炼钢工艺 炼钢工艺主要设备及工艺简介

炼钢的主要任务

炼钢的主要任务是将铁水和废钢精炼成所需化学成分的钢，使其具有一定的理化性能和力学性能。主要任务概括为“四剥、二剥、二调”。

第四脱:脱碳、脱硫、脱磷、脱氧；

两次清除:清除有害气体和清除有害杂质；

两个调整:调整钢水温度和合金材料成分。

脱碳并将其含量调整到一定范围

随着钢中碳含量的增加，钢的硬度、强度和脆性增加，而延展性降低。相反，当碳含量降低时，硬度和强度降低，而延性增加。因此，在炼钢过程中，必须根据钢种规格将碳控制在一定范围内。

去除杂质，主要包括:

脱磷、脱硫：对绝大多数钢种来说，P、S均为有害杂质。P可引起钢的冷脆，而S则引起钢的热脆，因此，要求在炼钢过程中尽量除之。脱氧：由于在氧化精炼过程中，向熔他输入大量氧以氧化杂质，至使钢液中洁入一定量的氧．它将大大影响钢的质量。因此，需降低钢中的含氧量。一般是向钢液中加入比铁有更大亲合力的元素来完成。去除气体和非金属夹杂物；钢中气体主要指镕解在钢中的氢和氮。非金属夹杂物包括氧化物、硫化物、磷化物、氮化物以及它们所形成的复杂化台物。在一般炼钢方法中，主要靠碳—氧反应时产生CO气泡的逸出，所引起的熔池沸腾来降低钢中气体和非金属夹杂物。

调整钢水的成分和温度

为了保证钢的各种理化性能，除了控制钢液的含碳量和降低杂质含量外，还应加入适量的合金元素，使其含量达到钢种规格范围。为了完成上述任务，保证钢水的顺利浇注，需要将钢水加热并保持在一定的高温范围内，同时根据冶炼工艺的要求，不断将钢水温度调整到合适的范围内。

将钢水浇注成质量好的钢锭或钢坯

通过压铸或连铸，钢水被浇注成各种形状和截面尺寸的高质量钢锭或钢坯。

钢渣的作用是炼钢过程中不可避免的产物，是实现一系列重要冶金反应的基本条件。

炼钢主要设备

1.铁水预处理站

铁水预处理主要是为后续转炉炼钢和精炼提供合格的铁水。同时也是调节高炉与转炉之间供需的主要设备。铁水储存在搅拌机中，其成分和温度混合均匀。

2.转换器

转炉是现代钢铁工业中最重要的设备。世界上大多数炼钢厂通过转炉生产钢水，其他短流程和特殊钢可能使用电弧炉和其他炼钢设备。

转炉以铁水和废钢为原料，向铁水中吹入氧气，氧化铁水中的杂质和碳元素，并带动铁水随吹入的高压气体流动，对铁水起漂浮夹杂物和脱碳作用。一般高炉铁水含碳量在4%左右，所以转炉是脱碳的重要环节。

3.精炼炉

精炼炉一般指炉外精炼设备。近30年来，炉外精炼已有30多种。炉外精炼的主要作用是提高钢水质量，扩大品种范围，优化冶金生产工艺，提高生产效率。

目前主要的精炼设备是LF和RH精炼炉。RH精炼炉的主要作用是去除钢水中的有害气体和杂质，进行深度脱碳。LF炉具有加热、脱硫、脱氧、合金化等功能。

4.全连铸

连铸是用连铸机将钢水连续浇铸成钢坯，然后送到后续的轧制生产线进行轧制。

连铸工艺示意图

连铸机主要设备示意图