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一个转炉有两个氧枪系统:工作氧枪和备用氧枪,这样可以在工作氧枪损毁时立即换上备用氧枪,不致造成冶炼中断。损坏的氧枪拆除后更换转炉及其氧枪系统使得氧另一新氧枪备用。转炉炉体包括炉壳、耳轴和托圈、轴承座等金属结构及倾动机构。炉壳由钢板焊成,内衬砌有碱性耐火材料。各国由于资源不同,所用耐火材料也不同。主要有含Mg较高的白云石砖和高纯度、高密度、高强度的镁碳砖。托圈起着支撑炉体、传递倾动力矩的作用。托圈断面呈矩形,中间焊有直立的带孔筋板,以增加托圈的刚度。转炉托圈两侧设有耳轴,耳轴支撑在轴承上,由齿轮带动,经托圈使炉体倾动。倾动机构是使炉体能倾动的机械设备,以便进行兑铁水、加废钢、取样、出钢和倒渣等工艺操作。倾动机构应能使炉体正反旋转3600°转炉炉型指炉壳砌衬后所形成的转炉内膛轮廓。最上端称为炉口,然后由上到下分为炉帽、炉身和炉底三段。炉帽有正口式和偏口式两种,正口式炉帽为轴心对称的截锥形,这样可使兑铁水和出钢分在两侧进行,有利于炉衬均匀受侵蚀,故大多数转炉都采用正口式炉帽。炉身为直圆筒形,炉底为球缺形。是不同吨位的转炉炉型比较示意图。决定转炉炉型的基本参数是炉容比和高宽比。炉容比是指炉型空间所有容积和金属料装入量之比,一般接近1m3/t钢水的密度是7t/m3。这样,炉子内只有1/7为钢水所占据,其余6/7都是空的,保留这样大的空间是为了容纳泡沫渣(见转炉泡沫渣),避免喷溅。但过大的炉容比增加设备投资。高宽比是指炉型总高度和炉身直径的比。早期增加转炉容量时降低高宽比,即炉子向矮胖方向发展。但这使得两个耳轴距离加大,并导致耳轴中心线弯曲度增大,所以特别大的炉子高宽比又趋向增加。根据高宽比和炉容量即可确定熔池深度和熔池面积。。
钢铁行业的生产有三个流程,即高炉转炉流程、电炉流程、特种熔炼。高炉、转炉流程称为长流程,生产的钢称为转炉钢,它是以铁矿(590, -14.50, -2.40%)石和焦炭(1872, -37.50, -1.96%)为主要原料冶炼成铁水,再由转炉冶炼成钢;电炉流程称为短流程,生产的钢称为电炉钢,它以废钢为主要原料冶炼成钢。1工艺技术的比较分析转炉流程和电炉流程是钢铁冶金行业两个主要流程,其在炼钢方面的主要差别在于:1) 所用主要钢铁料不同。转炉炼钢主要以铁水为主要原料,还有一般15%左右的废钢,近一年多时间,由于废钢价格低,吨钢利润较高为转炉炼钢用高比例的废钢消耗提供了条件,废钢消耗比例大幅提高,有的甚至高达40%,但存在转炉内热量不足的问题,解决转炉内热量问题是提高废钢比的关键;电炉炼钢主要以废钢为主要原料,还有铁水(生铁)、直接还原铁,脱碳粒铁、碳化铁及复合金属料等废钢替代品。2) 主要能源不同。转炉炼钢主要是铁水的物理热和化学热;电弧炉炼主要是电弧的物理热,废钢预热的物理热、加铁水带来的部分物理热和化学热。3) 主要操作目标不同。转炉炼钢是在给定的时间内完成脱碳、脱磷及温度控制的冶金操作,实现成份(碳、磷)及温度的命中;电炉炼钢是在全废钢的条件下,在给定的时间内完成废钢的升温、熔化和过热等,加铁水等废钢替代品的情况下,也有部分脱碳的要求。另外电弧炉炼钢可分别控制成分和温度。4) 工艺技术进步的方向不同。转炉炼钢主要是通过包括提高供氧强度的高效吹炼技术、碳及温度中率的全自动化吹炼技术、不倒炉出钢的快速出钢技术、采用炉外处理和铁水预处理减轻转炉冶金负荷等措施,实现转炉生产高效化;通过接近平衡的冶炼工艺、高效脱磷工艺、出钢挡渣技术,实现产品的洁净化,通过少渣冶炼与炉渣返回、使用合金元素熔融还原(Cr、Mn)矿、干法除尘用水减量化,煤气余热回收等技术,实现低成本及负能炼钢。电炉炼钢主要是通过强化供能(包括强化供电和辅助能源),采用“环境友好型” 废钢预热系统预热废钢和加铁水工艺,增加物理热和化学热;采用不开炉盖及出钢时仍能通电的连续冶炼技术,有效地减少非通电时间;50%左右或更高的大留钢量平熔池冶炼技术,减少冶炼过程电弧辐射对耐火材料的损害;降低电极消耗。以上技术的应用,缩短冶炼周期,实现高效化生产,降低吨钢能耗。5) 冶金质量方面的差异。钢中的残余元素(Cu、Ni、Mo、As、Sb、Bi、Sn)不同,电弧炉炼钢由于废钢多次循环使用,造成钢中残余元素含量高;钢中氮含量不同,电弧炉炼钢由于电弧区空气电离增氮及原料中氮含量高,造成钢中氮含量高。
为消除对大气环境的污染,必须进一步做好烟尘处理,积极采用干法除尘技术,节约水资源。回收能源介质的高效利用都有许多项目需要认真研发。努力将炼钢厂建设成为无污染、零排放的绿色工厂3.2、吹炼终点动态控制技术终点控制是炼钢操作的技术关键。国内钢铁企业多采用人工经验控制,无法满足洁净钢和高品质钢种生产的质量要求。因此,尽快采取措施提高炼钢终点的控制精度和命中率已成为当前国内炼钢生产中迫切需要解决的技术问题。提高转炉炼钢终点控制水平的关键技术主要有以下两点。1)优化复吹工艺,促进钢渣平衡,稳定终点操作; 2)采用计算机终点动态控制技术,实现不倒炉出钢及提高出钢口寿命,缩短出钢时间,进而缩短转炉辅助作业时间,也是提高转炉生产效率的重要技术措施。3.3转炉高效吹炼工艺 近年来,国内各大钢企陆续开展了提高转炉生产效率,加大供氧强度,实现平稳吹炼的技术研究,并开发出一整套转炉高效冶炼技术,使转炉生产效率大幅提高。采用以下技术有利于进一步提高供氧强度,从而使转炉生产效率得到提高。1)提高我国转炉底吹搅拌强度,优化底吹搅拌工艺,保证全炉役内底吹效果,并结合该工艺进行转炉长寿技术研究;2)大幅减少渣量,对于少渣冶炼转炉,由于渣量减少可大幅提高供氧强度;3)优化改进氧枪结构,加快研发集束氧枪在转炉中应用、CO2和高比例CaCO3在转炉生产中的应用等全新工艺与装备,提高喷枪化渣速度,减少熔池喷溅和避免产生大量FeO粉尘是大幅提高供氧强度的关键。1)我国小型转炉目前还有相当大的比例,与精炼、连铸的匹配关系还有待优化。
炼钢厂设计的依据是甲方或厂家提出的经政府有关部门核准的设计项目建议书,它可能是整个钢铁企业设计内容的一部分,也可能是单独的一个炼钢厂。此外,对于炼钢厂中部分设施,如炼钢炉炉体设备、连铸机等单项工程,也可单独设计。另外,炼钢厂设计的依据,除了项目建议书外,有一些依据需由相邻专业提供,例如对于转炉全连铸钢厂设计来说,主要包括:(1)炼钢的生产规模,要注明一期和二期,或者是否要留有未来发展的余地。(2)产品的品种,包括钢种和产品尺寸形式(此项可由轧钢专业按总任务书转提)。(3)铁水成分,包括铁水中C、Si、Mn、P、S等元素的含量,以及V、Ti、Nb等微量元素的含量(此项可由炼铁专业按总任务书转提)。(4)氧气转炉设备的容量和座数(委托单项转炉设计时要说明,做全车间设计时可作指定;如果转炉是在现有厂房内的改造项目,则尚需提供转炉周围的厂房尺寸和图纸)。(5)连铸机浇铸的各种连铸坯断面尺寸、单机的生产能力、要求的连铸机流数和台数、要求的连铸机类型(如弧形多点矫直,立弯弧形多点矫直等)和基本半径。如果连铸机是在现有厂房内增建或改建项目,则需提供连铸机周围的厂房尺寸和图纸。【地区(6)对于转炉设备全连铸炼钢厂整体设计,需提供到达车间的基本原料(石灰、萤石、富铁矿、氧化铁皮等)的成分和粒度,废钢(尤其是外供废钢)的类型和品质,可供应的各种能源的状况,可供耐火材料(主要是炉衬材料)的类型和品质等,并且提出这些物品的运输方式。(7)对于转炉全连铸炼钢厂整体设计,甲方或厂家的有关具体要求,如采用新技术的水平,已有配套辅助设备的利用,投资的使用和限定,要求选用的有关配套设备如混铁车容量和炉外精炼的类型等,以及该地区的有关风俗习惯等。(8)我国现有的有关工业建设和生产的法律、制度和规定等,尤其是关于钢材的质量品种标准、环境保护法、能源政策、劳动保护法及冶金建设的规定等,必须严格遵守和认真执行
钢铁是工业上最常用才材料。俗话说,百炼成钢,也有一本书名为《钢铁是怎样炼成的》描述其主人公经历的坎坷历程,也间接反应了钢铁炼制过程的困难。那么,钢铁究竟是怎样炼成的呢?钢铁炼制用的原料是废铁或铁矿石,废铁是回收得到的,而铁矿石来自大自然,不同原料炼制方法也不一样,但大体需要经过的历程都基本相似。电炉(或高炉)炼钢,这过程是把废铁或铁矿石化成钢水,以便后续加工。转炉炼钢,这过程是把电炉(或高炉)炼钢得到的钢水提纯,去除杂质,得到较为纯净的钢水。精炼炉炼钢,这过程是调节钢水成分,加入其它金属或非金属元素,保证钢材质量。连铸机浇铸钢坯,通过上述过程炼制出来的钢水,浇入铸模冷却凝固后即得到钢坯,现代工业上大规模生产钢铁一般使用连铸机,可连续浇注钢水,不断输出钢坯,此时就已经完成了炼钢过程了。得到的钢坯根据其用途经过轧制、拉拔或机加工,得到各种形状的钢材,这时的钢材就是市场上常用的钢铁原材料了
【中国环保在线 应用方案】为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》,推动大气污染防治领域技术进步,满足污染治理对先进技术的需求,生态环境部编制并发布了2018年《国家先进污染防治技术目录(大气污染防治领域)》(生态环境部公告2018年第76号)(简称《目录》)。在生态环境部指导下,中国环境保护产业协会具体承担《目录》的项目筛选和编制工作。为便于各相关方使用《目录》,中国环保产业协会配套编制了《目录》典型应用案例,将陆续在微信平台上发布。所有案例均来自目录入选项目的申报材料,案例内容经业主单位和申报单位盖章确认。技术概要工艺路线转炉一次烟气经湿法洗涤除尘后进入湿式电除尘器除尘,形成湿法除尘与双电场湿式电除尘器串联形式的复合除尘系统。湿式电除尘极板上收集的粉尘经水冲洗后送至水处理厂处理。混铁炉倾动齿条厂家主要技术指标出口颗粒物浓度可<20mg/m3。技术特点湿法洗涤结合湿式电除尘,大幅提高转炉烟气除尘效率。适用范围钢铁行业转炉一次烟气除尘。工艺流程转炉一次烟气依次通过一文、重力脱水器、二文、双电场卧式电除尘器、风机。如果烟气中一氧化碳含量未达到20%,将通过烟囱排放到环境中,如果含量达到20%,将回收到煤气柜中。除尘系统有三条管道,即定期冲洗系统管道、连续雾化系统管道和污水回流系统管道。在出钢结束后,风机抽拉的烟气为环境空气,二文位置不再需要使用更多的浊环水,可以均出多余浊环水对极线极板进行冲洗,冲洗水通过灰斗流到下方的污水罐,然后,通过污水泵及污水管道送至污水处理厂处理。雾化水采用净环水,24h持续喷雾,具有调理烟气的作用。每个电场配有一台高压电源,高压电源的端子采用氮气吹扫密封。主要工艺运行和控制参数极距400mm,运行压力损失≤300Pa,设计电负荷250kW/kVA,运行电耗40kW,氮气消耗量200m3/h,采用加热器加热到100℃以上,送入瓷瓶。净环水(雾化水)2m3/h,24h使用。浊环水(冲洗水)35m3/h,每冶炼周期使用约4min。百色定制混铁炉倾动齿条湿式电除尘器设计参数:入口颗粒物要求不高于300mg/m3,处理后的烟气颗粒物排放浓度低于30mg/m3。实际湿式电除尘器入口颗粒物浓度在120mg/m3~140mg/m3,高压电源一次电压控制在300V左右。