转炉自动吹氩装置

⑴ 炼钢中，吹氩气的作用是什么

炼钢吹氩气的作用：钢水出到包中后，将氩气从包底吹入包中，通过控制吹氩的压力和时间，使钢水沸腾精炼，达到均匀钢液化学成分和温度，加快化学反应，去除有害气体和夹杂物，净化钢液等目的。

目前国内外冶金界采用的炉外精炼方法大致可分为4大类：

1、真空精炼法。

2、非真空精炼法（又称气体稀释法）。

3、喷粉及合金元素添加法（如喂线法）和渣洗法。

结合工厂现有工艺，采用“钢包吹氩精炼工艺”较为理想。其精炼过程为：钢水出到包中后，将氩气从包底吹入包中，通过控制吹氩的压力和时间，使钢水沸腾精炼，达到均匀钢液化学成分和温度，加快化学反应，去除有害气体和夹杂物，净化钢液等目的。

(1)转炉自动吹氩装置扩展阅读

氩气的主要应用：

1、一种稀有气体。用作电弧焊接（切割）不锈钢、镁、铝、和其它合金的保护气体。还用于钢铁、铝、钛和锆的冶炼中。放电时氩发出紫色辉光，又用于照明技术和填充日光灯、光电管、照明管等。

2、在酿酒的过程中，啤酒桶里的填充物，它可以把氧气置换，以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。

3、热处理工艺也用于代替氮气和氨气，效果更是超过氮气和氨气，不锈钢热处理时采用氩气保护折弯效果更好不易断裂。

⑵ 炼钢为什么要吹氩什么时候吹

吹氩精炼．因它不溶解钢液，清慎也不与刚中的元素化袜咐合，不会形成非金属夹杂物．吹氩所形成的钢液沸腾，不仅能清除钢液溶解的气体和悬浮的非金属夹杂物，起净化作用，而且还能起到一定的脱氧作用．
一般有VOD法（真空氧氩脱碳精炼法）和AOD法（氧氩脱碳法），有三个阶段：答好敬1.吹氧2.吹氩-氧混合气体阶段
3.吹氩

⑶ 转炉详细资料大全

炼钢炉的一种。一般指可以倾动的圆筒状吹氧炼钢容器。炉体圆筒形，架在一个水平轴架上，可以转动。也用来炼铜。

基本介绍

• 中文名 ：转炉
• 外文名 ：Converter
• 拼音 ：zhuàn lú
• 形状 ：圆筒形

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词语

词目 ：转炉 拼音 ：zhuàn lú 基本解释 [converter] 一般指可以倾动的圆筒状吹氧炼钢容器 详细解释 炼钢炉的一种。炉体圆筒形，架在一个水平轴架上，可以转动。也用来炼铜。雁翼《重钢晚霞》诗：“烟囱四处生长，像森林般稠密；高炉、平炉、转炉，像山峰般挺立。”《工人歌谣·小转炉》：“小转炉，张大嘴，没有胳膊没有腿，嘴里喷金花，低头吐钢水。”

器具

简介

转炉（converter），炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用矽质材料为内衬）转炉；按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉；按吹炼采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是：靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、矽、磷等）与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料主要为铁水和造渣料（如石灰、石英、萤石等），为调整温度，可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。在转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧棚瞎化碳的混合气体，即转炉煤气。转炉煤气的发生量在一个冶炼过程中并不均衡，且成分也有变化，通常将转炉多次冶炼过程回收的煤气经降温、除尘，输入储气柜，混匀后再输送给用户。

转炉结构

转炉炉体由炉壳和炉衬组成。炉壳由钢板焊成，而炉衬由工作层、永久层和充填层三部分组成。工作层直接与炉内液体金属、炉渣和炉气接触，易受浸蚀，国内通常用沥青镁砖砌筑。永久层紧贴炉壳，用以保护炉壳钢板，修炉时永久层可不拆除。在永久层和工作层之间设充填层，由焦油镁砂或焦油白云石组成，其作用是减轻工作层热膨胀对炉壳的压力，并便于拆炉。 1.炉帽 为了减少吹炼时的喷溅和热量损失以及炉气的排出，故炉帽的形状皆做成截圆锥形或球缺截圆锥形，其炉口均为正炉口，用来加料，插入吹氧管，排出炉气和倒渣。由于炉帽处于高温炉气区，直接受喷溅物烧损，并受烟罩辐射热的作用，其温度经常高达300*400+，在高温的作用下，炉帽和炉口极易产生变形。为了保护炉口，目前普遍采用通入循环水强制冷却的水冷炉口，这样既可减少炉口变形又便于炉口结渣的清除。为防止发生事故，水冷部分应加强维护。 水冷炉口有水箱式和埋管式两种结构。水箱式水冷炉口见图4-1-3，它采用钢板焊接结构，其水箱内焊有若干隔水板，使冷却水在水箱内形成一个回路，同时也起加强筋的作用。这种结构冷却强度较大，制造容易，但是由于焊口易开裂，因此安全性较差。 埋管式水冷炉口如图4-1-4所示，它是把通冷却水用的蛇形钢管埋铸于铸铁中，这种结构冷却强度不如水箱式，但安全性和寿命均比水箱式高。 水冷炉口可用楔与炉帽联结，但由于炉渣的粘结，往往在更换损坏了的炉口时不得不用火焰切割。因此，我国在中小型转炉较多采用卡板焊接的方法将炉口固接在炉帽上。 2.炉身 炉身是整个炉子承载部分，皆采用圆柱型。出钢口通常设定在炉帽和炉身耐火炉衬的交界处。其位置、角度和长度的设计，应考虑出钢过程中炉内钢水液面；炉口和盛钢桶间的相互位置及其移动关系；堵出钢高逗口方便否；能否保证炉内钢水全部倒完；出钢时钢流对盛钢桶内的铁合金应有一定的冲击搅拌能力等。在生产过程中，由于出钢口烧损较严重，为便于修砌、维修和更换，出钢口可设计短些。 3.炉底 炉底有截锥型和球型两种。截锥型炉底制造和砌砖都较为简便，但其强度不如球型底好，故只适用于中小型转炉。球型炉底的优缺点与截锥型相反，故为大型转炉采用。 炉帽、炉身和炉底三段的联结有三种方式:死炉帽活戚和卖炉底、活炉帽死炉底和整体炉壳。三种联结的型式与修炉方式有关，死炉底和整体炉壳都采取上修，而活炉底的则采取下修。

炼钢转炉

早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。侧吹转炉容量一般较小，从炉墙侧面吹入空气。炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体，通过托圈、耳轴架置于支座轴承上，操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动（见图空气底吹转炉示意图）。 50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形，随着技术改进，发展成顶吹喷氧枪供氧，因而得名氧气顶吹转炉，即L-D转炉（见氧气顶吹转炉炼钢）；用带吹冷却剂的炉底喷嘴的，称为氧气底吹转炉（见氧气底吹转炉炼钢）。在套用氧气炼钢的初期还使用过卡尔多转炉和罗托转炉，通过炉体回转改善炉内反应，但由于设备复杂，炉衬寿命短未能获得推广。

炼铜转炉

一般为卧式转炉用于处理铜锍，通过鼓入空气把冰铜氧化吹炼成粗铜，也用于吹炼冰镍。（见铜、镍）（见彩图卧式炼铜转炉──把冰铜吹炼成粗铜的设备、150吨氧气顶吹转炉）

喷溅预防

转炉钢包喷溅 一、喷溅机理 转炉使用的氧化剂主要是氧气，纯度>99%。使用压力为6~12kgf/cm2通过吹氧来降低钢水中的碳含量。并氧化其它元素。碳氧反应的方程式为： [C]+[O]={CO}↑+Q 反应生成CO，并放出大量的热。本炉冶炼终点含C0.10%。剔除锰铁及碳化矽进入钢中的碳，冶炼终点碳低于0.05%。说明本炉钢是过氧化钢，根据钢中碳与氧的乘积为一常数 [C][O]=m 这一原理，说明本次钢中含有大量的[O]，钢中氧与投入包底的碳化矽突然反应，产生大量的CO气体，将钢水、钢渣喷出。同时，由于钢水过氧化，钢中氧含量高，钢中氧的溶解度随着温度的降低而下降，随着温度的下降钢中的氧大量析出，产生大量的气体，也是造成大喷的主要原因。 二、预防对策 1、钢水过氧化是产生喷溅的主要原因。因此，如何避免钢水过氧化是预防钢水大喷的根本措施。 2、 炉前在冶炼操作时，应采取的措施是增大供氧强度，采用多孔喷头，低枪位操作，这样可以降低渣中FeO含量从而降低钢中氧含量，提高一次拉碳命中率，应尽量减少补吹。加入合金脱氧时，应按照先弱后强的顺序，先加入矽铁，然后加入锰铁，以保证良好的脱氧效果。 3、保证拉碳准确，避免过低量的碳，然后补加碳粉或SiC来增碳，从而降低钢中的氧含量。 4、加入碳粉或碳化矽时，不要将碳粉或碳化矽一次性加入包底，以防被钢包底部渣子裹住，钢水翻入后，不能及时反应，待到温度达到碳氧反应条件后，急剧反应，另外，在钢包水中不能自动开浇，用氧气烧眼引流时，大量的氧气进入钢包中，打破钢包内原有的平衡，钢包内原有存在的大量气体，在外界因素的导致下，突然反应而导致大喷。 5、钢包要洁净，以防钢水注入钢包前期温度过底，碳粉或碳化矽与钢中氧不反应，待温度升高后，突然反应造成大喷。 6、炉前要加强吹氩搅拌，通过吹氩，来均匀钢水成份、温度，确保气体和夹杂物上浮，保证吹氩时间大于3min，吹氩压力保证钢包内钢水微微浮起为最佳，钢水翻花太大，钢包内钢水渣层被破坏，钢水吸气，使钢水二次氧化，钢水不翻花，吹氩搅拌效果不好，达不到去气去夹杂的效果。 7、加强终脱氧力度，凡终点碳低于0.05%个时，应加大矽铝钡量用，将矽铝钡用量提高到0.5~1kg/t。 8、连铸浇铸前必须将包盖扣好，钢包沿要清理好，以防止包盖不严，钢水、钢渣从缝隙中喷出，并在适当增加大包包盖的宽度。 9、防止钢包喷溅的关键是炉前避免出过氧化钢。因此，规范炉前冶炼操作是杜绝过氧化钢出现的主要措施。 10、顶吹转炉吹炼低碳钢种，可以直接一次拉碳，但为了一次有效地去除磷、硫，并使终点温度达到钢种要求，在吹炼低碳钢时，都要采用高拉调温一次补吹的工艺操作。 11、第一次拉碳时，钢中含碳量最好控制在0.16%~0.20%的范围内，倒炉测温、取样，根据炉温确定冷却剂加入数量，根据含碳量确定补吹时间。 12、 第一次拉碳时的炉渣碱度为3.4~3.6。 13、注意控制好炉渣，早化渣、化好渣，全程化透。通过调节枪位促进化渣。 14、第一次倒炉时要尽量多倒渣，可以加入石灰和白云石调温，如果加入调温剂的数量较多，可以在开始氧化时分批加入。

废物回收

负能、煤气回收 1、转炉炼钢 工序能耗实现负值——负能炼钢 在转炉内，把铁水炼成钢的过程，主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合金化等高温物理化学反应过程，其工艺操作是控制供氧、造渣、温度及加入合金料等，以获得所要求的钢液并浇铸成钢锭或连铸坯。氧气顶吹转炉炼钢法的特点之一是不需要外来热源，根据物料和热平衡计算：以铁水的物理热和化学热为主要热收入，抵消金属和炉渣的含热量以及各项热损失外，还有剩余热量。因此常将废钢、铁矿石和石灰石等作为冷却剂加入炉内以平衡热量防止炉温过高。 1.1炼钢过程的能量消耗 炼钢过程需要有足够的能量输入才能完成，通常要消耗电力、氧气、燃气、惰性气体、压缩空气以及水、蒸汽等。以宝钢一期工程为例，详见表1。 1.2炼钢过程能量的释放 在吹炼过程中，碳氧反应是冶炼过程始终存在的一个重要反应，反应的生成物主要是C0气体（浓度约为85%~90%),但也有少量碳与氧直接作用生成CO2,其化学反应式为 2C+O2→2CO↑ 2C+2O2→2CO2↑ 2CO+O2→2CO2↑ 在冶炼过程中炉内处于高温，碳氧反应形成的CO气体也称转炉煤气，温度约在1600℃。此时高温转炉煤气的能量约为1GJ/t,其中煤气显热能约占1/5,其余4/5为潜能（燃烧时转化为热能，不燃烧时为化学能),这就是转炉冶炼过程中释放出的主要能量。因此，转炉煤气回收利用是炼钢节能降耗的重要途径。 1.3炼钢 工序 能耗实现负值分析 炼钢工序能耗是按生产出每吨合格产品（钢锭或连铸坯）所用的各种能量之和扣除相应回收的能量（标煤）进行计算的。 消耗能量>回收能量时，耗能为正值 消耗能量-回收能量=0时（称“零”能炼钢） 消耗能量<回收能量时，耗能为负值（称“负”能炼钢） 1.4实现负能炼钢是可能的 转炉炼钢过程中释放出的能量是以高温煤气为载体，若以热能加以度量分析，具体表现为潜热占83.6%,显热占16.4%,详见图3。显然，煤气所拥有的能量占总热量中的绝大部分。从图2中也可看出回收煤气对降低炼钢工序能耗所起的作用。因此，要做到负能炼钢必须回收煤气，而且应尽可能提高回收煤气的数量和质量。 1.5实现转炉负能炼钢必须回收煤气 1.6实现负能炼钢的主要技术途径 (1)采用新技术系统集成，提高煤气回收的质量与数量； (2)采用交流变频调速新技术，降低炼钢工序大功率电机的电力消耗； (3)改进炼钢（包括连铸等）操作水平，降低物料、燃料消耗； (4)提高管理水平及人员素质，保证安全、正常、稳定生产。 2、转炉煤气回收技术 2.1转炉煤气净化回收主要代表流程 中国于1966年在上钢一厂30t转炉上首先实现了煤气回收，是湿法流程，简称OG法，主要采用两级文丘里型煤气除尘器，贮气为湿式煤气柜,至今中国已回收煤气的企业均为湿法流程（图4)。此流程基建技资较低，操作运行简单、安全，但运行费用相对较高，要附设除尘污水处理设施。 另一种干法流程，简称LT法（图5),为宝钢三期250t转炉引进奥钢联技术建设的煤气回收装置。转炉煤气净化采用乾式静电除尘器，贮气为乾式煤气柜。此流程基本建设投资较高，运行费用较低，操作较为复杂，没有污水处理设施，将与宝钢250t转炉同时投产。 2.2中国转炉煤气回收技术水平与国外先进水平的比较 ①线性矩形可调喉口文丘里除尘器; ②可调喉口液压伺服装置； ③炉口微差压自动调节系统; ④快速三通切换阀； ⑤大管径文丘里型煤气流量计; ⑥煤气回收自动控制装置； ⑦煤气成分自动分析装置。 2.3回收煤气的节能潜力巨大 自1966年中国开始回收转炉煤气以来，经历了30年，到1996年已有20个企业回收了煤气（表4),占应回收煤气企业的51%。全行业转炉煤气回收利用率平均为51%,重点钢铁企业为70%,中小骨干企业仅为6%。如果目前还没有回收煤气的19个企业尽快增添回收设施，采用新技术装备，初期回收先按中等水平要求，即每吨钢回收65m3,煤气热值为1800×4.18kJ/m3,每年回收的煤气折合标煤可达34万t。已做到低水平回收的17个企业，用新技术进行技术改造，把回收水平提高到较高水平，即每吨钢回收70m3,煤气热值为1950×4.18kJ/m3,则每年多回收的煤气折合标煤可达16万t。上述二者之和，将达到每年回收能量约40万t,上述36个企业转炉炼钢工序能耗（标煤）将平均下降9.2kg/t,节能潜力是巨大的。 转炉负能炼钢是先进炼钢技术的重要标志之一，是炼钢工艺、装备、操作以及管理诸方面先进水平的综合体现，也是节能降耗、降低生产成本、提高企业竞争力的主要技术措施。实现负能炼钢也是一项艰难的科技攻关系统工程，需要将许多先进技术集成、配套，尤其离不开企业现代化的科学管理和生产，必须千方百计提高转炉煤气回收的数量与质量。

净化回收

转炉烟气净化与回收 1 回收基本原理 1.1 烟气 的收集、冷却和净化 转炉烟气离开炉口时温度为1 400~1 500℃，主要采用循环水冷法令其迅速冷却。烟气经过众多毛细管环绕的活动烟罩、上部固定烟罩和汽化冷却烟道后，冷却至800~1 000℃，然后经溢流文氏管（以下简称“一文”）进行饱和冷却降温、除尘，此时温度已降至75℃左右。冷却后的烟气经重力脱水器进入矩形线性可调文氏管（以下简称“二文”），进行精除尘。此时，烟气与喷入二文内的水滴高速碰撞，由于扩散、惯性作用，烟气中的尘粒与水珠结合后凝聚而被除下。二文采用矩形“R-D”线性可调文氏管，通过阀板（米字阀）调节其开度，控制罩内差压。回收时，将罩内烟气压力调节至微正压（一般约为0~20 Pa），以控制空气吸入量（即控制O2的吸入量），减少烟气中CO的燃烧，使回收的煤气浓度增高。 1.2 烟气的抽取、放散及回收 煤气鼓风机是烟气除尘系统的重要设备，依靠它的强大抽吸能力将吹炼产生的大量烟尘抽走。淮钢风机通过液力耦合器调速，其转速根据生产工艺进行调整（淮钢烟气鼓风机高速为2 700 r/min；低速为800 r/min），动力源采用防爆电机。一般情况下，在转炉吹炼期，鼓风机升至高速；非吹炼期，降至低速。在鼓风机的烟气出口处，设有煤气分析仪，录检测到CO含量>40%，O2含量<1.5%时，烟气送入煤气加压站，作为燃料储存，否则引至烟囱放散。 2 主要设备选型与系统基本配置 转炉烟气净化回收自动控制系统，采用西门子SMATIC S7-400作为主站，挂接ET200M远程站，I/O模板选用S7-300系列，主从站间采用PROFIBUS-DP网通信，主干环网选用SIMATICNET。软体平台选用WINDOWS 2000 PROFESSIONAL，PLC编程环境采用Step7 V5.2，上位监控软体采用WIN CC V5.2，网路通信采用Soft Net软体。从运行效果看，硬体系统运行稳定可靠，软体系统刷新速度快，实时更新性好，配合报警与趋势功能，极大地满足了操作人员对于数值监测，设备控制以及数据记录的需要。 3 控制要求的实现 3.1 基本控制流程 在整个烟气净化与回收的过程中，由于烟气温度很高，且属易燃易爆气体，一旦出现泄漏将出现不可估量的后果，所以在控制方式上对自动化要求很高。 3.2 主要控制回路 （1）炉口微差压控制。采用闭环PID调节回路，将炉口微差压的检测值作为过程值，设定值一般在10 Pa左右，利用闭环调节二文阀芯开度。由于炉口微差压调节的好坏，直接影响煤气回收的质量，所以要求将比例调节值P和积分调节值I调节到使输出较为灵敏的数值处。此外，降罩后进行调节，抬罩后将二文阀芯开度设定到50%。 （2）风机转速控制。风机的全程自动调节取决于两点，即兑铁时刻和出钢时刻。当OG系统收到顶吹“兑铁”信号后，负机自动升至高速，吹炼完毕，转炉转至出钢角时，风机自动降为低速。风机高低速的转换，必须平滑，实现斜坡速度上升或下降，否则电流变化过猛，会对电机造成损害，缩短电机寿命。 （3）三通阀组连锁控制。三通阀组是决定煤气回收、放散的核心装置，阀组的控制也是OG系统中比较复杂的环节。在这一环节中，包括对三通阀体的控制，对水封逆止阀以及旁通阀的控制，对N2吹扫B1阀、B2阀、D阀的控制以及对冲洗电磁阀的控制。 4 尚待完善提高的环节 本设计完全满足了炼钢车间对于烟气净化与回收系统的工艺要求，控制系统运行稳定可靠，极大地方便了操作人员对于整个OG系统的监控。但纵观整体设计，存在以下两点不足： （1）二文喉口处的喷水量直接决定着除尘效果的好坏，因这里总有大量烟尘通过，极易堵塞，厂家在这里设计了氮气捅针。操作工定时操作捅针，对二文喉口喷水处进行清堵处理。但这项上作琐碎易忘，导致堵塞后的除尘效果不好，冒出大量黄烟。在今后的设计中，应将这一过程加入PLC自控系统，以便定期自动完成清堵工作。 （2）自控系统很大程度上依赖于仪表测量到的准确数据。由于本系统处于高温、高粉尘环境中，所以某些位置的仪表易出故障，导致操作工无法正确了解各段设备的情况，不但直接影响除尘效果，更易发生意想不到的危险。所以今后在设计这类工况下的仪表时，务必在选型和安装位置上仔细斟酌，以便能够长期测量到准确的数据。

⑷ 转炉摇炉机巧

冶炼原理简介：

转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处笑拦于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液局羡态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。

转炉冶炼工艺流程简介：

转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成：

（1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；
（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；
（3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3～5min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）；
（4）3～5min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，停吹）；
（5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；
（6）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。

转炉炼钢主要工艺设备简介：

转炉（converter）

炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。

AOD精炼炉

AOD即氩氧脱碳精炼炉，是一项用于不锈钢冶炼的专有工艺。AOD炉型根据容量有3t、6t、8t、10t、18t、25t、30t等。装备水平也由半自动控制发展到智能计算机控制来冶炼不锈钢。

VOD精炼炉

VOD精炼炉（vacuumoxygen decarburization),是在真空状态下进行吹氧脱碳的炉外精炼炉，它以精炼铬镍不锈钢、超低碳钢、超纯铁素体不锈钢及纯铁为主。将初炼钢液装入精炼包中放入密封的真空罐中进行吹氧脱碳、脱硫、脱气、温度调整、化学元素调整。

LF精炼炉

LF（ladle furnace) 炉是具有加热和搅拌功能的钢包精炼炉。加热桐升拍一般通过电极加热，搅拌是通过底部透气砖进行的。

氧枪

氧枪是转炉供氧的主要设备，它是由喷头、枪身和尾部结构组成。喷头是用导热性良好的紫铜经锻造和切割加工而成，也有用压力浇铸而成的。喷头的形状有拉瓦尔型、直筒型和螺旋型等。目前应用最多的是多孔的拉瓦尔型喷头。拉瓦尔型喷头是收缩—扩张收缩型喷孔，当出口氧压与进口氧压之比p出/p0<0.528时形成超音速射流。

转炉倾炉系统

倾炉系统:变频调速(变频器+电机+减速机+大齿轮)
倾炉机构：倾炉机构由轨道、倾炉油缸、摇架平台、水平支撑机构和支座等组成。

⑸ 转炉的器具

转炉炉体由炉壳和炉衬组成。炉壳由钢板焊成，而炉衬由工作层、永久层和充填层三部分组成。工作层直接与炉内液体金属、炉渣和炉气接触，易受浸蚀，国内通常用沥青镁砖砌筑。永久层紧贴炉壳，用以保护炉壳钢板，修炉时永久层可不拆除。在永久层和工作层之间设充填层，由焦油镁砂或焦油白云石组成，其作用是减轻工作层热膨胀对炉壳的压力，并便于拆炉。
1.炉帽
为了减少吹炼时的喷溅和热量损失以及炉气的排出，故炉帽的形状皆做成截圆锥形或球缺截圆锥形，其炉口均为正炉口，用来加料，插入吹氧管，排出炉气和倒渣。由于炉帽处于高温炉气区，直接受喷溅物烧损，并受烟罩辐射热的作用，其温度经常高达300*400+，在高温的作用下，炉帽和炉口极易产生变形。为了保护炉口，目前普遍采用通入循环水强制冷却的水冷炉口，这样既可减少炉口变形又便于炉口结渣的清除。为防止发生事故，水冷部分应加强维护。
水冷炉口有水箱式和埋管式两种结构。水箱式水冷炉口见图4-1-3，它采用钢板焊接结构，其水箱内焊有若干隔水板，使冷却水在水箱内形成一个回路，同时也起加强筋的作用。这种结构冷却强度较大，制造容易，但是由于焊口易开裂，因此安全性较差。
埋管式水冷炉口如图4-1-4所示，它是把通冷却水用的蛇形钢管埋铸于铸铁中，这种结构冷却强度不如水箱式，但安全性和寿命均比水箱式高。
水冷炉口可用楔与炉帽联结，但由于炉渣的粘结，往往在更换损坏了的炉口时不得不用火焰切割。因此，我国在中小型转炉较多采用卡板焊接的方法将炉口固接在炉帽上。
2.炉身
炉身是整个炉子承载部分，皆采用圆柱型。出钢口通常设置在炉帽和炉身耐火炉衬的交界处。其位置、角度和长度的设计，应考虑出钢过程中炉内钢水液面；炉口和盛钢桶间的相互位置及其移动关系；堵出钢口方便否；能否保证炉内钢水全部倒完；出钢时钢流对盛钢桶内的铁合金应有一定的冲击搅拌能力等。在生产过程中，由于出钢口烧损较严重，为便于修砌、维修和更换，出钢口可设计短些。
3.炉底
炉底有截锥型和球型两种。截锥型炉底制造和砌砖都较为简便，但其强度不如球型底好，故只适用于中小型转炉。球型炉底的优缺点与截锥型相反，故为大型转炉采用。
炉帽、炉身和炉底三段的联结有三种方式:死炉帽活炉底、活炉帽死炉底和整体炉壳。三种联结的型式与修炉方式有关，死炉底和整体炉壳都采取上修，而活炉底的则采取下修。 早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。侧吹转炉容量一般较小，从炉墙侧面吹入空气。炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体，通过托圈、耳轴架置于支座轴承上，操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动（见图空气底吹转炉示意图）。
50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形，随着技术改进，发展成顶吹喷氧枪供氧，因而得名氧气顶吹转炉，即L-D转炉（见氧气顶吹转炉炼钢）；用带吹冷却剂的炉底喷嘴的，称为氧气底吹转炉（见氧气底吹转炉炼钢）。在应用氧气炼钢的初期还使用过卡尔多转炉和罗托转炉，通过炉体回转改善炉内反应，但由于设备复杂，炉衬寿命短未能获得推广。 转炉钢包喷溅
一、喷溅机理
转炉使用的氧化剂主要是氧气，纯度>99%。使用压力为6~12kgf/cm2通过吹氧来降低钢水中的碳含量。并氧化其它元素。碳氧反应的方程式为：
[C]+[O]={CO}↑+Q
反应生成CO，并放出大量的热。本炉冶炼终点含C0.10%。剔除锰铁及碳化硅进入钢中的碳，冶炼终点碳低于0.05%。说明本炉钢是过氧化钢，根据钢中碳与氧的乘积为一常数
[C][O]=m
这一原理，说明本次钢中含有大量的[O]，钢中氧与投入包底的碳化硅突然反应，产生大量的CO气体，将钢水、钢渣喷出。同时，由于钢水过氧化，钢中氧含量高，钢中氧的溶解度随着温度的降低而下降，随着温度的下降钢中的氧大量析出，产生大量的气体，也是造成大喷的主要原因。
二、预防对策
1、钢水过氧化是产生喷溅的主要原因。因此，如何避免钢水过氧化是预防钢水大喷的根本措施。
2、 炉前在冶炼操作时，应采取的措施是增大供氧强度，采用多孔喷头，低枪位操作，这样可以降低渣中FeO含量从而降低钢中氧含量，提高一次拉碳命中率，应尽量减少补吹。加入合金脱氧时，应按照先弱后强的顺序，先加入硅铁，然后加入锰铁，以保证良好的脱氧效果。
3、保证拉碳准确，避免过低量的碳，然后补加碳粉或SiC来增碳，从而降低钢中的氧含量。
4、加入碳粉或碳化硅时，不要将碳粉或碳化硅一次性加入包底，以防被钢包底部渣子裹住，钢水翻入后，不能及时反应，待到温度达到碳氧反应条件后，急剧反应，另外，在钢包水中不能自动开浇，用氧气烧眼引流时，大量的氧气进入钢包中，打破钢包内原有的平衡，钢包内原有存在的大量气体，在外界因素的导致下，突然反应而导致大喷。
5、钢包要洁净，以防钢水注入钢包前期温度过底，碳粉或碳化硅与钢中氧不反应，待温度升高后，突然反应造成大喷。
6、炉前要加强吹氩搅拌，通过吹氩，来均匀钢水成份、温度，确保气体和夹杂物上浮，保证吹氩时间大于3min，吹氩压力保证钢包内钢水微微浮起为最佳，钢水翻花太大，钢包内钢水渣层被破坏，钢水吸气，使钢水二次氧化，钢水不翻花，吹氩搅拌效果不好，达不到去气去夹杂的效果。
7、加强终脱氧力度，凡终点碳低于0.05%个时，应加大硅铝钡量用，将硅铝钡用量提高到0.5~1kg/t。
8、连铸浇铸前必须将包盖扣好，钢包沿要清理好，以防止包盖不严，钢水、钢渣从缝隙中喷出，并在适当增加大包包盖的宽度。
9、防止钢包喷溅的关键是炉前避免出过氧化钢。因此，规范炉前冶炼操作是杜绝过氧化钢出现的主要措施。
10、顶吹转炉吹炼低碳钢种，可以直接一次拉碳，但为了一次有效地去除磷、硫，并使终点温度达到钢种要求，在吹炼低碳钢时，都要采用高拉调温一次补吹的工艺操作。
11、第一次拉碳时，钢中含碳量最好控制在0.16%~0.20%的范围内，倒炉测温、取样，根据炉温确定冷却剂加入数量，根据含碳量确定补吹时间。
12、 第一次拉碳时的炉渣碱度为3.4~3.6。
13、注意控制好炉渣，早化渣、化好渣，全程化透。通过调节枪位促进化渣。
14、第一次倒炉时要尽量多倒渣，可以加入石灰和白云石调温，如果加入调温剂的数量较多，可以在开始氧化时分批加入。 负能、煤气回收
1、转炉炼钢工序能耗实现负值——负能炼钢
在转炉内，把铁水炼成钢的过程，主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合金化等高温物理化学反应过程，其工艺操作是控制供氧、造渣、温度及加入合金料等，以获得所要求的钢液并浇铸成钢锭或连铸坯。氧气顶吹转炉炼钢法的特点之一是不需要外来热源，根据物料和热平衡计算：以铁水的物理热和化学热为主要热收入，抵消金属和炉渣的含热量以及各项热损失外，还有剩余热量。因此常将废钢、铁矿石和石灰石等作为冷却剂加入炉内以平衡热量防止炉温过高。
1.1炼钢过程的能量消耗
炼钢过程需要有足够的能量输入才能完成，通常要消耗电力、氧气、燃气、惰性气体、压缩空气以及水、蒸汽等。以宝钢一期工程为例，详见表1。
1.2炼钢过程能量的释放
在吹炼过程中，碳氧反应是冶炼过程始终存在的一个重要反应，反应的生成物主要是C0气体（浓度约为85%~90%),但也有少量碳与氧直接作用生成CO2,其化学反应式为
2C+O2→2CO↑
2C+2O2→2CO2↑
2CO+O2→2CO2↑
在冶炼过程中炉内处于高温，碳氧反应形成的CO气体也称转炉煤气，温度约在1600℃。此时高温转炉煤气的能量约为1GJ/t,其中煤气显热能约占1/5,其余4/5为潜能（燃烧时转化为热能，不燃烧时为化学能),这就是转炉冶炼过程中释放出的主要能量。因此，转炉煤气回收利用是炼钢节能降耗的重要途径。
1.3炼钢工序能耗实现负值分析
炼钢工序能耗是按生产出每吨合格产品（钢锭或连铸坯）所用的各种能量之和扣除相应回收的能量（标煤）进行计算的。
消耗能量>回收能量时，耗能为正值
消耗能量-回收能量=0时（称“零”能炼钢）
消耗能量<回收能量时，耗能为负值（称“负”能炼钢）
1.4实现负能炼钢是可能的
转炉炼钢过程中释放出的能量是以高温煤气为载体，若以热能加以度量分析，具体表现为潜热占83.6%,显热占16.4%,详见图3。显然，煤气所拥有的能量占总热量中的绝大部分。从图2中也可看出回收煤气对降低炼钢工序能耗所起的作用。因此，要做到负能炼钢必须回收煤气，而且应尽可能提高回收煤气的数量和质量。
1.5实现转炉负能炼钢必须回收煤气
1.6实现负能炼钢的主要技术途径
(1)采用新技术系统集成，提高煤气回收的质量与数量；
(2)采用交流变频调速新技术，降低炼钢工序大功率电机的电力消耗；
(3)改进炼钢（包括连铸等）操作水平，降低物料、燃料消耗；
(4)提高管理水平及人员素质，保证安全、正常、稳定生产。
2、转炉煤气回收技术
2.1转炉煤气净化回收主要代表流程
中国于1966年在上钢一厂30t转炉上首先实现了煤气回收，是湿法流程，简称OG法，主要采用两级文丘里型煤气除尘器，贮气为湿式煤气柜,至今中国已回收煤气的企业均为湿法流程（图4)。此流程基建技资较低，操作运行简单、安全，但运行费用相对较高，要附设除尘污水处理设施。
另一种干法流程，简称LT法（图5),为宝钢三期250t转炉引进奥钢联技术建设的煤气回收装置。转炉煤气净化采用干式静电除尘器，贮气为干式煤气柜。此流程基本建设投资较高，运行费用较低，操作较为复杂，没有污水处理设施，将与宝钢250t转炉同时投产。
2.2中国转炉煤气回收技术水平与国外先进水平的比较
①线性矩形可调喉口文丘里除尘器;
②可调喉口液压伺服装置；
③炉口微差压自动调节系统;
④快速三通切换阀；
⑤大管径文丘里型煤气流量计;
⑥煤气回收自动控制装置；
⑦煤气成分自动分析装置。
2.3回收煤气的节能潜力巨大
自1966年中国开始回收转炉煤气以来，经历了30年，到1996年已有20个企业回收了煤气（表4),占应回收煤气企业的51%。全行业转炉煤气回收利用率平均为51%,重点钢铁企业为70%,中小骨干企业仅为6%。如果目前还没有回收煤气的19个企业尽快增添回收设施，采用新技术装备，初期回收先按中等水平要求，即每吨钢回收65m3,煤气热值为1800×4.18kJ/m3,每年回收的煤气折合标煤可达34万t。已做到低水平回收的17个企业，用新技术进行技术改造，把回收水平提高到较高水平，即每吨钢回收70m3,煤气热值为1950×4.18kJ/m3,则每年多回收的煤气折合标煤可达16万t。上述二者之和，将达到每年回收能量约40万t,上述36个企业转炉炼钢工序能耗（标煤）将平均下降9.2kg/t,节能潜力是巨大的。
转炉负能炼钢是先进炼钢技术的重要标志之一，是炼钢工艺、装备、操作以及管理诸方面先进水平的综合体现，也是节能降耗、降低生产成本、提高企业竞争力的主要技术措施。实现负能炼钢也是一项艰难的科技攻关系统工程，需要将许多先进技术集成、配套，尤其离不开企业现代化的科学管理和生产，必须千方百计提高转炉煤气回收的数量与质量。 转炉烟气净化与回收
1 回收基本原理
1.1 烟气的收集、冷却和净化
转炉烟气离开炉口时温度为1 400~1 500℃，主要采用循环水冷法令其迅速冷却。烟气经过众多毛细管环绕的活动烟罩、上部固定烟罩和汽化冷却烟道后，冷却至800~1 000℃，然后经溢流文氏管（以下简称“一文”）进行饱和冷却降温、除尘，此时温度已降至75℃左右。冷却后的烟气经重力脱水器进入矩形线性可调文氏管（以下简称“二文”），进行精除尘。此时，烟气与喷入二文内的水滴高速碰撞，由于扩散、惯性作用，烟气中的尘粒与水珠结合后凝聚而被除下。二文采用矩形“R-D”线性可调文氏管，通过阀板（米字阀）调节其开度，控制罩内差压。回收时，将罩内烟气压力调节至微正压（一般约为0~20 Pa），以控制空气吸入量（即控制O2的吸入量），减少烟气中CO的燃烧，使回收的煤气浓度增高。
1.2 烟气的抽取、放散及回收
煤气鼓风机是烟气除尘系统的重要设备，依靠它的强大抽吸能力将吹炼产生的大量烟尘抽走。淮钢风机通过液力耦合器调速，其转速根据生产工艺进行调整（淮钢烟气鼓风机高速为2 700 r/min；低速为800 r/min），动力源采用防爆电机。一般情况下，在转炉吹炼期，鼓风机升至高速；非吹炼期，降至低速。在鼓风机的烟气出口处，设有煤气分析仪，录检测到CO含量>40%，O2含量<1.5%时，烟气送入煤气加压站，作为燃料储存，否则引至烟囱放散。
2 主要设备选型与系统基本配置
转炉烟气净化回收自动控制系统，采用西门子SMATIC S7-400作为主站，挂接ET200M远程站，I/O模板选用S7-300系列，主从站间采用PROFIBUS-DP网通信，主干环网选用SIMATICNET。软件平台选用WINDOWS 2000 PROFESSIONAL，PLC编程环境采用Step7 V5.2，上位监控软件采用WIN CC V5.2，网络通信采用Soft Net软件。从运行效果看，硬件系统运行稳定可靠，软件系统刷新速度快，实时更新性好，配合报警与趋势功能，极大地满足了操作人员对于数值监测，设备控制以及数据记录的需要。
3 控制要求的实现
3.1 基本控制流程
在整个烟气净化与回收的过程中，由于烟气温度很高，且属易燃易爆气体，一旦出现泄漏将出现不可估量的后果，所以在控制方式上对自动化要求很高。
3.2 主要控制回路
（1）炉口微差压控制。采用闭环PID调节回路，将炉口微差压的检测值作为过程值，设定值一般在10 Pa左右，利用闭环调节二文阀芯开度。由于炉口微差压调节的好坏，直接影响煤气回收的质量，所以要求将比例调节值P和积分调节值I调节到使输出较为灵敏的数值处。此外，降罩后进行调节，抬罩后将二文阀芯开度设定到50%。
（2）风机转速控制。风机的全程自动调节取决于两点，即兑铁时刻和出钢时刻。当OG系统收到顶吹“兑铁”信号后，负机自动升至高速，吹炼完毕，转炉转至出钢角时，风机自动降为低速。风机高低速的转换，必须平滑，实现斜坡速度上升或下降，否则电流变化过猛，会对电机造成损害，缩短电机寿命。
（3）三通阀组连锁控制。三通阀组是决定煤气回收、放散的核心装置，阀组的控制也是OG系统中比较复杂的环节。在这一环节中，包括对三通阀体的控制，对水封逆止阀以及旁通阀的控制，对N2吹扫B1阀、B2阀、D阀的控制以及对冲洗电磁阀的控制。
4 尚待完善提高的环节
本设计完全满足了炼钢车间对于烟气净化与回收系统的工艺要求，控制系统运行稳定可靠，极大地方便了操作人员对于整个OG系统的监控。但纵观整体设计，存在以下两点不足：
（1）二文喉口处的喷水量直接决定着除尘效果的好坏，因这里总有大量烟尘通过，极易堵塞，厂家在这里设计了氮气捅针。操作工定时操作捅针，对二文喉口喷水处进行清堵处理。但这项上作琐碎易忘，导致堵塞后的除尘效果不好，冒出大量黄烟。在今后的设计中，应将这一过程加入PLC自控系统，以便定期自动完成清堵工作。
（2）自控系统很大程度上依赖于仪表测量到的准确数据。由于本系统处于高温、高粉尘环境中，所以某些位置的仪表易出故障，导致操作工无法正确了解各段设备的情况，不但直接影响除尘效果，更易发生意想不到的危险。所以今后在设计这类工况下的仪表时，务必在选型和安装位置上仔细斟酌，以便能够长期测量到准确的数据。

⑹ 炼钢工艺：复吹转炉→氩站→LF→CC，CC表示什么

CC是英文单词continuous casting
表示连铸的意思

⑺ 炼钢用的吹氩枪是什么东西用到了哪里

炼钢用的吹氩枪顾名思义就是吹氩用的呀。吹氩枪的外层是能耐钢水和钢渣高温侵蚀的耐火材料，里面是一根钢管，竖直使用，上面是用来接氩气的接头，下面是一种透气的耐火材料，根据不同的转炉吨位和钢包的有效深度，吹氩枪有粗细和长短的要求。使用时，利用升降机构把吹氩枪降到钢水里面，当然是先把氩气开好，否则会把吹氩枪弄堵，。这就是吹氩枪。不过非常遗憾，现在几乎所有的钢厂都淘汰了这个东西。因为利用钢包底吹氩能够取得更好的效果和可靠性。

⑻ 铁是怎样练成的

铁的冶炼过程简单的说就是： 采矿（获得铁矿石）----选矿（将铁矿石破碎、磁选成铁精粉）---烧结（将铁精粉烧结成具有一定强度、粒度的烧结矿）---冶炼（将烧结矿运送至高炉，热风、焦碳使烧结矿还原成铁水...生铁，并脱硫）---炼钢（在转炉内高压氧气将铁水脱磷、去除夹杂，变成钢水）---精练（用平炉或电炉进一步脱磷、去除夹杂，提高纯净度）---连铸（热状态下将钢水铸成具有一定形状的连铸坯，也叫钢锭）---轧钢（将连铸坯轧制成用户要求的各种型号的钢材，如板材、线材、管材等）。 你所需要的纯铁是比较困难的，但有些行业需要用到纯铁，象电工软铁要求没有剩磁，就是最纯的铁了。它也要通过精练达到要求的成分。炼钢主要是以高炉炼成的生铁和直接还原炼铁法炼成的海绵铁以及废钢为原料，用不同的方法炼成钢。主要的炼钢方法有转炉炼钢法、平炉炼钢法、电弧炉炼钢法3类（见钢，转炉，平炉，电弧炉）。以上3种炼钢工艺可满足一般用户对钢质量的要求。为了满足更高质量、更多品种的高级钢，便出现了多种钢水炉外处理（又禅念称炉外精炼）的方法。如吹氩处理、真空脱气、炉外脱硫等，对转炉、平炉、电弧炉炼出的钢水进行附加处理之后，都可以生产高级的钢种。对某些特殊用途，要求特高质量的钢，用炉外处理仍达不到要求，则要用特殊炼钢法炼制。如电渣重熔，是把转炉、平炉、电弧炉等冶炼的钢，铸造或锻压成为电极，通过熔渣电阻热进行二次重熔的精炼工艺；真空冶金，即在低于1个大气压直至超高真空条件下进行的冶金过程，包括金属及合金的冶炼、提纯、精炼、成型和处理。 钢液在炼钢炉中冶炼完成之后，必须经盛钢桶（钢包）注入铸模，凝固成一定形状的钢锭前亩或钢坯才能进行再加工。钢锭浇铸可分为上铸法和下铸法。上铸钢锭一般内部结构较好，夹杂物较少，操作费用低；下铸钢锭表面质量良好，但因通过中注管和汤道，使钢中夹贺悔困杂物增多。近年来，在铸锭方面出现了连续铸钢、压力浇铸和真空浇铸等新技术。

⑼ IF钢的成分控制

间隙原子C、N对IF钢的织构、r值与时效特性有着十分重要的影响。固溶的C、N原子不利于{111}织构的形成，r值急剧降低。此外，C、N含量高还将会明显增大IF钢的时效硬化倾向。Nb、Ti等元素可以将C、N间隙原子从基体中清除出来，从而获得较纯净的铁素体钢，有利于{111}织构的发展和r值增大，并且保证了IF钢的非时效性。因此IF钢必须具有超低碳氮、铌钛微合金化等特点。
IF钢的成分特点是：①为了获得良好的深冲性能，钢中的[C]、[N]、[Si]很低；②为Al脱氧钢。除了脱氧作用以外，Al对冷轧钢板的织构控制有重要作用；③对[S]和[P]控制要求相对宽松；④为了保证良好的表面质量，对钢中的非金属夹杂物要求严格。日本企业提出IF钢冷轧板中非金属夹杂物的尺寸必须小于100μm。
从IF钢的性质可知，钢中最有害的元素是间隙原子C、N，为保证钢的深冲性能、表面质量、镀锌性能以及生产顺行，对钢中其他元素和夹杂物也有一定要求。根据对钢的有害程度，对钢中有害杂质排序如图1 ：C：严重影响钢的深冲性能，必须尽可能去除，对于钢中残余的C，采用加Ti的方式加以固定。
N：对钢的有悄纯汪害作用与C类似，但因炼钢一般能将N控制在40ppm以下，而脱氧残留的Al能与N生产稳定的AlN, 能将N完全固定，因此，N对IF钢的有害作用基本上得到控制。
夹杂物：对钢的表面质量和深冲性能有一定影响，应使钢中夹杂物尽可能少，尺寸尽可能小。
Si：一方面增加钢的强度，减少钢的延性，对钢的深冲性能有害；另一方面影响钢的镀锌性能。应尽可能减少钢中的Si含量。
S：在一定程度上（约0.005～0.006%）有利于C的析出，对提高钢的深冲性能有利。但是S过高则对钢有害。
P：对IF钢的延性、低温塑性有很大影响，要求IF钢中磷含量越低越好。在某些高强IF钢中作为强化元素提高钢的强度。 IF钢生产中，碳的控制是十分关键的内容。钢中的碳对IF钢的性能有极大的影响，IF钢中不允许有固溶的碳，钢中的碳必须采用加入钛合金的方式加以固定。钢中的碳含量一要尽可能的低从而减少合金的加入量；二要稳定从而确定钛铁的加入量。这两点都要得到保证，IF钢才能大规模生产。
目前IF钢转炉冶炼终点的碳含量一般控制在（200～400）×10-4%，要使钢中的碳含量小于50×10-4%，甚至低于20×10-4%，必须通过RH真空精炼来完成。
RH真空精炼是生产超低碳IF钢的关键技术，通过吹氧强制脱碳和后序工艺防止增碳来实现对碳的控制。
提高钢水脱碳速度的工艺措施有 ：
（1）进一步提高真空系统的抽气能力。
真空泵的抽气能力是通过真空室的真空度来影响脱碳速度的。真空度的高低，决定了RH真空脱碳的速度。较大的抽气能力可以使真空度在短时间内获得较高的真空度，即快速降低真空室的压力，可以增加CO气泡的发生率，使钢中碳含量迅速下降，能够达到的最终碳含量页越低。武钢二炼钢厂1、2 号RH 真空度的变化曲线和碳含量变化的对应关系说明了这一点，如图2所示。
（2）增加驱动气体流量。
驱动气体是RH的钢液循环的动力源，驱动气体量的大小直接影响钢液循环状态和脱碳等冶金反应。驱动气体流量控制不当会产生强烈喷溅。脱碳过程中生成CO气体，加剧喷溅程度，在脱碳前期，驱动气体量应调小，随着C-O反应的减弱而适当增大，直到脱碳结束达到RH循环所需驱动气体量，可以加强后期钢液的搅拌，抑制传质系数的降低，从而抑制了后期脱碳速率的降低。
（3）脱碳前期吹氧强制脱碳
在真空脱碳反应中，当钢水中碳含量高（[C]/[O]>0.66）时，即脱碳反应前期，氧的传质决定脱碳速度。这时顶吹氧枪吹氧可以有效提高表观脱碳常数，缩短处理时间。另外，高速氧气流冲击钢水表面，钢水飞散成为大量小液滴，更增加了脱气表面积，加快了脱碳速度。但是，吹氧一般会使得脱碳结束钢水中的溶解氧含量增加，从而恶化钢水的洁净度。应该掌握好吹氧时机和吹入的氧气量。
（4）增加插入管截面积。
在增大钢水循环流量的措施中，如果单纯增大驱动气体流量会使得环流管内钢水线速度上升，容易造成真空室内喷溅粘钢。解裤备决办法就是扩大环流管内径。启仔增大插入管内径，即增大了插入管的截面积，增大了循环流量。即使在同样的驱动气体流量的情况下，由于CO气体向气泡中的扩散作用，可以容纳和产生更多的气泡，增大了循环管上升区的相界面，同时也使喷溅到真空室的钢液量增加，增大了钢液乳化区的相界面，使脱碳速度加快。另一方面由于循环流量增加，钢液在真空室底部的线速度增加，使钢流的边界层减薄，碳氧向钢液面扩散速度增加。插入管的内径越大，脱碳速度越快。在条件允许的情况下应尽可能地增大插入管内径，增加循环流量，促进脱碳反应。图3展示了新日铁八幡厂增大插入管内径后钢水环流量的变化，可以看出增大插入管内径对于增大钢水环流量效果明显。
新日铁八幡厂由于采用极低碳覆盖剂、中空保护渣（含量为0.5%）和将保护渣熔渣层厚度增加到30mm，将RH精炼结束到铸坯中的增碳量从原来的8.1ppm减少至2.6ppm。 鞍钢开发了低氮IF钢的生产工艺，包括转炉冶炼工序提高铁水比、冶炼过程控制返干、冶炼终点减少补吹次数和时间，采用铁矿石(烧结矿)造渣，能够控制冶炼终点氮的质量分数小于12×10；RH-TB精炼工序处理前期提高脱碳速度，处理中期快速提高真空度、提升氩气流量和钢水循环量，处理后期控制钢水中的氧含量，同时必须保证钢水极低的硫含量。目前鞍钢可以批量稳定生产氮含量小于20×10的IF钢。 马钢CSP在生产SPHC钢种时转炉采用全程底吹氩模式，在转炉自动化系统中增加氮气阀门的控制手段，彻底杜绝吹炼过程中的氮气泄露，加强出钢口的维护，出钢氮含量从47.4×10降至30×10。 刘光穆等人考察了涟钢100t转炉不同氮氩切换模式对终点氮含量的影响，尽管全程底吹氩气有利于钢中[N]的降低，但是在考虑综合成本的情况下，将转炉冶炼供薄板钢水底吹定为前10min吹氮后吹氩工艺。此外吹氩强度合理时，可以避免钢水在吹氩站增氮。
武钢三炼钢厂通过转炉终点、脱氧制度和连铸三个环节来系统控制钢中的氮含量，并把保护浇注视作控氮关键环节，为此提高钢包开浇自开率，在长水口和钢包下水口之间采用特殊密封材料和氩封方式，中间包采用高碱度覆盖剂并控制吹氩流量确保液面不暴露。目前该厂钢包到中间包钢水增氮已经控制在2×10以内，中间包钢水平均氮含量为22.8×10。
内陆钢公司通过转炉副枪终点控制降低补吹率、终点添加石灰石造泡沫渣、以CO2作为底吹气体，终点氮含量小于13×10，沸腾出钢避免吸氮，出钢过程平均增氮7×10。RH精炼改进浸渍管的法兰密封同时采用低氮合金和废钢，RH平均氮含量为18.3×10。保护浇注增氮量为1×10。
综上所述，IF钢氮含量控制的要点是 ：
转炉工序提高铁水比，提高氧气纯度；吹炼过程中增加矿石的投入量，添加石灰石造泡沫渣，控制转炉炉内为正压；吹炼后期，采用低枪位操作，增加搅拌强度，强化终点命中率；采用沸腾出钢。RH工序加强真空室密封，减少合金和废钢带入的氮，避免RH吸氮。连铸工序提高钢包开浇自开率，改进长水口机构、操作、密封材料、氩封方式并控制合理的吹氩量，中间包采用高碱度覆盖剂，确保液面不暴露。 （1）转炉工序氧含量的控制
冶炼IF钢一般采用顶底复吹转炉，在冶炼后期增大底部惰性气体流量、加强溶池搅拌，以降低转炉冶炼终点钢中氧含量；实现转炉冶炼动态模型控制，将IF钢转炉冶炼终点碳含量由0.02%~0.03%提高到0.03%~0.04%以提高冶炼终点钢液碳含量和温度的双命中率，减少补吹率；采用挡渣出钢、钢包下渣自动检测技术及钢包渣改质措施以减少钢包渣对钢液的污染。
IF钢转炉冶炼终点炉渣的全铁含量一般为15%~25%，通过出钢挡渣技术使钢包内炉渣的厚度控制在50mm以下、防止出钢过程中下渣量过大造成钢液二次氧化严重。出钢后立即向钢包内加入改质剂，炉渣改质剂由CaCO3和金属铝组成，可将渣中的全铁含量降低到4%左右，甚至2%以下。
（2）连铸工序氧含量的控制
在IF钢冶炼的连铸工序，采用大容量连铸中间包并进行钢液流场优化，以促进夹杂物上浮和均匀成分、温度；采用碱性连铸中间包包衬和覆盖剂以减少包衬和覆盖剂对钢液的传氧污染；采用连铸结晶器液面自动控制技术，确保液面波动小于±3mm，以减少保护渣卷入钢液。

⑽ 复吹转炉底吹N2的优缺点

1、按冶炼方法分类：

平炉钢：包括碳素钢和低合金钢.按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种.

转炉钢：包括碳素钢和低合金钢.按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种.

电炉钢：主要是合金钢.按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种.

沸腾钢、镇静钢和半镇静钢：按脱氧程度和浇注制度不同区分.

2、按化学成分分类：

碳素钢：是铁和碳的合金.据中除铁和碳之外,含有硅、锰、磷和硫等元素.按含碳量不同可分 为低碳(C0.60%)钢三类.碳含量小于0.04%的钢称工业纯铁.

普通低合金钢：在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素（如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等,其总量不超过3%）.而获得较好综合性能的钢种.

合金钢：是含有一种或多种 适量合金元素的钢种,具有良好和特殊性能.按合金元素总含量不同可分为低合金（总量10%）钢三类.

3、按用途分类：

结构钢：按用途不同分建造用钢和机械用钢两类.建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物.机械用钢用于制造机器或机械零件.

工具钢：用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢,包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等.

特殊钢：具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类,包简核括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等.

常用冶炼方法

1、转炉炼钢：

一种不需外加热源、主要以液态生铁为原料的炼钢方法.其主要特点是靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分,如碳、锰、硅、磷等与送入炉内的氧气进行化学反应所产生的热量作冶炼热源来炼钢.炉料除铁水外,还耐咐陪有造渣料（石灰、石英、萤石等）；为了调整温度,还可加入废钢以及少量的冷生铁和矿石等.转炉按炉衬耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）；按气体吹入炉内的部分分为底吹顶吹和侧吹；按所采用的气体分为空气转炉和氧气转炉.酸性转炉不能去除生铁中的硫和磷,须用优质生铁,因而应用范围受到限制.碱性转炉适于用高磷生铁炼钢,曾在西欧获得较大发展.空气吹炼的转炉钢,因其含氮量高,且所用的原料有局限性,又不能多配废钢,未在世界范围内得到推广.1952年氧气顶吹转炉问世,现已成为世界上的主要炼钢方法.在氧气顶吹转炉炼钢法的基础上,为吹炼高磷生铁,又出现了喷吹石灰粉的氧气顶吹转炉炼钢法.随氧气底吹的风嘴技术的发展成功,1967年德国和法国分别建成氧气底吹转炉.1971年美国引进此项技术后又发展了底吹氧气喷石灰粉转炉,用于吹炼含磷生铁.1975年法国和卢森堡又开发成功顶底复合吹炼的转炉炼钢法.

2、氧气顶吹转炉炼钢：

用纯氧从转炉顶部吹炼铁水成钢的转炉炼钢方法,或称LD法；在美国通常称BOF法,也称BOP法.它是现代炼钢的主要方昌蠢法.炉子是一个直立的坩埚状容器,用直立的水冷氧枪从顶部插入炉内供氧.炉身可倾动.炉料通常为铁水、废钢和造渣材料；也可加入少量冷生铁和铁矿石.通过氧枪从熔池上面向下吹入高压的纯氧（含O299.5％以上）,氧化去除铁水中的硅、锰、碳和磷等元素,并通过造渣进行脱磷和脱硫.各种元素氧化所产生的热量,加热了熔池的液态金属,使钢水达到现定的化学成分和温度.它主要用于冶炼非合金钢和低合金钢；但通过精炼手段,也可用于冶炼不锈钢等合金钢.

3、氧气底吹转炉炼钢：

通过转炉底部的氧气喷嘴把氧气吹入炉内熔池,使铁水冶炼成钢的转炉炼钢方法.其特点是；炉子的高度与直径比较小；炉底较平并能快速拆卸和更换；用风嘴、分配器系统和炉身上的供氧系统代替氧气顶吹转炉的氧枪系统.由于吹炼平稳、喷溅少、烟尘量少、渣中氧化铁含量低,因此氧气底吹转炉的金属收得率比氧气顶吹转炉的高1％～2％；采用粉状造渣料,由于颗粒细、比表面大,增大了反应界面,因此成渣快,有利于脱硫和脱磷.此法特别适用于吹炼中磷生铁,因此在西欧用得最广.

4、连续炼钢：

不分炉次地将原料（铁水、废钢）从炉子一端不断地加入,将成品（钢水）从炉子的另一端不断地流出的炼钢方法.连续炼钢工艺的设想早在19世纪就已出现.由于这种工艺具有设备小、工艺过程简单而且稳定等潜在优越性,几十年来许多国家都作了各种各样方法的大量试验,其中主要有槽式法、喷雾法和泡沫法三类,但迄今为止都尚未投入工业化生产.

5、混合炼钢：

用一个炉子炼钢、另一个电炉炼还原渣或还原渣与合金,然后在一定的高度下进行冲混的炼钢方法.用此法处理平炉、转炉及电炉所炼钢水,可提高钢的质量.冲混可增加渣、钢间的接触面积,加速化学反应以及脱氧、脱硫,并有吸附和聚合气体及夹杂物的作用,从而提高钢的纯结度和质量.

6、复合吹炼转炉炼钢：

在顶吹和底吹氧气转炉炼钢法的基础上,综合两者的优点并克服两者的缺点而发展起来的新炼钢方法,即在原有顶吹转炉底部吹入不同气体,以改善熔池搅拌.目前,世界上大多数国家用这种炼钢法,并发展了多种类型的复吹转炉炼钢技术,常见的如英国钢公司开发的以空气+N2或Ar2作底吹气体、以N2作冷却气体的熔池搅拌复吹转炉炼钢法——BSC——BAP法,德国克勒克纳——马克斯冶金厂开发的用天然保护底枪、从底部向熔池分别喷入煤和氧的KMS法、日本川崎钢铁公司开发的将占总氧量30%的氧气混合石灰粉一道从炉底吹入熔池的K——BOP法以及新日本钢铁公司开发的将占总氧量10%——20%的氧气从底部吹入,并用丙烷或天然气冷却炉底喷嘴的LD——OB法等.

7、顶吹氧气平炉炼钢：

从50年代中期开始,在平炉生产中采用1～5支水冷氧枪由炉顶插入熔炼室,直接向熔池吹氧的炼钢方法.该法改善了熔池反应的动力学条件,使碳氧反应的热效应由原来的吸热变为放热,并改善了热工条件；生产率大幅度地得到提高.

8、电弧炉炼钢：

利用电弧热效应熔炼金属和其他物料的一种炼钢方法.炼钢用三相交流电弧炉是最常见的直接加热电弧炉.炼钢过程中,由于炉内无可燃气体,可根据工艺要求,形成氧化性或还原性气氛和条件,故可以用于冶炼优质非合金钢和合金钢.按电炉每吨炉容量的大小,可将电弧炉分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉.电弧炉炼钢向高功率、超高功率发展的目的是为了缩短冶炼时间、降低电耗、提高生产率、降低成本.随着高功率和超高功率电炉的出现,电弧炉已成为熔化器,一切精炼工艺都在精炼装置内进行.近十年来直流电弧炉由于电极消耗低、电压波动小和噪音小而得到迅速发展,可用于冶炼优质钢和铁合金.

9、STB法：

原文为Sumitomo Top and Bottom blowing process,由日本住友金属公司开发的顶底复吹转炉炼钢法.该法综合了氧气顶吹转炉炼钢法和氧气底吹转炉炼钢法两者的优点.用于吹炼低碳钢,脱磷效果好且成本下降显著.所用的底吹气体为O2、CO2、N2等.在STB法基础上又开发了从顶部喷吹粉末的STB—P法,进一步改善了高碳钢的脱磷条件,并用于精炼不锈钢.

10、RH法：

又称循环法真空处理.由德国Ruhrstahl/Heraeus二公司共同开发.真空室下方装有两个导管,插入钢水,抽真空后钢水上升至一定高度,再在上升管吹入惰性气体Ar、Ar上升带动钢液进入真空室接受真空处理,随后经另一导管流回钢包.真空室上装有加合金的加料系统.此法已成为大容量钢包（＞80t）的钢水主要真空处理方法.

11、RH—OB：

RH吹氧法.是在真空循环脱气（RH）法中加上吹氧操作（Oxygen Blowing）来升温.用于精炼不锈钢,是利用减压下可优先进行脱碳反应；用于精炼普通钢则可减轻转炉负荷.也可采用加铝升温.

12、OBM—S法：

原文为Oxygen Bottom Maxhutte—Scarp,由德国Maxhutte-Klockner厂发明的以天然气或丙烷作底吹氧枪冷却介质的氧气底吹转炉炼钢法.OBM—S是在OBM氧气底吹转炉的炉帽上安装侧吹氧枪,底部氧枪吹煤气、天然气预热废钢,从而达到增加废钢比的目的.

13、NK—CB法：

原文为NKK Combined Blowing System,由日本钢管公司于1973年建立的顶底复吹转炉炼钢法,即在顶吹的同时,从炉底吹入少量气体（Ar,CO2,N2）,以加强钢渣的搅拌,并控制钢水中的CO分压.该法采用多孔砖喷嘴,用于炼低碳钢可降低成本；用于炼高碳钢则有利于脱磷.该法应与铁水预处理工艺结合起来

14、MVOD：

在VAD法的设备上增设水冷氧枪,使之在真空下可吹氧脱碳的方法,由于真空下脱碳为放热反应,可省去VAD法的真空加热措施.操作过程与VOD法相同.

15、LF法：

原文为Ladle Furnace,是1971年日本特殊钢公司（大同钢特殊钢公司）开发的钢包炉精炼法.其设备和工艺由氩气搅拌、埋弧加热和合金加料系统组合而成.这种工艺的优点是：能精确地控制钢水化学成分和温度；降低夹杂物含量；合金元素收得率高.LF炉已成为炼钢炉与连铸机之间不可缺少的一种炉外精炼设备.

16、LD炼钢法：

1952年奥钢联林茨（Linz）厂与奥地利阿尔卑斯矿冶公司多纳维茨（Donawitz）厂最早在工业上开发成功的氧气顶吹转炉炼钢法,并以该两厂的第一个字母而命名.该法问世后在全世界范围迅速得到推广.美国称此法为BOF或BOP法,即Basic Oxygen Furnace 或Process 的简称.详见氧气顶吹, 转炉.

17、LD—OTB法：

原文为LD—Oxgyen Top an Bottom Process,由日本神户制钢公司加古川厂开发的顶底复合吹炼转炉炼钢工艺.其特点是使用了专门的底吹单环缝形喷嘴（SA喷嘴）,因而底吹气体能控制在很宽的范围内.底部吹入惰性气体.

18、LD—HC法：

原文为LD—Hainaut Saubre CRM,系比利时开发的用于吹炼高磷铁水的顶底复合吹炼转炉炼钢法,即LD+底吹氧,用碳氢化合物保护喷嘴.

19、LD-AC法：

原文为LD - Arbed - Centre National,法国钢铁研究所开发的顶吹氧气喷石灰粉炼钢法,用于吹炼高磷铁水.

20、KS法：

原文Klockner Steelmaking,系采用100%固体料操作的底部喷煤粉氧气转炉炼钢工艺.底吹氧比率为60%～100%.

21、K—ES法：

将底吹气体技术、二次燃烧技术和喷煤粉技术结合起来的电弧炉炼钢法,它是由日本东京炼钢公司和德国Kiokner公司共同开发的技术,可以以煤代电.

22、FINKL—VAD法：

电弧加热钢包脱气法或称真空电弧脱气法.其特点是在真空室的盖上增设有电弧加热装置,并在真空下用氩气搅拌.该法的脱气效果稳定,而且能脱硫、脱碳和加入大量合金.设备主要由真空室、电弧加热系统、合金加料装置、抽真空系统及液压系统组成.

23、DH法：

德国Dortmund Horder联合冶金公司开发的一种真空处理装置.内衬耐火材料的真空室,下部装上有耐火衬的导管插入钢包,真空室或钢包周期性地放下与提升,使一部分钢水进入真空室,处理后返回钢包.上部有加合金料装置和真空加热保温装置.目前已不再建造这种设备.

24、CLU法：

一种不锈钢的精炼方法.其原理与AOD法相同,物点是采用水蒸气代替氩气.该方法是法国Creusot-Loire公司和瑞典Uddeholm公司共同研制成功的,并于1973年正式投入生产.水蒸气与钢液接触后分解为H2和O2；H2使CO分压降低.同时,该分解反应为吸热反应,因而可抑制钢液温度上升.但铬的氧化烧损比AOD法的严重.

25、CAS法：

原文为Composition adjustment by sealed argonbubbling,是在氩气密封下进行合金成分微调的炉外精炼方法.该法由钢包底部吹氩,将渣排开后,下降浸渍罩,继续吹氩,然后加合金微调成分.其优点是可精确控制成分,且合金收得率高.

26、CAS—OB法：

原文为Compositon adjustment by sealed argon bubbling with oxygen blowing,是在CAS设备上增设吹氧枪的炉外精炼方法.降可微调合金