120t转炉炼钢工艺技术规程.doc

1、120t转炉炼钢工艺技术规程第一章 工艺流程图及产品结构第一条 转炉炼钢工艺流程图第二条 主要产品结构（一）生产钢种本工程产品以建筑用长材产品为主。棒材原料钢种主要为：普通碳素结构钢（Q195Q275）、优质碳素结构钢（1060）及低合金钢（20MnSi）等。线材原料钢种主要为：碳结钢、优质碳结钢、冷镦钢、低合金钢、焊条钢等。（二）产品规格铸坯断面：150mm150mm定尺长度：12 m坯量：315万t/a（三）主要钢种化学成分序号钢号化 学 成 分 （%）CSiMnPSCrNiCuV1HRB3350.190.230.500.701.351.450.0400.040不大于0.302HRB335

2、D0.200.240.350.451.101.250.0350.035不大于0.303HRB4000.200.220.450.551.381.500.0350.035不大于0.300.0300.0454HRB400D0.220.240.600.701.451.550.0350.035不大于0.300.0200.0405HRB400Nb0.200.230.450.551.301.400.0350.035不大于0.30Nb0.0200.0306HRB5000.190.220.550.651.351.450.0350.035不大于0.300.0650.0757HRB500Z0.220.240.600

3、.701.451.550.0350.035不大于0.300.0700.0808Q1950.060.090.120.180.420.500.0250.020不大于0.209Q2350.150.200.150.250.450.550.0350.035不大于0.30冷镦钢代表钢号化学成分序号钢号化 学 成 分 （%）CSiMnPSCrNiCu其它1ML350.320.390.200.300.600.0350.035焊条钢代表钢号化学成分序号钢号化 学 成 分 （%）CSiMnPSCrNiCu其它1H08A0.070.030.400.500.0250.025不大于0.202H08E0.070.030.

4、400.500.0180.018不大于0.203H08C0.070.030.400.500.0130.012不大于0.20优质碳结钢代表钢号化学成分（内控）序号钢号化 学 成 分 （%）CSiMnPSCrNiCuAlt1200.180.210.200.300.450.550.0250.015Cr/Cu0.25, Ni0.300.00602250.230.260.600.703300.280.314350.330.365400.380.416450.430.46Ni /Cu0.10, Cr0.257500.480.518550.530.569600.580.620.020第二章 工艺技术参数第一

5、条 物料消耗参数序 号项 目 名 称单 位数 值1钢铁料kg/t钢水1080其中：铁水kg/t钢水940废钢kg/t钢水1402铁合金kg/t钢水203活性石灰kg/t钢水454轻烧白云石kg/t钢水95萤石kg/t钢水26生白云石kg/t钢水87含碳镁球kg/t钢水18烧结矿kg/t钢水109铁矿石kg/t钢水1010耐火材料kg/t钢水6.5第二条 产品产量供棒材生产线钢种及产量品 种钢 种代表钢号合格钢水带肋钢筋低合金钢HRB33569HRB40060HRB50046.5小计175.5碳素结构钢Q2355.4光面圆钢优质碳素钢4514.1小计19.5合计195供线材生产线钢种及产量序 号

6、钢 种代 表钢 号合格钢水1碳结钢Q195、Q23549.42优质碳结钢10-6023.83冷镦钢ML357.24低合金钢HRB40037.75焊条钢H08A11.9合计130第三章 设备名称及参数第一条 转炉本体参数名 称符号单位数据转炉出钢量Tt135（max145）炉壳全高Hmm9200炉壳外径Dmm6640转炉炉壳高径比H/D1.36有效工作容积Vm3121炉容比V/T0.9炉膛有效高度hmm7938炉膛直径dmm4870炉膛高径比h/d1.63熔池深度h1mm1360炉口直径d0mm2700炉身衬砖厚度d2mm 815炉底衬砖厚度h2mm1000出钢口直径d0mm 140出钢口角度1

7、20第二条 转炉倾动系统转炉最大工作倾动力矩：300tm最大瞬间过载力矩：900tm倾动角度：360倾动速度：0.11.1r/min（变频调速） 电机4台，每台110kW第三条 氧枪参数枪身总长: 23.29m 氧枪喷孔数量: 5个设计马赫数M：2.04 喷孔喉口直径: 40.5mm喷孔与氧枪中心线夹角: 13 外管直径及壁厚: 29911mm中管直径及壁厚: 2456.5mm 内管直径及壁厚: 1947mm氧气流量 : 35000Nm/h 总管氧气压力: 1.6MPa供氧工作压力: （1.01.6）MPa冷却水压力: (1.01.5)MPa第四条 罩裙升降行程：500mm升降速度：53.3m

8、m/s第五条 氧枪横移车横移速度4.2m/min行程4m第六条 铁包钢结构总重： 20t 耐火材料总重： 32t包壳上口直径： 3690mm 铁水罐底部外径： 3310mm 铁水罐高度： 5310mm（不含包嘴4360mm） 边衬厚度：335mm，底衬厚度： 385mm 有效容积： 16.67m 自由空间：最小约540mm（新罐135t）第七条 钢水车外形尺寸（长宽高）：962545202190 自重： 45t 轨道中心距：4200mm 运行速度： 330m/min总载重量： 225t第八条 渣罐车外形尺寸（长宽高）：871045202820自重： 40t轨道中心距： 4200mm速度： 30

9、 m/min总载重量： 60t第九条 高位料仓参数序号项目单位料仓贮料名称及参数铁矿石含C镁球生白云石轻烧白云石烧结矿焦碳萤石石灰备用备用1堆比重t/m32.62.01.21.21.50.251.61.02单位消耗kg/t钢10189102.0453平均每炉耗量m3/炉0.520.0670.91.010.90.176.084每天最大耗量m3/天425.4672.981.8172.913.674925料仓有效容积m320.51520.520.520.515155415116料仓个数个22222224247贮存小时数小时2413213.51213.852.710.58备注烘炉第十条 散装料称量斗参

10、数序号项目单位称 量 斗石灰铁矿石生白云石轻烧白云石烧结矿萤石含C镁球焦炭备用备用1有效容积m37333332单次最大加料重量kg4253108075685110802701353单次最大加料体积m34.250.420.630.710.720.170.074称量范围kg0600003000030000100002000020005称量斗个数（2座转炉）个42（共用）2（共用）2（共用）2（共用）2第四章 原燃辅料质量标准及要求第一条 高炉铁水采用过跨车型式的“一罐到底”铁水运输方式。炼钢车间年需高炉铁水305万t，招标书中提供的铁水成分和温度见表4.1。表4.1 高炉铁水成分和温度C(%)Si

11、(%)Mn(%)P(%)S(%)带渣量（%）温度()4.00.350.500.150.200.070.0350.51350第二条 废钢（一）废钢应清洁干燥，废钢表面尽量不混入油污、泥沙、水泥、耐火材料、橡胶和炉料等杂物，杂质含量列于见表4.2。表4.2 杂 质 含 量油脂类涂料类土沙木材水分SP0.002%0.005%0.5%1%3%0.08%0.08%（二）废钢中的夹料量应小于10%。（三）对不同的废钢应分类存放，以免贵重合金损失或造成熔炼废品。合金钢及有色金属（如Pb、Zn、Sn、Cu等）、硅及特殊合金元素含量高的废钢应与一般废钢分开堆存管理。废钢中铜含量要小于0.3%，铬、锌、锡等元素仅

12、有微量。（四）废钢中不准有两端封闭管状物、封闭容器、易燃、易爆物、废旧武器及有毒物品。（五）废钢不准含有放射性物质。第三条 炼钢散状料要求及供应流程（一）活性石灰炼钢车间年需活性石灰约14.63万t。其成分见表4.3.1。表4.3.1 活性石灰理化指标成分CaOMgOSiO2SP901.02.00.10.02活性度：350ml/4NHCl粒度：550mm水份：1%（二）轻烧白云石炼钢车间年需轻烧白云石2.9万t，其成分和粒度见表4.3.2。表4.3.2 轻烧白云石成分及粒度要求CaOSiO2PSMgO烧减粒度50%3.0%0.14%0.045%35%10%540mm（三）生白云石炼钢车间年消耗

13、生白云石约2.6万t，其成分和粒度见表4.3.3。表4.3.3 生白云石成分及粒度要求CaOSiO2PSMgO烧减粒度29%2.0%0.14%0.045%20%47%540mm（四）铁矿石炼钢车间年需铁矿石为3.25万t。其成分和粒度见表4.3.4。表4.3.4 铁矿石成分和粒度TFeSiO2S粒度65%10.0%0.2%1030mm（五）含碳镁球炼钢车间年需含碳镁球0.33万t，质量要求见表4.3.5。表4.3.5 含碳镁球成分和粒度CMgOSiO2粒度20.0%52%5.0%540mm（六）萤石炼钢车间年需萤石0.65万t，对萤石的要求见下表4.3.6。表4.3.6 萤石成分要求成 分Ca

14、F2SiO2SP水份粒度（mm）8550.10.0611050（七）烧结矿炼钢车间年需烧结矿3.25万t，对烧结矿的要求见下表4.3.7。表4.3.7 烧结矿成分要求TFeSiO2S粒度56%7%0.15%1050mm（八）供应流程炼钢用石灰由套筒窑供应，用皮带机送到套筒窑成品间,通过转运皮带机直接给S2皮带机（通廊皮带）供应石灰。除石灰外的其它炼钢用散状料用自卸式汽车运输至散状料间的地下料仓贮存，供应流程见炼钢车间散状料供应流程图4.3.8（1）。横移烟道氮封溜槽转炉S3配仓皮带机汇总斗溜槽称量斗电振给料机炉顶高位料仓卸料小车S2皮带机转运站皮带机成品间石灰窑图4.3.8（1） 炼钢车间石灰

15、供应流程图自卸汽车地下料仓电振给料机S1皮带机S2皮带机S3配仓皮带机卸料小车炉顶高位料仓电振给料机称量斗溜槽汇总斗氮封溜槽横移烟道转炉图4.3.8（2） 炼钢车间散料供应流程图第四条 铁合金要求及供应（一）对铁合金的要求炼钢车间炉后钢水罐钢水及在线吹氩、LF精炼等设施年需各种铁合金7.1万t，主要铁合金的成分及粒度见4.4.1。表4.4.1 主要铁合金成分及粒度合 金种 类粒度(mm)堆比重(t/m3)化 学 成 分 ()CMnSiPS其 它FeSi10501.50.020.572800.040.02Al2.0，Cr0.5FeMn-HC10503.68.075822.50.330.03105

16、03.67.570773.00.380.0310503.67.065724.50.400.03FeMn-LC10503.70.285922.00.300.0210503.70.480872.00.300.0210503.70.780872.00.300.021003.086.50.030.05SiMn1050336012（二）铁合金供应流程常用铁合金和零星铁合金供应流程见图4.4.2.1和4.4.2.2。布料皮带机合金料仓电振给料机电振给料机皮带机汇总溜槽旋转溜槽主厂房垂直皮带钢包称量斗LF布料皮带机地坑料仓自卸卡车图4.4.2.1 常用铁合金供应流程图主厂房铁合金库电梯炉前平台合金称零星料斗

17、叉车旋转溜槽钢包汽车叉车图4.4.2.2 零星铁合金供应流程图第五条 耐火材料（一）供应及种类炼钢车间年需各类耐火材料约2.1万t，采用汽车运输至主厂房，各种耐火材料的种类见表4.5.1表4.5.2。表4.5.1 转炉用耐火材料序 号砌 筑 部 位耐 材 种 类备 注1炉底镁碳砖2炉身镁碳砖、镁砖3炉帽镁碳砖、镁砖4炉口捣打料镁铬质5出钢口捣打料镁铬质6出钢口套砖和管砖镁碳砖7填充料镁碳质、镁质表4.5.2 钢水罐用耐火材料序 号砌 筑 部 位耐 材 种 类备 注1罐底工作层铝镁尖晶石碳砖2罐身下部工作层铝镁尖晶石碳砖3罐身上部工作层镁碳砖4罐壁永久层低水泥浇注料5罐沿及罐底永久层铝镁浇注料6

18、座砖四周刚玉浇注料7填充料铝镁耐火泥、镁质耐火泥（二） 耐火材料品种与理化指标1、 转炉炉衬耐火材料转炉永久层为烧成镁砖其理化指标见表a表a 镁砖理化指标牌 号MZ89备 注化学成份MgO（%）90显气孔率（%）18常温耐压强度（MPa）58.80.2 MPa荷重软化点开始温度（）1550转炉工作层为镁碳砖其理化指标见表b表b 镁碳砖理化指标牌 号MT14A备 注MgO（%） 76C（%） 14显气孔率（%） 4体积密度（g/cm3） 2.90常温耐压强度（MPa） 40高温抗折强度（MPa）（1400/30min） 14转炉出钢口砖为镁碳砖其理化指标见表c表c 镁碳砖理化指标牌 号镁碳砖备

19、注MgO（%）76C（%）14显气孔率（%）4体积密度（g/cm3）2.90常温耐压强度（MPa）40高温抗折强度（1400/30min）（MPa）14转炉热喷补料理化指标见表d表d 喷补料理化指标耐 火 度 1790高温抗折强度 MPa140015min0.49最大粒度mm3粒度组成 %1.0mm22-4713正常状况参考枪位高度（m）14016001600190017013005、枪位确定过程枪位控制原则：化好渣，快速脱碳，均匀升温，不返干、喷溅，不粘枪。铁水Si、P高时，渣量大，易喷溅，枪位应略低100mm，铁水Si、P低时，为促进石灰熔化，保证适量的（FeO），枪位应略高100mm。新

20、炉子由于容积小，复吹搅拌好，钢液面高，易喷溅，开吹枪位应采用低于正常枪位100mm，吹炼3分钟后恢复正常枪位。在C-O激烈反应时，应适当提高枪位100300mm，以提高（FeO）。炉内温度低时，炉渣成团，二批渣料可少加，适当配加萤石化渣，促进渣料熔化。终点拉碳前压低枪位保持时间80秒，压枪枪位1300mm以利于搅拌，均匀成分和温度，降低（FeO ）并利于火焰稳定，便于拉碳。为避免出现瞬间喷溅，一次性降枪高度不得超过200mm，若需降枪大于200mm时，可在不同时间内多次降枪。6、氧枪测量枪位操作要求每班前3炉测量枪位，根据量枪及炉况确定最佳枪位。测量枪位前将氧气及氮气阀门的操作方式选为手动关闭

21、状态，并关闭氮封。新炉装入130t铁水液面为绝对标高。转炉量枪操作时，安排两人同时上氮封口平台操作和监护，在主控室安排一人控制氧枪, 全部量枪操作由炼钢工负责组织指挥。将氧枪提升至最高点，把量枪用的的引流管弯曲好的一端塞入喷头孔之间卡住。指挥缓慢下枪，当喷头进入氧枪氮封口后再快速下枪。主控工应根据上班的终点枪位和炉衬情况，将氧枪停在确定的标尺位置，若够不着铁水再酌情下降枪位，严防喷头粘铁、进渣。将氧枪提升至最高点,待枪停后将量枪位引流管取下,量枪人员离开氧枪小车运行范围外再指挥降枪,等枪头进入氮封口后, 量枪操作者快速离开干平台，氧枪操作人员确定量枪人员已经离开塔楼，方可下枪吹炼。测量引流管，

22、算出氧枪终点枪位，指导枪位控制。氧枪“零”位等于测“零”位引流管实际测量减去测“零”位氧枪标尺预留值。7、出现以下情况时应更换氧枪 单孔出口直径收缩5mm。喷头、喷枪渗水或漏水。枪身粘粗无法处理。出口外圆变圆直径差4mm。枪身弯曲40mm，影响使用。喷头端部中心吃进5mm。枪身涮进2mm。氧枪枪龄800炉。达不到冶炼效果时应更换氧枪。（三）造渣制度根据实际情况采用单渣法或双渣法操作。铁水Si 0.7%采用单渣法操作； 0.7% Si采用双渣法。碱度控制R=3.23.6；采用单渣法操作，要求初期早化，过程渣化透，终渣造粘。1、造渣料加入方法单渣法渣料加入方法：开吹后一次性加入石灰总量的1/22/

23、3，加入轻烧白云石约2000kg（根据铁水热量调整）,剩余渣料待第一批料化透时分批加入，轻烧白云石总加入量3200 kg 炉，终渣MgO%保证达到10%12%，拉碳温度低于1630时，应补吹。双渣法渣料加入方法：开吹后头批渣料石灰加入总量的1/2，加入轻烧白云石约1000kg ,吹炼4min5min秒后（0.7% Si 1.0%取下限，Si 1.0%取上限），提枪倒渣，二次下枪吹炼分批次加入剩余渣料，轻烧白云石总加入量3000kg 炉。轻烧白云石、石灰加入量计算公式：轻烧白云石加入量= W渣（MgO%）渣/（MgO%）料石灰加入量按下式计算：石灰加入量(kg/t)= 式中：2.14SiO2与S

24、i的相对分子质量之比值；R炉渣碱度； 石灰中的有效氧化钙。a、采用矿石作冷却剂时，应根据矿石加入量及矿石成分补加石灰，每吨矿石补加石灰：石灰加入量(kg/t)= b、采用废钢作冷却剂时，应根据废钢加入量及废钢成分补加石灰，每吨废钢补加石灰：石灰加入量(kg/t)= c、除了上述补加石灰外，加入轻烧白云石、菱镁矿等含SiO2的辅原料，都应该补加石灰，补加量可根据上述补加公式算出。若铁水中含磷量较高（0.40%）时，可按下式计算石灰加入量：石灰加入量(kg/t)= 式中：2.29P2O5与P的相对分子质量之比。石灰加入总量为铁水需石灰量与各种原料需补加石灰量的总和铁矿石根据温度、P含量及化渣情况分

25、批加入，但每批加入量不得超过500kg，拉碳前2分钟严禁加铁矿石。萤石根据炉内渣情况多批少量加入，萤石加入量最多不超过石灰总量的5%，终点前2分钟严禁加萤石a、根据钢种要求凡是低碳非品种钢严禁配加萤石；b、根据所炼品种钢要求，全程化渣的前提下要求每炉萤石加入量100kg/炉；2、终点调温铁矿石和轻烧白云石，调温加料量大于600kg时，必须下枪点吹。3、吹炼过程中根据实际情况合理调整枪位,初期在力争早化渣、化好渣前提下,要适当控制炉渣的泡沫化程度,中期要防止炉渣返干,尽量减少喷溅。4、为防止由于渣料结坨引起泄爆，要求先开吹待氧气流量趋于正常值时后再加料。5、渣量计算（仅供参考） Si+2O=(S

26、iO2) Mn+O=(MnO) 2P+5O=P2O5根据铁水装入量和铁水成分，分别计算出各元素质量，再由以上三个公式计算出各氧化物质量之和W1，辅料石灰、轻烧白云石、生轻烧白云石总量、石灰石和含碳镁球之和为W2，则：W渣量=（ W1+ W2）1.22注：钢渣中Fe按平均值18%计算，转炉终点Si、P均按零计算,其中：CaCO3CaO+CO2,MgCO3MgO+CO2,计算出CaO、MgO有效值。（四）温度制度温度制度指转炉吹炼过程温度和终点温度的控制制度。它对转炉的化学反应方向、反应程度、各元素间的相对反应速度及熔池的传质传热都有重大影响。温度制度的目标是希望吹炼过程均衡升温，终点时钢水温度和

27、化学成分同时命中钢种要求的范围。1、根据冶炼钢种确定终点温度。目标停吹温度计算式：目标停吹温度=目标钢包温度+钢包温度修正值+出钢温度下降量目标钢包温度、钢包温度修正值、出钢温度下降量的决定方法：目标钢包的温度： 目标钢包温度=TLL+T1+T2+T3处理时间TLL（）：液相线温度T1（）：连铸钢水过热度T2（）：精炼处理终了-T/D温度T3（/mm）：处理中的温降TLL计算式：C0.50%的场合TLL=1538-55(%C)+80(%C)2+13(%Si)+48(%Mn)+4.3(%Ni)+4.5(%Cr)C0.50%的场合TLL=1538-44-21(%C)+52(%C)2+13(%Si)

28、+4.8(%Mn)+4.3(%Ni)+1.5(%Cr)X%：该元素含量%（重量），如以1%以1为单位，如含量为0.5%，就代入0.5。2、各种因素变化对终点温度影响的参考值影响因素废钢铁矿石石灰轻烧白云石铁水铁水温度变化值+100kg+100kg+100kg+100kg+100kg+10终温变化值-1.2-4.5-1.1-1+20+15影响因素Fe-MnSi-MnFe-Si增碳剂AlFe-Al变化值+100kg+100kg+100kg+100kg+100kg+100kg终温变化值1.21+1.11.6+6+1.6影响因素出钢时间变化值+1min终温变化值5（五）终点控制1) 冶炼终点要力争一次

29、拉碳成功，温度合适，必要时采用高拉补吹。补吹时,根据倒炉测温取样结果及冶炼钢种所需降碳量来确定补吹时间，确保碳温协调出钢。根据终点温度和冶炼钢种出钢温度要求来确定调温剂的加入量。钢水含碳量0.100.10升温情况1秒0.75秒2) 根据锰成份及炉渣情况来调整合金用量,一般情况下,普碳镇静钢残余锰可按铁水含锰量的3040%考虑。出钢合金加入后即加增碳剂,钢出至四分之三必须加完，增碳剂吸收率参考值为95%。3) 遇以下情况出钢温度适当提高，粘钢的包必须尽快周转投用。异常情况出钢温度开新炉第一炉+40配合高炉计划全停产同时停煤气检修作业回复生产第1炉+40配合高炉计划全停产（不停煤气）检修作业回复生

30、产第1炉+30冶炼间隔时间4小时，炉龄小于30炉+10单炉座配合见机停炉检修恢复生产第1炉+30钢包停用时间大于90分钟+20因外部原因（如铸铁等）不可控因素造成连铸4流浇注；换上水口炉次；新钢包、中修包第1、2炉+12补炉第一炉、出钢口寿命1-30炉、钢包准备时间40-90分钟、钢包保底在500kg以下+10钢包准备时间30-40分钟+5钢包包底大于1000kg以上炼钢工定第二条 测温、取样操作第三条 出钢、挡渣及脱氧合金化操作（一）出钢操作1、出钢前要确认钢包是否符合要求，引流沙是否加入。出钢口要求形状正常,出钢钢流要求圆而不散。2、出钢前将钢包车开到炉后，使钢包处在旋转溜槽下口处，以出钢瞬间钢流不冲击包壁为准。出钢时转炉摇到 -70时，然后连续快速点动摇炉，以避免出钢口下渣。如发现钢包车中途发生故障，再往下摇炉有困难时，应果断抬炉，防止钢渣混出，避免钢水大翻事故。3、出钢过程中要密切注视出钢口,出钢口下渣应立即摇炉,以避免大量的炉渣进入钢水包内。4、正常出钢时间为3.57（其中冷镦钢