授课班级

2020冶金

学时

2

上课地点

格物楼A254

教学目标

能力目标

知识目标

素质目标

鉴别转炉炼钢的原材料

掌握转炉炼钢的原材料

1、培养学生的创新精神与实践能力；

2、促进学生个性发展，培养学生分析问题与解决问题的能力；

3、培养学生的团队合作精神；

4、培养学生的学习能力。

教学重点与难点

转炉炼钢的金属材料、脱硫剂、保温剂

教学过程

主  要  教  学  内  容

备注

讲  授

25 min

一、金属料

      转炉炼钢的金属料主要是铁水、废钢和铁合金。

1.铁水

  1）铁水的作用：

      转炉炼钢的主原料，一般占装入量的70%以上。

2)铁水的要求  

       1）温度≥1250℃而且稳定

       2）成分合适而且波动小

         ① 铁水的含磷量≤0.4%

         ②铁水的含硫量≤0.07%

         ③铁水的含硅量  0.4%~0.8  %

         ④铁水的含锰量0.2%~0.4  %

         ⑤铁水的含碳量3.5~4.4%

   3）带渣量≤0.5%   ：铁水扒渣

2.废钢 

 1 ）废钢的作用：废钢是转炉炼钢的另一种金属炉料，其作用是冷却熔池。 

2 )废钢的要求

（1）清洁、少锈，无混杂，不含有色金属；

（2）最大长度不得超过炉口直径的二分之一，最大截面积要小于炉口面积的五分之一。

3)废钢的加工   和预热

  (1)废钢的加工

       转炉炼钢所用废钢多为外购废钢。其来源广泛，大小悬殊，外形各异，且多有混杂，应针对所购废钢的特点进行相应的加工处理如切割、打包、火烧、挑拣、水洗等，以满足转炉炼钢对入炉废钢的基本要求。

(2)废钢的预热

   目的：提高废钢比，降低生产成本。

   方法及效果：利用铁水罐余热和燃料燃烧加热。（首钢）将废钢装入铁水罐中，置于煤气烘烤器下烘烤30～40min，然后接铁水一并倒入转炉，废钢比提高10%。

3.铁合金

    1)铁合金作用：脱氧剂、合金剂。

    2)铁合金种类：主要是Fe-Si、Fe-Mn、Mn-Si及Al，根据所炼钢种不同还可能有Fe-Cr、Fe-W、Fe-Mo、Ni等合金。

  要求：成分准确、块度合适（5～40mm）、用前烘烤。 

二、 脱硫剂

1炉外脱硫原理

炉外脱硫的基本原理与炉内脱硫相同。即使用与硫的亲合力比铁与硫的亲合力大的元素或化合物，将硫化铁转变为更稳定的、极少溶解或完全不溶于铁液的硫化物；同时，创造良好的动力学条件，加速铁水中硫向反应地区的扩散和扩大脱硫剂与铁水之间的反应面积。

2选择脱硫剂主要考虑因素

脱硫能力、成本资源、环境保护、对容器耐火材料的侵蚀、脱硫及对操作的影响及安全因素

3符合上述条件的典型脱硫剂种类

苏打(Na2C03)、  石灰(CaO)、石灰石粉、镁(Mg)、碳化钙(CaC2)等。它们可以单独使用，也可以混合使用。

目前普遍使用的脱硫剂是碳化钙、石灰和镁。其反应为：

          CaC2 [S]=CaS 2[C]      （1）

4.脱硫剂特点

CaC2是强的脱硫剂。其脱硫能力随温度升高而减弱，但即使在高温下也具有强的脱硫能力。

CaC2渣熔点高活性差防止回流，对炉衬腐蚀轻，耗量少。但易形成爆炸性气氛C2H2，降低了电石粉的纯度与反应活度，电耗大价格贵。

石灰CaO的脱硫能力较差，但随温度升高而增强。因此，用石灰脱硫时，应尽可能使铁水具有较高的温度。

石灰CaO与铁水中SiO2反应消耗了CaO，降低脱硫效果，对炉衬腐蚀较轻，固体渣易扒，但渣量大；石灰流动性差易堵塞聚集搭桥必须加强搅拌；生成致密2CaO.SiO2阻碍硫向渣中扩散，脱硫效率低只有CaC2的1/3~1/4。

镁的脱硫能力强，但价格昂贵。镁脱硫时，反应激烈。低温铁水脱硫最强；渣量少铁损少，镁用量少，设备简单无环境问题，对铁水化学成分无影响。 但必须用深的铁水包；会有部分残留镁，镁气压难以控制使脱硫效率降低。

5. 脱硫剂配比和组成

CaO CaC2

CaC2 CaCO3

钝化镁 石灰粉

原则：

² 满足脱硫要求，降低成本

² 脱硫要求不高时，以石灰粉为主；要获得低硫铁水，以电石为主

6.脱硫剂粒度

CaC2：0.1~1mm

细化粒度，增加反应速度；

过细：增大加工费用在铁水中易集结成块，与载流气体分离困难，部分上浮到渣中或随烟气排到除尘装置中，使脱硫剂耗量增加，不稳定不易控制

过粗：扩散慢。还未完全反应就上浮入渣

7. 铁水炉外脱硫评价指标

脱硫效率：ηs=w（S）前—w（S）后

                          w（S）前

脱硫剂反应效率η脱硫剂=（Q理论/Q实际）*100%

脱硫剂效率Ks：%/Kg，表示单位脱硫剂的脱硫量

                    Ks=Δ(S)/W

三、保温剂

炭化稻壳：成本低廉，钢水增碳

Al2O3-SiO2：成本低廉，钢水增碳较少

MgO或白云石基：熔点低，易结壳吸附上浮夹杂

原则：不增碳、碱性、保温、较高熔点、价廉质优。

举例说明

现场教学教师边讲解边多媒体演示

案例教学

讲解

现场教学教师边讲解边多媒体演示

小结

了解转炉炼钢的金属料与脱硫剂种类及要求。

作业

授课班级

2020冶金

学时

2

上课地点

格物楼A254

教学目标

能力目标

知识目标

素质目标

鉴别转炉炼钢的非金属材料

掌握非金属材料在转炉炼钢生产中的作用

1、培养学生的创新精神与实践能力；

2、促进学生个性发展，培养学生分析问题与解决问题的能力；

3、培养学生的团队合作精神；

4、培养学生的学习能力。

教学重点与难点

非金属材料的种类、用途

教学过程

主  要  教  学  内  容

备注

讲  授

25 min

一、石灰

1 石灰的作用

造碱性渣以去除钢中的磷或硫。

2 对石灰的要求

（1）