1 轉(zhuǎn)爐煉鋼的原材料
1-1 轉(zhuǎn)爐煉鋼用原材料有哪些，為什么要用精料?
煉鋼用原材料分為主原料、輔原料和各種鐵合金。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼用主原料為鐵水和廢鋼(生鐵塊)。煉鋼用輔原料通常指造渣劑(石灰、螢石、白云石、合成造渣劑)、冷卻劑(鐵礦石、氧化鐵皮、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦)、增碳劑以及氧氣、氮?dú)狻鍤獾?。煉鋼常用鐵合金有錳鐵、硅鐵、硅錳合金、硅鈣合金、金屬鋁等。
原材料是煉鋼的物質(zhì)基礎(chǔ)，原材料質(zhì)量的好壞對煉鋼工藝和鋼的質(zhì)量有直接影響。國內(nèi)外大量生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用精料以及原料標(biāo)準(zhǔn)化，是實(shí)現(xiàn)冶煉過程自動化、改善各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。根據(jù)所煉鋼種、操作工藝及裝備水平合理地選用和搭配原材料可達(dá)到低費(fèi)用投入，高質(zhì)量產(chǎn)出的目的。
轉(zhuǎn)爐入爐原料結(jié)構(gòu)是煉鋼工藝制度的基礎(chǔ)，主要包括三方面內(nèi)容：一是鋼鐵料結(jié)構(gòu)，即鐵水和廢鋼及廢鋼種類的合理配比；二是造渣料結(jié)構(gòu)，即石灰、白云石、螢石、鐵礦石等的配比制度；三是充分發(fā)揮各種煉鋼原料的功能使用效果，即鋼鐵料和造渣料的科學(xué)利用。爐料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，代表了煉鋼生產(chǎn)經(jīng)營方向，是最大程度穩(wěn)定工序質(zhì)量，降低各種物料消耗，增加生產(chǎn)能力的基本保證。
1-2 轉(zhuǎn)爐煉鋼對鐵水成分和溫度有什么要求?
鐵水是煉鋼的主要原材料，一般占裝入量的70％～100％。鐵水的化學(xué)熱與物理熱是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要熱源。因此，對入爐鐵水化學(xué)成分和溫度必須有一定的要求。
A鐵水的化學(xué)成分
氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼要求鐵水中各元素的含量適當(dāng)并穩(wěn)定，這樣才能保證轉(zhuǎn)爐冶煉操作穩(wěn)定并獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
(1)硅(Si)。硅是轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中發(fā)熱元素之一。硅含量高，會增加轉(zhuǎn)爐熱源，能提高廢鋼比。有關(guān)資料表明，鐵水中WSi每增加0.1％，廢鋼比可提高約1.3％。鐵水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。但是硅含量過高將會使渣料和消耗增加，易引起噴濺，金屬的收得率降低。Si含量高使渣中SiO2含量過高，也會加劇對爐襯的沖蝕，并影響石灰渣化速度，延長吹煉時(shí)間。
通常鐵水ωSi=0.30％～0.60％為宜。大中型轉(zhuǎn)爐用鐵水硅含量可以偏下限，而對于熱量不富余的小型轉(zhuǎn)爐用鐵水硅含量可偏上限。轉(zhuǎn)爐吹煉高硅鐵水可采用雙渣操作。
(2)錳(Mn)。鐵水錳含量高對冶煉有利，在吹煉初期形成MnO，能加速石灰的溶解，促進(jìn)初期渣及早形成，改善熔渣流動性，利于脫硫和提高爐襯壽命。鐵水錳含量高.終點(diǎn)鋼中余錳高，可以減少錳鐵加入量，利于提高鋼水純凈度等。轉(zhuǎn)爐用鐵水對ωMn/ωSi比值的要求為0.8～1.0，目前使用較多的為低錳鐵水，ωMn=0.20％～0.80％o、 •
(3)磷(P)。磷是高發(fā)熱元素，對大多數(shù)鋼種是要去除的有害元素。因此，要求鐵水磷含量越低越好，一般要求鐵水ωp≤0.20％哼鐵水中磷含量越低，轉(zhuǎn)爐工藝操作越簡化，并有利于提高各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
鐵水磷含量高時(shí)，可采用雙渣或雙渣留渣操作，現(xiàn)代煉鋼采用爐外鐵水脫磷處理，或轉(zhuǎn)爐內(nèi)預(yù)脫磷工藝，以滿足低磷純凈鋼的生產(chǎn)需要。
(4)硫(S)。除了含硫易切削鋼以外，絕大多數(shù)鋼種硫也是要去除的有害元素。氧氣轉(zhuǎn)爐單渣操作的脫硫效率只有30％～40％。我國煉鋼技術(shù)規(guī)范要求入爐鐵水ωS≤0.05％。冶煉優(yōu)質(zhì)低硫鋼的鐵水硫含量則要求更低，純凈鋼甚至要求鐵水ωS≤0.005％。因此，必須進(jìn)行鐵水預(yù)處理降低入爐鐵水硫含量。
(5)碳(C)。鐵水中ωC=3.5％～4.5％，碳是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要反熱元素。
B鐵水的溫度
鐵水溫度的高低是帶入轉(zhuǎn)爐物理熱多少的標(biāo)志，鐵水物理熱約占爐熱收入的50%。鐵水溫度高有利于穩(wěn)定操作和轉(zhuǎn)爐的自動控制。鐵水的溫度過低，影響元素氧化過程和熔池的溫升速度，不利于成渣和去除雜質(zhì)，容易發(fā)生噴濺。因此，我國煉鋼規(guī)定入爐鐵水溫度應(yīng)大子1250℃，并且要相對穩(wěn)定。
通常，高爐的出鐵溫度在1350～1450℃，由于鐵水在運(yùn)輸待裝過程中散失熱量，所以最好采用混鐵車或混鐵爐的方式供應(yīng)鐵水，在運(yùn)輸過程應(yīng)加覆蓋劑保溫，以減少鐵水降溫。
1-3 對鐵水帶渣量有什么要求，為什么?
鐵水帶來的高爐渣中SiO2、S等含量較高，若隨鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐會導(dǎo)致石灰消耗量增多，渣量增大，容易造成噴濺，增加金屬消耗，影響磷、硫的去除，并損壞爐襯等。因此，要求入爐鐵水帶渣量比不超過0.50％。鐵水帶渣量大時(shí)，在鐵水兌入轉(zhuǎn)爐之前應(yīng)盡進(jìn)行扒渣。
1-4 轉(zhuǎn)爐煉鋼用廢鋼的來源有哪些，對廢鋼的要求是什么?
廢鋼的來源有自產(chǎn)廢鋼和外購廢鋼，自產(chǎn)廢鋼是指企業(yè)口生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢鋼或回收的廢舊設(shè)備、鑄件等，外購廢鋼勇從國內(nèi)或國外購買的廢鋼。
轉(zhuǎn)爐煉鋼對廢鋼的要求有：
(1)廢鋼的外形尺寸和塊度應(yīng)保證能從爐口順利加入轉(zhuǎn)爐。廢鋼單重不能過重，以便減輕對爐襯的沖擊，同時(shí)在吹煉期必須全部熔化。輕型廢鋼和重型廢鋼合理搭配。廢鋼的長度應(yīng)小于轉(zhuǎn)爐口直徑的1/2，廢鋼的塊度一般不應(yīng)超過300kg，國標(biāo)要求廢鋼長度不大于1000mm，最大單件重量不大于800kg。
(2)廢鋼中不得混有鐵合金。嚴(yán)禁混入銅、鋅、鉛、錫等有色金屬和橡膠，不得混有封閉器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。廢鋼的硫、磷含量均不得大于0.050％。
廢鋼中殘余元素含量應(yīng)符合以下要求：ωNi<0.30％、ωCr<0.30％、ωCu<0.30％、ωAs<0.80％。除錳、硅外，其他合金元素殘余含量的總和不超過0.60％。
(3)廢鋼應(yīng)清潔干燥，不得混有泥砂、水泥、耐火材料、油物、琺瑯等，不能帶水。
(4)廢鋼中不能夾帶放射性廢物，嚴(yán)禁混有醫(yī)療臨床廢物。
(5)廢鋼中禁止混有其浸出液中pH值大于等于12.5或小于等于2.0的危險(xiǎn)廢物。進(jìn)口廢鋼容器、管道及其碎片必須向檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)申報(bào)曾經(jīng)盛裝或輸送過的化學(xué)物質(zhì)的主要成分以及放射性檢驗(yàn)證明書，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方能使用。
(6)不同性質(zhì)的廢鋼分類存放，以免混雜，如低硫廢鋼、超低硫廢鋼、普通類廢鋼等。另外，應(yīng)根據(jù)廢鋼外形尺寸將廢鋼分為輕料型廢鋼、統(tǒng)料型廢鋼、小型廢鋼、中型廢鋼、重型廢鋼等。非合金鋼、低合金鋼廢鋼可混放在一起，不得混有合金廢鋼和生鐵。合金廢鋼要單獨(dú)存放，以免造成冶煉困難，產(chǎn)生熔煉廢品或造成貴重合金元素的浪費(fèi)。
1-5 轉(zhuǎn)爐煉鋼對入爐生鐵塊的要求是什么?
生鐵塊也叫冷鐵，是鐵錠、廢鑄鐵件、包底鐵和出鐵溝鐵的總稱，其成分與鐵水相近，但不含顯熱。它的冷卻效應(yīng)比廢鋼低，通常與廢鋼搭配使用。
入爐生鐵塊成分要穩(wěn)定，硫、磷等雜質(zhì)含量愈低愈好，最好ωS≤0.050％，ωP≤0.10％。硅的含量不能太高，否則，增加石灰消耗量，對爐襯也不利，要求鐵塊凹ωS<1.25％。
1-6 轉(zhuǎn)爐煉鋼對鐵合金有哪些要求，常用鐵合金的主要成分是怎樣的?
轉(zhuǎn)爐煉鋼對鐵合金的主要要求是：
(1)鐵合金塊度應(yīng)合適，為10～50mm；精煉用合金塊度為10～30mm，成分和數(shù)量要準(zhǔn)確。
(2)在保證鋼質(zhì)量的前提下，選用價(jià)格便宜的鐵合金，以降低鋼的成本。
(3)鐵合金應(yīng)保持干燥、干凈。
(4)鐵合金成分應(yīng)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以避免煉鋼操作失誤。如硅鐵中的鋁、鈣含量，沸騰鋼脫氧用錳鐵的硅含量，都直接影響鋼水的脫氧程度。
轉(zhuǎn)爐脫氧合金化常用的鐵合金有Fe-Mn、Fe-Si、Mn-Si合金、Ca-Si合金、鋁、Fe-A1、Ba-Ca-Si合金、Ba-AI-Si合金等。
來源：鋼鐵技術(shù)網(wǎng)
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