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鋼水包結(jié)構(gòu)特點:結(jié)構(gòu)形式有塞桿式及滑動水口式,龍門架配有脫勾式及軸承式兩種,其中塞桿式鋼包的升降機(jī)構(gòu)中置有滑桿間隙消除機(jī)構(gòu),以保證多次使用后,塞桿中心與水口中心的一致性。使用維護(hù)1、按圖中參考尺寸砌耐火磚,磚縫用耐火泥嵌封。2、使用前應(yīng)仔細(xì)檢查各聯(lián)結(jié)部位是否牢固,各受力部位有無裂紋及松動現(xiàn)象,傳動部位是否靈活可靠,在明確澆包沒有任何損傷后,嚴(yán)格按操作規(guī)程使用。3、塞桿式鋼水包應(yīng)調(diào)節(jié)煞鐵螺栓,進(jìn)行對中調(diào)試。滑動水口式鋼水包應(yīng)調(diào)節(jié)水口螺栓,使兩滑動面接觸良好。4、脫鉤式龍門架應(yīng)在起吊時檢查兩吊勾是否處于工作狀態(tài)。5、承接鋼水起吊前,應(yīng)將大卡板鎖定,使用時應(yīng)注意各部分是否處于正常狀態(tài),如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停機(jī)檢修。6、各傳動機(jī)構(gòu)、滑動部位應(yīng)保證潤滑良好,經(jīng)常注油潤滑。7、澆包大修期 2 年,其工作時間不超過 5500 小時,同進(jìn)在大修期內(nèi)應(yīng)該常檢查各機(jī)件的磨損情況。
我國“負(fù)能煉鋼”技術(shù)的迅速發(fā)展得益于以下三方面: 一是煉鋼工藝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。隨著國內(nèi)新建100噸以上大、中型轉(zhuǎn)爐的增多,配備了煤氣、蒸汽回收與余熱發(fā)電等設(shè)施,為“負(fù)能煉鋼”打下設(shè)備基礎(chǔ);二是“負(fù)能煉鋼”工藝不斷完善,多數(shù)鋼廠已掌握“負(fù)能煉鋼”的基本工藝;三是2005年,國家統(tǒng)計局將電力折算系數(shù)調(diào)整為電熱當(dāng)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(tǒng)計值降低,利于實現(xiàn)“負(fù)能煉鋼”。重點企業(yè)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jìn)的回收量已達(dá)到100kg/t以上、壓力可達(dá)2.5-4MPa,用于鋼水真空處理、發(fā)電或并入蒸汽管網(wǎng)。 1.5、轉(zhuǎn)爐使用壽命進(jìn)一步提高 爐齡是轉(zhuǎn)爐煉鋼的重要技術(shù)指標(biāo),提高爐齡在降低生產(chǎn)成本的同時,也提高了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率。濺渣護(hù)爐的基本原理是利用高速氮氣將成分調(diào)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(hù)爐工藝后,當(dāng)爐襯殘磚厚度侵蝕至500mm左右時,爐壁冷卻與爐內(nèi)鋼渣對爐襯的導(dǎo)熱基本實現(xiàn)了動態(tài)平衡。此時,爐襯與濺渣層的結(jié)合層很難被進(jìn)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(nèi)鋼廠據(jù)此研發(fā)出了長壽轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝,進(jìn)而使轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)到30000爐以上,爐役期和產(chǎn)鋼量同步增長,耐火材料消耗和噸鋼成本也相應(yīng)降低。
煉鋼是指控制碳含量(一般小于2%),消除P、S、O、N等有害元素,保留或增加Si、Mn、Ni、Cr等有益元素并調(diào)整元素之間的比例,獲得最佳性能。把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內(nèi)按一定工藝熔煉,即得到鋼。鋼的產(chǎn)品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼,一般是指軋制成各種鋼材的鋼。鋼屬于黑色金屬但鋼不完全等于黑色金屬。煉鋼過程編輯加料加料:向電爐或轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水或廢鋼等原材料的操作,是煉鋼操作的第一步。造渣:調(diào)整鋼、鐵生產(chǎn)中熔渣成分、堿度和粘度及其反應(yīng)能力的操作。目的是通過鋼鐵高爐出渣:電弧爐煉鋼時根據(jù)不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所采取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。熔池攪拌:向金屬熔池供應(yīng)能量,使金屬液和熔渣產(chǎn)生運(yùn)動,以改善冶金反應(yīng)的動力學(xué)條件。熔池攪拌可藉助于氣體、機(jī)械、電磁感應(yīng)等方法來實現(xiàn)。渣——金屬反應(yīng)煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和堿度的熔渣,能夠向金屬液面中傳遞足夠的氧,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,并使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小脫磷減少鋼液中含磷量的化學(xué)反應(yīng)。磷是鋼中有害雜質(zhì)之一。含磷較多的鋼,在室溫或更低的溫度下使用時,容易脆裂,稱為“冷脆”。鋼中含碳越高,磷引起的脆性越嚴(yán)重。一般普通鋼中規(guī)定含磷量不超過 0.045%,優(yōu)質(zhì)鋼要求含磷更少。生鐵中的磷,主要來自鐵礦石中的磷酸鹽。氧化磷和氧化鐵的熱力學(xué)穩(wěn)定性相近。在高爐的還原條件下,爐料中的磷幾乎全部被還原并溶入鐵水。如選礦不能除去磷的化合物,脫磷就只能在(高)爐外或堿性煉鋼爐中進(jìn)行。鐵中脫磷問題的認(rèn)識和解決,在鋼鐵生產(chǎn)發(fā)展史上具有特殊的重要意義。鋼的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)開始于1856年貝塞麥(H.Bessemer)發(fā)明的酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法。但酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼不能脫磷;而含磷低的鐵礦石又很少,嚴(yán)重地阻礙了鋼生產(chǎn)的發(fā)展。1879年托馬斯(S.Thomas)發(fā)明了能處理高磷鐵水的堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法,堿性爐渣的脫磷原理接著被推廣到平爐煉鋼中去,使大量含磷鐵礦石得以用于生產(chǎn)鋼鐵,對現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的發(fā)展作出了重大的貢獻(xiàn)。堿性渣的脫磷作用 脫磷反應(yīng)是在爐渣與含磷鐵水的界面上進(jìn)行的。鋼液中的磷 和氧結(jié)合成氣態(tài)P2O5的反應(yīng) 。電爐底吹:通過置于爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據(jù)工藝要求吹入爐內(nèi)熔池以達(dá)到加速熔化,促進(jìn)冶金反應(yīng)過程的目的。采用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。并能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質(zhì)量,降低成本,提高生產(chǎn)率。熔化期:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐鋼花伴我煉鋼忙料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務(wù)是盡快將爐料熔化及升溫,并造好熔化期的爐渣。
從國內(nèi)外氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼科技創(chuàng)新的發(fā)展趨勢來看,以下幾個方面值得重點關(guān)注。3.1、節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步必須與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。重點研發(fā)各種工藝條件下優(yōu)化“負(fù)能煉鋼”的工藝與裝備技術(shù),必須采用各種綜合節(jié)能技術(shù),實現(xiàn)“負(fù)能煉鋼”。雖然轉(zhuǎn)爐煉鋼是當(dāng)代鋼鐵生產(chǎn)中耗能最少,且是唯一可以實現(xiàn)總能耗為“負(fù)值”的工序,但進(jìn)一步降低工序能耗和物耗,更加高效地實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和回收,更加有效地利用二次能源,開發(fā)低溫余熱回收利用新途徑等許多問題還要進(jìn)行深入研究和優(yōu)化。主要思路有:1)流程優(yōu)化應(yīng)成為煉鋼廠進(jìn)一步節(jié)能的重點流程優(yōu)化主要體現(xiàn)在緊湊、高效、自控三個方面。流程功能的解析、優(yōu)化重組,實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的緊湊化,即工序時間的最小化、銜接最優(yōu)化,這是最有效的節(jié)能措施;高效化是轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能的重要措施;自動化是轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能的重要保證2)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)提高煉鋼能源轉(zhuǎn)換效率煙氣能量的高效轉(zhuǎn)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(jié)能措施;爐渣余熱回收和利用;冷卻水余熱回收利用技術(shù)是轉(zhuǎn)爐煉鋼廠進(jìn)一步提高能源轉(zhuǎn)換與利用效率的難題。3)進(jìn)一步挖掘煉鋼工序的節(jié)能潛力加大全過程保溫措施是轉(zhuǎn)爐鋼廠節(jié)能的重要基礎(chǔ);以穩(wěn)定的工藝操作,實現(xiàn)全廠低溫制度的運(yùn)行,有效地節(jié)能降耗;在全鋼鐵企業(yè)能源高效轉(zhuǎn)換利用和構(gòu)建能量流網(wǎng)絡(luò)以及優(yōu)化的總體思路下,研究轉(zhuǎn)爐煉鋼廠進(jìn)一步節(jié)能降耗的新措施。
轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝各項指標(biāo)取決于鐵水的化學(xué)成分,而對鐵水的主要要求是含硫量低(低于0.03%),相應(yīng)要求較高含硅(0.7%-0.9%)及具有優(yōu)化造渣所需的錳量(0.8%-1.0%)。盤錦專業(yè)轉(zhuǎn)爐成套工程施工煉鐵煉鋼各階段脫硫過程理化規(guī)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(yīng),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(dāng)中很難脫硫,因為在高爐一系列復(fù)雜的氧化—還原反應(yīng)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(dǎo)致石灰及焦炭消耗的增加及產(chǎn)量的下降。因此,生產(chǎn)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(zhuǎn)爐吹煉中脫硫也無效果,因為鋼渣系中達(dá)不到平衡狀態(tài),渣與鋼間的硫分配系數(shù)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(shù)使得難以在轉(zhuǎn)爐冶煉中實現(xiàn)深脫硫,并導(dǎo)致煉鋼生產(chǎn)在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的巨大消耗。無論是在高爐煉鐵,還是在轉(zhuǎn)爐煉鋼當(dāng)中都保證不了金屬有效脫硫所需的熱動力條件,因此進(jìn)行高爐煉鐵及轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的深脫硫研究,在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上都是不可取的。而合理的作法是將脫硫過程從高爐及轉(zhuǎn)爐中分離出來。這就可簡化燒結(jié)—高爐—轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)流程降低生產(chǎn)成本。將脫硫從高爐及轉(zhuǎn)爐中分離出來,使高爐爐外脫硫成為設(shè)計大型聯(lián)合鋼廠和重要工藝環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)爐成套工程盤錦專業(yè)施工在冶煉低硅鐵的同時不必再為保證轉(zhuǎn)爐中的精煉進(jìn)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(zhuǎn)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(diào)節(jié)作用,長期實踐證明,需設(shè)法使鐵水中錳保持0.8%-1.0%的水平,因而在燒結(jié)混合料中必需補(bǔ)充錳,而這就提高了成本。燒結(jié)—高爐—轉(zhuǎn)爐各流程錳平衡分析表明,上述錳在高爐里還原、然后在轉(zhuǎn)爐里氧化導(dǎo)致錳原料及錳本身不可彌補(bǔ)的巨大損失,而且還給各生產(chǎn)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(nèi),實際上已很少再與鐵水原始錳含量相關(guān)。在這種條件下,盡管鐵水原始錳含量達(dá)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(dāng)代轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝條件下(各爐次都有過吹操作),沒必要在燒結(jié)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(jié)約低錳鐵在轉(zhuǎn)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(jìn)行工業(yè)平衡計算所得工藝指標(biāo)的對比表明,冶煉鐵水不添加錳礦石,而在轉(zhuǎn)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(jié)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(jī)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(zhuǎn)爐冶煉本身中多次利用渣,使渣具有很高的精煉能力。根據(jù)這一原則開發(fā)出轉(zhuǎn)爐煉鋼新工藝,即在轉(zhuǎn)爐煉鋼本身中多次(3-5次)利用后期渣(循環(huán)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(qiáng)勁動力。