轉爐廠生產工藝簡介課件

210轉爐生產工藝一、概述二、主體設備與參數三、脫S生產工藝四、轉爐工藝制度五、RH爐生產工藝六、連鑄工藝七、生產計劃編制一、概述1、210轉爐廠的主要工藝配置

二座轉爐一座混鐵爐三套鐵水脫硫裝置二座LF爐、二座RH爐二臺雙流板坯連鑄機煙氣凈化系統、水處理系統等公用輔助設施

年設計產鋼水產量464萬噸、連鑄坯450萬噸

2、設計品種產量比例3、工藝流程220T鐵水罐機車1300t混鐵爐×1220t鐵水罐鐵水脫硫站×3210t復合頂吹煉轉爐×2230t鋼包210tLF爐×2210tRH爐×2雙流板坯連鑄機×22250軋機脫硫劑脫硫渣罐22m3渣罐渣罐汽車渣處理間蒸汽壓縮空氣煤氣氧、氮、氬水活性石灰輕燒白云石螢石鐵礦石、其它普通合金增炭劑冷卻劑固定煙罩及氣化冷卻煙罩活動煙罩蒸汽干法除塵系統爐塵放散煙囪煤氣柜三、主體設備性能與參數1、混鐵爐公稱容量：1300t爐內鐵水平均溫度：1250t最大出鐵操作角度：30°出鐵方向極限傾角：47°爐體后仰極限角度：5°爐殼最大長徑比：1.3 混鐵爐內腔容積：238m2裝滿系數：0.77鐵水液面至幾何中心線距離：1400mm兌鐵方式：側面兌鐵外形尺寸L×B×H：16070×12261×11834

210轉爐廠混鐵爐2、脫硫站KR脫硫站：3座處理能力：488萬t/a高爐鐵水硫含量：0.015%～0.070%脫硫后鐵水硫含量：0.001%～0.010%脫硫鐵水罐公稱容量：220t每罐脫硫鐵水平均裝入量：209t與轉爐配合平均脫硫周期：37min脫硫站年有效工作天數：255d/a3、轉爐公稱容量：210t平均爐產鋼水量：220t最大爐產鋼水量：230t爐殼外徑：φ7840mm爐體高度：~10294mm正常操作最大傾動力矩：~5500kN.m塌爐凍鋼最大事故力矩：~13750kN.m傾動速度：0.15～1.5r/min傾動為四點嚙合全懸掛扭力桿平衡機構210轉爐實圖4、LF爐鋼包額定容量：210t鋼包最大出鋼量：230t鋼包車行走速度：2-30m/min鋼包車額定載重量：430t鋼包車驅動方式：機械式電極直徑：500mm(UHP)電極分布園直徑：≤900mm電極最大行程：～4200mm電極升降/放松行程：4200/40mm鋼水升溫速率：≥4.5℃/min變壓器額定容量：38MVA變壓器調壓方式：ABB有載調壓雙工位電極旋轉式LF鋼包爐雙工位電極旋轉式LF鋼包爐5、RH爐鋼包升降方式：油缸液壓提升平均處理周期：35min真空泵抽氣能力：1000Kg/h抽真空時間：≤4min鋼水最大循環(huán)速度：218t/min循環(huán)氬氣流量：270Nm3/h真空室內徑：∮2300真空室外徑：∮3200浸漬管內徑：∮700頂槍、預熱槍加熱速：50℃/h年處理鋼水量：＞150萬噸兩座單工位RH爐RH冶煉實圖6、連鑄機機型：直弧型板坯連鑄機流間距：6500mm鑄機主半徑：9500mm板坯彎曲/矯直：連續(xù)彎曲/連續(xù)矯直板坯斷面：230~250mm×900~2150mm板坯最大重量：38t工作拉速：0.8~2.03m/min板坯切斷方式火焰切割機鋼水罐支撐方式：帶稱量和鋼包加蓋的鋼水罐回轉臺中間罐運輸：帶升降、橫移、行走和稱量的中間罐車中間罐容量：≥70t結晶器長度：900mm結晶器振動方式：液壓振動、可動態(tài)調整振動參數二次冷卻：汽—霧冷卻引錠桿裝入方式：上裝式連鑄機主要設備0段與1段，總計0+16段連鑄澆鋼圖連鑄澆鋼實圖四、鐵水脫S的工藝流程受鐵220t350t吊運座罐傾動鐵水包、扒高爐渣測溫、取樣測鐵水液面計算脫硫劑加入量鐵水包傾翻復位加脫硫劑、攪拌鐵水包傾翻復位測溫、取樣吊罐離開鐵水包進行脫硫處理鐵水包傾翻車開到攪拌扒渣位攪拌結束提攪拌頭鐵水包準備進行扒渣傾動鐵水包、扒脫硫渣鐵水包傾翻車開到吊罐位1、裝入制度裝入制度就是確定轉爐合理的裝入量，合適的鐵水廢鋼比。裝入量指煉一爐鋼時鐵水和廢鋼的裝入數量，它是決定轉爐產量、爐齡及其他技術經濟指標的重要因素之一。裝入量中鐵水和廢鋼配比是根據熱平衡計算確定的。通常，鐵水配比為70%~90%，其值取決于鐵水溫度和成分、爐容量、冶煉鋼種、原材料質量和操作水平等。鐵水、廢鋼的裝入順序A、先兌鐵水后裝廢鋼這種裝入順序可以避免廢鋼直接撞擊爐襯，但爐內留有液態(tài)殘渣時，兌鐵易發(fā)生噴濺。B、先裝廢鋼后兌鐵水這種裝入順序廢鋼直接撞擊爐襯，但目前國內各鋼廠普遍采用濺渣護爐技術，運用此法可防止兌鐵噴濺.五、轉爐工藝制度2、供氧制度供氧制度就是使氧氣流股最合理地供給熔池，創(chuàng)造良好的物理化學反應條件。因此，供氧制度的內容包括確定合理的噴嘴結構、供氧強度、氧壓和槍位操作。氧氣流量和供氧強度氧氣流量指單位時間內向熔池的供氧量，供氧強度指單位時間內每噸金屬的供氧量。供氧操作是指調節(jié)氧壓或者槍位，達到調節(jié)氧氣流量、噴頭出口氣流壓力及射流與熔池的相互作用程度，以控制化學反應進程的操作。供氧操作分為恒壓變槍、恒槍變壓和分階段恒壓變槍幾種方法。在國內，多采用分階段恒壓變槍操作法。3、造渣制度造渣是轉爐煉鋼的一項重要操作。由于轉爐冶煉時間短，必須快速成渣，才能滿足冶煉進程和強化冶煉的要求。此外，造渣對避免噴濺、減少金屬損失和提高爐襯壽命都有直接關系。影響石灰熔化速度的主要因素有：參與熔化反應的組分的濃度，與流體力學有關的傳質、熔池溫度、反應面積、用活化能表示的能量因素的石灰質量等等。造渣方法在生產實踐中，一般根據鐵水成份和所煉鋼種來確定造渣方法。常用的造渣方法有單渣法、雙渣法和雙渣留渣法。通常，轉爐渣料采用分批加入法，頭批料在開吹時加，加入量為渣料總量的1/2~1/3，以后分多批少量加入。4、溫度制度溫度制度指轉爐吹煉過程溫度和終點溫度的控制制度。它對轉爐的化學反應方向、程度、各元素間的相對反應速度及熔池的傳質傳熱都有重大影響。溫度制度的目標是希望吹煉過程均衡升溫，終點時鋼水溫度和化學成份同時命中鋼種要求的范圍。5、終點控制和出鋼終點控制是轉爐吹煉末期的重要操作。由于脫磷、脫硫比脫碳操作復雜，因此總是盡可能提高讓磷、硫去除到終點要求的范圍。這樣，終點控制便簡化為脫碳和鋼水溫度控制，所以把停止吹氧又俗稱“拉碳”。從廣義上講，終點控制包括所有影響鋼質量的終點操作和工藝因素控制。轉爐的自動控制可以達到準確控制吹煉過程和終點的目的，具有較高的終點命中率。經驗控制通常采用“拉碳”和“增碳”兩種操作方法。拉碳法具有終點鋼水氧含量和終渣（FeO）較低、終點鋼水含錳量較高、氧氣消耗量較少等優(yōu)點；增碳法省去倒爐、取樣及隨后的補吹時間，因而生產率高，終渣（FeO）高，化渣好，去磷率高，熱量收入較多，有利于增加廢鋼用量。轉爐出鋼時間約2~6min，應采用紅包出鋼和擋渣出鋼法。6、脫氧和合金化①脫氧向鋼中加入一種或幾種與氧親合力比鐵大的元素，奪取鋼中多余氧的操作稱為脫氧。煉鋼是氧化精煉過程，冶煉終點鋼中氧含量較高（0.02%~0.08%），為了保證鋼的質量和順利澆注，冶煉終點鋼必須脫氧。通常，鎮(zhèn)靜鋼允許氧含量≤0.002%~0.007%。脫氧的目的是把氧含量脫除到鋼種要求范圍，排除脫氧產物和減少鋼中非金屬夾雜數量，以及改善鋼中非金屬夾雜的分布和形態(tài)；此外，還要考慮細化鋼的晶粒。脫氧方法有三種：沉淀脫氧、擴散脫氧和真空脫氧。轉爐常用的脫氧方法有沉淀脫氧和真空脫氧。準確判斷和控制脫氧元素收得率，是達到脫氧目的和提高成品鋼成份命中率的關鍵。脫氧劑的收得率受鋼水和爐渣氧化性、鋼水溫度、出鋼的下渣狀況、脫氧劑塊度、比重、加入時間和地點、加入次序等多方面影響，需要具體情況具體分析。②合金化操作向鋼中加入一種或幾種合金元素，使其達到成品鋼成份要求的操作稱為合金化。實際上，脫氧和合金化大多鋼同時進行。合金加入量={{[%E]規(guī)格中限-[%E]終點殘余}/{[%E]合金×ηE}}×出鋼量（Kg），Kg/爐五、RH爐工藝

1）真空脫碳

2）真空脫氧

3）脫氫、氮

4）鋼水凈化

5）成分調整

6）溫度調整

7）噴粉脫硫

8）喂絲鈣處理

9）頂渣改質1、RH爐具備的功能2、主要技術參數真空室外徑φ3200mm真空室內徑φ2300m真空室內高8m插入管內徑φ680mm插入管長度900mm最大環(huán)流速度W≥208t/min。最大驅動氣體流量270Nm3/h頂槍:具有吹氧、升溫、噴粉等功能；待機位采用預熱槍方式，升溫速度大于50℃/h。

真空泵采用五級蒸汽噴射泵系統:二級為噴射泵、三級為增壓泵蒸汽壓力要求：蒸汽分配器進口壓力0.9±0.05MPa真空槽系統由真空槽和熱彎管、真空槽臺車組成真空槽與熱彎管之間的密封是通過熱彎管的自重實現密封。真空泵系統主要由5級蒸汽噴射真空泵系統組成，帶有2臺中間冷凝器和1臺末級冷凝器，泵抽氣能力：67Pa，1000kg/h蒸汽壓力：≥0.8MPa（表壓）蒸汽溫度：過熱10℃蒸汽耗量：≤40t/h進水壓力：≥0.5MPa進水溫度：≤35℃冷卻水耗量：≤2200m3/h真空泵系統的漏氣量：≤30kg/h

合金加料系統合金料倉20個料倉容積4×15m38×10m38×7.5m3振動給料器40m3/h

稱量料斗

4個

額定稱量能力2×3t/個，1×1t/個，1×5t/個有效容積2×2m3/個，1×1m3/個,1×3m3/稱重儀表系統精度±0.2％（線性）卸料溜管和旋轉溜槽卸料溜管用于連接稱量料斗和旋轉溜槽，旋轉溜槽可將稱量料斗的物料按需要送至相應真空料斗，在處理位設置一組真空料斗（有4個真空料斗），旋轉溜槽可通過旋轉來選擇相應的真空料斗。溜槽的傾斜段為耐磨管返回料溜槽的作用是在稱量系統調試、稱量設備重新校準、錯誤稱量等情況出現后接受物料并將其排到位于地坪的返回料料罐內進行回收。真空加料裝置合金料斗：設計為雙室真空密封形式,硅鐵料斗AL真空料斗C真空料斗真空料斗復壓閥站用于真空料斗的抽真空和復壓控制頂槍預熱槍系統

頂槍預熱槍系統由頂槍裝置、預熱槍裝置、頂槍預熱槍閥站和儲槍架等組成頂槍槍體為水冷多層套管型式。氧氣、氮氣/氬氣、粉劑、焦爐煤氣、和冷卻水等各種介質通過軟管進入槍體內的相應通道。當頂槍噴吹完畢后，槍體內立即充滿氮氣/氬氣。槍體帶火焰探測器，可實時檢測火焰的燃燒情況。噴粉系統噴粉裝置主要由1個儲料倉、噴吹罐、粉料輸送管線、氣體管線和控制閥站等組成粉劑輸送采用氬氣和氮氣，從噴吹罐向真空槽內采用氬氣作為載氣，其余輸送采用氮氣作為載氣頂槍功能：強制脫碳、吹氧升溫、頂槍加熱、噴粉脫硫、去冷鋼。六、連鑄生產工藝1、生產工藝流程A、轉爐煉出來的鋼水倒入鋼包，氬氣自動接通，用鋼包車運送到精煉，按不同鋼種進行各種處理。處理后的鋼水經行車吊至回轉臺；B、在鋼包接收位置，接上壓縮空氣配管、滑動水口液壓缸等，將鋼包回轉到澆注位置，用長水口與鋼包滑動水口連接在一起，打開鋼包滑動水口，使鋼水注入中間包，待中間包鋼水液面達到要求時，打開塞棒，同時用塞棒控制注流，使中間包鋼水按一定速度注入到結晶器中。C、注入到結晶器內的鋼水被已經密封在結晶器下口的引錠頭擋住，經結晶器冷卻水的冷卻，鋼水凝固成坯殼，啟動拉坯輥，通過引錠桿將鑄坯徐徐拉出。此時鑄坯內部仍是熔融的鋼水，在整個誘導裝置內經二冷水向鑄坯表面噴水，以保證鑄坯在出主機前完全凝固。D、當鑄坯頭部出連鑄機時，用脫引錠裝置把引錠桿與鑄坯分離，引錠桿被引錠卷揚裝置收到操作平臺上的引錠桿小車上，以備下次澆鑄時再用。而鑄坯則繼續(xù)由輥道向前輸送，在切割輥道按定尺切割；切割后的板坯在去毛刺輥道上，用去毛刺裝置去除兩端的切割毛刺；在噴印輥道，用噴印機在其前端噴印上各種板坯號；然后，把板坯送到橫移輥道。停留在橫移輥道上的板坯，用板坯移送臺車移送到板坯熱送輥道。根據計算機和質量判斷，對于無缺陷的板坯，用直送輥道直接送往熱軋廠；對于有輕微缺陷的板坯，用堆跺機下線，在熱態(tài)下進行機械清理，再經直送輥道直接送往熱軋廠；對于有缺陷的板坯則先下線到空冷場冷卻，再上線經機械清理及人工局部清理，然后經直送輥道直接送往熱軋廠。工藝流程鋼包回轉臺中間罐和中間罐車平形板式結晶器結晶器液壓振動裝置板坯二冷導向段切割前、切割區(qū)、切后輥道去毛刺輥道稱量輥道噴印輥道橫移臺車下線輥道上線輥道固定擋板熱送輥道鋼水稱量、下渣檢測、鋼包傾動長水口安裝機械手、長水口氬封中間罐烘烤裝置鋼水連續(xù)測溫、稱重上裝引錠桿系統浸入式水口及快換機；塞棒、浸入式水口氬封結晶器液面自動控制、自動加保護渣氣水冷卻自動控制、寬向水冷卻控制扇形段輕壓下、電磁攪拌試樣、切尾收集一次火焰切割機板坯自動定尺切割去毛刺機稱量機噴印機垛板臺推鋼機推鋼機/卸板臺升降擋板2、連鑄新技術A、下渣檢測下渣檢測提高鋼水純凈度；提高鋼水收得率；避免水口堵塞；減少鋼水二次氧化；提高中間包連澆爐數。下檢測原理如下圖：B、實現全程無氧化澆鑄氧化潔凈度是優(yōu)質鋼最重要的一個指標。有害夾雜物一個主要成因是非常小的夾雜物在紊流區(qū)凝結，這出現在鋼水從大包到中間包、中間包再到結晶器傳輸水的過程中鋼水的二次氧化。為此采用多功能連桿式大包回轉臺，帶有大包加蓋功能；大包與中間包之間設有長水口，由液壓驅動的鋼包水口操作手進行長水口的操作；中包與結晶器之間設有浸入式水口；長水口、浸入式水口均由氬氣密封；中間包內鋼液嚴格覆蓋保護；結晶器采用自動加渣。C、SEN快換機構為提高鑄坯內部質量、鑄機作業(yè)率和設備使用壽命、減少維修降低成本及提高金屬收得率，該鑄機采用SEN快換機構更換浸入式水口實現單只中間罐的多爐連澆。我所選用的SEN快換機構主要有以下特點：多次快速更換浸入式水口—使中間罐耐材與水口壽命得到最佳匹配。浸入式水口的瞬時更換—在線作業(yè)澆鋼時，1.5秒內完成新舊水口的更換，澆鑄不斷流。浸入式水口更換時中間罐無需升降—簡化工藝操作，穩(wěn)定結晶器液面。快換機構的氬氣供給回路—防止鋼水二次氧化。快換機構的事故盲板—在澆鑄事故時瞬時切斷鋼流。D、結晶器專家系統（漏鋼預報）結晶器專家系統可以將與結晶器相關的數據如熱電偶，液壓振動液壓缸的壓力、沖程，結晶器冷卻水的溫度、壓力及流量，結晶器液面信號等收集到一個單獨的系統中。該系統主要包括：拉漏預報，溫度監(jiān)控，熱通量監(jiān)控和結晶器摩檫監(jiān)控。專家系統在獲取數據、數據加工和外界交流的基礎上，對結晶器作出深入的分析。獲取的數據主要用于優(yōu)化操作工藝，防止拉漏，以及根據相關的溫度變化和結晶器的摩檫力分析結晶器的臨界條件。E、結晶器液面檢測及控制系統彎月面波動不僅造成諸如漏鋼等生產上的問題，還嚴重影響鑄坯質量。當彎月面波動加劇時，板坯表面非金屬夾雜物增加，導致鋼材板坯表面缺陷加重。采用渦流式傳感器檢測結晶器內鋼水液面位置，并與塞棒裝置構成閉環(huán)的結晶器液面控制系統，將液面波動控制在2mm以內F、全程動態(tài)軟壓下技術中心偏析與疏松是傳統連鑄坯的主要缺陷之一。中心偏析和疏松將引起鋼材的一系列質量問題，如鋼材的延展性能、焊接性能、抗氫至裂紋能力等。連鑄坯的動態(tài)輕壓下它可以大大降低或消除鑄坯的中心偏析與疏松。中心偏析是存在于鑄坯凝固末端附近的富集偏析元素鋼液的流動造成的，中心疏松是在鋼液凝固時發(fā)生體積收縮而得不到鋼液的及時補充時形成的。凝固末端附近鋼液流動的動力一方面來源于坯殼的鼓肚，另一方面來源于鋼液凝固時的體積收縮。通過使用小輥徑分節(jié)輥設備可以大大減小鼓肚，但是鋼液凝固時的體積收縮是不可避免的。輕壓下技術就是在凝固末端給鑄坯進行輕微壓下，以補償富集偏析元素鋼液凝固時的體積收縮，防止該處鋼液的流動，從而減少或消除鑄坯的中心偏析與疏松。D、電磁攪拌工藝優(yōu)化電磁攪拌的工作原理，基于兩個基本定律：一是運動的導電鋼水與磁場相互作用產生感應電流，二是載流鋼水與磁場相互作用產生電磁力。電磁力作用在鋼水每個體積元上，從而驅動鋼水流動。就交流感應而言電磁攪拌的工作原理和異步電機類似，由多相(兩相或三相)線圈繞組產生行波磁場或旋轉磁場，在導電的鋼水中產生感應電流，感應電流與磁場作用產生電磁力，對鋼水起攪拌作用。各鋼種用鐵水最低技術要求鋼種Si％Mn％P％S％Cu％As％Sn％NiCr鐵水溫度℃?zhèn)渥⑵珍揝PHC低碳0.18-1.25≤0.60≤0.150≤0.08≤0.1≤0.05≤0.05------≥1200入轉爐溫度Q235B系列簡