寶鋼煉鋼工藝和設(shè)備-詳細

1、煉鋼工藝和設(shè)備2021年7月.一、煉鋼概述鋼的定義：含碳量小于2的鐵合金。鋼的分類：普碳鋼和特殊鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼、高合金鋼合金含量大于10。煉鋼：將高爐消費出來的鐵水煉成適宜各種用途的鋼的過程。煉鋼方法：平爐法、轉(zhuǎn)爐法、電爐法。煉鋼流程：高爐鐵水鐵水預(yù)處置鐵水轉(zhuǎn)爐鋼水爐外精煉鋼水連鑄或模鑄鋼坯或鋼錠。.二、鐵水預(yù)處置1、鐵水預(yù)處置流程：高爐鐵水前扒渣鐵水脫硫受鐵深脫硫鐵水包扒渣轉(zhuǎn)爐。.二、鐵水預(yù)處置2、鐵水脫硫主要工藝 利用脫硫劑和鐵水中的硫反響，生成物去除到脫硫渣中。 主要的脫硫劑有電石粉CaC2和石灰粉CaO。發(fā)生如下反響：CaC2固+FeSCaS固+Fe+2CCaC2+SCaS+2C

2、2FeS+4CaO+Si2Fe+2CaS+Ca2SiO42FeS+2CaO+Si2Fe+2CaS+SiO2.二、鐵水預(yù)處置電石粉的特點：1分解出的鈣離子與S有極強的親和力，因此CaC2有很強的脫硫才干，耗量少，渣量也較少。2生成物CaS熔點高，構(gòu)成固體渣，防止回硫，扒渣容易，對耐材侵蝕較輕。3脫硫生成的碳除飽和于鐵水外，其他以石墨態(tài)析出。同時還有少量CO、C2H2氣體，以及少量電石粉和石灰粉會污染環(huán)境，因此必需設(shè)置除塵設(shè)備。4電石粉極易吸潮劣化，在大氣下與水分接觸迅速發(fā)生反響，生成C2H2乙炔氣體易爆，應(yīng)采取平安措施。5電石粉價錢昂貴。.二、鐵水預(yù)處置石灰粉的特點：1當(dāng)鐵水中的Si氧化后，生成

3、Ca2SiO4和SiO2，相應(yīng)耗費有效CaO，降低了脫硫效率。2脫硫渣為固體渣，對耐材侵蝕較細微，扒渣方便，但渣量大。3石灰粉流動性差，易受潮及結(jié)塊。4由于脫硫反響中在石灰粉顆粒外表生成致密的硅酸二鈣，妨礙了硫向石灰粉顆粒中的分散，故脫硫效率僅為電石粉的1/31/4。5價錢低廉。.二、鐵水預(yù)處置脫硫劑的組成：為了降低脫硫劑本錢，減少電石粉耗費，脫硫劑的組成常根據(jù)鐵水條件、脫硫要求作適當(dāng)調(diào)整。其原那么是既滿足脫硫的要求，又要盡量降低脫硫本錢。.二、鐵水預(yù)處置3、鐵水脫硫主要設(shè)備 噴吹法脫硫是把脫硫劑吹入鐵水中以粉狀料的流態(tài)化氣力保送技術(shù)為根底的。1脫硫劑保送設(shè)備：受料設(shè)備、給料設(shè)備、噴吹設(shè)備。2

4、脫硫噴槍及噴槍升降安裝：噴槍任務(wù)時必需插入混鐵車的鐵水內(nèi)，噴槍底部為噴口，兩個噴口成不斷線程度布置。3混鐵車測溫取樣安裝。.二、鐵水預(yù)處置鐵水預(yù)處置噴槍插入表示圖.二、鐵水預(yù)處置混鐵車脫硫設(shè)備 TDS 安裝闡明設(shè)置地點 脫硫間1#線處置才干 42車/日脫硫劑 CaC2+CaO貯料倉 數(shù)量 2個 容積 90m32噴粉罐 數(shù)量 4個 容積 2m34 噴粉速度 40-70Kg/min 氮氣壓力 Max. 39.2104Pa噴槍尺寸 3906650mm插入深度 1200-1400mm測溫取樣安裝數(shù)量 1套2線共用 型式 自動旋轉(zhuǎn)式 升降速度10-30m/min 旋轉(zhuǎn)角度 360 附屬設(shè)備試樣切斷機探頭

5、貯藏箱.二、鐵水預(yù)處置鐵水包脫硫裝置說明設(shè)置地點1#、2#受鐵坑及地面處理能力70包/日脫硫劑Mg+Ca0貯料倉CaO數(shù)量容積140m3，1110m3Mg數(shù)量容積140m3，120m3噴粉罐CaO數(shù)量容積22.3m3Mg數(shù)量容積21.4m3噴粉速度CaOCaO：Mg可調(diào)，可以單吹CaO3070Kg/minMg1030Kg/min2(雙槍噴吹)噴吹氮氣壓力Max.200104Pa噴槍尺寸2508095mm插入深度距鐵水包包底350-450mm測溫取樣裝置數(shù)量12型式升降式升降速度10-30m/min鐵水包脫硫設(shè)備 .三、轉(zhuǎn)爐1、轉(zhuǎn)爐冶煉流程 裝入廢鋼和鐵水副原料投入吹煉副槍測定溫度和成分出鋼脫氧

6、及合金化倒渣2、煉鋼原料1主原料鐵水和廢鋼：主要鐵源。2副原料：用于造渣去除P、S等雜質(zhì)和調(diào)理鋼水溫度。3鐵合金：用于脫氧和調(diào)整鋼水成分。.轉(zhuǎn)爐操作室.轉(zhuǎn)爐進廢鋼.轉(zhuǎn)爐進鐵水.三、轉(zhuǎn)爐3、煉鋼原理：鐵中的各種元素也包括鐵本身與氧結(jié)合氧化，從鐵中去除。比鐵與氧容易結(jié)合的元素，按照其結(jié)合才干，從鐵中去除。與氧結(jié)合比鐵弱的元素，那么不能經(jīng)過氧化去除。因此要在原料階段對不能氧化去除而又有害是元素進展處置或不讓其進入爐內(nèi)。.三、轉(zhuǎn)爐4、煉鋼反響 鐵中主要元素：C、Si、Mn、P、S發(fā)生如下氧化反響：C+OCO Si+2O(SiO2)Mn+O (MnO)2P+5O (p2O5)FeS+(CaO)(CaS)

7、+(FeO)“ 表示鐵水或鋼水中溶解的“( )表示存在于渣中“表示變?yōu)闅怏w逃掉.三、轉(zhuǎn)爐5、冶煉要點1脫C和溫度 隨著C的下降，熔池的溫度不斷上升，為此要向熔池充分的供氧來促進脫碳反響，這時產(chǎn)生的CO促進了熔池的攪拌，熔池的沸騰亦能有效地排出H2、N2等有害氣體。.三、轉(zhuǎn)爐2脫P P是有害元素，是低溫加工時產(chǎn)生外表缺陷冷脆的緣由，并且在鋼錠中易產(chǎn)生偏析。當(dāng)CaO未充分溶解在渣中時脫P按下式進展：2P+5(FeO)5Fe+(P2O5)2P+8(FeO)5Fe+(3FeO.P2O5)當(dāng)CaO足量時按下式進展：(P2O5)+4(CaO)(4CaO.P2O5)P2O5生成穩(wěn)定的(4CaO.P2O5)，

8、防止回P反響。.三、轉(zhuǎn)爐脫P反響放出相當(dāng)多的熱，低溫有利于放熱反響的進展。故脫P反呼應(yīng)在低溫下進展。脫P反響的有利條件歸納如下：A、(CaO)要多B、 (FeO)要多C、 (P2O5)要少D、熔池溫度低.三、轉(zhuǎn)爐3脫硫 S和P同樣是有害元素。S對鋼材的影響是在熱軋時呵斥外表裂紋熱脆。由于FeS的熔點低，當(dāng)其在溶解形狀下軋制，就產(chǎn)生了缺陷。此外S同P一樣易偏析。普通以為爐內(nèi)脫硫反響有三個：A、鋼液內(nèi)脫硫：FeS+MnMnS+FeB、鋼液和爐渣之間的脫SFeS+(MnO)(MnS)+(FeO).三、轉(zhuǎn)爐C、熔池和爐氣間的脫S 根據(jù)現(xiàn)場的閱歷，吹入大量氧時能脫S。通常以為這是鋼水中的S與氧氣反響，生

9、成SO2、SO3的緣故。脫硫反響的有利條件歸納如下：A、(CaO)要多B、(FeO)要少C、(CaS)要少D、熔池溫度要高E、Mn要多.三、轉(zhuǎn)爐冶煉時要留意以下幾點，以獲得稱心的結(jié)果：A、應(yīng)隨著C的降低，把熔池溫度正常的升高。B、應(yīng)在C低到鋼種的目的值之前，先使P、S降低到目的值以下。C、吹煉終點各元素的含量應(yīng)符合其鋼種的要求，鋼水的溫度也應(yīng)調(diào)整到符合下工序的要求。.三、轉(zhuǎn)爐4脫氧 參與比C更易與O結(jié)合的元素，如Al、Si等使O去除的過程。 把氧脫到何種程度，根據(jù)鋼的運用目的而異，如沸騰鋼，鋼中的O是要利用的，而鎮(zhèn)靜鋼那么要完全脫氧。但脫氧產(chǎn)物對鋼的性能有不良影響。.三、轉(zhuǎn)爐6、轉(zhuǎn)爐設(shè)備1轉(zhuǎn)爐

10、本體及傾動設(shè)備 由爐體、傾動安裝、耳軸軸承座、托圈及光滑安裝組成，還有一套空氣冷卻系統(tǒng)。 爐體可分為爐帽、爐身、爐底三個部分，爐體約重290噸。 傾動安裝主要由一次減速機、二次減速機和扭力桿系統(tǒng)組成。公稱容量T 300t轉(zhuǎn)爐爐殼高度H 11.5m轉(zhuǎn)爐爐殼直徑D1 8.5m 傾動速度 0.151.5cpm傾動角度 270.三、轉(zhuǎn)爐2氧槍及其升降安裝 氧槍的任務(wù)環(huán)境惡劣高溫、多塵、易燃、易爆，因此必需非常可靠。氧槍由三根鋼管相套而成，內(nèi)管為氧氣通道，內(nèi)管與中管之間是冷卻水進水通道，中管與外管之間是冷卻水的出水通道。氧槍的端部是五孔拉瓦爾噴嘴，為脫氧鑄銅制造，具有良好的導(dǎo)熱性。 升降安裝由升降小車、

11、橫移臺車、升降卷揚安裝及升降軌道組成。.三、轉(zhuǎn)爐3副槍安裝 為了提高吹煉終點控制的命中率，在吹煉過程中獲得鋼水溫度、成分、爐內(nèi)造渣情況等信息?？裳b上不同的探頭到達不同的檢測目的，槍體采用水冷，運用壽命較長，運轉(zhuǎn)平安可靠，測定速度快、精度高。副槍安裝由旋轉(zhuǎn)框架及其驅(qū)動安裝、副槍及升降小車、升降小車驅(qū)動安裝、探頭供應(yīng)及裝著安裝、探頭提取及試樣切斷安裝、刮渣安裝及副槍孔密封安裝、副槍槍體矯直安裝、探頭回收溜槽等。.三、轉(zhuǎn)爐4副原料系統(tǒng)由進料、上料、加料等三個系統(tǒng)組成。A、進料流程：原料場皮帶機中轉(zhuǎn)料倉1#皮帶機2#皮帶機3#皮帶機梭式皮帶機地下料倉B、上料流程：地下料倉給料器1#皮帶機2#皮帶機3#

12、皮帶機卸料小車爐頂料倉C、加料流程：爐頂料倉給料器稱量斗密封閥中間料斗切斷閥密封閥固定溜槽轉(zhuǎn)爐.三、轉(zhuǎn)爐5鐵合金系統(tǒng) 分為保送系統(tǒng)和投料系統(tǒng)。保送系統(tǒng)：自卸卡車地下料倉1#皮帶機2#皮帶機3#皮帶機卸料小車爐上料倉投料系統(tǒng)：爐上料倉稱量斗卸料閘閥皮帶給料器中間料斗截止閥振動給料器中間溜槽投料溜槽鋼包.三、轉(zhuǎn)爐6OG系統(tǒng) 吹煉中從爐口大量冒出含有CO和氧化鐵的高溫爐氣，經(jīng)過裙罩、煙罩等搜集，經(jīng)過熱交換由鍋爐系統(tǒng)搜集蒸汽冷卻、一次除塵和二次除塵，在IDF風(fēng)機的吸引下，將一定CO含量的轉(zhuǎn)爐煤氣回收到煤氣罐中，而達不到回收條件的爐氣那么由煙囪放散。.三、轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)計算機控制畫面.三、轉(zhuǎn)爐 OG的主要設(shè)計

13、目的:工藝條件：爐容量300t鐵水比：89%吹煉時間：16min冶煉周期：36min，吹氧流量：70000Nm3/h，礦石：45kg/t.s煙塵排放濃度：100mg/Nm3煤氣回收量：5060Nm3/t.sCO濃度：55%65%蒸氣回收量：35kg/t.s氧化鐵塵回收量：16kg/t.s耗水量：2t/t.s耗電量：3.3Kwh/t.s.三、轉(zhuǎn)爐7其他系統(tǒng) 轉(zhuǎn)爐設(shè)備還包括蒸汽回收系統(tǒng)鍋爐汽包、鍋爐循環(huán)泵、蒸汽蓄熱器等、二次除塵系統(tǒng)除塵管道、風(fēng)機、布袋除塵機等、擋渣棒投入安裝、爐后測溫取樣安裝等。.三、轉(zhuǎn)爐項目說明項目說明設(shè)置地點轉(zhuǎn)爐分廠頂吹氧氣流量Max.80000Nm3/h公稱能力座數(shù)300t

14、3座氧氣壓力147.1104Pa爐體 型式爐底非對稱型式N2-Ar切換LDCB法爐高（H）11.5m供氣元件極小徑管集合型鎂質(zhì)透氣磚爐徑（D）8.5m風(fēng)口數(shù)2個（間距1000mm），BRP改造后1#、3#爐均為6個，2#爐5個煙氣處理型式非燃燒煙氣回收底吹供氣流量Ar：Max.l980（BRP脫磷時3500）Nm3/hN2：Max.1000（BRP脫磷時3500）Nm3/h煙氣流量210000Nm3/h氣體種類N2，Ar，N2+02轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹LDCB設(shè)備規(guī)格.四、爐外精煉爐外精煉的定義：把粗精煉的鋼水導(dǎo)入另一簡便的精煉安裝，為得到比粗精煉更高的消費率、更高的質(zhì)量，而進展的冶金操作。爐外精煉的

15、目的：脫氫、脫氧去除夾雜物、脫碳、脫硫、非金屬夾雜物的形狀控制、成分調(diào)整添加合金、鋼水成分及溫度的微調(diào)及均勻化、脫氮和脫磷。寶鋼現(xiàn)有的爐外精煉安裝有：RH-OB1#RH、RH-KTB3#RH、RH-MFB2#RH、VD、CAS-OB、KIP、IR、UT、LF爐和喂絲等。.四、爐外精煉1RH真空脫氣的根本原理和工藝 為了減少鋼中的有害氣體和夾雜，凈化鋼水，提高鋼材的內(nèi)在質(zhì)量，改善機械性能，國內(nèi)外各大鋼廠均采用了各種脫氣方法，其中RH真空循環(huán)脫氣法消費才干大，脫氣效果好，能運用于高消費率的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐。 鋼水的脫氣就是溶解在鋼中的氣體向氣相遷移的過程，其步驟為：A、經(jīng)過分散，鋼水中的氣體原子逐漸遷

16、移到鋼水外表；B、原子由溶解形狀轉(zhuǎn)變?yōu)橥獗砦叫螤?；C、吸附在鋼水外表的同類原子相互作用消費氣體分子；D、吸附的氣體分子進入氣相后被真空泵吸走。.四、爐外精煉RH的真空槽由以下幾部分組成：A、浸漬管B、下部槽C、上部槽D、熱頂蓋或熱彎管E、排氣口.四、爐外精煉鋼水循環(huán)原理：脫氣處置時，將浸漬管插入鋼水，在真空槽內(nèi)抽真空構(gòu)成的壓力差使鋼水經(jīng)過浸漬管進入真空槽，同時在兩根浸漬管之一稱為上升管吹入驅(qū)動氣體通常為氬氣，利用氣泡泵原理隨著氣泡上升帶動鋼水上升使鋼水進入脫氣室，在真空槽內(nèi)鋼水被脫氣后比重添加，經(jīng)過兩根浸漬管的另一根稱為下降管回到鋼包內(nèi)，這樣就構(gòu)成了不斷的鋼水循環(huán)運動。.四、爐外精煉RH工藝

17、流程：轉(zhuǎn)爐出鋼鋼包到達處置位液壓頂升浸漬管插入鋼水測溫定氧排氣開場按規(guī)定開啟各級真空泵成分、溫度調(diào)整測溫取樣成分、溫度微調(diào)處置終了破壞真空測溫取樣液壓下降鋼包分開澆注.四、爐外精煉2RH真空脫氣的主要設(shè)備A、真空槽本體及槽挪動臺車；B、真空排氣系統(tǒng)1#RH為六級八臺泵，2#RH為四級六臺泵；C、鐵合金投料系統(tǒng)；D、鋼包升降液壓安裝；E、OB1#RH或頂槍2#RH系統(tǒng)；F、水處置系統(tǒng)；G、機械冷卻水系統(tǒng)；H、煤氣加熱系統(tǒng)；I、其它設(shè)備鋼包臺車、測溫取樣設(shè)備、保溫劑投入設(shè)備、浸漬管維護設(shè)備.四、爐外精煉序號設(shè)備名稱能力1處理量280-301t/次2處理能力200萬噸/年3處理周期，其中循環(huán)時間24

18、-36min，12-24min（輕處理12min，本處理24min）4脫氣鋼水合格率100%5環(huán)流速度220t/min6抽氣能力1100kg/h(在67pa下)，極限真空度：26pa，漏氣量35kg/h7處理效果鋼水H2ppm(保證值)8抽氣時間（從大氣降至67Pa）3.5min（不帶鋼水）寶鋼1#RH設(shè)備才干.四、爐外精煉3CAS-OB原理和工藝 在大氣壓下，將氬氣經(jīng)過鋼包底部透氣磚吹入，將浸漬管插入鋼液外表吹氬口的上方，并擋掉爐渣?？山?jīng)過浸漬管參與各種合金調(diào)整鋼水成分。并且在浸漬管上插入氧槍，加熱鋼水。CAS-OB可以調(diào)整和均勻鋼水的溫度和成分，減少鋼中氧化物夾雜的含量及改善鋼水的凝固性能

19、。.四、爐外精煉CAS-OB工藝流程：轉(zhuǎn)爐出鋼鋼包到達處置位接吹氬管測溫定氧取樣吹氬攪拌浸漬管下降成分、溫度調(diào)整測溫取樣成分、溫度微調(diào)浸漬管上升吹氬停頓測溫取樣拔吹氬管鋼包分開澆注.四、爐外精煉4CAS-OB的主要設(shè)備A、浸漬管及其升降夾持安裝；B、合金上料、貯藏、稱量、保送、投入和回收安裝；C、吹氬安裝；D、測溫取樣及破渣安裝；E、浸漬管運送、維護設(shè)備；F、除塵設(shè)備。.四、爐外精煉上部料倉個數(shù)10個容積36m3/個皮帶機運輸能力160t/h加料斗個數(shù)4個容積2m3/個排料能力80240t/h浸漬管升降速度6m/min升降行程2114mm測溫取樣裝置可在線檢測氬氣壓力58.578.45104P

20、a流量0.350.5m3minOB吹氧流量03500Nm3h處理能力320萬噸/年處理周期2628min/爐 鋼包底吹氬合金微調(diào)CASOB安裝 .四、爐外精煉5KIP原理和工藝 KIP具有脫硫和夾雜物形狀控制功能。A、脫硫處置：利用噴槍經(jīng)過氬氣將脫硫劑CaO+CaF2粉末向鋼包內(nèi)的鋼水中吹入，在高溫下熔化成小液滴，隨著氣泡的上升與鋼水接觸，使得渣滴吸收鋼水中的硫。(CaO)+S (CaS)+O.四、爐外精煉B、夾雜物形狀控制 鋼水中含有較多的Al2O3，既影響鋼的機械性能和外表質(zhì)量，又會呵斥鋼包水口堵塞，影響正常澆注；鋼中含有的MnS夾雜經(jīng)軋制后發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致鋼材的各向性能差別，這對于制造

21、要求低溫韌性的輸油管和厚板鋼，要求進展彎曲加工的高強度熱軋鋼板和要求焊縫有延性的電焊管是極為不利的。 因此向鋼水中噴入CaSi粉，將Al2O3和MnS改動為球狀的mCaO.nAl2O3以消除上述不良影響。在煉鋼溫度下極易成為液態(tài)而排除或以球狀存在于鋼中，其優(yōu)點是：a、可以改善鋼水的流動性和夾雜物對鋼水的潮濕性，從而可以消除鋼包水口堵塞；b、鋼中夾雜物由群簇狀變?yōu)榍驙?，從而可以消除對機械性能的惡劣影響；c、液態(tài)球狀夾雜物較易上浮，從而改善鋼的純真度。.四、爐外精煉KIP工藝流程：鋼包臺車到達CAS位置測定渣層液面鋼包臺車到達KIP位置鋼包蓋下降測溫取樣噴槍下降噴粉加合金噴槍上升測溫取樣鋼包蓋上升

22、鋼包分開澆注.四、爐外精煉6KIP的主要設(shè)備A、粉劑的接受和保送設(shè)備由氮氣將槽車裝送的粉劑壓送到儲料倉；B、粉劑噴吹設(shè)備將上部料斗旋轉(zhuǎn)閥排出的粉劑吹入鋼水；C、噴槍升降、旋轉(zhuǎn)安裝由噴吹罐壓出的粉劑經(jīng)配管最終由噴槍噴入鋼水內(nèi)D、鋼包蓋升降安裝；F、噴槍、鋼包蓋維護、枯燥設(shè)備。.四、爐外精煉7LF爐原理和工藝 LF爐精煉主要靠造白渣，在低氧的氣氛中，由鋼包底部吹氬進展攪拌，加速鋼渣之間的反響，并由石墨電極對經(jīng)過粗精煉爐的鋼水加熱，保證較長的精煉時間，從而可使鋼中的氧、硫、夾雜物含量降低。 LF爐的特點是設(shè)備簡單、投資費用低、操作靈敏、精煉效果好，成為連鑄消費線上不可短少的控制成分、溫度及保管鋼水的設(shè)備。.四、爐外精煉LF爐具有以下四個獨特的精煉功能：A、爐內(nèi)氣氛：經(jīng)過蓋在鋼包上的水冷爐蓋，可以起到隔離空氣的密封作用。再加上復(fù)原性渣以及