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株洲專業轉爐爐體中段制作

2019-11-02
株洲專業轉爐爐體中段制作

謂轉爐煉鋼所,就是將鐵水、廢鋼等煉成具有所要求化學成分的鋼,并使其具有一定的物理化學性能和力學性能。目前轉爐煉鋼是世界上最主要的煉鋼生產方法。(a)筒球形;(b)錐球形;(c)截錐形轉爐的形狀主要有筒球型、錐球型和截錐型。轉爐煉鋼(1)筒球型:熔池形狀由一個球缺體和一個圓筒體組成。它的優點是爐型形狀簡單,砌筑方便,爐殼制造容易。熔池內型比較接近金屬液循環流動的軌跡,在熔池直徑足夠大時,能保證在較大的供氧強度下吹煉而噴濺最小,也能保證有足夠的熔池深度,使爐襯有較高的壽命。大型轉爐多采用這種爐型。(2)錐球型:熔池由一個錐臺體和一個球缺體組成。這種爐型與同容量的筒球型轉爐相比,若熔池深度相同則熔池面積比筒球型大,有利于冶金反應的進行。同時,隨著爐襯的侵蝕熔池變化較小,對煉鋼操作有利。歐洲生鐵含磷量相對偏高的國家,較多采用此種爐型。我國2080噸的轉爐多采用錐球型,對筒球型與錐球型的適用性,看法尚不一致。有人認為錐球型適用于大轉爐(奧地利),有人卻認為適用于小轉爐(蘇聯)。但世界上已有的大型轉爐多采用筒球型。(3)截錐型:熔池為上大下小的圓錐臺。其特點是構造簡單且平底熔池便于修砌。這種爐型基本上能滿足煉鋼反應的要求,適用于小型轉爐。我國30噸以下的轉爐多用這種爐型。國外轉爐容量普遍較大,故極少采用此種形式。

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鼓入空氣或工業純氧,使氧氣與液態鐵水中的碳、硅、錳等元素氧化,以調整鋼水的化學成分,并利用氧化時產生的熱量來煉鋼的設備。鼓入空氣的轉爐,因煉出的鋼質量差,已較少應用。圖2為轉爐的外形及其配套機械。煉鋼所需的造渣劑可從爐頂料倉卸下,經稱量后通過密封料倉和流槽加入轉爐內。整個轉爐爐體由圓環形托圈支承,托圈兩端的軸由軸承支承。托圈軸與傳動機構聯接后能使爐體繞軸線作360°回轉,以適應轉爐加料、出鋼、出渣等工藝要求。轉爐傳動機構的結構形式有落地式、半懸掛式或全懸掛的多點嚙合式等,以全懸掛的多點嚙合式較為普遍。為了提高轉爐爐座利用率,轉爐爐體也可做成更換式的。為了防止環境污染和節約能源,在冶煉時從轉爐爐口逸出的、含有較多煙塵和大量CO高溫爐氣,經余熱利用煙道生產蒸汽,又經過能回收CO和降低煙氣含塵量的除塵系統,使煙氣符合排放標準。轉爐依氧氣噴口在爐體的位置不同可分為頂吹、底吹和側吹幾種,但側吹轉爐應用較少。氧氣頂吹轉爐在爐口插入水冷氧槍(噴口)供工業純氧,并以超音速氣流噴入熔池進行攪拌和反應。頂吹轉爐的容量已達400噸,并有更大型的轉爐正在籌建中。底吹轉爐的噴口設置在爐底,噴口數目可根據工藝要求而定。  噴口型式有透氣(或毛細管式)耐火磚和同心套管式兩種。為延長同心套管式噴口壽命,套管之間的環縫可噴入碳氫化合物作為冷卻介質,噴口也可在噴入氧氣流時帶入粉狀造渣劑提前化渣去除硫、磷。底吹轉爐較適用于高磷鐵水的冶煉。在頂吹轉爐上結合底吹轉爐的優點,將部分氧氣或惰性氣體從爐底噴入,便成為頂底復合吹煉的轉爐,效果較好。為了適應氧化轉爐快速操作和環境保護的要求,現代轉爐還配有相應的裝料、出鋼、出渣、渣處理、煙氣凈化、污水處理和綜合利用等配套設備,同時也采用計算機控制,以提高生產的經濟效益。

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轉爐自動化,工業自動化生產工藝。典型的氧氣轉爐自動化系統由過程控制計算機、微型計算機和各種自動檢測儀表、電子稱量裝置等部分組成。按設備配置和工藝流程分為供氧系統,主、副原料系統,副槍系統,煤氣回收系統,成分分析系統和計算機測控系統。有些大型的轉爐自動化系統除了有轉爐本身的控制系統外,還包括有鐵水預處理系統、鋼水脫氣處理系統和鑄錠控制系統等。氧氣轉爐冶煉周期短、產量高、反應復雜,但用人工控制鋼水終點溫度和含碳量的命中率不高,精度也較差。為了充分發揮氧氣轉爐快速冶煉的優越性,提高產量和質量,降低能耗和原料消耗,需要完善的自動化系統對它進行控制。供氧系統編輯在轉爐吹煉中,供氧系統主要用于控制吹氧量和氧槍位置(即氧槍與鋼水液面的距離),完成以下功能: ①測量氧氣壓力、流量、氧耗量、氧純度等參數,并對氧流量進行閉環控制。②測量氧槍冷卻水溫度、壓力和流量。③采用電子邏輯或微型機控制裝置在吹煉不同階段改變氧槍位置,其定位精度為±10毫米。主、副原料系統編輯轉爐主原料(鐵水和廢鋼)和副原料(石灰、白云石、礦石、螢石、鐵皮等)的稱重誤差和成分誤差,直接影響煉鋼終點命中率和鋼的質量。這個統用以保證主、副原料的準確稱量。它包括 3個部分。①電子秤:用以對鐵水、廢鋼、鐵合金和鋼水進行稱重,并能自動去皮;②副原料稱重和上料控制:當高位料倉中的副原料用光時,可自動地將地下料倉的副原料送入高位料倉,它采用料位檢測器檢出料倉料位信號,用皮帶秤稱重,用電子邏輯或微型機控制上料;③副原料自動配料控制:根據人工設定和計算機設定的副原料的配比,入爐副原料由料斗秤稱量后自動按量裝入。副槍系統編輯吹煉過程中用于測量鋼水溫度和含碳量的檢測裝置,主要包括兩個部分。①測溫定碳裝置:它由測溫定碳和測液面復合探頭、溫度和碳變送器、微型機和陰極射線管顯示器等組成。測試時,副槍將探頭插入鋼水內測溫、取樣,測出的溫度和含碳量信號經微型機處理后,在顯示器上顯示并傳送到過程計算機。②副槍順序控制裝置:它由探頭、電子邏輯線路或微型機構成。副槍系統自動給出所需的探頭,自動裝探頭,檢查探頭是否接通,然后自動快速下槍,移動到變速點時則由快速改成慢速,當移動到測試點時便準確停車,定位精度為±10毫米。待取樣完成后,快速提升,到變速點時改為慢速提升,到達最高點時則自動停車。待定碳信號出現后,則自動拔掉舊探頭。煤氣回收系統編輯用以保證煤氣回收正常運行,它由各種變送器、分析儀和微型機組成。首先進行爐口微壓差(±50帕)測量和自動控制,爐中微壓差經變送器變成標準電信號后,由調節器控制煤氣管道的閘板閥,使爐口保持正壓,防止吸入空氣。其次進行煤氣中CO、O2含量的分析和CO回收的自動控制,采用紅外線CO分析儀、磁氧分析儀(精度為±1%)或質譜儀分析CO、O2含量,用可編程序控制器來控制煤氣回收的操作。最后進行煤氣流量測量。所用方法是先在廢氣管道中取出差壓信號,然后再用差壓變送器將此信號變為電信號進行測量。成分分析系統編輯用直讀光譜儀或 X熒光分析儀來分析鐵水和鋼水的成分。 X熒光還能分析礦石、爐渣的成分。專用計算機對分析值進行處理后將結果打印出來,并將它們傳送到過程控制計算機,為控制作準備。鋼水中的溶氧量則用氧化鋯定氧探頭測出。

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 我國“負能煉鋼”技術的迅速發展得益于以下三方面:   一是煉鋼工藝結構的優化。隨著國內新建100噸以上大、中型轉爐的增多,配備了煤氣、蒸汽回收與余熱發電等設施,為“負能煉鋼”打下設備基礎;二是“負能煉鋼”工藝不斷完善,多數鋼廠已掌握“負能煉鋼”的基本工藝;三是2005年,國家統計局將電力折算系數調整為電熱當量值(即1kWh=0.1229kg)替換原來沿用的電煤耗等價值(即1kWh=0.404kg)。煉鋼能耗統計值降低,利于實現“負能煉鋼”。重點企業轉爐煤氣噸鋼回收量由2010年的平均81m3/t提高到2014年的106m3/t。近幾年,我國轉爐蒸汽回收量有很大提高,但蒸汽回收量和壓力差別較大;先進的回收量已達到100kg/t以上、壓力可達2.5-4MPa,用于鋼水真空處理、發電或并入蒸汽管網。   1.5、轉爐使用壽命進一步提高   爐齡是轉爐煉鋼的重要技術指標,提高爐齡在降低生產成本的同時,也提高了轉爐生產效率。濺渣護爐的基本原理是利用高速氮氣將成分調整后的剩余爐渣噴濺在爐襯表面,形成濺渣層。濺渣層抑制了爐襯表層的氧化,減輕了高溫爐渣對磚表面的沖刷侵蝕。采用濺渣護爐工藝后,當爐襯殘磚厚度侵蝕至500mm左右時,爐壁冷卻與爐內鋼渣對爐襯的導熱基本實現了動態平衡。此時,爐襯與濺渣層的結合層很難被進一步熔損。在濺渣條件下爐襯基本為“零熔損”,即隨爐齡增加,爐襯厚度基本保持不變。國內鋼廠據此研發出了長壽轉爐生產工藝,進而使轉爐爐齡達到30000爐以上,爐役期和產鋼量同步增長,耐火材料消耗和噸鋼成本也相應降低。

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轉爐煉鋼工藝各項指標取決于鐵水的化學成分,而對鐵水的主要要求是含硫量低(低于0.03%),相應要求較高含硅(0.7%-0.9%)及具有優化造渣所需的錳量(0.8%-1.0%)。株洲專業轉爐爐體中段制作煉鐵煉鋼各階段脫硫過程理化規律及動力特性分析表明,在動力方面,在鐵水中比在鋼水中更容易保證脫硫反應,因為在含碳量較高及氧化度較低條件下硫具有更高的活性。然而在高爐煉鐵當中很難脫硫,因為在高爐一系列復雜的氧化—還原反應中,深脫硫的各種熱動力條件的能量不可避免地會增高硅含量并因此導致石灰及焦炭消耗的增加及產量的下降。因此,生產低硫鐵需周密策劃工藝,采用含硫最少的爐料及制備高堿度混成渣。在轉爐吹煉中脫硫也無效果,因為鋼渣系中達不到平衡狀態,渣與鋼間的硫分配系數因熔池氧化度高及碳含量低,僅為2-7。如此低的硫分配系數使得難以在轉爐冶煉中實現深脫硫,并導致煉鋼生產在技術及經濟上的巨大消耗。無論是在高爐煉鐵,還是在轉爐煉鋼當中都保證不了金屬有效脫硫所需的熱動力條件,因此進行高爐煉鐵及轉爐煉鋼過程中的深脫硫研究,在技術及經濟上都是不可取的。而合理的作法是將脫硫過程從高爐及轉爐中分離出來。這就可簡化燒結—高爐—轉爐生產流程降低生產成本。將脫硫從高爐及轉爐中分離出來,使高爐爐外脫硫成為設計大型聯合鋼廠和重要工藝環節,轉爐爐體中段株洲專業制作在冶煉低硅鐵的同時不必再為保證轉爐中的精煉進行代價很高的高爐爐外脫硅。鐵水原始硅含量低還可降低錳含量。在氧氣轉爐煉鋼中錳的作用非常重要,它決定著及早造渣所需的條件并對出鋼前終點鋼水氧化度起調節作用,長期實踐證明,需設法使鐵水中錳保持0.8%-1.0%的水平,因而在燒結混合料中必需補充錳,而這就提高了成本。燒結—高爐—轉爐各流程錳平衡分析表明,上述錳在高爐里還原、然后在轉爐里氧化導致錳原料及錳本身不可彌補的巨大損失,而且還給各生產流程操作增加很多麻煩。在碳含量很低(0.05%-0.07%)條件下停止吹煉時,氧化度的影響如此之大,以致會把錳的最終含量定在極窄范圍內,實際上已很少再與鐵水原始錳含量相關。在這種條件下,盡管鐵水原始錳含量達0.5%-1.2%,但鋼的最終錳含量實際上都一樣(0.07%-0.11%)。因此在當代轉爐煉鋼工藝條件下(各爐次都有過吹操作),沒必要在燒結混合料中使用含錳原料來提高鐵水原始錳含量,更合理的作法是冶煉低錳鐵。同時為節約低錳鐵在轉爐煉鋼中脫氧的用量,研究直接采用錳礦石的效果具有重要意義。對眾多爐次進行工業平衡計算所得工藝指標的對比表明,冶煉鐵水不添加錳礦石,而在轉爐煉鋼中添加錳礦石,與用含錳1.13%的鐵水煉鋼,這兩種煉鋼法相比,前者每噸生鐵可節省錳礦石15.3kg.此外,還可減少錳鐵1.3kg/t鋼、石灰5kg/t,氧氣2.17m3/t的耗量,并可大大縮短吹煉時間。鐵水中硅、錳含量低及無需脫硫,這些條件會改變造渣機理及動力特性,因為這時石灰消耗下降,渣量減少,渣堿度及氧化度增高。在這樣的條件下,渣的精煉功能只限于鐵水脫磷。這樣就能在轉爐冶煉本身中多次利用渣,使渣具有很高的精煉能力。根據這一原則開發出轉爐煉鋼新工藝,即在轉爐煉鋼本身中多次(3-5次)利用后期渣(循環造渣)。采用這樣的工藝可降低石灰消耗及渣中鐵損。及早造就高堿度氧化渣,及使硅、錳含量低可提供鋼水深脫磷所需的強勁動力。

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記者從昆明海關了解到,今年1月至6月,昆明海關監管中老鐵路建設物資出口共9.76萬噸、貨值達3.92億元,比上年同期分別增長2.4%和12.1%。出口的主要貨物為建筑用料、鋼材、機械設備、電氣設備、工程車輛等。當前,中老鐵路建設持續推進,磨憨口岸作為中國通向老撾的重要國家級陸路口岸成為中老鐵路建設物資出口的關鍵樞紐。為保障中老鐵路建設順利進行,昆明海關設置了中老鐵路項目綠色通關通道。海關實施全年365天通關制度,通過預約加班的形式,快速驗放中老鐵路建設物資。高峰擁堵時段,采取場外監管模式,解決企業通關需求。另外,昆明海關通過召開座談會、實地調研,深入企業聽訴求、送政策、解疑難,引導企業用好用足國家促進“一帶一路”建設的有關政策。同時,深化與老撾磨丁海關的交流合作,推動建立“一帶一路”海關聯絡機制,并加強與相關部門的溝通協作,為中老鐵路建設物資運輸營造便利的“大通關”環境。(記者 劉子語)?

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