




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
PAGEPAGE1煉鋼(轉爐)安全操作規程第一篇:煉鋼(轉爐)安全操作規程煉鋼(轉爐)安全操作規程1、嚴格執行廠、車間安全規程及各項安全管理制度。進入現場前必須按規定穿戴各種勞保用品。2、起動操作各種設備前,首先確認設備必須完好、安全裝置齊全、聯鎖系統靈敏,不準用潮濕的導電物體操作電氣設備。3、渣罐、鋼包內有水潮濕不準使用,嚴禁向鋼包或渣罐內扔潮濕物品或廢舊棄物品。4、冶煉時嚴禁進入爐下工作,特殊情況進入時,必須采取可靠的安全措施。5、更換鋼水車、渣罐車時,必須斷電,并做到按規定使用吊具。6、使用地輪(索引)拉鋼水車時,地輪到鋼水車鋼絲繩三角區內嚴禁站人,并指定專人指揮。7、轉爐兌鐵、加廢鋼、拉碳搖爐時,所有人員要站在爐子側面安全位置,不準任何人從本爐座前方穿過。8、不準使用已達報廢標準的渣罐。9、使用吊具時,首先檢查吊具必須完好,并做到專屬專用,不準使用鋼絲繩吊運紅熱金屬,不準使用中碳鋼以上及鑄鋼做別棍。10、鋼水車、渣罐車、過跨車、合金小車等車輛禁止乘人。轉爐爐長崗位安全操作規程1、上崗前必須穿戴好勞保用品。2、嚴禁封點煉鋼。3、凡有下列情況之一不準冶煉或停止冶煉:a)煙道罩群漏水成流或爐樓下有積水。b)罩群、氧槍傳動鋼絲繩、保護繩磨損達到報廢標準。c)氧槍氧氣膠管漏氣,高壓水膠管漏水,槍身漏水或噴頭漏水。d)轉爐與氧槍罩群一次風機一文水電氣聯鎖失靈。e)氧槍孔、加料三角槽口氮封壓力低于規定數值。f)氧氣調節閥失靈,氧氣切斷閥漏氣。g)冷卻水或氧氣測量系統有故障。4、爐內有液態渣或強氧化渣時嚴禁兌鐵。5、拉碳提槍時,必須檢查槍頭、槍身及爐口無異常,確認無誤后方可指揮搖爐工搖爐,如有異常嚴禁動爐。6、拉碳搖爐或因故提槍再次吹煉前,爐長負責喊開爐前人員,以免發生噴濺傷人。7、罩群、氧槍傳動系統有人工作,不得兌鐵。8、脫氧合金化過程,若有異常,爐長要指揮周圍人員躲避到安全位置。9、出完鋼后爐長要檢查爐襯侵蝕情況,防止漏鋼沖刷水冷圈造成爐內進水。10、爐下清理前,必須將煙道罩群內的浮渣及爐皮、爐嘴、護爐板兩側墻板的浮渣打干凈,確認無誤后方可作業。11、爐下有人時嚴禁指揮搖爐。12、清理鋼水車、渣罐車時,必須先切斷電流、設專人監護,方可進行操作。13、嚴禁執行檢修牌、操作牌制度。14、負責整個爐前組安全工作的組織和實施。轉爐—助手崗位安全操作規程1、上崗前必須穿戴好勞保用品。2、必須嚴格執行檢修牌和操作牌制度。3、吹煉過程中氧槍失靈,應用事故提槍裝置緊急提槍,嚴禁吹煉。4、爐內因其他因素進水,嚴禁動爐并通知爐長停止吹煉。5、處理煙道罩群、氧槍傳動等系統故障和測液面時,必須將氧氣切斷閥關死,防止突然放氧。6、需要調試氧氣流量時,必須通知爐前,待喊開氧槍孔周圍人員方可進行,防止發生意外傷害。7、操作人員不得擅自修改各種工藝參數。轉爐二助手(搖爐工)崗位安全操作規程1、上崗前必須按規定穿戴好勞動保護用品。2、爐內有液態渣或強氧化渣嚴禁兌鐵。3、凡爐內、鋼包內、渣罐內進水,不準使用,待確認水蒸發或處理好后,喊開爐前人員,方可緩慢搖爐。4、罩群氧槍提升強度不夠,不準搖爐。5、水冷爐嘴固定拉筋斷裂開焊造成爐臂活動,應立即停爐處理,防止出鋼時爐嘴突然掉下放炮傷人。6、兌鐵、開新爐、補爐第一爐爐渣必須喊開爐前人員,緩慢搖爐。發現異常立即搖正爐體。7、爐下有人時禁止搖爐出鋼倒渣,以防鋼渣飛濺傷人。8、出鋼液面距鋼包口最低位置不小于150mm,保證凈容。9、開鋼包車時,注意檢查軌道兩旁情況,保證軌道無雜物、無人員通過。轉爐爐前工安全操作規程1、上崗前必須穿戴好勞動保護用品。2、兌鐵加廢鋼吹煉時,嚴禁在操作區域內停留。3、鐵水包未到兌鐵位置,不準掛小鉤。4、測溫取樣時必須待爐內平穩無異常后,方可進行操作并注意站位。5、樣勺內剩余鋼水要緩慢倒在樣杯旁,禁止亂磕亂扔。6、擋渣時,要在搖爐到適合位置進行,補爐第一爐、新爐第一爐嚴禁擋渣。7、使用行車時,手勢要清晰準確,吊物要確認吊牢放穩。8、吊具使用前要檢查,不合格不準使用。9、送檢時上下樓梯平臺要扶穩。10、測液面,清理氧槍氮封口鋼渣,換槍移槍處理料倉時注意站位,防止跌落,并注意平臺,防止有懸浮物掉下傷人。轉爐爐下工安全操作規程1、上崗前必須按規定穿戴好勞動保護用品。2、進入工作區域作業時,必須了解區域狀況后,方能作業。3、轉爐在兌鐵、加廢鋼、拉碳出鋼倒渣搖爐時嚴禁進入爐下區域。4、爐下清理時,必須搖正爐體,降下罩群,清渣本著先上后下,不準多層作業原則,身體不允許暴露在斜護板外面工作,并有專人監護。5、更換渣罐時,身體站在安全位置,開動渣罐車。6、開渣罐車時要確保軌道上無行人雜物,渣罐時確認放穩。7、使用吊具時先檢查吊具,不合格不準使用。8、倒(潑)渣時,首先確認渣場上有無積水,無積水或場地不潮濕時,方可倒渣。高位工安全操作規程1、上崗前必須按規定穿戴好勞保用品。2、開機前應對設備安全裝置進行檢查,有缺陷不得開機。3、不得用濕手和其他物品觸摸電氣開關。4、工作時要對周圍環境確認,注意腳下、料倉口、上下樓梯扶穩踏牢。5、高位工作時,必須攜帶煤氣報警儀,防止煤氣中毒。6、設備運行時應站在安全處,嚴禁用手及物件觸及轉動(移動)的部位。7、處理設備問題應停機處理,處理完畢后,要與地位操作室聯系,確認無誤方可開機。8、在聽到皮帶報警器響后,確認皮帶機周圍無人無障礙物,具備起動條件,通知低位料倉操作室啟動皮帶。9、嚴禁跨越皮帶機。低壓工安全操作規程1、上崗前按規章穿戴好勞保用品。2、嚴禁跨越皮帶機。3、不得用濕手和其他物體觸摸電氣開關。4、皮帶機起動前先響鈴1分鐘接到高位反饋后確認無誤方可開機。5、停機檢修和臨時處理故障前必須嚴格執行掛牌制度,堅持誰掛牌誰負責的原則。廢鋼工安全操作規程1、上崗前按規定穿戴好勞動保護用品。2、嚴禁將潮濕的廢鋼、油污密封容器、爆炸物、不明物體、泥沙、有色金屬等有害物體入爐,以防傷人和損害設備。3、加料時,必須注意作業區是否有人,廢鋼不得支出廢鋼斗外。4、起吊廢鋼料槽前必須確認掛穩吊牢,指揮手勢要明確,不得單掛耳軸。5、經常檢查廢鋼料槽使用情況,發現料槽耳軸有問題立即聯系維修人員維修。6、廢鋼工接班時,應對所使用的吊具進行全面檢查,如發現有問題立即通知維修人員維修,不得湊合使用。兌鐵水工安全操作規程1、上崗前按規定穿戴好勞動保護用品,嚴格按混鐵爐技術規程操作。2、3、行車必須有專人指揮,兌鐵時鐵水包位置要對準。兌鐵前指揮者先檢查鐵水車周圍,禁止有人工作或通過。4、鐵水包要經常檢查,發現鐵水包侵蝕嚴重或掉磚要及時換包,以免造成漏鐵穿包事故。5、兌鐵水應按照轉爐的裝入制度的裝入量控制,鐵水包結鐵,使鐵包嚴重傾斜應換包。6、每班檢查鐵水包尾鉤連桿使用情況,發現問題及時檢修。第二篇:轉爐煉鋼轉爐煉鋼文獻綜述內蒙古科技大學畢業設計說明書(畢業論文)摘要根據煉鋼廠設計要求及設計任務書的要求,本設計闡述了230萬噸合格鑄坯的轉爐車間的設計工藝,并且介紹了近年來國內外轉爐煉鋼的現狀和發展。本設計主要對轉爐煉鋼生產的生產規模、產品方案、工藝流程、車間組成和車間布置進行設計,并對120XX爐爐型、原料供應系統進行了詳細計算。對廠房各跨寬度,長度進行了估算。此外,對轉爐車間的一些主要的附屬設備進行了選擇并對其技術性能進行講解。隨著現代煉鋼技術的發展,新建轉爐煉鋼車間要求煉鋼過程潔凈、高效、負能耗、設備可靠等等。設計中為實現上述目標,借鑒了國內外大中型轉爐煉鋼廠的一系列先進且成熟的技術,同時參閱了大量的文獻資料。設計的煉鋼車間理論上能夠生產絕大多數鋼種,但是結合實際考慮經濟效益,主要生產重軌鋼和一部分高附加值的碳素結構鋼及合金結構鋼等,以滿足230萬噸合格鑄坯全連鑄煉鋼廠的匹配。關鍵詞:轉爐煉鋼重軌鋼冶煉II文獻綜述1.1引言21世紀鋼鐵工業的發展面臨著機遇和挑戰。根據市場預測:至20XX年發達國家鋼材消費年均增長量為0.7%;而發展中國家將達到3.8%;太平洋地區的增長為4.57%。世界鋼材市場消費量的緩慢增長,為鋼鐵工業發展,特別是太平洋地區發展中國鋼鐵工業發展提供了良好的機遇。世紀國際鋼鐵工業發展面臨的嚴峻挑戰,主要來自三個方面:(1)鋼鐵生產能力過剩,殘酷的市場競爭將使一些落后的鋼鐵廠倒閉;(2)環境保護對鋼鐵工業發展產生巨大壓力,一些污染嚴重的落后工藝將被強制淘汰;(3)世界鋼材價格呈下降趨勢。進入21世紀,面對機遇和挑戰,鋼鐵企業必須努力發展高效生產工藝,降低生產成本,提高產品質量和減輕對環境的污染,才可能立于不敗之地。[1]1.2我國轉爐煉鋼的發展及現狀1.2.1我國鋼產量作為轉爐煉鋼主要爐料的生鐵逐年增長,為轉爐煉鋼鋼產量的大幅度增長提供了良好而充裕的原料條件,與世界各主要產鋼國家相比,我國鐵鋼比較高,近年來我國生鐵產量及鐵鋼比如表1.1所示。表1.1我國生鐵產量及鐵鋼比項目20XX生鐵產量/萬t鋼產量/萬t鐵/鋼比13103.42128501.0220XX15554.25151031.02820XX16908182250.92820XX20XX1.19222340.91由于我國廢鋼資源短缺(僅20XX年進口廢鋼量已達978.693萬t),電力缺乏,電價偏高,致使電爐鋼產量的增長受到一定程度的制約;平爐被淘汰,生鐵資源的充裕,給轉爐鋼產量的增長提供了良好條件,因此轉爐鋼產量近年來獲得了快速增長。1.2.2國內轉爐鋼廠的技術經濟指標情況據統計,20XX年上半年全國重點鋼鐵企業的噸鋼綜合能耗和各工序能耗比20XX年同期均有所下降,一些鋼鐵企業的部分指標已達到或接近國際先進水平。轉爐煉鋼工序基本實現負能煉鋼,能耗-6.38kg/t,比20XX年同期降低1.96kg/t[3]。20XX上半年國內重點統計鋼鐵企業節能指標統計情況見表1.2。表1.220XX年l-6份國內重點鋼鐵企業節能指標統計數據指標綜合能耗/(kg·t)電耗/(kwh·t)水耗/(m3·t)燒結/(kg·t)球團/(kg·t)焦化/(kg·t)高爐/(kg·t)-1-1-1-1-1-1-1[2]20XX年上半年594.29465.843.4849.7728.69100.37399.96與20XX年同期相比-9.42-1.54-0.23-0.77-0.02-5.97-2.17轉爐煉鋼/(kg·t)電爐煉鋼/(kg·t)軋鋼/(kg·t)-1-1-1-6.8363.2459.55-1.96-4.41-1.451.2.3我國轉爐煉鋼的不足和改進思路(1)爐容偏小,截止20XX年,我國重點大中型鋼鐵企業中公稱容量100t以下的轉爐多達266座,占總轉爐數的70.74%,而發達國家,特別是歐洲和日本的煉鋼轉爐公稱容量一般都大于150t,最大的為400t。可見,我國煉鋼轉爐大型化還存在很大空間,必須嚴格執行產業政策,淘汰落后產能,嚴把準入門檻,進一步提高大型轉爐的比例。(2)石灰消耗高,質量差,我國轉爐生產消耗石灰40~80kg/t,波動較大,僅少數先進轉爐廠達到國外同等水平,有相當數量轉爐的石灰消耗都在65kg/t以上,除去工藝流程、技術裝備的因素外,石灰質量差是一個重要原因。有效氧化鈣和活性度低,S和P含量高,生燒或過燒嚴重,不僅增加石灰消耗,而且惡化了操作,如渣量大、鐵損高、化渣難、易噴濺等。(3)鐵水預處理和二次精煉比低,近年來,我國鐵水預處理和二次精煉技術發展很快,許多鋼廠都建設了相關設備,大部分預處理和爐外精煉設備,甚至包括RH在內的真空處理設備均可實現高度國產化。但是在實際生產中,國內鋼廠的鐵水預處理和爐外精煉比例較低,均約30%,僅寶鋼、武鋼、攀鋼、鞍鋼等少數企業鐵水預處理比例超過80%,鋼水精煉比例超過60%。鐵水“三脫”和鋼水真空精煉比例更低,各廠差異較大。而日本絕大多數鋼廠采用鐵水“三脫”,爐外精煉比例超過90%,20XX年真空精煉74.7%。中國鋼鐵工業協會、金屬學會指出,20XX年我國鐵水預處理和鋼水精煉技術的發展目標之一:鐵水預處理和鋼水精煉比均≥60%,真空精煉比達到30%。國內鋼鐵企業應重視提高預處理和二次精煉的處理能力,充分發揮已有預處理和精煉設備的潛力,這符合優化品種結構、提高鋼水質量和增強企業競爭力的要求。(4)供氧強度有待進一步提高據有關統計,我國小轉爐供氧強度平均達3.9m3/min·t,利用系數已達64.8t/t·d,大中型轉爐平均供氧強度約3.36m3/min·t,利用系數約23~34t/td。日本的轉爐鋼廠以鐵水“三脫”為前提,開發高效轉爐技術,轉爐供氧強度提高到5m3/min·t,冶煉周期20XXn,其中吹氧9min,大大提高了轉爐效率。中國鋼鐵工業協會、金屬學會提出,20XX年我國轉爐平均供氧強度發展目標是達到4~4.5m3/min·t,因此應盡快研發推廣轉爐強供氧及其相關工藝技術,提高轉爐生產能力,降低成本。(5)需加強煤氣回收,降低能耗轉爐煤氣是煉鋼過程最重要的副產品之一,回收利用好轉爐煤氣對于節能減排意義重大,轉爐鋼廠應建設并利用好煤氣凈化回收裝置。據統計,20XX年我國重點大中型鋼鐵企業轉爐煤氣回收量平均為56Nm3/t例,遠低于國際先進水平(日本平均為110Nm3/t例)。我國各企業煤氣回收水平參差不齊,大部分波動在18~100Nm/t例,只有個別企業達到國際先進水平,如武鋼三煉鋼250t轉爐最好曾回收煤氣112.33Nm3/t例。轉爐煤氣回收量受裝備水平、供氧強度、操作、原料等多種因素影響。原料條件主要指碳含量,在同等原料條件下,大轉爐可能達到的煤氣回收量比小轉爐高。對于既定轉爐來說,高供氧強度和合理的降罩操作制度是提高煤氣回收量的關鍵因素。國內轉爐煉鋼廠應逐步實現轉爐大型化,提高轉爐自動化控制水平和供氧強度,優化降罩制度以提高轉爐煤氣回收量。(6)轉爐爐齡仍有提高空間20XX年我國重點大中型鋼鐵企業轉爐平均爐襯壽命達6823爐,總體水平仍然偏低,但少數企業達到了國際領先水平,如萊鋼、武鋼、三明等,其它企業應積極學習相關經驗,提高爐襯壽命,降低耐材消耗。3.(7)轉爐控制技術落后我國除少數企業的一些大型轉爐采用動態控制外,大多數轉爐的裝備、控制水平還較低,很多轉爐鋼廠,特別是中小型轉爐,因技術、資金等方面的限制,日常生產是借助于“測溫定碳”或“爐前取樣快速分析”來進行人工經驗判定。國外發達國家的轉爐終點控制,目前已進入全自動吹煉控制階段,主要方法為煙氣分析法、副槍法或二者相結合。因地制宜地采用適合本廠具體情況的轉爐自動控制技術,提高煉鋼終點的控制精度和命中率,優化各項冶煉指標,是當前國內轉爐煉鋼生產中急需解決的問題。目前,我國的轉爐副槍系統技術已實現國產化,國內有條件的大型轉爐廠應采用副槍、動態模型控制實現自動化煉鋼;對于眾多的中小轉爐廠,由于容積規模偏小,適宜采用價格便宜、維護成本低,不用對設備、廠房大改造的煙氣分析技術[4]。1.2.4我國轉爐煉鋼的未來發展(1)市場的強勁需求隨著我國國民經濟的持續穩定發展,對鋼材市場的需求必將保持強勁的勢頭。其理由為:我國固定資產投資盡管會有調整,但投資水平仍保持不斷適量增長,特別是一些國家重點工程項目的建設,如南水北調、西氣東輸、青藏鐵路、三峽工程、奧運工程、能源戰略,以及國家實施的西部大開發和振興東北老工業基地等都將進一步促進對鋼材的大量需求;隨著人民生活的不斷改善和提高,我國的城市化建設以及人們對住房、汽車、耐用消費品等社會消費的需求不斷增長。轉爐煉鋼處于煉鐵、軋鋼的中間環節,前工序受高爐鐵水供應的制約;后工序要滿足軋鋼對品種質量的要求。由于我國高爐生產能力的逐年增長,現有軋機生產能力已大于煉鋼生產能力,廢鋼資源的短缺,電力的緊缺和電價的昂貴,從而限制了電弧爐煉鋼的發展。綜上所述,今后轉爐煉鋼仍將呈發展態勢,其鋼產量也將視市場需求與煉鐵、軋鋼同步適度增長。(2)高附加值鋼種大幅度增長一些高附加值鋼種多為低合金高強度或微合金高強度鋼種,特別是V、Nb、Ti微合金化鋼種將受到關注。今后我國汽車、造船、集裝箱、機械制造、油、氣輸送管線、電工等用鋼仍將大幅度增長,大型轉爐煉鋼廠將依靠自身的裝備優勢(配置熱連軋或寬厚板軋機),結合日新月異的冶煉工藝技術進步,努力增產這類高附加值鋼種,滿足市場需求[2]。1.3轉爐煉鋼新技術新工藝1.3.1鐵水預處理技術目前鐵水預處理技術在國外屬成熟技術,已從單一脫硫發展到脫硅、同時脫磷、脫硫。在我國一些企業爐外脫硫已成功地應用于生產,取得了顯著的經濟效益。我國長期以來,人們利用高爐和轉爐對鐵水進行脫硫處理,認為冶煉過程是脫硫的主要手段,而把爐外脫硫看成是輔助手段。我國有些企業現在仍持這種觀點,阻礙了工藝技術結構調整的進程。由于高爐脫硫是要花費代價的(高堿度、高爐溫,故焦比高),而轉爐脫硫能力有限,因而在現代鋼鐵工業中,爐外脫硫是決定鋼水最終含硫量的最經濟工藝手段。采用爐外脫硫技術:(1)鐵水含硫量可以降到超低含量,有利于轉爐冶煉優質鋼和合金鋼,有利于鋼鐵產品升級換代,生產具有高附加值的優質鋼材;(2)能保證煉鋼吃精料,降低轉爐煉鋼成本、提高生產率、節約能耗;(3)可解放高爐生產能力,減輕高爐脫硫負擔,適當降低爐渣堿度、減少渣量、降低焦比,使高爐穩產、順行;(4)可有效地提高鐵、鋼、材系統的綜合經濟效益。硫是決定連鑄坯質量的關鍵因素,鐵水爐外脫硫是目前實現全連鑄、近終形連鑄連軋和熱裝熱送新工藝的最可靠技術保障。當前,我國鋼鐵產量過剩,產品供過于求,企業只有靠不斷改善產品質量,開發新產品,降低生產成本,提高生產率,才能在激烈競爭的市場環境里立于不敗之地。因此,在我國當前發展爐外脫硫技術是脫硫反應化學冶金學合理性的必要,是鋼材市場競爭力緊迫性的必要,也是企業工藝結構調整、產品發展需求的必要[5]。(1)處理容器鐵水包脫硫處理時間短、粉劑消耗低、可以深脫硫、綜合處理成本最低。鐵水包脫硫有噴吹法和攪拌法(KR法)兩種。鐵水包噴吹法脫硫如圖1所示,鐵水包KR法脫硫如圖2所示[6]。圖1鐵水包噴吹法脫硫示意圖圖2鐵水包KR法脫硫示意圖(2)處理方法鐵水預脫硫的方法很多,主要有投擲法(將脫硫劑投入鐵水中)、噴吹法(將脫硫劑噴入鐵水中)和攪拌法(KR法),投擲法、噴吹法和KR法三種鐵水預脫硫方法指標比較見表1.3。由表1.3可見,因投擲法脫硫率低、鐵耗高、溫降大、處理效果和可控性差、污染環境較嚴重等問題而被逐漸淘汰。機械攪拌法(KR法)和噴吹法是工業應用較穩定且有發展前景的兩種方法[6]。表1.3投擲法、噴吹法和攪拌法三種鐵水預脫硫方法指標比較工藝方法脫硫率/%脫硫劑種類脫硫劑消耗/8~10(kg·t)-1投擲法60~70蘇打粉噴吹法80~90Mg系脫硫劑KR法90~95石灰0.5~2.010~12處理后鐵水最低硫0.015質量分數/%鐵耗/(kg·t-1)溫降/℃處理成本/(元·t-1)投資成本1.3.2動態控制技術轉爐所采用的動態控制技術主要有副槍動態控制和爐氣分析動態控制以及副槍+爐氣分析動態控制。(1)副槍動態控制技術副槍動態控制技術是在吹煉接近終點時(終點前2~3min),向熔池內插入副槍,檢測熔池溫度T和碳含量[C]及鋼水氧活度,并取出金屬樣。根據檢測數據,修正靜態模型的計算結果,計算命中終點所需的供氧量(或供氧時間)和冷卻劑加入量,調整2~3min的吹煉參數。副槍安裝的組合探頭不同,具備的檢測功能也不同,終點命中率也不同。(2)爐氣分析動態控制技術0.0030.00230~40-低<10<1015一般15~20XX0~3020XX高爐氣分析動態控制技術爐氣分析動態控制技術是通過連續檢測爐口逸出的爐氣成分數據,推算熔池瞬時脫碳速度和Si、Mn、Fe、P的瞬時氧化量,并對熔池物料平衡和能量平衡進行計算,求出熔池瞬時的升溫速度。它可依據前一時刻的檢測值,預報下一時刻的成分和溫度變化,同時,比較每一時刻的計算值與檢測值的誤差,不斷對結果進行校正,從而提高控制精度和命中率。目前,國外如歐洲、日本、韓國等有基于爐氣分析動態控制的應用實例較多,國內應用較少。據了解,在國內的大型轉爐中,目前只有本鋼、馬鋼一煉鋼已裝備了爐氣分析技術,攀鋼新建轉爐也將引進副槍+爐氣分析動態控制技術。(3)副槍+爐氣分析全自動吹煉控制技術爐氣分析與副槍是檢測轉爐吹煉信息的兩種手段,以達到優勢互補,目前日本和德國的做法是在大型轉爐上同時采用副槍和質譜儀檢測,計算機采集數據在線計算,將結果指令連續下達給控制系統,實現完全自動控制,吹煉結束直接出鋼[7]。1.3.3轉爐自動煉鋼控制技術轉爐自動煉鋼控制技術就是自動有效實現終點命中的一種冶煉技術。包括從主輔原料加料量的計算,降氧槍、降罩、加料、氧槍槍位過程控制、副槍測量、自動提槍拉碳等操作均由計算機自動控制[8]。圖3轉爐自動煉鋼原理示意圖1.3.4轉爐煉鋼生產節能技術(1)煤氣回收利用技術“氧氣轉爐煉鋼過程放出的能量約為0.8×106kJ/t。如轉爐煤氣回收量達到100m3/t時,并全部進行綜合利用(此煤氣熱值>8000kJ/m3),可使轉爐工序能耗下降25kgce/t;在回收煤氣過程中,靠煤氣顯熱可產生約90kg/t的蒸汽,又可實現節能30kgce/t。這樣,轉爐煉鋼就可實現負能煉鋼”存在的主要問題是:煤氣回收量少,且回收后的煤氣沒有得到充分利用。沒有除塵的轉爐煤氣只能供燒鍋爐用,如采用干法除塵,將含塵量降到10mg/m3(標態下)以下時,用途就更廣泛,可取代部分發熱值高的焦爐煤氣,實現企業綜合節能效果(2)轉爐頂底復合吹煉技術"轉爐頂底復合吹煉可實現轉爐煉鋼平穩!成渣快!噴濺少,終渣FeO含量低,金屬收得率提高1%,氧氣消耗減少8%;鋼中含Mn量升高,可節約錳鐵0.2kg/t,改善了轉爐脫S、P的條件,使鋼水溫度和成分均勻;提高轉爐爐齡10%~15%。(3)提高制氧機自動控制水平,減少氧氣放散,是降低制氧能耗的重要節能措施。(4)對鋼渣顯熱進行回收,可節能6kgce/t。(5)鐵水預處理工藝可將鐵水中的Si、P、S脫除80%,進而使轉爐冶煉時間縮短,提高生產率25%~50%,提高金屬收得率10%~15%,提高生產過程的機械化和自動化,使鋼種擴大,鋼坯質量提高。(6)高效連鑄技術是以生產高質量鑄坯為基礎,高拉速為核心,實現高連澆率和高作業率。現在一些企業已實現小方坯連鑄平均連澆55爐,拉速提高80%,作業率96%。這大大提高了連鑄的節能效果。(7)薄板坯連鑄連軋技術生產的熱軋帶鋼,比傳統的模鑄-開坯-熱連軋生產工藝要節省基建投資70%,生產成本降到50%,減少能源消耗70%,降低人工成本90%,改善了生態條件(SO2、CO2、NOX外排少,用水少,占地少)[9]。第三篇:轉爐煉鋼技術轉爐煉鋼技術09冶金(3)班吳豐一、摘要轉爐煉鋼(convertersteelmaking)是以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料,不借助外加能源,靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學反應產生熱量而在轉爐中完成煉鋼過程。轉爐按耐火材料分為酸性和堿性,按氣體吹入爐內的部位有頂吹、底吹和側吹;按氣體種類為分空氣轉爐和氧氣轉爐。堿性氣頂吹和頂底復吹轉爐由于其生產速度快、產量大,單爐產量高、成本低、投資少,為目前使用最普遍的煉鋼設備。轉氧爐主要用于生產碳鋼、合金鋼及銅和鎳的冶煉。本文系統闡述了轉爐煉鋼技術的原理以及介紹了整個的工藝流程;總結了轉爐煉鋼技術的發展歷程和世界轉爐煉鋼趨勢。二、引言早在1856年德國人貝賽麥就發明了底吹酸性轉爐煉鋼法,這種方法是近代煉鋼法的開端,它為人類生產了大量廉價鋼,促進了歐洲的工業革命。但由于此法不能去除硫和磷,因而其發展受到了限制。1879年出現了托馬斯底吹堿性轉爐煉鋼法,它使用帶有堿性爐襯的轉爐來處理高磷生鐵。雖然轉爐法可以大量生產鋼,但它對生鐵成分有著較嚴格的要求,而且一般不能多用廢鋼。隨著工業的進一步發展,廢鋼越來越多。在酸性轉爐煉鋼法發明不到十年,法國人馬丁利用蓄熱原理,在1864年創立了平爐煉鋼法,1888年出現了堿性平爐。平爐煉鋼法對原料的要求不那么嚴格,容量大,生產的品種多,所以不到20XX它就成為世界上主要的煉鋼方法,直到20XX紀50年代,在世界鋼產量中,約85%是平爐煉出來的。1952年在奧地利出現純氧頂吹轉爐,它解決了鋼中氮和其他有害雜質的含量問題,使質量接近平爐鋼,同時減少了隨廢氣(當用普通空氣吹煉時,空氣含79%無用的氮)損失的熱量,可以吹煉溫度較低的平爐生鐵,因而節省了高爐的焦炭耗量,且能使用更多的廢鋼。由于轉爐煉鋼速度快(煉一爐鋼約10min,而平爐則需7h),負能煉鋼,節約能源,故轉爐煉鋼成為當代煉鋼的主流。轉爐煉鋼(圖2)其實130年以前貝斯麥發明底吹空氣煉鋼法時,就提出了用氧氣煉鋼的設想,但受當時條件的限制沒能實現。直到20XX紀50年代初奧地利的VoestAlpine公司才將氧氣煉鋼用于工業生產,從而誕生了氧氣頂吹轉爐,亦稱LD轉爐。頂吹轉爐問世后,其發展速度非常快,到1968年出現氧氣底吹法時,全世界頂吹法產鋼能力已達2.6億噸,占絕對壟斷地位。1970年后,由于發明了用碳氫化合物保護的雙層套管式底吹氧槍而出現了底吹法,各種類型的底吹法轉爐(如OBM,Q-BOP,LSW等)在實際生產中顯示出許多優于頂吹轉爐之處,使一直居于首位的頂吹法受到挑戰和沖擊。3頂吹法的特點決定了它具有渣中含鐵高,鋼水含氧高,廢氣鐵塵損失大和冶煉超低碳鋼困難等缺點,而底吹法則在很大程度上能克服這些缺點。但由于底吹法用碳氫化合物冷卻噴嘴,鋼水含氫量偏高,需在停吹后噴吹惰性氣體進行清洗。基于以上兩種方法在冶金學上顯現出的明顯差別,故在20XX紀70年代以后,國外許多國家著手研究結合兩種方法優點的頂底復吹冶煉法。繼奧地利人Dr.Eduard等于1973年研究轉爐頂底復吹煉鋼之后,世界各國普遍開展了轉爐復吹的研究工作,出現了各種類型的復吹轉爐,到20XX紀80年代初開始正式用于生產。由于它比頂吹和底吹法都更優越,加上轉爐復吹現場改造比較容易,使之幾年時間就在全世界范圍得到普遍應用,有的國家(如日本)已基本上淘汰了單純的頂吹轉爐。傳統的轉爐煉鋼過程是將高爐來的鐵水經混鐵爐混勻后兌入轉爐,并按一定比例裝入廢鋼,然后降下水冷氧槍以一定的供氧、槍位和造渣制度吹氧冶煉。當達到吹煉終點時,提槍倒爐,測溫和取樣化驗成分,如鋼水溫度和成分達到目標值范圍就出鋼。否則,降下氧槍進行再吹。在出鋼過程中,向鋼包中加入脫氧劑和鐵合金進行脫氧、合金化。然后,鋼水送模鑄場或連鑄車間鑄錠。三、關鍵字轉爐煉鋼氧槍造渣裝料優化煉鋼工藝四、(一):轉爐煉鋼流程介紹。(二)、轉爐煉鋼氧槍位控制.(三).轉爐冶煉工藝:轉爐冶煉五大制度:裝料制度、供氧制度、造渣制度、溫度制度、終點控制及合金化制度。(四)我國轉爐的發展概況.(五)世界轉爐煉鋼發展趨勢.(六)優化轉爐煉鋼工藝(一)、轉爐煉鋼流程介紹轉爐煉鋼是把氧氣鼓入熔融的生鐵里,使雜質硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量(含1%的硅可使生鐵的溫度升高20XX攝氏度),可使爐內達到足夠高的溫度。因此轉爐煉鋼不需要另外使用燃料。煉鋼的基本任務是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧,去除有害氣體和非金屬夾雜物,提高溫度和調整成分。歸納為:“四脫”(碳、氧、磷和硫),“二去”(去氣和去夾雜),“二調整”(成分和溫度)。采用的主要技術手段為:供氧,造渣,升溫,加脫氧劑和合金化操作。本專題將詳細介紹轉爐煉鋼生產的工藝流程。1.1轉爐冶煉原理簡介轉爐煉鋼的原材料分為金屬料、非金屬料和氣體。金屬料包括鐵水、廢鋼、鐵合金,非金屬料包括造渣料、熔劑、冷卻劑,氣體包括氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳等。非金屬料是在轉爐煉鋼過程中為了去除磷、硫等雜質,控制好過程溫度而加入的材料。主要有造渣料(石灰、白云石),熔劑(螢石、氧化鐵皮),冷卻劑(鐵礦石、石灰石、廢鋼),增碳劑和燃料(焦炭、石墨籽、煤塊、重油)轉爐煉鋼是在轉爐里進行。轉爐的外形就像個梨,內壁有耐火磚,爐側有許9多小孔(風口),壓縮空氣從這些小孔里吹爐內,又叫做側吹轉爐。開始時,轉爐處于水平,向內注入1300攝氏度的液態生鐵,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空氣并轉動轉爐使它直立起來。這時液態生鐵表面劇烈的反應,使鐵、硅、錳氧化(FeO,SiO2,MnO,)生成爐渣,利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用,使反應遍及整個爐內。幾分鐘后,當鋼液中只剩下少量的硅與錳時,碳開始氧化,生成一氧化碳(放熱)使鋼液劇烈沸騰。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現巨大的火焰。最后,磷也發生氧化并進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應生成穩定的磷酸鈣和硫化鈣,一起成為爐渣。當磷與硫逐漸減少,火焰退落,爐口出現四氧化三鐵的褐色蒸汽時,表明鋼已煉成。這時應立即停止鼓風,并把轉爐轉到水平位置,把鋼水傾至鋼水包里,再加脫氧劑進行脫氧。整個過程只需15分鐘左右。如果氧氣是從爐底吹入,那就是底吹轉爐;氧氣從頂部吹入,就是頂吹轉爐。轉爐冶煉工藝流程簡介:轉爐冶煉工藝流程簡介:轉爐一爐鋼的基本冶煉過程。頂吹轉爐冶煉一爐鋼的操作過程主要由以下六步組成:(1)上爐出鋼、倒渣,檢查爐襯和傾動設備等并進行必要的修補和修理;(2)傾爐,加廢鋼、兌鐵水,搖正爐體(至垂直位置);(3)降槍開吹,同時加入第一批渣料(起初爐內噪聲較大,從爐口冒出赤色煙霧,隨后噴出暗紅的火焰;3~5min后硅錳氧接近結束,碳氧反應逐漸激烈,爐口的火焰變大,亮度隨之提高;同時渣料熔化,噪聲減弱);(4)3~5min后加入第二批渣料繼續吹煉(隨吹煉進行鋼中碳逐漸降低,約12min后火焰微弱,停吹);(5)倒爐,測溫、取樣,并確定補吹時間或出鋼;(6)出鋼,同時(將計算好的合金加入鋼包中)進行脫氧合金化。1.2、轉爐煉鋼主要工藝設備簡介:轉爐爐體可轉動,用于吹煉鋼或吹煉锍的冶金爐。轉爐爐體用鋼板制成,呈圓筒形,內襯耐火材料,吹煉時靠化學反應熱加熱,不需外加熱源,是最重要的煉鋼設備,也可用于銅、鎳冶煉。10AOD精煉爐AOD即氬氧脫碳精煉爐,是一項用于不銹鋼冶煉的專有工藝。AOD爐型根據容量有3t、6t、8t、10t、18t、25t、30t等。裝備水平也由半自動控制發展到智能計算機控制來冶煉不銹鋼。VOD精煉爐VOD精煉爐是在真空狀態下進行吹氧脫碳的爐外精煉爐,它以精煉鉻鎳不銹鋼、超低碳鋼、超純鐵素體不銹鋼及純鐵為主。將初煉鋼液裝入精煉包中放入密封的真空罐中進行吹氧脫碳、脫硫、脫氣、溫度調整、化學元素調整。LF精煉爐LF(ladlefurnace)爐是具有加熱和攪拌功能的鋼包精煉爐。加熱一般通過電極加熱,攪拌是通過底部透氣磚進行的。轉爐傾爐系統傾爐系統:變頻調速(變頻器+電機+減速機+大齒輪)傾爐機構:傾爐機構由軌道、傾爐油缸、搖架平臺、水平支撐機構和支座等組成。1.3轉爐冶煉目的:將生鐵里的碳及其它雜質(如:硅、錳)等氧化,產出比鐵的物理、化學性能與力學性能更好的鋼。鋼與生鐵的區別:首先是碳的含量,理論上一般把碳含量小于2.11%稱之鋼,它的熔點在1450-1500℃,而生鐵的熔點在1100-120XX。在鋼中碳元素和鐵元素形成Fe3C固熔體,隨著碳含量的增加,其強度、硬度增加,而塑性和沖擊韌性降低。鋼具有很好的物理、化學性能與力學性能,可進行拉、壓、軋、沖、拔等深加工,其用途十分廣泛。氧氣頂吹轉爐煉鋼設備工藝:如圖4所示。按照配料要求,先把廢鋼等裝入爐內,然后倒入鐵水,并加入適量的造渣材料(如生石灰等)。加料后,把氧氣噴槍從爐頂插入爐內,吹入氧氣(純度大于99%的高壓氧氣流),使它直接跟高溫的鐵水發生氧化反應,除去雜質。用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮氣的影響而使鋼質變脆,以及氮氣排出時帶走熱量的缺點。在除去大部分硫、磷后,當鋼水的成分和溫度都達到要求時,即停止吹煉,提升噴槍,準備出鋼。出鋼時使爐體傾斜,鋼水從出鋼口注入鋼水包里,同時加入脫氧劑進行脫氧和調節成分。鋼水合格后,可以澆成鋼的鑄件或鋼錠,鋼錠可以再軋制成各種鋼材。氧氣頂吹轉爐在煉鋼過程中會產生大量棕色煙氣,它的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳氣體等。因此,必須加以凈化回收,綜合利用,以防止污染環境。從回收設備得到的氧化鐵塵粒可以用來煉鋼;一氧化碳可以作化工原料或燃料;煙氣帶出的熱量可以副產水蒸氣。此外,煉鋼時,生成的爐渣也可以用來做鋼渣水泥,含磷量較高的爐渣,可加工成磷肥,等等。氧氣頂吹轉爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質量較好,以及建廠速度快、投資少等許多優點。但在冶煉過程中都是氧化性氣氛,去硫效率差,昂貴的合金元素也易被氧化而損耗,因而所煉鋼種和質量就受到一定的限制。1.4、轉爐爐體工藝參數轉爐爐體1.4.1爐體總高(包括爐殼支撐板):7050mm1.4.2爐殼高度:6820XX1.4.3爐殼外徑:Φ4370mm1.4.4高寬比:H/D=1.561.4.5爐殼內徑:Φ4290mm1.4.6公稱容量:50t1.4.7有效容積:39.5m31.4.8熔池直徑:Φ3160mm1.4.9爐口內徑:Φ1400mm1.4.10出鋼口直徑:140mm1.4.11出鋼口傾角(與水平):20XX1.4.12爐膛內徑:Φ3160mm1.4.13爐容比:0.79m/t.s1.4.14熔池深度:1133mm1.4.15爐襯厚度:熔池:500mm爐身:500mm爐底:465mm爐帽:550mm1.4.16爐殼總重:77.6t3111.4.17爐襯重量:120XX1.4.18爐口結構:水冷爐口1.4.19爐帽結構:水冷爐帽1.4.20XX渣板結構:雙層鋼板焊接式1.4.21托圈結構:箱式結構(水冷耳軸)傾動裝置型式:四點嚙合全懸掛扭力桿式(交流變頻器調速)最大工作傾動力矩:100t*m最大事故傾動力矩:300t*m傾動角度:±360°傾動速度:0.2~1r/m5.1、前言(二)、轉爐煉鋼氧槍位控制2.1、前言(1).氧槍介紹氧槍又稱噴槍或吹氧管,是轉爐吹氧設備中的關鍵部件,它由噴頭(槍頭)、槍身(槍體)和槍尾組成。轉爐吹煉時,噴頭必須保證氧氣流股對熔池具有一定的沖擊力和沖擊面,使熔池中的各種反應快速而順利的進行。(2).槍位對煉鋼的重要性在轉爐煉鋼整個爐役中,隨著煉鋼爐次的增加,爐襯由于受到侵蝕不斷變薄,爐容不斷增大,因此,每隔一定爐次對熔鋼液面進行測定,根據裝入制度(定深裝入或定量裝入)及測定結果確定氧槍高度,而在兩次測定期間,氧槍高度保持不變。同時,在具體每一個爐次中,按照吹煉的初期、中期和末期設定若干不同高度〔1〕,而在每一時間段內,其高度是不變的。由于在轉爐煉鋼過程中要向爐內分期分批加入造渣劑、助熔劑(初期)等造渣材料和冷卻劑(末期),使爐內狀況發生變化,相當于加入一個擾動,同時在不同階段,渣的泡沫程度及粘度也不同,而目前的固定氧槍高度吹煉不能及時適應這些情況,從而使爐內的反應及退渣不能平穩地進行。造渣是轉爐煉鋼過程中的一項重要內容,渣的好壞直接關系到煉鋼過程能否順利進行,有時甚至造成溢渣或噴濺,從而降低鋼的收得率以及粘槍,因此要盡量避免溢渣和噴濺。另一方面,固定槍位的吹煉模式也無法適應鐵水、廢鋼、造渣材料等化學成分變化引起反應狀況的不同。針對轉爐煉鋼過程12中固定槍位所存在的問題,我們采用模糊控制的方法使氧槍槍位根據爐內的具體情況進行連續調節,同時針對轉爐煉鋼是一爐一爐進行的,爐與爐之間既不完全相同又有聯系的特點,采用自學習技術確定每一爐次氧槍的槍位,使轉爐煉鋼過程平穩進行,從而提高碳溫命中率。in2.2/槍位控制目前,轉爐煉鋼氧槍槍位一般是根據吹煉狀況分段設定的〔1〕。在每一段中,槍位不再變化,如圖1所示。在本文中,根據轉爐煉鋼的不同階段采用不同的控制策略。在吹煉初期和中期,由于分批加入造渣材料和助熔劑,且渣高與聲音具有明確的反比關系,因此采用模糊控制調節槍位。而在吹煉末期,則采用較低的固定槍位進行吹煉,以利于石灰進一步渣化,使脫碳反應按擴散進行,渣鋼反應趨于平衡,爐內鋼水成分和溫度得以均勻。在初、中期的模糊控制中仍然采用這種分段設定的槍位作為基本設定,而在每一段中,根據爐況采用模糊控制對槍位進行自動調節,即u=u0+Δu,其中u為要控制的氧槍槍位,u0為每個階段設定的基本槍位,Δu為對槍位的調整量。(1).氧槍升降要求為適應轉爐吹煉工藝要求,在吹煉過程中,氧槍需要多次升降一調整槍位。轉爐對氧槍升降機構提出了要求,應具有合適的升降速度并可以變速,并能保證氧槍升降平穩、控制靈活、操作安全。氧槍漏水等出現故障時能快速更換氧槍、結構簡單便于維護。(5)、量化因子的選取及自調整采用模糊控制的氧槍槍位控制系統如圖3所示(見下頁)。由于在轉爐煉鋼過程中,每個階段聲音大小不同,基本槍位不同,因此聲音的給定值S與一般恒值控制系統不同,它隨著冶煉進程而不斷變化。在吹煉初期,聲音的給定值比較大,隨著冶煉的進行,給定值逐漸減小,到吹煉中期和后期,聲音的給定值基本不變,維持在一個較小的數值。為了適應這一情況,使得在整個冶煉過程中誤差及其變化率都能比較均勻地歸一化到〔-1,1〕的整個區間內,提高系統的控制精度,對量化因子進行調整。選誤差SE的量化因子K1=1/Se,誤差變化率SC的量化因子K2=1/Sc,其中Se和Sc分別為誤差及誤差變化率的基本論域,比例因子K3=uh,uh為控制量即氧槍移動范圍。由于聲音誤差范圍隨著給定值的變小而變小,因此在吹煉中后期為了提高控制能力,應加大誤差的量化因子,否則就會使量化后的誤差很難進入到較大的模糊子集內,無法實現有效的控制。因為S隨著吹煉的進行逐漸減小,到一定階段開始穩定,所以使K1=1/Se=1/S,從而實現了對誤差量化因子的自調整。由于給定的聲音大小及基本槍位對聲音誤差變化率影響不大,故在整個吹煉過程中不改變K2的大小。對于比例因子K3,為了適應K1變化對模糊控制輸出的影響,使得在同樣的聲音誤差情況下,不因K1的增大而使氧槍移動過大,因此比例因子K3應隨著K1的增大而減小,故使K3=uh=K0S,其中K0為系數,根據本爐次槍位設定值及給定的聲音最大值確定。比例因子及量化因子經過上述的臊調整,使得在吹煉中后期對聲音誤差的靈敏度增加,提高了控制精度。2.3、槍位自學習轉爐煉鋼是一爐一爐進行的,在每一爐的冶煉過程中,它是一個連續升溫脫碳過程,與連續工業過程有些類似,但冶煉時間比較短,被控量是不斷變化的,爐與爐之間沒有本質的必然聯系,每爐的冶煉獨立進行,因此從整體上看,與連續工業過程又有著明顯的區別。另一方面,它又具有某些斷續工業的特點,每一爐相當于一個加工工件,但它又絕不是斷續工業。從上面的分析可以看出,轉爐煉鋼既不同于連續工業和斷續工業,與它們又有一定的聯系,因此轉爐煉鋼是介于連續工業過程和斷續工業過程之間的一類復雜工業過程,這就使得其控制具有一定的特殊性。基于轉爐煉鋼爐與爐之間的聯系,利用自學習技術確定下一爐次槍位模式,可以很好地反映爐襯變化及原材料化學成分波動給冶煉帶來的影響,使冶煉過程更加平穩。槍位的學習采用迭代自學習〔3〕。設yd(k,j)為一個爐役中第k爐第j段時設定的基本槍位,y(k,j)為第k爐第j段時的實際槍位(指第j段的平均槍位),其差值為Δy(k,j)=y(k,j)-yd(k,j),說明槍位設定存在偏差,應修改下一爐的槍位設定高度,進行槍位自學習。學習過程中,槍位的確定使用加權移動平均算法〔4〕。這種方法的優點是需要數據量少,并且非常穩定,因而所需計算機內存和計算量都比較小。取前邊最近四爐的實際氧槍高度的加權平均值作為下一爐氧槍高度設定值,即yd(k+1,j)=a1y(k,j)+a2y(k-1,j)+a3y(k-2,j)+a4y(k-3,j)其中(7)a1、a2、a3、a4為加權因子,且有a1+a2+a3+a4=1。另外前邊最近四爐指的是吹煉過程平穩、無較大或大噴、終點碳溫同時命中且所煉鋼種相同的爐次,每煉一爐鋼都要根據吹煉結果對所選爐次更新一次,以保證總是使用最新四爐的數據,這樣可以充分反映爐襯、鐵水、廢鋼、造渣材料等的最新變化,消除了各種異常情況等隨機因素的影響,使氧槍設定更能適應生產實際,提高煉鋼過程的穩定性和終點命中率。2.4、仿真研究對一座15t轉爐進行仿真研究,仿真結果如圖4所示。圖中右側縱坐標為聲音給定值(標幺值),曲線1為聲音給定,曲線2為基本槍位設定,曲線3為實際氧槍高度。圖4(a)為沒有造渣材料加入時氧槍高度變化情況,圖4(b)給出了在第2分鐘、第4分鐘和第7分鐘分3次加入造渣材料時氧槍高度變化情況。17由上圖可得出結論;煉鋼期間會發出很強的聲音,這種聲音的大小與爐內狀況存在著明確的對應關系,聲音的強度與爐渣高度成反比,尤其是在吹煉的初期和中期,這種關系更為準確。在轉爐煉鋼過程中,氧槍是必不可少的設備,氧槍的槍位直接關系到脫碳、升溫及冶煉過程的平穩進行。采用模糊控制根據爐內狀況對氧槍位進行連續調節,克服了固定槍位不能及時適應爐況變化的缺點,同時利用轉爐煉鋼是一爐一爐進行的,爐與爐之間存在著一定的聯系的特點,使用迭代自學習技術修改槍位的設定,適應了爐襯變薄及煉鋼原料化學成分波動帶來的不利影響。(三).轉爐冶煉工藝:轉爐冶煉五大制度:裝料制度、供氧制度、造渣制度、溫度制度、終點控制及合金化制度。3.1、裝料制度確定合理的裝入量,需考慮的兩個參數:爐容比:(V/T,m3/t),0.8-1.05(30-300t轉爐);熔池深度:需大于氧氣射流的沖擊深度800-20XXmm(30-300t轉爐)裝料制度:定量裝入、定深裝入;分階段定量裝入。分階段定量裝入:1-50爐,51-20XX爐,20XX爐以上,槍位每天要校正。交接班看槍位。(三).轉爐冶煉工藝:轉爐冶煉五大制度:裝料制度、供氧制度、造渣制度、溫度制度、終點控制及合金化制度。3.2、供氧制度基本操作參數供氧強度Nm3/t.min氧氣流量Nm3/h操作氧壓Mpa氧槍槍位m供氧強度(Nm3/t.min)決定冶煉時間,但太大,噴濺可能性增大,一般3.0-4.0。氧氣流量大小(Nm3/h):裝入量,C、Mn、Si的含量,由物料平衡計算得到,50-65Nm3/h。氧壓(Mpa)噴頭的喉口及馬赫數一定,大,P流量大,有一范圍0.8-1.2Mpa。氧槍槍位,由沖擊深度決定,1/3-1/2噸鋼耗氧量計算:%CSiMnPS鐵水成分4.300.800.200.130.04成品成分0.200.270.500.02轉爐公稱容量為100噸時,爐渣量為:100×10%=10噸鐵損耗氧量10×15%×16/(16+56)=0.33噸〔C〕→[CO]耗氧量100×(4.30%-0.20XX×90%×16/12=4.92噸〔C〕→[CO2]耗氧量100×(4.30%-0.20XX×10%×32/12=1.09噸〔Si〕→[SiO2]耗氧量100×0.8%×32/28=0.914噸〔Mn〕→[MnO]耗氧量100×0.2%×16/55=0.058噸〔P〕→[P2O5]耗氧量100×0.13%×(16×5)/(31×2)=0.168噸[S]1/3被氣化為SO2,2/3與CaO反應生成CaS進入渣中,則〔S〕不耗氧。總耗氧量=0.33+4.92+1.09+0.914+0.058+0.168=7.48噸/1.429=5236Nm3實際耗氧量=5236/0.9/99.5%=5847Nm3實際噸鋼耗氧量=5847/100=58.37Nm3/t兩種操作方式:軟吹:低壓、高槍位,吹入的氧在渣層中,渣中FeO升高、有利于脫磷;硬吹:高壓低槍位(與軟吹相反),脫P不好,但脫C好,穿透能力強,脫C反應激烈。氧槍操作方式氧槍操作就是調節氧壓和槍位。氧槍的操作方式:衡槍變壓:壓力控制不穩定,閥門控制不好;恒壓變槍:壓力不變,槍位變化,目前主要操作方式3.3、造渣制度煉鋼就是煉渣。6造渣的目的:通過造渣,脫P、減少噴濺、保護爐襯。造渣制度:確定合適的造渣方式、渣料的加入數量和時間、成渣速度。渣的特點:一定堿度、良好的流動性、合適的FeO及MgO、正常泡沫化的熔渣造渣方式:單渣法:鐵水Si、P低,或冶煉要求低。雙渣法:鐵水Si、P高,或冶煉要求高。留渣法:利用終渣的熱及FeO,為下爐準備。成渣速度轉爐冶煉時間短,快速成渣是非常重要的,石灰的溶解是決定冶煉速度的重要因素。石灰的熔解:開始吹氧時渣中主要是SiO,MnO,FeO,是酸性渣,加石灰后,石灰溶解速度,可用下式表J=K(CaO+1.35MgO-1.09SiO2+2.75FeO+1.9MnO-39.1)形成2CaO*SiO2,難熔渣。FeO,MnO,MgO可加速石灰熔化。因為可降低爐渣粘度,破壞2CaO*SiO2的存在。采用軟燒活性石灰、加礦石、螢石及吹氧加速成渣。成渣途徑鈣質成渣低槍位操作,渣中FeO含量下降很快,碳接近終點時,渣中鐵才回升。適用于低磷鐵水、對爐襯壽命有好處。鐵質成渣過程高槍位操作,渣中FeO含量保持較高水平,碳接近終點時,渣中鐵才下降。適用于高磷鐵水、對爐襯侵蝕嚴重;FeO高,爐渣泡沫化嚴重,易產生噴濺。吹煉過程熔池渣的變化3.4、溫度制度溫度控制就是確定冷卻劑加入的數量和時間影響終點溫度的因素:鐵水成分:[%Si]=0.1,升高爐溫約15℃鐵水溫度:鐵水溫度提高10℃,鋼水溫度約提高6℃(30t)鐵水裝入量:每增加1噸鐵水,終點鋼水溫度約提高8℃(30t)廢鋼加入量:每增加1噸廢鋼,終點鋼水溫度約下降45℃(30t)7此外,爐齡、終點碳、吹煉時間、噴濺等有影響溫度控制措施:熔池升溫:降槍脫C、氧化熔池金屬鐵。金屬收到率降低;熔池降溫:加冷卻劑(礦石、球團礦、氧化鐵皮、廢鋼);廢鋼冶煉時一般不加。3.5、終點控制及合金化制度:終點控制指終點溫度和成分的控制終點標志:鋼中碳含量達到所煉鋼種的控制范圍鋼中P達到要求出鋼溫度達到要求終點控制方法:終點碳控制的方法:一次拉碳法、增碳法、高拉補吹法。一次拉碳法:按出鋼要求的終點碳和溫度進行吹煉,當達到要求時提槍。操作要求較高。優點:終點渣FeO低,鋼中有害氣體少,不加增碳劑,鋼水潔凈。氧耗較小,節約增碳劑。增碳法:所有鋼種均將碳吹到0.05%左右,按鋼種加增碳劑。優點:操作簡單,生產率高,易實現自動控制,廢鋼比高。高拉補吹法:當冶煉中,高碳鋼種時,終點按鋼種規格略高一些進行拉碳,待測溫、取樣后按分析結果與規格的差值決定補吹時間。終點溫度確定:所煉鋼種熔點:T=1538-∑△T×j△T:鋼中某元素含量增加1%時使鐵的熔點降低值,j鋼中某元素%含量。考慮到鋼包運行、鎮靜吹氬、連鑄等要求.減少噴濺的發生,使氧槍槍位在整個爐役期間始終處于最優位置。(四)我國轉爐的發展概況:1951年堿性空氣側吹轉爐煉鋼法首先在我國唐山鋼廠試驗成功,并于1952年投入工業生產。1954年開始廠小型氧氣頂吹轉爐煉鋼的試驗研究工作,1962年將首鋼試驗廠空氣側吹轉爐改建成3t氧氣頂吹轉爐,開始了工業性試驗。在試驗取得成功的基礎上,我國第一個氧氣頂吹轉爐煉鋼車間(2×30t)在首鋼建成,于1964年12月26日投入生產。以后,又在唐山、上海、杭州等地改建了一批3.5~5t的小型氧氣頂吹轉爐。1966年上鋼一19廠將原有的一個空氣側吹轉爐煉鋼車間,改建成3座30t的氧氣頂吹轉爐煉鋼車間,并首次采用了先進的煙氣凈化回收系統,于當年8月投入生產,還建設了弧形連鑄機與之相配套,試驗和擴大了氧氣頂吹轉爐煉鋼的品種。這些都為我國日后氧氣頂吹轉爐煉鋼技術的發展提供了寶貴經驗。此后,我國原有的一些空氣側吹轉爐車間逐漸改建成中小型氧氣頂吹煉鋼車間,并新建了一批中、大型氧氣頂吹轉爐車間。小型頂吹轉爐有天津鋼廠20XX轉爐、濟南鋼廠13t轉爐、邯鄲鋼廠15t轉爐、太原鋼鐵公司引進的50t轉爐、包頭鋼鐵公司50t轉爐、武鋼50t轉爐、馬鞍山鋼廠50t轉爐等;中型的有鞍鋼150t和180t轉爐、攀枝花鋼鐵公司120XX轉爐、本溪鋼鐵公司120XX轉爐等;20XX紀80年代寶鋼從日本引進建成具70年代末技術水平的300t大型轉爐3座、首鋼購入二手設備建成210t轉爐車間;90年代寶鋼又建成250t轉爐車間,武鋼引進250轉爐,唐鋼建成150轉爐車間,重鋼和首鋼又建成80t轉爐煉鋼車間;許多平爐車間改建成氧氣頂吹轉爐車間等。到1998年我國氧氣頂吹轉爐共有221座,其中100t以下的轉爐有188座,(50~90t的轉爐有25座),100-20XX的轉爐有23座,20XX以上的轉爐有10座,最大公稱噸位為300t。頂吹轉爐鋼占年總鋼產量的82.67%。世界轉爐煉鋼趨勢提高鋼水潔凈度,即大大降低吹煉終點時的各種夾雜物含量,要求S低于0.005%;P低于0.005%,N低于20XXm。提高化學成分及溫度給定范圍的命中精度,為此采用復合吹煉、對熔池進行高水平攪拌并采用現代檢測手段及控制模型。減少補吹爐次比例,降低噸鋼耐材消耗。鐵水預處理對改進轉爐操作指標及提高鋼的質量有著十分重要的作用。美國及西歐各國鐵水預處理只限于脫硫,而日本鐵水預處理則包括脫硫、脫硅及脫磷。例如1989年日本經預處理的鐵水比例為:NKK公司京濱廠為55%,新日鐵君津廠為74%,神戶廠為85%,川崎千葉廠為90%。日本所有轉爐鋼廠,美國、西歐各國的幾十家鋼廠以及其它國家的所有新建鋼廠,在轉爐上都裝有檢測用的副槍,在預定的吹煉時間結束前的幾分鐘內正確使用此槍可保證極高的含碳量及鋼水溫度命中率,使90%-95%的爐次都能在停吹后立即出鋼,即無需再檢驗化學成分,當然也就無需補吹。此外,這也使產量提高,使補襯磨損大大減少。復合吹煉能促進各項冶煉參數穩定,因而在許多國家得到推廣。80年代初期誕生于盧森堡和法國的LBE煉鋼法,除原型方案外,相繼演化出一系列派生工藝,有20XX名稱,例如:STB、LD—KC、BAP、TBM、LD—OTB、LD—CB、K—BOP、K—OBM、LET等。無論是LBE原型,還是各派生工藝,實踐證明它們有其各自的優勢。LBE、LD—KC、BAP、TBM這些方法實際無差別—都是爐頂吹氧及經爐底噴人氬氣。還有一些方法是從爐底輸入一氧化碳、二氧化碳、氧氣。各種復合吹煉工藝可用以下數字(轉爐座數)說明其推廣情況。1983年63座,1988年140座,1990年228座。奧地利、澳大利亞、比利時、意大利、加拿大、盧森堡、葡萄牙、法國、瑞士、韓國等這些國家全部或幾乎全部轉爐都采用復合吹煉。單純底吹的氧氣煉鋼法(Q—BOP、OBM、LWS)未能推廣。1983年運行的這類轉爐有26座,而到1990年只剩下18座。日本采用所謂的吹洗法,即在爐頂吹氧結束時,接著從爐底吹氬,使鋼水中碳含量達到0.01%。這對汽車用鋼、薄板用鋼及電工用鋼的冶煉尤為重要。值得注意的是,日本正在開發復合吹煉條件下調控冶煉過程用的新方法及新設備。其中有利用爐頂氧槍里的光纜隨吹煉進程連續監測鋼中錳含量;利用裝于爐底的光纖傳感器以及利用所排氣體信息連續監測鋼水溫度;并在進行噴濺預測及預防方面的研究。神戶制鋼公司開發的噴濺預測是以頂吹氧槍懸吊系統的檢測為基礎。日本NKK公司京濱廠是通過對出鋼口的監測來減輕噴濺。當熔渣猛烈上浮時,視頻信號發出往爐內添煤或石灰石的指令。比較好用的材料(從平息熔池的時間來說)是煤。轉爐爐襯壽命是極為重要的課題。日本、美國及西歐各國資料分析表明,影響爐襯磨損的各項冶煉參數,例如后期渣氧化度、堿度及吹煉終點時鋼水溫度,各國鋼廠之間并無大的差別。只有通過用副槍檢測方可將對爐襯最為有害的后吹時間從10-15min減少到1-3min及消除補吹。(六)優化轉爐煉鋼工藝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%)。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,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五、參考文獻(1)鄧麗新;提高轉爐煤氣回收量的探討中國鋼鐵年會論文集(上)[C];1997年(2)付丹;合理利用轉爐煤氣的分析研究與實踐1997中國鋼鐵年會論文集(上)[C];1997年(3)兆春民;李興云;潘廣宏;有效回收利用轉爐煤氣資源促進鋼鐵工業的發展六、總結隨著濺渣護爐技術的日益完善,轉爐爐齡不斷提高,而第一次濺渣、補大面和噴補的爐齡延長,耐火材料的成本逐步降低,噸鋼效益不斷增加。隨著爐齡的提高,爐役期內耐火材料的消耗量降低,生產成本或直接經濟效益提高;而爐役期間鋼產量大幅度增加。第四篇:轉爐煉鋼車間轉爐煉鋼車間6-1氧氣轉爐車間是怎樣組成的?一般情況下,完整的氧氣轉爐車間應包括:(1)主要跨間。主要跨間由轉爐跨、澆鑄跨、加料跨組成,又稱為車間主廠房。在此要完成加料、吹煉、出鋼、出渣、精煉、澆鑄、煙氣的凈化與回收等任務,因此,是車間的主體和核心部分。(2)輔助跨間。輔助跨間包括原料的準備、澆鑄前的準備、鑄坯或鋼錠的精整等跨間。(3)附屬跨間。包括煉鋼所需的石灰、白云石等原料的焙燒;機修、制氧、供水等系統,以及爐渣的處理、煙塵的處理等系統。6-2按生產規模煉鋼車間的類型有那些?按生產規模不同,車間可分為大型、中型、小型三類。目前在國內,一般年產鋼量在100萬t以下的為小型轉爐煉鋼車間;年產鋼量在100~20XXt的為中型車間;年產鋼量在20XXt以上為大型車間。6-3轉爐跨中布置的主要設備有那些?轉爐跨布置的主要設備有:轉爐及其傾動機構;氧槍和副槍的升降及更換系統;散狀材料的儲存、稱量和加料設備;煙罩和除塵設備;鐵合金的供應和烘烤;出鋼和出渣及轉爐內襯拆修等設備和設施。6-4加料跨的任務是什么?通常怎樣布置?加料跨的任務是保證及時的、快速的向轉爐提供鐵水和廢鋼,以及供應鐵合金和補爐用的耐火材料。在氧氣轉爐車間里,加料跨采用較多的是將混鐵爐和廢鋼場分別布置在加料跨兩端的布置形式。6-5連鑄機在主廠房內的平面布置形式有幾種?有什么特點?連鑄機在主廠房內的布置有:橫向布置、縱向布置及靠近軋鋼車間布置等幾種形式。(1)橫向布置橫向布置是指連鑄機的中心線與廠房縱向柱列線相垂直的布置形式。橫向布置方式的鋼包運輸距離短,物料流向合理,便于增建和擴大連鑄機的生產能力。它把不同的作業分散在多個跨間內進行,各項操作的相互干擾少,適用于全連鑄車間的布置和多臺連鑄機的成組布置。(2)縱向布置縱向布置是指連鑄機的中心線與廠房縱向柱列線相平行的布置形式。縱向布置的連鑄機,轉爐跨與連鑄坯跨之間用鋼包運輸線分開,鋼水可分別用吊車供應各臺連鑄機,比較方便。但車間一般較長,再新建連鑄機比較困難。(3)連鑄機靠近軋鋼車間布置這種布置方式是將連鑄機由煉鋼車間主廠房移至靠近軋鋼車間處,以保證得到高溫鑄坯,為實現鑄坯的熱送或直接軋制創造條件。對于新建的車間,最好將煉鋼、連鑄、軋鋼三道工序盡量靠近,以保證鋼水和鑄坯的高溫運送。6-6連鑄機在主廠房內的立面布置的形式有那幾種?有什么特點?連鑄機在主廠房內的立面布置有高架式、地坑式和半地坑式。(1)高架式整臺連鑄機設備基本上置于車間地平面以上,可直接由地面出連鑄坯。這種形式操作空間大,設備檢修和處理事故較方便;由于是地面出坯,就不需要專門的連鑄坯出坑設備,連鑄坯運輸方便;同時通風良好,污水排出方便。但廠房高度稍高,投資費用較大。若鋼水回爐或改為模鑄時,需用時間較長。(2)地坑式連鑄機設備有2/3以上置于車間地平面以下。這種布置形式的廠房高度可以降低,投資省,并可以布置在鑄錠跨的任意位置,但地坑深,鑄坯運出地面必須設專用設備,同時通風及排水設備也不方便,此外設備檢修條件差。連鑄機建設初期多為此種形式。(3)半地坑式整臺連鑄機設備大約有一半置于車間地平面以上,一半置于地坑中。這種形式盡管投資費用稍有減少,仍具有地坑式的特點,屬于地坑式。第五篇:氧氣頂吹轉爐煉鋼氧氣頂吹轉爐煉鋼氧氣頂吹轉爐煉鋼(oxygentopblownconvertersteelmaking)由轉爐頂部垂直插入的氧槍將工業純氧吹入熔池,以氧化鐵水中的碳、硅、錳、磷等元素,并發熱提高熔池溫度而冶煉成為鋼水的轉爐煉鋼方法。它所用的原料是鐵水加部分廢鋼,為了脫除磷和硫,要加入石灰和螢石等造渣材料。爐襯用鎂砂或白云石等堿性耐火材料制作。所用氧氣純度在99%以上,壓力為0.81~1.22MPa(即8~12atm)。簡史空氣底吹轉爐和平爐是氧氣轉爐出現以前的主要煉鋼設備。煉鋼是氧化熔煉過程,空氣是自然界氧的主要來源。然而空氣中4/5的氣體是氮氣,空氣吹煉時,這樣多的氮氣在爐內穿行而過,白白帶走大量的熱且有部分氮溶解在鐵液中,成為惡化低碳鋼品質的重要原因。平爐中,氧在用于燃燒燃料之后,過剩的氧要通過渣層傳入鋼水,所以反應速率極慢,這也就增加了熱損失。因此,直接把氧氣吹入熔池煉鋼,成為許多冶金學家向往的目標。早在19世紀,現代煉鋼法的創始人貝塞麥(H.Bessemer)就有了純氧煉鋼的設想,但因沒有大量氧氣而未進行試驗。20XX20XX后期,以空氣液化和分餾為基礎的林德一弗蘭克(Linde—Frankel)制氧技術開發成功,能夠生產可供工業使用的廉價氧氣,氧氣煉鋼又為冶金界所注意。從1929年開始,柏林工業大學的丟勒爾教授(R.Durrer)在實驗室中研究吹氧煉鋼,第二次世界大戰開始后轉到瑞士的馮?羅爾(V.Roll)公司繼續進行研究。1936~1939年勒萊普(O.Lellep)在奧伯豪森(Oberhausen)進行了底吹氧煉鋼的試驗,由于噴嘴常損壞未能成功。1938年亞琛(Aachen)工業大學的施瓦茨(C.V.Schwarz)提出用超音速射流向下吹氧煉鋼,并在實驗室進行了試驗,將托馬斯生鐵吹煉成低氮鋼,但因熔池淺而損壞了爐底。1948年丟勒爾(R.Durrer)等在馮?羅爾(VonRoll)公司建成2.5t的焦油白云石襯的試驗轉爐,以45的斜度將水冷噴嘴插入鐵水吹氧煉鋼,無論貝塞麥生鐵或托馬斯生鐵都能成功煉成優質鋼水,而且認識到噴嘴垂直向下時,最有利于噴嘴和爐襯的壽命。這樣就最后完成了轉爐吹氧煉鋼的實驗室試驗。從實驗室研究向工業化試驗的進一步發展是由奧地利的沃埃施特(VOEST)公司完成的。第二次世界大戰后奧地利面臨重建鋼鐵工業的需要,該國缺少廢鋼使得平爐或電爐煉鋼法缺乏競爭力。沃埃施特公司注意到丟勒爾的試驗,決心開發一個具有競爭力的新的煉鋼方法。1949年5月在奧地利累歐本(Leoben)開了一次氧氣煉鋼的討論會,決定馮?羅爾、曼內斯曼(Mannesmann)、阿爾派(ALPINE)和沃埃施特4個公司協作,在沃埃施特的林茨(Linz)鋼廠作進一步的試驗。1949年6月在林茨建成2t頂吹氧試驗轉爐,由蘇埃斯(T.Suess)和豪特曼(H.Hauttmann)負責,在丟勒爾參與下,成功地解決了合適的氧氣壓力、流量和噴嘴與熔池面距離等工藝操作問題。之后迅速建立15t試驗轉爐,廣泛研究新方法所冶煉鋼的品質。由于鋼的質量很好而且煉鋼工藝的效率很高,1949年末該公司決定在林茨投資建設世界第一個氧氣頂吹轉爐工廠。并命名該煉鋼法為LD法。林茨的30tLD轉爐工廠于1952年11月投產。翌年春季第2個30tLD轉爐工廠在奧地利多納維茲([)onawitz)建成投產。1950年由蘇埃斯申請得到專利權。推動煉鋼工業再次大變革的氧氣頂吹轉爐煉鋼法登上了0歷史舞臺。該法問世后,數十年內迅速取代了平爐煉鋼而成為世界上最主要的煉鋼方法。在北美,美國是平爐煉鋼大國,有平爐熔池吹氧的經驗。美國又是第二次世界大戰的最大戰勝國,工業基礎雄厚。在得知轉爐氧氣煉鋼的信息后,美國麥克勞斯(McLouth)公司和加拿大多法斯柯(DOFASCO)公司于1954年各迅速建成一個35t氧氣頂吹轉爐車間并投產。隨后1957年瓊斯一拉弗林(Jones—Laughlin)公司阿里奎帕(Aliquippa)廠建成當時世界最大的(80t級)頂吹氧氣轉爐。美國人沒有購買奧地利的專利,由此發生了關于氧氣頂吹轉爐煉鋼專利權的糾紛,最終美國方面勝訴。BOF法(BasicoxygenFurnace的第一個字母構成)成為北美對氧氣頂吹轉爐煉鋼的習慣稱呼。但美國礦冶工程師協會(AIME)主持編寫的權威著作《BOFSteelmaking》中明確承認丟勒爾(Durrer)在開發氧氣轉爐煉鋼上的貢獻。日本對于發展氧氣轉爐煉鋼非常關注,先經過多次考察,在1951年用5t鋼包改造的試驗裝置進行試驗(包括空氣側吹的試驗)后,決心向沃埃施特和阿爾派(現已合并為奧鋼聯VAI)購買專利特許權,于1957年在八幡建設第一個LD車間,到1963年其LD鋼產662量即超過平爐鋼,1978年關閉所有的平爐,前后僅歷20XX日本對頂吹轉爐煉鋼理論研究、擴大煉鋼品種、改進爐襯耐火材料和提高爐齡、爐氣回收技術、用副槍測取冶煉信息和計算機自動控制、分解煉鋼操作功能使轉爐冶煉更加簡化、配合連鑄機實現全連鑄煉鋼生產等方面,均進行了深入研究和技術創新。日本已成為氧氣轉爐煉鋼技術最發達的國家。20XX50年代中期,中國有遠見的科學家葉渚沛大力提倡發展氧氣轉爐煉鋼,北京鋼鐵研究總院、中國科學院化工冶金研究所、北京鋼鐵學院(北京科技大學前身)等也進行了實驗室規模的氧氣轉爐煉鋼試驗。然而對于中國發展氧氣轉爐煉鋼的可行性,冶金界沒有統一認識。當時以美國為首的西方國家對中國實行經濟封鎖,只有前蘇聯可以提供平爐煉鋼成套設備;中國的制氧機制造工業還十分薄弱;由于這些客觀情況,加上一些主觀上的原因,中國氧氣轉爐煉鋼發展比較緩慢。1964年中國的第一座30t氧氣頂吹轉爐車間才在石景山鋼鐵廠(首都鋼鐵公司前身)建成投產。到70年代一些地方鋼鐵廠相繼建設了氧氣頂吹轉爐和把空氣側吹轉爐改建為氧氣頂吹轉爐,在攀枝花、本溪鋼鐵公司建成120XX的氧氣頂吹轉爐車間。1979年全國氧氣轉爐鋼產量超過了平爐鋼,1978~1985年建設了寶山鋼鐵總廠300t氧氣頂吹轉爐,轉爐煉鋼技術方達到國際水平。1986年氧氣轉爐鋼產量超過總產鋼量的50%。中國在氧氣轉爐煉鋼的基本操作制度、可壓縮性氧氣射流結構和多孔噴槍的設計、含釩生鐵吹煉工藝、創造不烘爐煉鋼操作、改進白云石爐襯質量和研究白云石造渣工藝以提高轉爐爐齡等方面,也進行了許多研究和開發工作。然而有部分轉爐還存在裝備水平落后、煉出的鋼質量差、產品深加工水平和專業化水平低等問題,影響著轉爐煉鋼生產的競爭力。吹煉過程前一爐鋼出完鋼后,倒凈爐渣,如爐體正常,即堵出鋼口,加廢鋼,兌入鐵水,將爐體轉到直立位置,邊降槍邊
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年銀川貨年從業資格證考試題目
- 廉潔談話開展情況
- 專項復習(三)-標點符號語法和病句-人教七年級語文下冊課件-(共28張)
- 2025年4月高考語文模擬好題:語言文字運用專題(附答案解析)
- 關于元宵節的日記15篇
- 做賬實操-天然氣開采業全盤賬務處理實例
- 變電站施工組織設計
- 泰國店面轉讓合同范本
- 2025屆云南省普洱市二中普通高中質量檢測試題(二)數學試題含解析
- 2025屆內蒙古杭錦旗重點名校下學期初三物理試題作業5月26日含解析
- 《水土保持監測技術規范SLT 277-2024》知識培訓
- 2025年江蘇南京事業單位招聘(787人)高頻重點模擬試卷提升(共500題附帶答案詳解)
- 檔案管理制度培訓宣貫
- GB/T 33136-2024信息技術服務數據中心服務能力成熟度模型
- 《保護地球愛護家園》課件
- 霧化吸入療法合理用藥專家共識(2024版)解讀
- 2024年度產學研合作與科研獎勵協議3篇
- 電力工程線路交叉跨越施工主要工序及特殊工序施工方法
- 【MOOC】軟件度量及應用-中南大學 中國大學慕課MOOC答案
- 24秋國家開放大學《兒童發展問題的咨詢與輔導》周測驗參考答案
- 2025屆江蘇省蘇州市重點中學高三第二次模擬考試英語試卷含解析
評論
0/150
提交評論