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高爐內型特征是:矮胖爐型,減少爐腹角和爐身角,加大死鐵層深度;高爐有效容積為3200㎡;采用立式大構架結構,框架柱間距18m×18m;爐體框架平臺由一層爐頂平臺、一層爐底平臺和五層爐身平臺組成,各平臺之間設有雙向走梯。高爐本體是整個煉鐵系統最主要設備,發生事故頻率高,事故類型多,在實際生產中為危險重點控制對象。其主要危險有害因素如下:(1)火災、爆炸采集者退散a.開氧氣者在氧氣閥門附近抽煙或周圍有人動火,可能發生火災。b.風口、渣口及水套,密封性不好,引起煤氣泄漏,在有火星、火源的情況下,可能發生火災、爆炸事故。c.在停電斷水情況下,由于事故供水不及時,致使爐內溫度過高,發生爐體開裂,引起火災。d.爐頂壓力過高又無法控制,可能導致,爐體爆炸,并引起火災。e.高爐停吹氧氣,可能造成火災、爆炸事故。f.在高爐休風、檢修、停電、停水情況下,由于誤操作,可能發生火災爆炸事故。
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。
鋼坯夾鉗主要由吊梁、連桿、自動閉鎖裝置、同步器、鉗臂、支板和鉗牙七部分組成。吊梁吊梁是與天車鉤相連的部件,有吊環卸扣式聯接、吊索具式聯接和吊耳式聯接三種結構。吊環卸扣式聯接吊軸,使吊具的受力情況改善,同時也避免了裝卸鋼坯時的脫鉤現象,降低了夾具本身的高度,有利于低矮的場所使用。吊索具式聯接吊軸,使夾具的受力較好,但吊具自身的高度大,需在高大的場所使用,在掛吊鉤時需用人工進行輔助掛鉤。吊耳式聯接吊軸,可由吊車司機直接掛鉤, 但在吊裝作業時需使吊具著地,并下放吊鉤直至不受力為止,這樣,易導致吊車鉤脫鉤。連桿連桿是吊梁和鉗臂的連接件。自動閉鎖裝置自動閉鎖裝置有手動抬桿式、(自動)雙鉤式、(自動)單鉤式、(自動)轉鎖式等形式。自動閉鎖裝置是實現鋼坯夾具自動開閉的機構。 其動作不需要任何外來動力源,靠夾具自身的重力實現夾具的自動開閉。起閉機構的加油潤滑:必須定期(2~3天)加潤滑油(或機油),然后上下動作幾次,直至潤滑完全。嚴禁加過量的潤滑脂潤滑!同步器同步器是保證夾具各鉗臂同步動作的裝置。鉗臂鉗臂是夾具的主要增力部件,通過它把鋼坯夾起。支板支板是鋼坯夾具的支撐件。支板支在鋼坯的上表面以保證鋼坯夾具的啟閉機構順利動作。鉗牙鉗牙有銷軸聯接式、燕尾聯接式和槽形插接式等結構。鉗牙是與鋼坯直接接觸的主要零件, 決定著鋼坯夾具夾持鋼坯的可靠性。
一個轉爐有兩個氧槍系統:工作氧槍和備用氧槍轉爐爐體施工,這樣可以在工作氧槍損毀時立即換上備用氧槍,不致造成冶煉中斷。損壞的氧槍拆除后更換轉爐及其氧槍系統使得氧另一新氧槍備用。轉爐爐體包括爐殼、耳軸和托圈、軸承座等金屬結構及傾動機構。爐殼由鋼板焊成,內襯砌有堿性耐火材料。各國由于資源不同,所用耐火材料也不同。主要有含Mg較高的白云石磚和高純度、高密度、高強度的鎂碳磚。托圈起著支撐爐體、傳遞傾動力矩的作用。托圈斷面呈矩形,中間焊有直立的帶孔筋板,以增加托圈的剛度。轉爐托圈兩側設有耳軸,耳軸支撐在軸承上,由齒輪帶動,經托圈使爐體傾動。長治優質轉爐爐體施工傾動機構是使爐體能傾動的機械設備,以便進行兌鐵水、加廢鋼、取樣、出鋼和倒渣等工藝操作。傾動機構應能使爐體正反旋轉3600°轉爐爐型指爐殼砌襯后所形成的轉爐內膛輪廓。最上端稱為爐口,然后由上到下分為爐帽、爐身和爐底三段。爐帽有正口式和偏口式兩種,正口式爐帽為軸心對稱的截錐形,這樣可使兌鐵水和出鋼分在兩側進行,有利于爐襯均勻受侵蝕,故大多數轉爐都采用正口式爐帽。爐身為直圓筒形,爐底為球缺形。是不同噸位的轉爐爐型比較示意圖。決定轉爐爐型的基本參數是爐容比和高寬比。爐容比是指爐型空間所有容積和金屬料裝入量之比,一般接近1m3/t鋼水的密度是7t/m3。這樣,爐子內只有1/7為鋼水所占據,其余6/7都是空的,保留這樣大的空間是為了容納泡沫渣(見轉爐泡沫渣),避免噴濺。但過大的爐容比增加設備投資。高寬比是指爐型總高度和爐身直徑的比。早期增加轉爐容量時降低高寬比,即爐子向矮胖方向發展。但這使得兩個耳軸距離加大,并導致耳軸中心線彎曲度增大,所以特別大的爐子高寬比又趨向增加。根據高寬比和爐容量即可確定熔池深度和熔池面積。。