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抚顺专业转炉炉体施工

2021-03-28
抚顺专业转炉炉体施工

鼓入空气或工业纯氧,使氧气与液态铁水中的碳、硅、锰等元素氧化,以调整钢水的化学成分,并利用氧化时产生的热量来炼钢的设备。鼓入空气的转炉,因炼出的钢质量差,已较少应用。图2为转炉的外形及其配套机械。炼钢所需的造渣剂可从炉顶料仓卸下,经称量后通过密封料仓和流槽加入转炉内。抚顺专业转炉炉体施工整个转炉炉体由圆环形托圈支承,托圈两端的轴由轴承支承。托圈轴与传动机构联接后能使炉体绕轴线作360°回转,以适应转炉加料、出钢、出渣等工艺要求。转炉传动机构的结构形式有落地式、半悬挂式或全悬挂的多点啮合式等,以全悬挂的多点啮合式较为普遍。为了提高转炉炉座利用率,转炉炉体也可做成更换式的。为了防止环境污染和节约能源,在冶炼时从转炉炉口逸出的、含有较多烟尘和大量CO高温炉气,经余热利用烟道生产蒸汽,又经过能回收CO和降低烟气含尘量的除尘系统,使烟气符合排放标准。转炉依氧气喷口在炉体的位置不同可分为顶吹、底吹和侧吹几种,但侧吹转炉应用较少。氧气顶吹转炉在炉口插入水冷氧枪(喷口)供工业纯氧,并以超音速气流喷入熔池进行搅拌和反应。顶吹转炉的容量已达400吨,并有更大型的转炉正在筹建中。底吹转炉的喷口设置在炉底,喷口数目可根据工艺要求而定。  喷口型式有透气(或毛细管式)耐火砖和同心套管式两种。为延长同心套管式喷口寿命,套管之间的环缝可喷入碳氢化合物作为冷却介质,喷口也可在喷入氧气流时带入粉状造渣剂提前化渣去除硫、磷。底吹转炉较适用于高磷铁水的冶炼。在顶吹转炉上结合底吹转炉的优点,将部分氧气或惰性气体从炉底喷入,便成为顶底复合吹炼的转炉,效果较好。为了适应氧化转炉快速操作和环境保护的要求,现代转炉还配有相应的装料、出钢、出渣、渣处理、烟气净化、污水处理和综合利用等配套设备,同时也采用计算机控制,以提高生产的经济效益。

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转炉炼钢工艺各项指标取决于铁水的化学成分,而对铁水的主要要求是含硫量低(低于0.03%),相应要求较高含硅(0.7%-0.9%)及具有优化造渣所需的锰量(0.8%-1.0%)。炼铁炼钢各阶段脱硫过程理化规律及动力特性分析表明,在动力方面,在铁水中比在钢水中更容易保证脱硫反应,因为在含碳量较高及氧化度较低条件下硫具有更高的活性。然而在高炉炼铁当中很难脱硫,因为在高炉一系列复杂的氧化—还原反应中,深脱硫的各种热动力条件的能量不可避免地会增高硅含量并因此导致石灰及焦炭消耗的增加及产量的下降。因此,生产低硫铁需周密策划工艺,采用含硫最少的炉料及制备高碱度混成渣。在转炉吹炼中脱硫也无效果,因为钢渣系中达不到平衡状态,渣与钢间的硫分配系数因熔池氧化度高及碳含量低,仅为2-7。如此低的硫分配系数使得难以在转炉冶炼中实现深脱硫,并导致炼钢生产在技术及经济上的巨大消耗。无论是在高炉炼铁,还是在转炉炼钢当中都保证不了金属有效脱硫所需的热动力条件,因此进行高炉炼铁及转炉炼钢过程中的深脱硫研究,在技术及经济上都是不可取的。而合理的作法是将脱硫过程从高炉及转炉中分离出来。这就可简化烧结—高炉—转炉生产流程降低生产成本。将脱硫从高炉及转炉中分离出来,使高炉炉外脱硫成为设计大型联合钢厂和重要工艺环节,在冶炼低硅铁的同时不必再为保证转炉中的精炼进行代价很高的高炉炉外脱硅。铁水原始硅含量低还可降低锰含量。在氧气转炉炼钢中锰的作用非常重要,它决定着及早造渣所需的条件并对出钢前终点钢水氧化度起调节作用,长期实践证明,需设法使铁水中锰保持0.8%-1.0%的水平,因而在烧结混合料中必需补充锰,而这就提高了成本。烧结—高炉—转炉各流程锰平衡分析表明,上述锰在高炉里还原、然后在转炉里氧化导致锰原料及锰本身不可弥补的巨大损失,而且还给各生产流程操作增加很多麻烦。在碳含量很低(0.05%-0.07%)条件下停止吹炼时,氧化度的影响如此之大,以致会把锰的最终含量定在极窄范围内,实际上已很少再与铁水原始锰含量相关。在这种条件下,尽管铁水原始锰含量达0.5%-1.2%,但钢的最终锰含量实际上都一样(0.07%-0.11%)。因此在当代转炉炼钢工艺条件下(各炉次都有过吹操作),没必要在烧结混合料中使用含锰原料来提高铁水原始锰含量,更合理的作法是冶炼低锰铁。同时为节约低锰铁在转炉炼钢中脱氧的用量,研究直接采用锰矿石的效果具有重要意义。对众多炉次进行工业平衡计算所得工艺指标的对比表明,冶炼铁水不添加锰矿石,而在转炉炼钢中添加锰矿石,与用含锰1.13%的铁水炼钢,这两种炼钢法相比,前者每吨生铁可节省锰矿石15.3kg.此外,还可减少锰铁1.3kg/t钢、石灰5kg/t,氧气2.17m3/t的耗量,并可大大缩短吹炼时间。铁水中硅、锰含量低及无需脱硫,这些条件会改变造渣机理及动力特性,因为这时石灰消耗下降,渣量减少,渣碱度及氧化度增高。在这样的条件下,渣的精炼功能只限于铁水脱磷。这样就能在转炉冶炼本身中多次利用渣,使渣具有很高的精炼能力。根据这一原则开发出转炉炼钢新工艺,即在转炉炼钢本身中多次(3-5次)利用后期渣(循环造渣)。采用这样的工艺可降低石灰消耗及渣中铁损。及早造就高碱度氧化渣,及使硅、锰含量低可提供钢水深脱磷所需的强劲动力。

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氧枪的结构及性能在很大程度上决定着氧气炼钢的效果。特别是对于顶吹氧气转炉炼钢过程,氧枪起着主导全局的作用。它支配着氧气射流与熔池的接触面积、氧气射流的穿透深度、熔池的搅拌状态、元素的氧化程度、熔池的升温速度、渣中氧化铁含量等重要工艺因素,因而对化渣、喷溅、杂质的去除、转炉炼钢终点控制以及各项炼钢技术经济指标都起着重要作用。氧枪由喷头、枪身和枪尾三部分构成。喷头由工业纯铜制造,是氧枪的最重要的部分。是几种喷头的结构,a、b、c为氧气转炉用喷头,高压氧(0.6~1.0MPa)由内管供入,在喷头处分流进入若干个先收缩后扩张的拉瓦尔型喷嘴,一般中小转炉采用3个喷嘴,称为三孔喷头,大炉子(100t以上)用4~6个喷嘴。为了使炼钢产生的CO气在炉内燃烧成CO2(二次燃烧)的比例增大,需应用双流喷头或分流喷头。双流喷头有利于主氧流和副氧流比值的调节,但要在枪身处增加一层副氧流道。平炉和电弧炉所用喷头,氧气沿内管和中管间的空隙流入,喷嘴为直圆筒形,但孔数较多,而且和中心线的夹角也大得多。枪身为3根(双流氧枪为4根)同心的无缝钢管,下端连接喷头,上端和枪尾相连。枪尾包括供氧、进水和排水支管及连接法兰和密封胶圈,通过枪尾和车间的氧气管网和高压水管网相连接。

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钢坯夹钳主要由吊梁、连杆、自动闭锁装置、同步器、钳臂、支板和钳牙七部分组成。吊梁吊梁是与天车钩相连的部件,有吊环卸扣式联接、吊索具式联接和吊耳式联接三种结构。吊环卸扣式联接吊轴,使吊具的受力情况改善,同时也避免了装卸钢坯时的脱钩现象,降低了夹具本身的高度,有利于低矮的场所使用。吊索具式联接吊轴,使夹具的受力较好,但吊具自身的高度大,需在高大的场所使用,在挂吊钩时需用人工进行辅助挂钩。吊耳式联接吊轴,可由吊车司机直接挂钩, 但在吊装作业时需使吊具着地,并下放吊钩直至不受力为止,这样,易导致吊车钩脱钩。连杆连杆是吊梁和钳臂的连接件。自动闭锁装置自动闭锁装置有手动抬杆式、(自动)双钩式、(自动)单钩式、(自动)转锁式等形式。自动闭锁装置是实现钢坯夹具自动开闭的机构。 其动作不需要任何外来动力源,靠夹具自身的重力实现夹具的自动开闭。起闭机构的加油润滑:必须定期(2~3天)加润滑油(或机油),然后上下动作几次,直至润滑完全。严禁加过量的润滑脂润滑!同步器同步器是保证夹具各钳臂同步动作的装置。钳臂钳臂是夹具的主要增力部件,通过它把钢坯夹起。支板支板是钢坯夹具的支撑件。支板支在钢坯的上表面以保证钢坯夹具的启闭机构顺利动作。钳牙钳牙有销轴联接式、燕尾联接式和槽形插接式等结构。钳牙是与钢坯直接接触的主要零件, 决定着钢坯夹具夹持钢坯的可靠性。

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