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氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備工藝,按照配料要求,先把廢鋼等裝入爐內(nèi),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(nèi),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(fā)生氧化反應(yīng),除去雜質(zhì)。用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮?dú)獾挠绊懚逛撡|(zhì)變脆,以及氮?dú)馀懦鰰r(shí)帶走熱量的缺點(diǎn)。在除去大部分硫、磷后,當(dāng)鋼水的成分和溫度都達(dá)到要求時(shí),即停止吹煉,提升噴槍,準(zhǔn)備出鋼。出鋼時(shí)使?fàn)t體傾斜,鋼水從出鋼口注入鋼水包里,同時(shí)加入脫氧劑進(jìn)行脫氧和調(diào)節(jié)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(zhuǎn)爐在煉鋼過(guò)程中會(huì)產(chǎn)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?xì)怏w等。因此,必須加以凈化回收,綜合利用,以防止污染環(huán)境。從回收設(shè)備得到的氧化鐵塵粒可以用來(lái)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(chǎn)水蒸氣。此外,煉鋼時(shí),生成的爐渣也可以用來(lái)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(zhuǎn)爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質(zhì)量較好,以及建廠速度快、投資少等許多優(yōu)點(diǎn)。但在冶煉過(guò)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(zhì)量就受到一定的限制。
鋼、鐵一般都采用高溫冶金方法冶煉。鋼鐵冶煉機(jī)械包括煉鐵的高爐及其配套機(jī)械、煉鋼的平爐和轉(zhuǎn)爐、電弧爐、爐外精煉設(shè)備、鑄錠設(shè)備以及冶金車輛等。高爐及其配套機(jī)械 將鐵礦石或人造富礦連續(xù)煉成生鐵的鼓風(fēng)豎爐稱為高爐。它的外形像一個(gè)堅(jiān)式的圓筒,由耐火材料及金屬殼體組成,為高爐及其配套機(jī)械的布置。原料從貯礦槽經(jīng)稱量后由高爐機(jī)械的料斗或帶式輸送機(jī)送到爐頂,分批均勻地置入爐內(nèi)。經(jīng)熱風(fēng)爐預(yù)熱的空氣由風(fēng)口鼓入爐內(nèi),使燃料燃燒加熱爐料并使之分解和還原,從而得到生鐵。鐵水從出鐵口放出,經(jīng)鐵水溝和流嘴進(jìn)入鐵水罐中,運(yùn)往鋼廠或由鑄鐵機(jī)鑄成鐵塊。從爐頂導(dǎo)出的煤氣,經(jīng)煤氣凈化系統(tǒng)處理后可作為燃料。為強(qiáng)化冶煉,除采用外燃式熱風(fēng)爐提高風(fēng)溫、加大風(fēng)量或采用綜合鼓風(fēng)(包括噴吹燃料、富氧鼓風(fēng)和脫濕鼓風(fēng))外,提高爐頂壓力也能增加產(chǎn)量和降低焦碳消耗。常德優(yōu)質(zhì)混鐵爐施工新建的高爐廣泛采用鐘閥密封式或無(wú)料鐘式高壓爐頂。采用無(wú)料鐘式高壓爐頂后,爐頂高度和重量均可相應(yīng)降低一半左右。高爐容積也達(dá)5500米3左右(日產(chǎn)生鐵1萬(wàn)余噸)。高爐生產(chǎn)的大型化、連續(xù)化,要求有較高的機(jī)械化和自動(dòng)化程度,須采用開(kāi)、堵出鐵口機(jī)和換風(fēng)口機(jī)等配套高爐機(jī)械。煉鋼平爐按結(jié)構(gòu)形式可分為傾動(dòng)式和固定式兩種。傾動(dòng)式平爐因熔煉室可前后傾動(dòng),具有操作靈活和分罐出鋼的特點(diǎn),但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,故一般均采用固定式平爐。固定式平爐的特點(diǎn)與傾動(dòng)式平爐相反。平爐熔煉范圍一般為100~650噸。20世紀(jì)70年代開(kāi)始采用埋入式氧槍,加大供氧強(qiáng)度,縮短了冶煉時(shí)間.煉鋼轉(zhuǎn)爐鼓入空氣或工業(yè)純氧,使氧氣與液態(tài)鐵水中的碳、硅、錳等元素氧化,以調(diào)整鋼水的化學(xué)成分,并利用氧化時(shí)產(chǎn)生的熱量來(lái)煉鋼的設(shè)備。鼓入空氣的轉(zhuǎn)爐,因煉出的鋼質(zhì)量差,已較少應(yīng)用。圖2為轉(zhuǎn)爐的外形及其配套機(jī)械。煉鋼所需的造渣劑可從爐頂料倉(cāng)卸下,經(jīng)稱量后通過(guò)密封料倉(cāng)和流槽加入轉(zhuǎn)爐內(nèi)。整個(gè)轉(zhuǎn)爐爐體由圓環(huán)形托圈支承,托圈兩端的軸由軸承支承。托圈軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)接后能使?fàn)t體繞軸線作360°回轉(zhuǎn),以適應(yīng)轉(zhuǎn)爐加料、出鋼、出渣等工藝要求。轉(zhuǎn)爐傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式有落地式、半懸掛式或全懸掛的多點(diǎn)嚙合式等,以全懸掛的多點(diǎn)嚙合式較為普遍。為了提高轉(zhuǎn)爐爐座利用率,轉(zhuǎn)爐爐體也可做成更換式的。 為了防止環(huán)境污染和節(jié)約能源,在冶煉時(shí)從轉(zhuǎn)爐爐口逸出的、含有較多煙塵和大量CO高溫爐氣,經(jīng)余熱利用煙道生產(chǎn)蒸汽,又經(jīng)過(guò)能回收CO和降低煙氣含塵量的除塵系統(tǒng),使煙氣符合排放標(biāo)準(zhǔn)。轉(zhuǎn)爐依氧氣噴口在爐體的位置不同可分為頂吹、底吹和側(cè)吹幾種,但側(cè)吹轉(zhuǎn)爐應(yīng)用較少。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在爐口插入水冷氧槍(噴口)供工業(yè)純氧,并以超音速氣流噴入熔池進(jìn)行攪拌和反應(yīng)。吹轉(zhuǎn)爐的容量已達(dá)400噸,并有更大型的轉(zhuǎn)爐正在籌建中。底吹轉(zhuǎn)爐的噴口設(shè)置在爐底,噴口數(shù)目可根據(jù)工藝要求而定。噴口型式有透氣(或毛細(xì)管式)耐火磚和同心套管式兩種。為延長(zhǎng)同心套管式噴口壽命,套管之間的環(huán)縫可噴入碳?xì)浠衔镒鳛槔鋮s介質(zhì),噴口也可在噴入氧氣流時(shí)帶入粉狀造渣劑提前化渣去除硫、磷。底吹轉(zhuǎn)爐較適用于高磷鐵水的冶煉。頂吹轉(zhuǎn)爐上結(jié)合底吹轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點(diǎn),將部分氧氣或惰性氣體從爐底噴入,便成為頂?shù)讖?fù)合吹煉的轉(zhuǎn)爐,效果較好。為了適應(yīng)氧化轉(zhuǎn)爐快速操作和環(huán)境保護(hù)的要求,現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐還配有相應(yīng)的裝料、出鋼、出渣、渣處理、煙氣凈化、污水處理和綜合利用等配套設(shè)備,同時(shí)也采用計(jì)算機(jī)控制,以提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。常德優(yōu)質(zhì)混鐵爐施工電弧爐利用電能通過(guò)石墨制的電極與金屬爐料之間產(chǎn)生電弧所生成的熱量進(jìn)行熔化爐料。電弧爐由爐體、傳動(dòng)裝置、供電系統(tǒng)和控制設(shè)備等組成。爐體結(jié)構(gòu)依裝料形式不同,可分為爐身開(kāi)出式、爐蓋旋轉(zhuǎn)式和爐蓋開(kāi)出式幾種。為了出鋼方便,整個(gè)爐體可作前后傾動(dòng)。電極的夾持和升降機(jī)構(gòu)安裝在爐體的側(cè)面,為了調(diào)整電弧長(zhǎng)度,升降機(jī)構(gòu)能自動(dòng)調(diào)節(jié)。為了提高鋼的質(zhì)量,常在爐底下部裝設(shè)電磁攪拌器,使鋼流按需要方向流動(dòng)。電弧爐容量一般為10~360噸。為了提高生產(chǎn)能力和縮短熔煉時(shí)間,電弧爐正向超高功率方向發(fā)展。爐外精煉為提高鋼液質(zhì)量,可將煉鋼爐初煉的鋼液在煉鋼爐外精煉。爐外精煉有真空脫氣、鋼包精煉、噴射冶金等方法。① 真空脫氣:利用氣相壓力降低而使鋼中溶解的氣體析出。真空脫氣有座包脫氣法、滴流脫氣法、提升除氣(D-H)法、循環(huán)除氣(R-H)法等。提升除氣法和循環(huán)除氣法應(yīng)用較為普遍。提升除氣法 是靠真空室和鋼水罐的垂直往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng),使鋼液分批進(jìn)入負(fù)壓 66.6~133帕的真空室處理,小批量的鋼液吞吐過(guò)程即為除氣攪拌過(guò)程,處理容量約為鋼水罐容量的1/12~1/6。提升除氣法的真空室頂部裝有電熱裝置,可減少鋼液的溫度降。在處理后期,可通過(guò)特殊的合金料罐加入鐵合金。循環(huán)除氣法 是將真空室下端的二根管子插入鋼液中進(jìn)行,先在左側(cè)的上升管內(nèi)導(dǎo)入少量氬氣或其他惰性氣體。氣體經(jīng)鋼液高溫加熱而產(chǎn)生熱膨脹,不斷膨脹的向上流動(dòng)的氣體使鋼液上升進(jìn)入真空室而濺成微粒,從而獲得充分除氣,除氣后的鋼液沿右側(cè)下降管流回鋼水罐,使鋼液在罐內(nèi)充分?jǐn)嚢?。?jīng)循環(huán)除氣后的鋼液純度高,溫度和成分也較均勻。真空室可容鋼量約為1~2噸。整個(gè)設(shè)備支承在平行的四聯(lián)桿機(jī)構(gòu)上,能在不同容量的鋼水罐上工作。② 鋼包精煉:將鋼液電弧加熱、真空脫氣、吹氬或電磁攪拌、合金化、脫硫等多種工藝均移入鋼包內(nèi)進(jìn)行的精煉方法。③ 噴射冶金:將粉狀精煉劑,合金劑以流態(tài)化狀態(tài)吹入鋼液內(nèi)部的精煉方法。主要設(shè)備有噴粉罐和可升降的噴槍架等。鑄錠設(shè)備將鋼液鑄成坯錠的設(shè)備。鑄錠分為鋼錠模鑄錠和連續(xù)鑄錠兩種工藝。連續(xù)鑄錠能提高鋼材成材率,降低能耗,簡(jiǎn)化傳統(tǒng)的鋼錠模鑄錠的準(zhǔn)備和脫模等工序,為鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)連續(xù)化創(chuàng)造條件。圖7為連續(xù)鑄錠的工藝流程和設(shè)備。設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)型式有立式、立彎式、弧式和水平式等,以弧式應(yīng)用較為廣泛。熱狀態(tài)下設(shè)備變形和防止漏鋼是設(shè)備制造和操作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了加快處理漏鋼事故,關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)能迅速整體吊裝更換。連續(xù)鑄錠的發(fā)展趨向是:提高澆鑄速度和設(shè)備利用率,快速變換結(jié)晶器的斷面尺寸,用計(jì)算機(jī)控制提高連續(xù)澆鑄能力等。有色金屬的火法冶煉機(jī)械在高溫條件下利用燃燒或電產(chǎn)生的熱能,將礦石或精礦中的金屬分離并提煉出來(lái)的機(jī)械。表列出主要的有色金屬冶煉設(shè)備及其特點(diǎn)。此外尚有感應(yīng)電爐、電弧爐、真空自耗電爐、電子束熔煉爐、等離子熔煉爐等,以及類似于電化學(xué)設(shè)備的電解熔煉槽和熔鹽電解槽等。
【鋁道網(wǎng)】近期廢鋼出口激增,中國(guó)廢鋼煉鋼比長(zhǎng)期低位徘徊,反映出中國(guó)廢鋼利用效率的低下,而隨著中國(guó)廢鋼資源的快速增加,這一問(wèn)題的解決已經(jīng)迫在眉睫。究其根本,這是一個(gè)鋼鐵行業(yè)的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題:2015年中國(guó)以廢鋼為主要原料的短流程電爐煉鋼產(chǎn)量占比僅為6%,比世界平均水平低19%;而長(zhǎng)流程高爐-轉(zhuǎn)爐的煉鋼產(chǎn)量占比卻高達(dá)94%、比世界平均水平高21%。解決廢鋼問(wèn)題,重點(diǎn)在于鋼鐵行業(yè)總量控制的前提下,長(zhǎng)短流程“此消彼長(zhǎng)”的再調(diào)整,“地條鋼”的退出或許能為這一調(diào)整帶來(lái)新的契機(jī)。隨著中頻爐的出清,廢鋼價(jià)格大幅下降,使得電爐相對(duì)于轉(zhuǎn)爐更具經(jīng)濟(jì)效益,這增加了企業(yè)轉(zhuǎn)向電爐的積極性,業(yè)內(nèi)普遍呼吁政府應(yīng)順勢(shì)引導(dǎo)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)能指標(biāo)交易,鼓勵(lì)轉(zhuǎn)爐通過(guò)產(chǎn)能置換發(fā)展短流程的電爐。我的鋼鐵網(wǎng)資訊總監(jiān)徐向春告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者,從政策層面看,根據(jù)工信部產(chǎn)業(yè)〔2014〕296號(hào)文件《關(guān)于做好部分產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩行業(yè)產(chǎn)能置換工作的通知》,這種置換只要沒(méi)有新增產(chǎn)能,是沒(méi)有問(wèn)題的
轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化,工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)工藝。典型的氧氣轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化系統(tǒng)由過(guò)程控制計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)和各種自動(dòng)檢測(cè)儀表、電子稱量裝置等部分組成。按設(shè)備配置和工藝流程分為供氧系統(tǒng),主、副原料系統(tǒng),副槍系統(tǒng),煤氣回收系統(tǒng),成分分析系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。有些大型的轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化系統(tǒng)除了有轉(zhuǎn)爐本身的控制系統(tǒng)外,還包括有鐵水預(yù)處理系統(tǒng)、鋼水脫氣處理系統(tǒng)和鑄錠控制系統(tǒng)等。氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉周期短、產(chǎn)量高、反應(yīng)復(fù)雜,但用人工控制鋼水終點(diǎn)溫度和含碳量的命中率不高,精度也較差。為了充分發(fā)揮氧氣轉(zhuǎn)爐快速冶煉的優(yōu)越性,提高產(chǎn)量和質(zhì)量,降低能耗和原料消耗,需要完善的自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)它進(jìn)行控制。供氧系統(tǒng)編輯在轉(zhuǎn)爐吹煉中,供氧系統(tǒng)主要用于控制吹氧量和氧槍位置(即氧槍與鋼水液面的距離),完成以下功能: ①測(cè)量氧氣壓力、流量、氧耗量、氧純度等參數(shù),并對(duì)氧流量進(jìn)行閉環(huán)控制。②測(cè)量氧槍冷卻水溫度、壓力和流量。③采用電子邏輯或微型機(jī)控制裝置在吹煉不同階段改變氧槍位置,其定位精度為±10毫米。主、副原料系統(tǒng)編輯轉(zhuǎn)爐主原料(鐵水和廢鋼)和副原料(石灰、白云石、礦石、螢石、鐵皮等)的稱重誤差和成分誤差,直接影響煉鋼終點(diǎn)命中率和鋼的質(zhì)量。這個(gè)統(tǒng)用以保證主、副原料的準(zhǔn)確稱量。它包括 3個(gè)部分。①電子秤:用以對(duì)鐵水、廢鋼、鐵合金和鋼水進(jìn)行稱重,并能自動(dòng)去皮;②副原料稱重和上料控制:當(dāng)高位料倉(cāng)中的副原料用光時(shí),可自動(dòng)地將地下料倉(cāng)的副原料送入高位料倉(cāng),它采用料位檢測(cè)器檢出料倉(cāng)料位信號(hào),用皮帶秤稱重,用電子邏輯或微型機(jī)控制上料;③副原料自動(dòng)配料控制:根據(jù)人工設(shè)定和計(jì)算機(jī)設(shè)定的副原料的配比,入爐副原料由料斗秤稱量后自動(dòng)按量裝入。副槍系統(tǒng)編輯吹煉過(guò)程中用于測(cè)量鋼水溫度和含碳量的檢測(cè)裝置,主要包括兩個(gè)部分。①測(cè)溫定碳裝置:它由測(cè)溫定碳和測(cè)液面復(fù)合探頭、溫度和碳變送器、微型機(jī)和陰極射線管顯示器等組成。測(cè)試時(shí),副槍將探頭插入鋼水內(nèi)測(cè)溫、取樣,測(cè)出的溫度和含碳量信號(hào)經(jīng)微型機(jī)處理后,在顯示器上顯示并傳送到過(guò)程計(jì)算機(jī)。②副槍順序控制裝置:它由探頭、電子邏輯線路或微型機(jī)構(gòu)成。副槍系統(tǒng)自動(dòng)給出所需的探頭,自動(dòng)裝探頭,檢查探頭是否接通,然后自動(dòng)快速下槍,移動(dòng)到變速點(diǎn)時(shí)則由快速改成慢速,當(dāng)移動(dòng)到測(cè)試點(diǎn)時(shí)便準(zhǔn)確停車,定位精度為±10毫米。待取樣完成后,快速提升,到變速點(diǎn)時(shí)改為慢速提升,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)則自動(dòng)停車。待定碳信號(hào)出現(xiàn)后,則自動(dòng)拔掉舊探頭。煤氣回收系統(tǒng)編輯用以保證煤氣回收正常運(yùn)行,它由各種變送器、分析儀和微型機(jī)組成。首先進(jìn)行爐口微壓差(±50帕)測(cè)量和自動(dòng)控制,爐中微壓差經(jīng)變送器變成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)后,由調(diào)節(jié)器控制煤氣管道的閘板閥,使?fàn)t口保持正壓,防止吸入空氣。其次進(jìn)行煤氣中CO、O2含量的分析和CO回收的自動(dòng)控制,采用紅外線CO分析儀、磁氧分析儀(精度為±1%)或質(zhì)譜儀分析CO、O2含量,用可編程序控制器來(lái)控制煤氣回收的操作。最后進(jìn)行煤氣流量測(cè)量。所用方法是先在廢氣管道中取出差壓信號(hào),然后再用差壓變送器將此信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)進(jìn)行測(cè)量。成分分析系統(tǒng)編輯用直讀光譜儀或 X熒光分析儀來(lái)分析鐵水和鋼水的成分。 X熒光還能分析礦石、爐渣的成分。專用計(jì)算機(jī)對(duì)分析值進(jìn)行處理后將結(jié)果打印出來(lái),并將它們傳送到過(guò)程控制計(jì)算機(jī),為控制作準(zhǔn)備。鋼水中的溶氧量則用氧化鋯定氧探頭測(cè)出。
記者從昆明海關(guān)了解到,今年1月至6月,昆明海關(guān)監(jiān)管中老鐵路建設(shè)物資出口共9.76萬(wàn)噸、貨值達(dá)3.92億元,比上年同期分別增長(zhǎng)2.4%和12.1%。出口的主要貨物為建筑用料、鋼材、機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備、工程車輛等。當(dāng)前,中老鐵路建設(shè)持續(xù)推進(jìn),磨憨口岸作為中國(guó)通向老撾的重要國(guó)家級(jí)陸路口岸成為中老鐵路建設(shè)物資出口的關(guān)鍵樞紐。為保障中老鐵路建設(shè)順利進(jìn)行,昆明海關(guān)設(shè)置了中老鐵路項(xiàng)目綠色通關(guān)通道。海關(guān)實(shí)施全年365天通關(guān)制度,通過(guò)預(yù)約加班的形式,快速驗(yàn)放中老鐵路建設(shè)物資。高峰擁堵時(shí)段,采取場(chǎng)外監(jiān)管模式,解決企業(yè)通關(guān)需求。另外,昆明海關(guān)通過(guò)召開(kāi)座談會(huì)、實(shí)地調(diào)研,深入企業(yè)聽(tīng)訴求、送政策、解疑難,引導(dǎo)企業(yè)用好用足國(guó)家促進(jìn)“一帶一路”建設(shè)的有關(guān)政策。同時(shí),深化與老撾磨丁海關(guān)的交流合作,推動(dòng)建立“一帶一路”海關(guān)聯(lián)絡(luò)機(jī)制,并加強(qiáng)與相關(guān)部門(mén)的溝通協(xié)作,為中老鐵路建設(shè)物資運(yùn)輸營(yíng)造便利的“大通關(guān)”環(huán)境。(記者 劉子語(yǔ))?