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新乡优质混铁炉施工

2021-04-15
新乡优质混铁炉施工

钢、铁一般都采用高温冶金方法冶炼。钢铁冶炼机械包括炼铁的高炉及其配套机械、炼钢的平炉和转炉、电弧炉、炉外精炼设备、铸锭设备以及冶金车辆等。高炉及其配套机械 将铁矿石或人造富矿连续炼成生铁的鼓风竖炉称为高炉。它的外形像一个坚式的圆筒,由耐火材料及金属壳体组成,为高炉及其配套机械的布置。原料从贮矿槽经称量后由高炉机械的料斗或带式输送机送到炉顶,分批均匀地置入炉内。经热风炉预热的空气由风口鼓入炉内,使燃料燃烧加热炉料并使之分解和还原,从而得到生铁。铁水从出铁口放出,经铁水沟和流嘴进入铁水罐中,运往钢厂或由铸铁机铸成铁块。从炉顶导出的煤气,经煤气净化系统处理后可作为燃料。为强化冶炼,除采用外燃式热风炉提高风温、加大风量或采用综合鼓风(包括喷吹燃料、富氧鼓风和脱湿鼓风)外,提高炉顶压力也能增加产量和降低焦碳消耗。新建的高炉广泛采用钟阀密封式或无料钟式高压炉顶。采用无料钟式高压炉顶后,炉顶高度和重量均可相应降低一半左右。高炉容积也达5500米3左右(日产生铁1万余吨)。高炉生产的大型化、连续化,要求有较高的机械化和自动化程度,须采用开、堵出铁口机和换风口机等配套高炉机械。炼钢平炉按结构形式可分为倾动式和固定式两种。倾动式平炉因熔炼室可前后倾动,具有操作灵活和分罐出钢的特点,但结构较复杂,故一般均采用固定式平炉。固定式平炉的特点与倾动式平炉相反。平炉熔炼范围一般为100~650吨。20世纪70年代开始采用埋入式氧枪,加大供氧强度,缩短了冶炼时间.炼钢转炉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。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。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。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。电弧炉利用电能通过石墨制的电极与金属炉料之间产生电弧所生成的热量进行熔化炉料。电弧炉由炉体、传动装置、供电系统和控制设备等组成。炉体结构依装料形式不同,可分为炉身开出式、炉盖旋转式和炉盖开出式几种。为了出钢方便,整个炉体可作前后倾动。电极的夹持和升降机构安装在炉体的侧面,为了调整电弧长度,升降机构能自动调节。为了提高钢的质量,常在炉底下部装设电磁搅拌器,使钢流按需要方向流动。电弧炉容量一般为10~360吨。为了提高生产能力和缩短熔炼时间,电弧炉正向超高功率方向发展。炉外精炼为提高钢液质量,可将炼钢炉初炼的钢液在炼钢炉外精炼。炉外精炼有真空脱气、钢包精炼、喷射冶金等方法。① 真空脱气:利用气相压力降低而使钢中溶解的气体析出。真空脱气有座包脱气法、滴流脱气法、提升除气(D-H)法、循环除气(R-H)法等。提升除气法和循环除气法应用较为普遍。提升除气法 是靠真空室和钢水罐的垂直往复相对运动,使钢液分批进入负压 66.6~133帕的真空室处理,小批量的钢液吞吐过程即为除气搅拌过程,处理容量约为钢水罐容量的1/12~1/6。提升除气法的真空室顶部装有电热装置,可减少钢液的温度降。在处理后期,可通过特殊的合金料罐加入铁合金。循环除气法 是将真空室下端的二根管子插入钢液中进行,先在左侧的上升管内导入少量氩气或其他惰性气体。气体经钢液高温加热而产生热膨胀,不断膨胀的向上流动的气体使钢液上升进入真空室而溅成微粒,从而获得充分除气,除气后的钢液沿右侧下降管流回钢水罐,使钢液在罐内充分搅拌。经循环除气后的钢液纯度高,温度和成分也较均匀。真空室可容钢量约为1~2吨。整个设备支承在平行的四联杆机构上,能在不同容量的钢水罐上工作。② 钢包精炼:将钢液电弧加热、真空脱气、吹氩或电磁搅拌、合金化、脱硫等多种工艺均移入钢包内进行的精炼方法。③ 喷射冶金:将粉状精炼剂,合金剂以流态化状态吹入钢液内部的精炼方法。主要设备有喷粉罐和可升降的喷枪架等。铸锭设备将钢液铸成坯锭的设备。铸锭分为钢锭模铸锭和连续铸锭两种工艺。连续铸锭能提高钢材成材率,降低能耗,简化传统的钢锭模铸锭的准备和脱模等工序,为钢铁工业的生产连续化创造条件。图7为连续铸锭的工艺流程和设备。设备的主要结构型式有立式、立弯式、弧式和水平式等,以弧式应用较为广泛。热状态下设备变形和防止漏钢是设备制造和操作中的关键环节。为了加快处理漏钢事故,关键设备应能迅速整体吊装更换。连续铸锭的发展趋向是:提高浇铸速度和设备利用率,快速变换结晶器的断面尺寸,用计算机控制提高连续浇铸能力等。有色金属的火法冶炼机械在高温条件下利用燃烧或电产生的热能,将矿石或精矿中的金属分离并提炼出来的机械。表列出主要的有色金属冶炼设备及其特点。此外尚有感应电炉、电弧炉、真空自耗电炉、电子束熔炼炉、等离子熔炼炉等,以及类似于电化学设备的电解熔炼槽和熔盐电解槽等。

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转炉自动化,工业自动化生产工艺。典型的氧气转炉自动化系统由过程控制计算机、微型计算机和各种自动检测仪表、电子称量装置等部分组成。按设备配置和工艺流程分为供氧系统,主、副原料系统,副枪系统,煤气回收系统,成分分析系统和计算机测控系统。有些大型的转炉自动化系统除了有转炉本身的控制系统外,还包括有铁水预处理系统、钢水脱气处理系统和铸锭控制系统等。氧气转炉冶炼周期短、产量高、反应复杂,但用人工控制钢水终点温度和含碳量的命中率不高,精度也较差。为了充分发挥氧气转炉快速冶炼的优越性,提高产量和质量,降低能耗和原料消耗,需要完善的自动化系统对它进行控制。供氧系统编辑在转炉吹炼中,供氧系统主要用于控制吹氧量和氧枪位置(即氧枪与钢水液面的距离),完成以下功能: ①测量氧气压力、流量、氧耗量、氧纯度等参数,并对氧流量进行闭环控制。②测量氧枪冷却水温度、压力和流量。③采用电子逻辑或微型机控制装置在吹炼不同阶段改变氧枪位置,其定位精度为±10毫米。主、副原料系统编辑转炉主原料(铁水和废钢)和副原料(石灰、白云石、矿石、萤石、铁皮等)的称重误差和成分误差,直接影响炼钢终点命中率和钢的质量。这个统用以保证主、副原料的准确称量。它包括 3个部分。①电子秤:用以对铁水、废钢、铁合金和钢水进行称重,并能自动去皮;②副原料称重和上料控制:当高位料仓中的副原料用光时,可自动地将地下料仓的副原料送入高位料仓,它采用料位检测器检出料仓料位信号,用皮带秤称重,用电子逻辑或微型机控制上料;③副原料自动配料控制:根据人工设定和计算机设定的副原料的配比,入炉副原料由料斗秤称量后自动按量装入。副枪系统编辑吹炼过程中用于测量钢水温度和含碳量的检测装置,主要包括两个部分。①测温定碳装置:它由测温定碳和测液面复合探头、温度和碳变送器、微型机和阴极射线管显示器等组成。测试时,副枪将探头插入钢水内测温、取样,测出的温度和含碳量信号经微型机处理后,在显示器上显示并传送到过程计算机。②副枪顺序控制装置:它由探头、电子逻辑线路或微型机构成。副枪系统自动给出所需的探头,自动装探头,检查探头是否接通,然后自动快速下枪,移动到变速点时则由快速改成慢速,当移动到测试点时便准确停车,定位精度为±10毫米。待取样完成后,快速提升,到变速点时改为慢速提升,到达最高点时则自动停车。待定碳信号出现后,则自动拔掉旧探头。煤气回收系统编辑用以保证煤气回收正常运行,它由各种变送器、分析仪和微型机组成。首先进行炉口微压差(±50帕)测量和自动控制,炉中微压差经变送器变成标准电信号后,由调节器控制煤气管道的闸板阀,使炉口保持正压,防止吸入空气。其次进行煤气中CO、O2含量的分析和CO回收的自动控制,采用红外线CO分析仪、磁氧分析仪(精度为±1%)或质谱仪分析CO、O2含量,用可编程序控制器来控制煤气回收的操作。最后进行煤气流量测量。所用方法是先在废气管道中取出差压信号,然后再用差压变送器将此信号变为电信号进行测量。成分分析系统编辑用直读光谱仪或 X荧光分析仪来分析铁水和钢水的成分。 X荧光还能分析矿石、炉渣的成分。专用计算机对分析值进行处理后将结果打印出来,并将它们传送到过程控制计算机,为控制作准备。钢水中的溶氧量则用氧化锆定氧探头测出。

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钢铁是工业上最常用才材料。新乡优质混铁炉施工俗话说,百炼成钢,也有一本书名为《钢铁是怎样炼成的》描述其主人公经历的坎坷历程,也间接反应了钢铁炼制过程的困难。那么,钢铁究竟是怎样炼成的呢?钢铁炼制用的原料是废铁或铁矿石,废铁是回收得到的,而铁矿石来自大自然,不同原料炼制方法也不一样,但大体需要经过的历程都基本相似。电炉(或高炉)炼钢,这过程是把废铁或铁矿石化成钢水,以便后续加工。转炉炼钢,这过程是把电炉(或高炉)炼钢得到的钢水提纯新乡优质混铁炉施工,去除杂质,得到较为纯净的钢水。精炼炉炼钢,这过程是调节钢水成分,加入其它金属或非金属元素,保证钢材质量。连铸机浇铸钢坯,通过上述过程炼制出来的钢水,浇入铸模冷却凝固后即得到钢坯,现代工业上大规模生产钢铁一般使用连铸机,可连续浇注钢水,不断输出钢坯,此时就已经完成了炼钢过程了。得到的钢坯根据其用途经过轧制、拉拔或机加工,得到各种形状的钢材,这时的钢材就是市场上常用的钢铁原材料了

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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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 摘要相比较电炉而言,近十年来,我国转炉炼钢生产流程工艺与装备技术的进步幅度是明显的。而未来,这种生产流程结构不尽合理的现象亦会逐步改变。近年来,我国转炉钢产量占粗钢总产量的比例日益增强,2003年我国转炉钢比为82.4%,到2013年这一比例已增至93%,而近十年来,世界转炉钢与电炉钢比例基本保持在7:3的平均水平,我国与之相比转炉钢比过高。未来我国这种钢铁生产流程结构不尽合理的现象会随着我国资源条件、市场需求变化和绿色低碳环境的需求而逐步改变。相比较而言,近十年来,我国转炉生产流程工艺与装备技术的进步幅度更加明显。1、转炉炼钢技术发展现状目前,转炉炼钢仍是世界上最主要的炼钢方法,其钢产量占世界钢总产量的65%以上。由于我国废钢资源短缺,电力缺乏,电价偏高,因此电炉钢的产量增长受到一定程度的制约,而随着生铁资源的充裕也给转炉钢产量的增长提供了良好条件。因此,转炉钢产量近年来获得了快速增长。2905年我国转炉钢产量为3.14亿吨,到2013年提高到7.65亿吨。随着转炉钢产量的增加,转炉炼钢生产工艺技术也得到迅速发展。转炉炼钢技术进步主要体现在以下几个方面。1.1、转炉装备日趋大型化2001年我国100吨以上大型转炉只有30座,产能为3602万吨。至2013年增长到345座,产能超过5.08亿吨,13年间大型转炉的生产能力增长了14倍。其中300吨转炉从3座增加到11座,产能从678万吨增长到2759万吨以上。从数量上来看,我国现有转炉中以100-199吨的转炉数量最多,而200吨及以上的转炉数量最少,我国仍然保有一定数量的30吨以下的转炉。因此,淘汰落后产能任务艰巨。目前,我国100吨及以上转炉的产能约占全部转炉产能的67.5%。随着淘汰落后产能力度的加大,我国转炉将进一步朝着大型化方向发展。1.2、转炉生产工艺进一步优化提高钢材洁净度是21世纪钢材质量发展的重大技术方向。为提高钢材质量且扩大冶炼钢种,我国大、中型转炉炼钢厂都相继增建了铁水脱硫装置和二次精炼装置。近年来新建的转炉炼钢厂大多配置了铁水脱硫装置,并根据冶炼钢种的要求配置了相应的炉外精炼装置,一般多采用LF精炼,有些转炉炼钢厂还配置了Ⅵ)精炼装置,从而为高附加值钢种的生产提供了有利条件。我国自主设计建设的京唐企业300吨转炉采用了国际上最先进的脱磷炉与脱碳炉分工、联合生产的工艺,京唐企业是国际上最早采用这一先进工艺的300吨转炉大型炼钢厂。经过近两年的技术攻关,脱磷炉生产周期28min,脱碳炉32min;单炉班产炉数从7-8炉次提高至16炉次,转炉生产效率提高1倍,出钢温度平均降低20℃。铁水“三脱”预处理比例达到90%;月平均转炉终点[P]为0.006%,P+S]为150×10-6;和炉外精炼相匹配可稳定生产[P+S50×10-6的高洁净钢。石灰总消耗量从传统流程的50kg/t,下降到24.3kg/t,炼钢总渣量由110kg/t下降到的47kg/t,钢铁料消耗降低9.lkg/t,比传统转炉炼钢成本降低37.39元/t钢,标志着我国大型转炉炼钢技术已接近国际领先水平。

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有观点认为,由于标准比较高,不排除一些企业知难而退,如果企业的规模效益不足以覆盖改造的投入,可能退出市场,这在一定程度上意味着钢铁行业的重新洗牌。我国炼钢技术的巨大变革离不开技术创新。几十年来,我国钢铁工业始终遵循引进、消化、再创新的科技发展方针大力开展炼钢工艺技术创新,通过引进国外先进生产设备,消化吸取国外先进生产经验,逐步建立起新的技术理念,并结合国内实际情况和各钢厂的具体实践进行再创新。一是溅渣护炉与长寿复吹工艺。溅渣护炉是美国发明的一项重大工艺技术,将转炉炉龄从2000炉提高到10000炉以上。我国是全世界最早引进该项先进技术的国家,并在全国范围内大量推广。国内学者首先研究证明不同炼钢产品和生产工艺所形成的溅渣层及与炉衬相结合的机理完全不同,由此提出低碳高FeO高MgO炉渣(美国发明)和高碳低FeO高碱度炉渣两种溅渣工艺,分别适合于低碳钢和中高碳钢冶炼,完善并发展了溅渣护炉工艺;进一步优化大中小各类转炉的溅渣操作,解决了炉膛变形和炉口大量粘渣的技术难题。我国自主研发了利用溅渣护炉形成透气性蘑菇头保护复吹转炉底部喷嘴的工艺技术,解决了复吹转炉底部喷嘴寿命无法与溅渣后转炉寿命同步的世界性难题。通过这些技术创新,我国转炉炉龄普遍超过10000炉,最高达到30000炉,底吹喷嘴寿命基本与溅渣后转炉寿命同步,整个炉役期内终点钢水[C]·[O]在0.0023%~0.0027%波动。

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