武钢炼钢生产技术进步概况PDF电子书下载

1武钢炼钢概况 1

1.1炼钢概述 1

1.1.1炼钢的基本原理 1

1.1.2炼钢的主要方法、分类、钢的组织和性能 2

1.1.2.1钢的分类 2

1.1.2.2主要炼钢方法 3

1.1.2.3钢的组织和性能 5

1.1.3武钢炼钢概述 6

1.2武钢第一炼钢厂 6

1.2.1兴建、生产和原主体工艺的淘汰 6

1.2.3产品大纲和主导钢种 7

1.2.2.2技术改造的规模、主体工艺和技术装备 7

1.2.2.1技术改造 7

1.2.2技术改造及其主体工艺和技术装备 7

1.3武钢第二炼钢厂 8

1.3.1建设和生产 8

1.3.2主体工艺和技术装备 8

1.3.3产品大纲和主导钢种 9

1.4武钢第三炼钢厂 9

1.4.1兴建和生产 9

1.4.1.1投产难度、达产速度达到国际先进水平 10

1.4.1.2产量逐年大幅度增加 11

1.4.2主体工艺和技术装备 11

1.4.3生产的主导钢种 11

2.1.1.2原理 12

2.1.1.1目的 12

2.1铁水预处理技术 12

2铁水预处理技术 12

2.1.1铁水预处理技术概述 12

2.1.1.3工艺 13

2.1.1.4预处理剂 13

2.1.2铁水预脱硫 13

2.1.2.1脱硫工艺 14

2.1.2.2影响铁水脱硫效果的主要因素 14

2.1.2.3铁水脱硫技术的展望 15

2.1.3铁水预脱硅 15

2.1.3.1脱硅工艺和方式 16

2.1.3.3影响脱硅效果的主要因素 17

2.1.4铁水预脱磷 17

2.1.3.2高炉炉前脱硅的过程控制 17

2.1.4.1脱磷工艺和方法 18

2.1.4.2影响脱磷效果的主要因素 19

2.1.4.3脱磷铁水的应用效果 20

2.1.4.4铁水预脱磷存在的问题 21

2.2武钢3座钢厂铁水预处理装备类型及应用效果 22

2.2.1概况 22

2.2.1.1武钢铁水脱硫技术装备及脱硫量增长 22

2.2.1.2武钢3座钢厂铁水脱硫工艺主要设计参数 23

2.2.1.3武钢铁水脱硫能力的展望 24

2.2.2一炼钢铁水罐喷吹式脱硫技术及应用 25

2.2.2.1设计的脱硫装置的应用 25

2.2.2.2采用纯镁脱硫剂的技术改造和工艺优化 25

2.2.2.3纯镁铁水脱硫的综合效果 28

2.2.3.1KR机械搅拌式铁水脱硫技术的应用 29

2.2.3.2新建2号铁水脱硫站的选型和生产 29

2.2.3二炼钢铁水罐KR机械搅拌式脱硫技术及应用 29

2.2.4三炼钢鱼雷罐喷粉式铁水脱硫技术及应用 31

2.2.4.1鱼雷罐喷粉技术应用效果 31

2.2.4.2对鱼雷罐喷吹工艺采用的几项改进措施 31

2.2.4.3影响鱼雷罐铁水脱硫效果和回硫因素的简析 32

2.2.4.4脱硫工序存在的问题及扩大铁水脱硫能力时应考虑的方案 35

3氧气顶吹转炉及顶底复合吹炼、溅渣护炉、计算机控制炼钢及转炉工序负能炼钢等技术开发应用 36

3.1氧气顶吹转炉及顶底复合吹炼技术 36

3.1.1氧气顶吹转炉炼钢技术概述 36

3.1.1.1简史 36

3.1.1.3热源及温度控制 38

3.1.1.2吹炼过程 38

3.1.1.4吹炼时氧的传递过程 39

3.1.1.5转炉吹炼反应 40

3.1.1.6造渣和脱磷脱硫 40

3.1.1.7吹炼终点控制 42

3.1.1.8钢的品种和质量 46

3.1.2氧气顶吹转炉主要构件及相关附属设备 47

3.1.2.1转炉炉体 48

3.1.2.2氧枪 49

3.1.2.3副枪 50

3.1.2.4附属设备 51

3.1.2.5挡渣出钢 52

3.1.3氧气转炉顶底复合吹炼技术 53

3.1.3.1简史 54

3.1.3.2工艺原理和设备配置 54

3.1.3.3顶底复吹的类型 58

3.1.3.4技术经济效果 59

3.2武钢3座钢厂氧气转炉装备、设计参数及达产 59

3.2.1一炼钢氧气转炉装备、设计参数及达产 59

3.2.1.1氧气转炉技术装备 59

3.2.1.2转炉主要技术经济指标 60

3.2.1.3达产简况 60

3.2.2二炼钢氧气转炉装备、设计参数及达产 61

3.2.2.1氧气转炉技术装备 61

3.2.2.2转炉扩容前后主要技术参数对比 61

3.2.2.3转炉扩容系统改造的主要内容、冶金效果和经济效益 62

3.2.3二炼钢氧气转炉技术装备、设计参数及达产 65

3.2.3.1氧气转炉技术装备 65

3.2.3.2转炉主要技术经济指标 66

3.2.3.3达产简况 66

3.3武钢氧气转炉顶底复合吹炼技术的开发与应用 67

3.3.1复吹技术开发与应用 67

3.3.1.150t转炉复吹技术自主开发 67

3.3.1.2“七五”国家重点科技攻关 67

3.3.1.3转炉复吹技术开发获奖情况 68

3.3.250t转炉复吹装备技术和吹炼工艺技术的开发 69

3.3.2.150t转炉复吹装备技术的开发 69

3.3.2.250t转炉复吹工艺技术的开发 69

3.3.3.1钢中碳和氧 74

3.3.350t转炉复吹的冶金特征、效果与经济效益 74

3.3.3.3钢中锰 75

3.3.3.2渣中总铁量 75

3.3.3.4脱磷 76

3.3.3.5脱硫 77

3.3.3.6质量提高 77

3.3.3.7品种增加 78

3.3.3.8消耗降低 79

3.3.3.9经济效益显著 80

3.3.43座钢厂转炉复吹的应用 80

3.3.4.1250t转炉复吹供气模式的优化 81

3.4.1转炉溅渣护炉技术的开发与国内外的应用概述 82

3.4.1.1转炉溅渣护炉技术的开发及国外的应用 82

3.4武钢复吹转炉溅渣护炉炉龄长寿和稳定冶金效果技术的创新和应用 82

3.3.4.23座钢厂复吹转炉底部供气砖的布置 82

3.4.1.2转炉溅渣护炉技术在国内的应用 83

3.4.2转炉溅渣护炉的基本操作和炉龄长寿机理研究 83

3.4.2.1基本操作 83

3.4.2.2炉龄长寿机理研究 84

3.4.3溅渣层的浸蚀特性和适宜溅渣护炉的终渣成分控制 85

3.4.3.1溅渣层的浸蚀特性 85

3.4.3.2适宜溅渣护炉的终渣成分控制 85

3.4.4顶底复吹转炉采用溅渣护炉技术后，底部供气元件寿命明显降低，冶金效果受到严重影响 86

3.4.4.1概况 86

3.4.5.1课题的研究内容、目的与意义 87

3.4.5武钢复吹转炉溅渣护炉工艺技术的创新 87

3.4.4.2国内外技术对策 87

3.4.5.2武钢开发创新的复吹转炉溅渣护炉关键技术和控制技术 88

3.4.6武钢采用复吹转炉溅渣护炉后，炉龄长寿、底部供气砖同步和稳定的冶金效果 90

3.4.6.1复吹转炉炉龄大幅度提高，与底部供气砖使用次数同步，炉形得到合理控制 90

3.4.6.2稳定良好的复吹冶金效果 92

3.4.6.3长寿蘑菇头透气效果的冷态实验研究 103

3.4.6.4采用溅渣护炉工艺实现长寿炉龄的经济效益简析 104

3.4.6.5关于经济溅渣炉龄的初步研究 106

3.4.6.6武钢复吹转炉溅渣护炉工艺技术获奖情况 107

3.5.1.1简史 108

3.5.1.2三炼钢转炉计算机控制系统 108

3.5.1概述 108

3.5三炼钢计算机控制炼钢技术的自主开发和成功应用 108

3.5.1.3国内钢厂应用及三炼钢自主开发和成功应用 109

3.5.2三炼钢计算机控制炼钢技术的研究 110

3.5.2.1实现计算机控制炼钢条件的研究 110

3.5.2.2吹炼模式的研究 110

3.5.2.3静态模型参数计算的研究 110

3.5.3三炼钢自主开发的计算机控制炼钢的关键技术 113

3.5.4三炼钢计算机炼钢技术的成功应用 114

3.5.4.1应用概况 114

3.5.4.2计算机控制炼钢的实现及其应用率的提高 114

3.5.4.3计算机控制炼钢水平的提高 115

3.5.4.4计算机自动炼钢应用效果 117

3.6.1.1能源战略方针 118

3.6.1能源战略方针与转炉工序能耗的构成及负能炼钢的含义 118

3.5.4.5经济效益和获奖简况 118

3.6武钢转炉实现负能炼钢技术的开发应用 118

3.6.1.2转炉工序能耗的构成及负能炼钢的含义 119

3.6.2三炼钢转炉工序负能炼钢开发的关键技术及应用效果 119

3.6.2.1转炉能源消耗和能源回收组成比例及要素分析 119

3.6.2.2开发应用的关键技术 121

3.6.2.3应用效果及获奖情况 124

3.6.3武钢3座钢厂转炉炼钢及全厂能耗简况 126

3.6.3.13座钢厂转炉工序能耗简况 126

3.6.3.23座钢厂工序能耗简况 127

4.1.1概述 128

4.1.1.1简史 128

4.1钢水炉外精炼技术 128

4钢水炉外精炼技术 128

4.1.1.2理论基础 129

4.1.1.3精炼方式 131

4.1.1.4冶金效果 131

4.1.1.5工业生产概况及展望 134

4.1.1.6炉外精炼常用粉剂 135

4.1.2RH和RH真空吹氧、喷粉精炼技术 138

4.1.2.1RH钢水真空循环脱气技术 138

4.1.2.2RH钢水真空顶吹氧技术 144

4.1.2.3RH钢水真空喷粉技术 148

4.1.3VD真空脱气技术 148

4.1.3.2VD与RH的特点比较和VD与LF的组合应用 149

4.1.3.1VD钢水真空脱气原理 149

4.1.3.3设备与操作工艺 150

4.1.4LF精炼技术 150

4.1.4.1设备 150

4.1.4.2精炼工艺 150

4.1.4.3冶金效果 152

4.1.5CAS和CAS-OB精炼技术 152

4.1.5.1CAS技术 152

4.1.5.2CAS-OB技术 153

4.1.6吹氩加喂线精炼技术 154

4.1.6.1吹氩技术 154

4.1.6.2喂线技术 157

4.1.6.3钙处理技术 161

4.1.7.1DH钢水真空提升脱气技术 163

4.1.7其他炉外精炼技术简介 163

4.1.7.2AOD氩氧精炼脱碳技术 164

4.1.7.3VOD真空吹氧脱碳技术 167

4.1.7.4钢包喷粉技术 169

4.1.7.5IR-UT精炼技术 171

4.1.7.6PM技术 172

4.1.7.7VAD技术 172

4.1.8夹杂物变性处理 172

4.2武钢3座钢厂钢水炉外精炼装置及应用效果 174

4.2.1概况 174

4.2.1.1武钢钢水炉外精炼工艺技术装备及钢水精炼量增长 174

4.2.1.2武钢3座钢厂钢水炉外精炼工艺装备、主要设计参数和装备特点 175

4.2.2一炼钢钢水精炼装置应用 186

4.2.2.1优质硬线钢和帘线钢的生产特点 186

4.2.1.3武钢钢水炉外精炼能力的展望及建议 186

4.2.2.2LF钢包精炼效果 187

4.2.2.3VD真空精炼效果 188

4.2.3二炼钢钢水精炼技术应用 191

4.2.3.1原1号RH和2号RH真空精炼应用效果 191

4.2.3.2新1号RH-KTB、WPB多功能真空精炼技术的采用、开发及试生产期冶金效果及综合效益 197

4.2.3.3新1号RH-KTB、WPB生产简况、冶金效果的最佳值 202

4.2.3.4新1号多功能真空精炼项目联合攻关、技术鉴定和获奖简况 203

4.2.3.5RH精炼用低碳脱硫剂的研制与应用 204

4.2.3.6钢水罩式升温精炼工艺研究、应用及建议 206

4.2.3.7钢包吹氩技术应用与改进效果 211

4.2.4.1炼钢全工序的系统控制是生产洁净钢的基础 216

4.2.4三炼钢钢水精炼技术的开发、创新和在洁净钢生产中的应用 216

4.2.4.2RH真空快速深脱碳技术的开发创新及增碳控制技术应用 217

4.2.4.3深脱硫技术的开发和应用简况 220

4.2.4.4LF工位钙处理精炼技术的开发应用 221

4.2.4.5超低硫、低磷工艺技术的开发 224

4.2.4.6全氧控制技术的开发应用 226

4.2.4.7氮控制技术的应用简况 229

4.2.4.8氢的控制水平 229

4.2.4.9洁净钢生产技术 230

4.2.4.10对管线钢和其他品种洁净钢生产和使用的建议 233

5.1.1概述 235

5.1.2原理 235

5.1连铸技术 235

5连铸 235

5.1.3连铸机主要设备 236

5.1.3.1钢包支撑装置 236

5.1.3.2钢包加盖机械装置 238

5.1.3.3钢包长水口安装机构 238

5.1.3.4中间包 239

5.1.3.5中间包车 240

5.1.3.6结晶器 241

5.1.3.7结晶器振动装置 245

5.1.3.8铸坯导向和二次冷却装置 246

5.1.3.9拉矫机 249

5.1.3.10引锭杆 249

5.1.3.11引锭杆存放装置 251

5.1.3.12切割设备 253

5.1.3.13打印机和喷印机 254

5.1.3.14去毛刺机 255

5.1.3.15辊道 255

5.1.3.16横向移动设备 255

5.1.3.17冷床 256

5.1.3.18蒸汽排出装置 256

5.1.4连铸与模铸相比的优越性 256

5.1.5连铸发展简史 257

5.1.5.1早期探索时期（20世纪50年代以前） 257

5.1.5.2工业应用推广时期（20世纪50～60年代） 258

5.1.5.3现代连铸技术大发展和完善时期（20世纪70～80年代末） 258

5.1.5.4高速连铸技术和近终形连铸发展时期（20世纪80年代末～90年代） 259

5.1.6.1我国连铸技术的发展 260

5.1.6我国连铸技术和高效连铸的发展 260

5.1.5.5发展趋势 260

5.1.6.2我国高效连铸的发展 262

5.2连铸机的主要型式 263

5.2.1立式连铸机 263

5.2.1.1工艺特点 263

5.2.1.2工业应用 264

5.2.2立弯式连铸机 265

5.2.3弧形连铸机 265

5.2.3.1概况 265

5.2.3.2业应用 266

5.2.4直弧形连铸机 267

5.2.4.1特点 267

5.2.5.1概况 268

5.2.5.2特点 268

5.2.4.2发展迅速 268

5.2.5水平连铸机 268

5.2.5.3发展与应用 269

5.2.6超低头板坯连铸机 269

5.2.6.1概况 269

5.2.6.2发展与应用 270

5.2.7轮式连铸机 270

5.2.7.1概况 270

5.2.7.2特点 271

5.2.7.3应用 271

5.3.1.3新技术的采用 272

5.3.1.2应用 272

5.3.1.1概况 272

5.3不同断面的连铸 272

5.3.1板坯连铸 272

5.3.2多流连铸 273

5.3.2.1多机多流连铸 273

5.3.2.2一机多流连铸 274

5.3.3异形坯连铸 274

5.3.3.1概况 274

5.3.3.2优点 274

5.3.4圆坯连铸 275

5.3.4.1概述 275

5.3.4.2工艺要求 275

5.3.4.3设备特点 275

5.3.5.2关键技术 276

5.3.5薄板坯连铸 276

5.3.5.1概述 276

5.3.6薄带连铸 277

5.4武钢3座钢厂连铸技术装备、设计参数、工艺优化、技术开发创新和生产简况 278

5.4.1概况 278

5.4.1.1一炼钢长期采用模铸生产工艺 278

5.4.1.2二炼钢在全国率先实现全连铸 278

5.4.1.3三炼钢投产促进公司连铸比大幅增长 279

5.4.1.4武钢在国内特大型钢铁企业中率先实现全连铸 279

5.4.2一炼钢方坯连铸机技术装备、设计参数、工艺优化和生产简况 280

5.4.2.1铸机技术装备 280

5.4.2.2铸机的主要设计参数 280

5.4.2.4帘线钢铸坯质量的目标要求 281

5.4.2.3铸坯的质量保证指标 281

5.4.2.5帘线钢试生产 282

5.4.2.6钻石型结晶器的特点分析及液压振动参数的优化 285

5.4.2.7优化连铸工艺，提高方坯质量 288

5.4.2.8高碳钢SWRH82B铸坯中心碳偏析的改善 295

5.4.2.9方坯生产简况 298

5.4.3二炼钢连铸机技术装备、设计参数、技术开发创新和生产简况 299

5.4.3.1铸机技术装备 299

5.4.3.2铸机的主要设计参数 299

5.4.3.3实现全连铸的工艺技术 300

5.4.3.44号铸机的增建及采用的新工艺、新装备 307

5.4.3.53号弧形板坯铸机的直弧形改造 311

5.4.3.6节能型气雾喷嘴的研制与应用 329

5.4.3.7取向硅钢连铸技术的研究与应用 331

5.4.3.8结晶器喂稀土丝工艺的开发、稀土金属对铸坯（材）性能影响的研究和扩大稀土钢的生产 335

5.4.3.9电磁搅拌工艺参数的研究与应用 351

5.4.3.10防止浸入式水口堵塞的研究与应用 355

5.4.3.11连铸中间包钢水过滤技术的研究 360

5.4.3.12提高连铸成功率的途径 365

5.4.3.13中间包钢水等离子加热技术的初步应用 369

5.4.3.14中间包进一步扩容试验及应用 373

5.4.3.15硫印检验和冷蚀检验在铸坯控制中的应用 379

5.4.3.16连铸坯缺陷剖析 388

5.4.3.17取向硅钢宏观组织与铸坯表面温度的研究 392

5.4.3.18板坯连铸机改格栅为密排辊的应用实践 394

5.4.3.19连铸过程钢水增碳的控制 397

5.4.3.20旋转塔移动式钢包加盖装置研制与应用 401

5.4.3.21DK-1型结晶器颗粒状保护渣的研制与应用 404

5.4.3.22结晶器流场优化 407

5.4.3.23板坯生产简况 409

5.4.4三炼钢板坯连铸机技术装备、设计参数、质量改善及生产简况 410

5.4.4.1铸机技术装备 410

5.4.4.2铸机的主要设计参数 415

5.4.4.31号、2号铸机的选型回顾、分析与建议 420

5.4.4.4中间包水力模型研究 421

5.4.4.5连铸坯表面星状裂纹的形成与控制 423

5.4.4.6低碳包晶钢连铸工艺设计及纵裂纹控制 428

5.4.4.7结晶器用CK-2保护渣的研制 431

5.4.4.8微碳碱性钢水保温覆盖剂的研制与应用 434

5.4.4.9连铸粘连漏钢预报系统的研究与应用 436

5.4.4.10连铸板坯凝固过程应变及内裂纹研究 441

5.4.4.11板坯连铸二次冷却气雾喷嘴的喷雾特性研究 445

5.4.4.12板坯生产简况 449

6武钢3座钢厂生产和开发的钢种系列、钢号和获奖简况 450

6.1概况 450

6.2一炼钢生产和开发的钢种系列和钢号简况 450

6.2.1平炉－模铸工艺生产和开发的钢种和获奖简况 450

6.3二炼钢生产和开发的钢种系列和钢号简况 453

6.2.2.3技术改造后3年来（1999～2002年）生产和开发的钢种系列和钢号简况 453

6.3.2“七五”期间（1986～1989年）用复吹工艺技术生产和开发的钢种系列、钢号和轧材达到的水平 453

6.3.1投产以来生产和开发的钢种和钢号 453

6.2.2.2生产和开发的部分重点钢种产量和合格率 453

6.2.2.1生产和开发的部分重点钢种及其质量 453

6.2.2转炉－连铸工艺生产和开发的钢种系列和质量简况 453

6.3.3“八五”以来（1990～2002年）生产和开发的钢种、用途及获奖简况 455

6.4三炼钢生产和开发的钢种系列和钢号简况 460

6.4.1投产5年来（1996～2002年）生产和开发的钢种 460

6.4.2采用新技术、新工艺生产和开发的部分重点钢种的产量、质量和成品材性能 463

6.4.2.1IF钢 463

6.4.2.2管线钢 463

6.4.2.3汽车大梁钢 464

6.4.2.4桥梁钢 464

6.4.2.5其他钢种的开发生产 465

6.4.3重点钢种用于国家重大建设项目实绩 466

6.4.4铸坯和钢材出口和外销简况 467

6.53座钢厂“九五”以来（1996～2002年）新钢种开发及冶炼 467

6.6武钢25个钢材产品获国家钢铁工业实物质量“金杯奖”，获奖产品数量位居国内钢铁企业首位 475

7武钢钢产量增长及“九五”以来主要技术经济指标 477

7.1武钢炼钢系统投产至今3座钢厂钢产量、连铸坯产量及连铸比增长简况（1959～2002年） 477

7.2“九五”以来3座钢厂的主要技术经济指标进步简况 479

8武钢历年炼钢系统主要科技进步项目获奖简况 497

9武钢炼钢系统技术专利申请、获国家专利及技术输出 497

9.1炼钢系统技术专利申请及获国家专利 497

9.2炼钢系统技术输出 498

10武钢炼钢专业“十五”科技进步规划的主要目标 502

10.1“十五”国家冶金科技进步的目标与方向、对策与建议 502

10.1.1目标与方向 502

10.1.2对策与建议 503

10.2.1概述 504

10.2.2推广技术和开发技术 504

10.2炼钢专业推广技术和开发技术 504

10.2.3前沿技术 507

10.3冶金自动化技术（炼钢专业） 508

10.3.1推广技术与开发技术 508

10.3.2前沿技术 509

10.4冶金环保技术（炼钢专业） 509

10.4.1推广技术 509

10.4.2前沿技术 509

10.5.2规划的发展目标 510

10.5.3炼钢专业的工艺技术进步项目 510

10.5.1规划的指导思想 510

10.5武钢“十五”科技进步规划炼钢系统主要规划目标 510

10.5.4炼钢专业主要技术经济指标 511

10.5.5公司新产品开发规划 511

10.5.6创“金杯奖”规划 511

10.5.7有关指标的目标 512

10.5.8资讯系统在炼钢生产中的功能与初步应用 512

11炼钢生产技术部分常用技术和术语及部分常用英文缩写词汇 515

11.1炼钢生产技术部分常用技术和术语简释 515

11.2炼钢生产技术部分常用英文缩写词汇简释 565

12炼钢技术经济指标 567

12.1转炉炼钢技术经济指标 567

12.2连铸技术经济指标 572

12.3炼钢工序单位能耗 574

参考文献 575