1  轉爐煉鋼的原材料

1-1  轉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、燒結礦、球團礦)、增碳劑以及氧氣、氮氣、氬氣等。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基礎，原材料質量的好壞對煉鋼工藝和鋼的質量有直接影響。國內外大量生產實踐證明，采用精料以及原料標準化，是實現冶煉過程自動化、改善各項技術經濟指標、提高經濟效益的重要途徑。根據所煉鋼種、操作工藝及裝備水平合理地選用和搭配原材料可達到低費用投入，高質量產出的目的。

轉爐入爐原料結構是煉鋼工藝制度的基礎，主要包括三方面內容：一是鋼鐵料結構，即鐵水和廢鋼及廢鋼種類的合理配比；二是造渣料結構，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利用。爐料結構的優(yōu)化調整，代表了煉鋼生產經營方向，是最大程度穩(wěn)定工序質量，降低各種物料消耗，增加生產能力的基本保證。

1-2  轉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％。鐵水的化學熱與物理熱是氧氣頂吹轉爐煉鋼的主要熱源。因此，對入爐鐵水化學成分和溫度必須有一定的要求。

A鐵水的化學成分

氧氣頂吹轉爐煉鋼要求鐵水中各元素的含量適當并穩(wěn)定，這樣才能保證轉爐冶煉操作穩(wěn)定并獲得良好的技術經濟指標。

(1)硅(Si)。硅是轉爐煉鋼過程中發(fā)熱元素之一。硅含量高，會增加轉爐熱源，能提高廢鋼比。有關資料表明，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，延長吹煉時間。

通常鐵水ωSi=0.30％～0.60％為宜。大中型轉爐用鐵水硅含量可以偏下限，而對于熱量不富余的小型轉爐用鐵水硅含量可偏上限。轉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，轉爐工藝操作越簡化，并有利于提高各項技術經濟指標。

鐵水磷含量高時，可采用雙渣或雙渣留渣操作，現代煉鋼采用爐外鐵水脫磷處理，或轉爐內預脫磷工藝，以滿足低磷純凈鋼的生產需要。

(4)硫(S)。除了含硫易切削鋼以外，絕大多數鋼種硫也是要去除的有害元素。氧氣轉爐單渣操作的脫硫效率只有30％～40％。我國煉鋼技術規(guī)范要求入爐鐵水ωS≤0.05％。冶煉優(yōu)質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，必須進行鐵水預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爐物理熱多少的標志，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，容易發(fā)生噴濺。因此，我國煉鋼規(guī)定入爐鐵水溫度應大子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鐵水，在運輸過程應加覆蓋劑保溫，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，若隨鐵水進入轉爐會導致石灰消耗量增多，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，在鐵水兌入轉爐之前應盡進行扒渣。

1-4  轉爐煉鋼用廢鋼的來源有哪些，對廢鋼的要求是什么?

廢鋼的來源有自產廢鋼和外購廢鋼，自產廢鋼是指企業(yè)口生產過程中產生的廢鋼或回收的廢舊設備、鑄件等，外購廢鋼勇從國內或國外購買的廢鋼。

轉爐煉鋼對廢鋼的要求有：

(1)廢鋼的外形尺寸和塊度應保證能從爐口順利加入轉爐。廢鋼單重不能過重，以便減輕對爐襯的沖擊，同時在吹煉期必須全部熔化。輕型廢鋼和重型廢鋼合理搭配。廢鋼的長度應小于轉爐口直徑的1/2，廢鋼的塊度一般不應超過300kg，國標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的危險廢物。進口廢鋼容器、管道及其碎片必須向檢驗機構申報曾經盛裝或輸送過的化學物質的主要成分以及放射性檢驗證明書，經檢驗合格后方能使用。

(6)不同性質的廢鋼分類存放，以免混雜，如低硫廢鋼、超低硫廢鋼、普通類廢鋼等。另外，應根據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。合金廢鋼要單獨存放，以免造成冶煉困難，產生熔煉廢品或造成貴重合金元素的浪費。

1-5  轉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?

轉爐煉鋼對鐵合金的主要要求是：

(1)鐵合金塊度應合適，為10～50mm；精煉用合金塊度為10～30mm，成分和數量要準確。

(2)在保證鋼質量的前提下，選用價格便宜的鐵合金，以降低鋼的成本。

(3)鐵合金應保持干燥、干凈。

(4)鐵合金成分應符合技術標準規(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：鋼鐵技術網