2.9.1 钢中气体的来源及影响26

2.9.2 降低钢中气体的措施27

2.10 钢中非金属夹杂物28

2.10.1 夹杂物的来源28

2.10.2 非金属夹杂物的分类28

2.10.3 减少钢中非金属夹杂物的途径30

第3章 转炉炼钢生产原材料32

3.1 金属料32

3.1.1 转炉冶炼的铁水32

3.1.2 转炉冶炼的废钢33

3.1.3 生铁块34

3.1.4 铁合金35

3.2 非金属料36

3.2.1 造渣剂36

3.2.2 冷却剂37

3.2.3 增碳剂38

3.2.4 保温剂38

3.2.5 常用气体39

3.3 铁水预处理39

3.3.1 铁水预脱硅40

3.3.2 铁水预脱硫40

3.3.3 铁水预脱磷43

第4章 转炉炼钢工艺设备与操作44

4.1 转炉炼钢装料44

4.1.1 装入制度44

4.1.2 转炉炉体46

4.1.3 炉体支撑装置47

4.1.4 转炉倾动机构49

4.1.5 铁水供应设备51

4.1.6 废钢供应设备53

4.2 转炉炼钢供氧53

4.2.1 气体射流与熔池的相互作用53

4.2.2 供氧制度57

4.2.3 氧枪操作62

4.2.4 供氧设备64

4.2.5 供氧系统设备操作69

4.3 转炉炼钢造渣71

4.3.1 熔渣的要求71

4.3.2 造渣方法71

4.3.3 渣料加入量确定72

4.3.4 渣料加入时间74

4.3.5 转炉渣况判断及处理74

4.3.6 转炉炼钢泡沫渣控制76

4.3.7 吹损和喷溅77

4.3.8 散状材料供应设备79

4.4 转炉炼钢温度控制80

4.4.1 温度控制的重要性80

4.4.2 出钢温度确定81

4.4.3 热量来源及支出81

4.4.4 冷却剂的冷却效应83

4.4.5 生产中温度控制85

4.4.6 物料平衡和热平衡计算86

4.5 转炉炼钢终点控制94

4.5.1 终点的标志94

4.5.2 终点控制方法95

4.5.3 自动控制95

4.6 转炉冶炼特征与判断98

4.6.1 冶炼特征与控制操作98

4.6.2 转炉冶炼判断方法99

4.7 出钢挡渣104

4.7.1 出钢下渣104

4.7.2 红包出钢104

4.7.3 挡渣方法及效果104

4.7.4 摇炉操作107

4.7.5 开堵出钢口操作109

4.8 脱氧合金化109

4.8.1 脱氧剂加入顺序109

4.8.2 不同钢种的脱氧109

4.8.3 合金化原则及加入顺序111

4.8.4 合金加入量计算111

4.8.5 合金元素的收得率影响因素114

4.8.6 铁合金供应设备与操作115

4.9 溅渣护炉116

4.9.1 溅渣护炉原理116

4.9.2 溅渣护炉工艺116

4.9.3 溅渣护炉操作119

4.10 转炉停炉与开新炉119

4.10.1 转炉停炉操作119

4.10.2 转炉开新炉操作120

第5章 耐火材料与转炉炉衬124

5.1 炼钢常用耐火材料124

5.1.1 耐火材料的种类124

5.1.2 耐火材料的性质124

5.1.3 镁碳砖126

5.2 转炉炉衬126

5.2.1 转炉内衬用砖126

5.2.2 出钢口用砖128

5.2.3 更换出钢口操作128

5.2.4 补炉操作129

5.2.5 转炉砌炉操作130

5.2.6 提高炉衬寿命131

第6章 氧气转炉炼钢方法133

6.1 氧气顶吹转炉炼钢133

6.1.1 氧气顶吹转炉炼钢吹炼过程133

6.1.2 氧气顶吹转炉炼钢法的特点134

6.2 底吹氧气转炉炼钢134

6.2.1 底吹氧气转炉结构特点134

6.2.2 底吹氧气转炉炉内反应135

6.2.3 底吹转炉与顶吹转炉的比较138

6.3 顶底复合吹炼转炉炼钢138

6.3.1 顶底复合吹炼发展概况138

6.3.2 顶底复合吹炼法的种类及其特征139

6.3.3 复吹转炉内的冶金反应及特点139

6.3.4 复合吹炼底部供气元件143

6.3.5 复合吹炼底吹气体145

6.3.6 底吹供气元件维护与控制146

第7章 转炉钢种的冶炼要点148

7.1 低碳钢148

7.2 IF钢148

7.3 中、高碳钢149

7.4 低合金钢149

7.5 硅钢150

7.6 船板钢152

7.7 重轨钢152

7.8 硬线钢153

7.9 管线钢154

7.1 0不锈钢155

7.1 1弹簧钢156

7.1 2焊条钢156

第8章 安全生产与事故处理158

8.1 转炉工段交接班制度158

8.1.1 交班规定158

8.1.2 接班规定158

8.2 转炉安全操作规程159

8.2.1 总的注意事项159

8.2.2 开停炉注意事项159

8.2.3 装料注意事项160

8.2.4 转炉冶炼注意事项160

8.3 转炉常见工艺事故及处理163

8.3.1 低温钢163

8.3.2 高温钢164

8.3.3 化学成分不合格164

8.3.4 回炉钢水165

8.4 转炉常见设备事故处理166

8.4.1 加料口堵塞166

8.4.2 氧枪大漏水167

8.4.3 烟罩大漏水167

8.4.4 氧枪点不着火167

8.4.5 氧枪粘钢168

8.4.6 转炉塌炉168

8.4.7 出钢口堵塞170

8.4.8 穿炉事故170

8.4.9 冻炉事故171

8.4.1 0吹炼过程中氧枪不动172

8.4.1 1自动下枪过程中氧枪失控172

8.4.1 2氧枪口卡渣173

8.4.1 3倒炉过程中倾动失控173

第9章 转炉炼钢的环境保护174

9.1 烟气净化及回收处理174

9.1.1 转炉烟气烟尘的特征174

9.1.2 净化回收系统主要设备175

9.1.3 净化回收系统简介181

9.1.4 转炉煤气回收工艺技术操作182

9.1.5 转炉车间的除尘183

9.1.6 烟气及烟尘的综合利用184

9.2 钢渣处理与操作185

9.2.1 钢渣处理系统185

9.2.2 钢渣处理工艺技术操作186

9.3 含尘污水处理系统188

参考文献189

《转炉炼钢生产》为高职高专“十二五”规划教材,冶金技术类系列教材之一。《转炉炼钢生产》系依据作者多年的教学经验，在深入现场进行广泛调研和参阅大量文献资料的基础上编写的。主要内容包括：转炉炼钢生产概况；转炉炼钢基础知识；转炉炼钢生产原材料；转炉炼钢工艺设备与操作；耐火材料与转炉炉衬；氧气转炉炼钢方法；转炉钢种的冶炼要点；安全生产与事故处理；转炉炼钢的环境保护。 《转炉炼钢生产》可作为高职高专冶金技术专业课程教材，也可供冶金技术人员、企业工人提高专业知识的参考，同时也可作为从事炼钢生产的工人技术培训教材。