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阜新定制转炉炉体上段制作

2021-05-01
阜新定制转炉炉体上段制作

炼钢厂设计的依据是甲方或厂家提出的经政府有关部门核准的设计项目建议书,它可能是整个钢铁企业设计内容的一部分,也可能是单独的一个炼钢厂。此外,对于炼钢厂中部分设施,如炼钢炉炉体设备、连铸机等单项工程,也可单独设计。另外,炼钢厂设计的依据,除了项目建议书外,有一些依据需由相邻专业提供,例如对于转炉全连铸钢厂设计来说,主要包括:(1)炼钢的生产规模,要注明一期和二期,或者是否要留有未来发展的余地。(2)产品的品种,包括钢种和产品尺寸形式(此项可由轧钢专业按总任务书转提)。(3)铁水成分,包括铁水中C、Si、Mn、P、S等元素的含量,以及V、Ti、Nb等微量元素的含量(此项可由炼铁专业按总任务书转提)。(4)氧气转炉设备的容量和座数(委托单项转炉设计时要说明,做全车间设计时可作指定;如果转炉是在现有厂房内的改造项目,则尚需提供转炉周围的厂房尺寸和图纸)。(5)连铸机浇铸的各种连铸坯断面尺寸、单机的生产能力、要求的连铸机流数和台数、要求的连铸机类型(如弧形多点矫直,立弯弧形多点矫直等)和基本半径。如果连铸机是在现有厂房内增建或改建项目,则需提供连铸机周围的厂房尺寸和图纸。【地区(6)对于转炉设备全连铸炼钢厂整体设计,需提供到达车间的基本原料(石灰、萤石、富铁矿、氧化铁皮等)的成分和粒度,废钢(尤其是外供废钢)的类型和品质,可供应的各种能源的状况,可供耐火材料(主要是炉衬材料)的类型和品质等,并且提出这些物品的运输方式。(7)对于转炉全连铸炼钢厂整体设计,甲方或厂家的有关具体要求,如采用新技术的水平,已有配套辅助设备的利用,投资的使用和限定,要求选用的有关配套设备如混铁车容量和炉外精炼的类型等,以及该地区的有关风俗习惯等。(8)我国现有的有关工业建设和生产的法律、制度和规定等,尤其是关于钢材的质量品种标准、环境保护法、能源政策、劳动保护法及冶金建设的规定等,必须严格遵守和认真实行

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2)转炉炼钢原料质量有待提高。我国转炉炼钢用石灰的含硫量比较高,许多钢厂达0.06%甚至更高,这不仅影响转炉钢的性能,而且冶炼过程中产生的二氧化硫对环境也会造成严重污染。3)我国转炉炼钢自动化控制水平,特别是动态控制水平需要进一步提升。目前,欧洲大部分钢铁企业转炉炼钢生产都实现了快速出钢,即大部分炉次终点不倒炉、不取样而直接出钢。国内企业的控制水平与先进指标还有一定差距。4)我国转炉炼钢技术发展不平衡。无论是自动炼钢水平、同样炉龄复吹条件下的碳氧积水平、煤气蒸汽回收量、对精炼工艺掌握的深度还是供氧强度与冶炼周期等主要技术经济指标,先进与落后的钢厂差距较大。5)我国转炉炼钢终点钢水氧含量普遍偏高,这大大增加了高品质钢冶炼的难度。高效率低成本的转炉脱[Si]和[P]工艺还未能全面推广。我国先进企业全新流程在原料消耗与生产效率上与国外先进企业还有一定差距。今后,我国钢铁企业还要进一步增强环保意识,进一步做好炼钢节水、节能和生态环境保护等工作。

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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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 1、高温熔融物爆炸(1)钢水、铁水、钢渣以及炼钢炉炉底的熔渣都是高温熔融物,与水接触就会发生爆炸。当1 kg水完全变成蒸汽后,其体积要增大约1500倍,破坏力极大。(2)炼钢炉、钢水罐、铁水罐、中间罐、渣罐漏钢、漏渣及倾翻时发生爆炸;往潮湿的钢水罐、铁水罐、中间罐、渣罐中盛装钢水、铁水、液渣时发生爆炸;向有潮湿废物及积水的罐坑、渣坑中放热罐、放渣、翻渣时引起的爆炸;向炼钢炉内加入潮湿料时引起的爆炸;铸钢系统漏钢与潮湿地面接触发生爆炸。2、水冷系统漏水爆炸炼钢工艺设备多属高温作业,故水冷系统较多,如转炉烟罩、炉口水冷系统、RH水冷系统、连铸机结晶器的水冷系统等,易发的故障是水冷系统泄漏、与高温液体易发生爆炸的危险炼钢厂因为熔融物遇水爆炸的情况主要有:转炉氧枪,转炉的烟罩,连铸机的结晶器的高、中压冷却水大漏,穿透熔融物而爆炸;炼钢炉、精炼炉、连铸结晶器的水冷件因为回水堵塞,造成继续受热而引起爆炸。

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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。阜新定制转炉炉体上段制作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。阜新定制转炉炉体上段制作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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