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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。郴州優質三川制作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。郴州優質三川制作它包括 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。
從國內外氧氣轉爐煉鋼科技創新的發展趨勢來看,以下幾個方面值得重點關注。3.1、節能環保技術的發展鋼鐵生產的技術進步必須與環境協調發展。重點研發各種工藝條件下優化“負能煉鋼”的工藝與裝備技術,必須采用各種綜合節能技術,實現“負能煉鋼”。雖然轉爐煉鋼是當代鋼鐵生產中耗能最少,且是唯一可以實現總能耗為“負值”的工序,但進一步降低工序能耗和物耗,更加高效地實現能源轉換和回收,更加有效地利用二次能源,開發低溫余熱回收利用新途徑等許多問題還要進行深入研究和優化。主要思路有:1)流程優化應成為煉鋼廠進一步節能的重點流程優化主要體現在緊湊、高效、自控三個方面。流程功能的解析、優化重組,實現轉爐煉鋼生產的緊湊化,即工序時間的最小化、銜接最優化,這是最有效的節能措施;高效化是轉爐煉鋼節能的重要措施;自動化是轉爐煉鋼節能的重要保證2)優化節能技術提高煉鋼能源轉換效率煙氣能量的高效轉換及回收利用;連鑄坯熱送熱裝是銜接煉鋼、軋鋼兩大工序的重要節能措施;爐渣余熱回收和利用;冷卻水余熱回收利用技術是轉爐煉鋼廠進一步提高能源轉換與利用效率的難題。3)進一步挖掘煉鋼工序的節能潛力加大全過程保溫措施是轉爐鋼廠節能的重要基礎;以穩定的工藝操作,實現全廠低溫制度的運行,有效地節能降耗;在全鋼鐵企業能源高效轉換利用和構建能量流網絡以及優化的總體思路下,研究轉爐煉鋼廠進一步節能降耗的新措施。
汽化冷卻是采用軟化水以汽化的方式(充分利用了水汽化潛熱大的優點)冷卻鋼鐵冶金設備并吸收大量的熱量從而產生蒸汽的裝置。其工作過程是,高溫煙氣通過汽化器(汽化煙道壁面),煙氣與汽化器存在著較大的溫差,發生熱傳遞, 高溫煙氣將自身的熱量傳遞給受熱面,同時自身溫度降低。受熱面另一側蒸發管中的水吸收煙氣熱量部分被蒸發,并在蒸發管內形成了汽水混合物。由于水蒸氣的密度相對與水較小,在壓強的作用下蒸氣在蒸發管內上升,通過上升管最終進入汽包,經過汽水分離,水蒸氣從汽包引出進入蓄熱器存儲,最后送入蒸汽管網供生產生活使用。同時水下降到蒸發管底部重新進入到汽化器的下聯箱內,補充的水供給蒸發管內繼續蒸發使用。如此反復循環,不斷冷卻高溫煙氣,產生蒸氣。優點(1)采用水冷卻時,一般用工業水,由于其硬度較高,所以管道易結垢, 結垢后傳熱系數變小,影響傳熱效果,同時使部分管道發生過熱燒壞。當采用汽化冷卻時,一般用軟水可以避免結垢,從而可延長水冷管的使用壽命,減小檢修的工作量。(2)用工業水冷卻時,冷卻水全部排放掉,其帶走的熱量全部流失,未得到回收利用,采用汽冷方式,不但達到冷卻了煙氣的目的,而且可以產生蒸氣回收大量熱能供生產、生活方面使用,如果蒸氣質量較好甚至可以用來發電, 極大的降低了煉鋼成本,有效的降低了能耗。同時也是貫徹治理三廢,綜合利用這一政策的部分措施。(3)從經濟的角度來看,汽化冷卻省水省電,綜合投資費用較少,而且返本較水冷快。
鋼鐵行業的生產有三個流程,即高爐轉爐流程、電爐流程、特種熔煉。高爐、轉爐流程稱為長流程,生產的鋼稱為轉爐鋼,它是以鐵礦(590, -14.50, -2.40%)石和焦炭(1872, -37.50, -1.96%)為主要原料冶煉成鐵水,再由轉爐冶煉成鋼;電爐流程稱為短流程,生產的鋼稱為電爐鋼,它以廢鋼為主要原料冶煉成鋼。1工藝技術的比較分析轉爐流程和電爐流程是鋼鐵冶金行業兩個主要流程,其在煉鋼方面的主要差別在于:1) 所用主要鋼鐵料不同。轉爐煉鋼主要以鐵水為主要原料,還有一般15%左右的廢鋼,近一年多時間,由于廢鋼價格低,噸鋼利潤較高為轉爐煉鋼用高比例的廢鋼消耗提供了條件,廢鋼消耗比例大幅提高,有的甚至高達40%,但存在轉爐內熱量不足的問題,解決轉爐內熱量問題是提高廢鋼比的關鍵;電爐煉鋼主要以廢鋼為主要原料,還有鐵水(生鐵)、直接還原鐵,脫碳粒鐵、碳化鐵及復合金屬料等廢鋼替代品。2) 主要能源不同。轉爐煉鋼主要是鐵水的物理熱和化學熱;電弧爐煉主要是電弧的物理熱,廢鋼預熱的物理熱、加鐵水帶來的部分物理熱和化學熱。3) 主要操作目標不同。轉爐煉鋼是在給定的時間內完成脫碳、脫磷及溫度控制的冶金操作,實現成份(碳、磷)及溫度的命中;電爐煉鋼是在全廢鋼的條件下,在給定的時間內完成廢鋼的升溫、熔化和過熱等,加鐵水等廢鋼替代品的情況下,也有部分脫碳的要求。另外電弧爐煉鋼可分別控制成分和溫度。4) 工藝技術進步的方向不同。轉爐煉鋼主要是通過包括提高供氧強度的高效吹煉技術、碳及溫度中率的全自動化吹煉技術、不倒爐出鋼的快速出鋼技術、采用爐外處理和鐵水預處理減輕轉爐冶金負荷等措施,實現轉爐生產高效化;通過接近平衡的冶煉工藝、高效脫磷工藝、出鋼擋渣技術,實現產品的潔凈化,通過少渣冶煉與爐渣返回、使用合金元素熔融還原(Cr、Mn)礦、干法除塵用水減量化,煤氣余熱回收等技術,實現低成本及負能煉鋼。電爐煉鋼主要是通過強化供能(包括強化供電和輔助能源),采用“環境友好型” 廢鋼預熱系統預熱廢鋼和加鐵水工藝,增加物理熱和化學熱;采用不開爐蓋及出鋼時仍能通電的連續冶煉技術,有效地減少非通電時間;50%左右或更高的大留鋼量平熔池冶煉技術,減少冶煉過程電弧輻射對耐火材料的損害;降低電極消耗。以上技術的應用,縮短冶煉周期,實現高效化生產,降低噸鋼能耗。5) 冶金質量方面的差異。鋼中的殘余元素(Cu、Ni、Mo、As、Sb、Bi、Sn)不同,電弧爐煉鋼由于廢鋼多次循環使用,造成鋼中殘余元素含量高;鋼中氮含量不同,電弧爐煉鋼由于電弧區空氣電離增氮及原料中氮含量高,造成鋼中氮含量高。
鋼包車是煉鋼廠運送鋼包用的運行速度可自由控制的電動平車。鋼包車是電動平車的一種,煉鋼廠運送鋼包用的電動平車。由于鋼水、鋼渣等溫度過高,為避免出現燒傷,好平車廠家專門為此設計了一種電動平車。其動力由電機提供,電機為耐高溫防爆電機。優點1、可遙控操作,避免出現高溫灼傷。2、在軌道上運行,運行平穩,最大程度避免鋼水濺出。3、運行速度可自由控制。
1、高溫熔融物爆炸(1)鋼水、鐵水、鋼渣以及煉鋼爐爐底的熔渣都是高溫熔融物,與水接觸就會發生爆炸。當1 kg水完全變成蒸汽后,其體積要增大約1500倍,破壞力極大。(2)煉鋼爐、鋼水罐、鐵水罐、中間罐、渣罐漏鋼、漏渣及傾翻時發生爆炸;往潮濕的鋼水罐、鐵水罐、中間罐、渣罐中盛裝鋼水、鐵水、液渣時發生爆炸;向有潮濕廢物及積水的罐坑、渣坑中放熱罐、放渣、翻渣時引起的爆炸;向煉鋼爐內加入潮濕料時引起的爆炸;鑄鋼系統漏鋼與潮濕地面接觸發生爆炸。2、水冷系統漏水爆炸煉鋼工藝設備多屬高溫作業,故水冷系統較多,如轉爐煙罩、爐口水冷系統、RH水冷系統、連鑄機結晶器的水冷系統等,易發的故障是水冷系統泄漏、與高溫液體易發生爆炸的危險煉鋼廠因為熔融物遇水爆炸的情況主要有:轉爐氧槍,轉爐的煙罩,連鑄機的結晶器的高、中壓冷卻水大漏,穿透熔融物而爆炸;煉鋼爐、精煉爐、連鑄結晶器的水冷件因為回水堵塞,造成繼續受熱而引起爆炸。