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河池專業(yè)轉(zhuǎn)爐爐底施工

2023-07-22
河池專業(yè)轉(zhuǎn)爐爐底施工

轉(zhuǎn)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(yīng)要求較高含硅(0.7%-0.9%)及具有優(yōu)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(guī)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(yīng),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(yīng)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(chǎn)量的下降。因此,生產(chǎn)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(zhuǎn)爐吹煉中脫硫也無效果,因為鋼渣系中達不到平衡狀態(tài),渣與鋼間的硫分配系數(shù)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(shù)使得難以在轉(zhuǎn)爐冶煉中實現(xiàn)深脫硫,并導致煉鋼生產(chǎn)在技術(shù)及經(jīng)濟上的巨大消耗。無論是在高爐煉鐵,還是在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)爐煉鋼過程中的深脫硫研究,在技術(shù)及經(jīng)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(zhuǎn)爐中分離出來。這就可簡化燒結(jié)—高爐—轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)流程降低生產(chǎn)成本。將脫硫從高爐及轉(zhuǎn)爐中分離出來,使高爐爐外脫硫成為設(shè)計大型聯(lián)合鋼廠和重要工藝環(huán)節(jié),在冶煉低硅鐵的同時不必再為保證轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)節(jié)作用,長期實踐證明,需設(shè)法使鐵水中錳保持0.8%-1.0%的水平,因而在燒結(jié)混合料中必需補充錳,而這就提高了成本。燒結(jié)—高爐—轉(zhuǎn)爐各流程錳平衡分析表明,上述錳在高爐里還原、然后在轉(zhuǎn)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(chǎn)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(nèi),實際上已很少再與鐵水原始錳含量相關(guān)。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(zhuǎn)爐煉鋼工藝條件下(各爐次都有過吹操作),沒必要在燒結(jié)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(jié)約低錳鐵在轉(zhuǎn)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(yè)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(zhuǎn)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(jié)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(zhuǎn)爐冶煉本身中多次利用渣,使渣具有很高的精煉能力。根據(jù)這一原則開發(fā)出轉(zhuǎn)爐煉鋼新工藝,即在轉(zhuǎn)爐煉鋼本身中多次(3-5次)利用后期渣(循環(huán)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。

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高爐內(nèi)型特征是:矮胖爐型,減少爐腹角和爐身角,加大死鐵層深度;高爐有效容積為3200㎡;采用立式大構(gòu)架結(jié)構(gòu),河池專業(yè)轉(zhuǎn)爐爐底施工框架柱間距18m×18m;爐體框架平臺由一層爐頂平臺、一層爐底平臺和五層爐身平臺組成,各平臺之間設(shè)有雙向走梯。高爐本體是整個煉鐵系統(tǒng)最主要設(shè)備,發(fā)生事故頻率高,事故類型多,在實際生產(chǎn)中為危險重點控制對象。其主要危險有害因素如下:(1)火災(zāi)、爆炸采集者退散a.開氧氣者在氧氣閥門附近抽煙或周圍有人動火,可能發(fā)生火災(zāi)。b.風口、渣口及水套,密封性不好,河池專業(yè)轉(zhuǎn)爐爐底施工引起煤氣泄漏,在有火星、火源的情況下,可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。c.在停電斷水情況下,由于事故供水不及時,致使爐內(nèi)溫度過高,發(fā)生爐體開裂,引起火災(zāi)。d.爐頂壓力過高又無法控制,可能導致,爐體爆炸,并引起火災(zāi)。e.高爐停吹氧氣,可能造成火災(zāi)、爆炸事故。f.在高爐休風、檢修、停電、停水情況下,由于誤操作,可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。

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謂轉(zhuǎn)爐煉鋼所,就是將鐵水、廢鋼等煉成具有所要求化學成分的鋼,并使其具有一定的物理化學性能和力學性能。目前轉(zhuǎn)爐煉鋼是世界上最主要的煉鋼生產(chǎn)方法。(a)筒球形;(b)錐球形;(c)截錐形轉(zhuǎn)爐的形狀主要有筒球型、錐球型和截錐型。轉(zhuǎn)爐煉鋼(1)筒球型:熔池形狀由一個球缺體和一個圓筒體組成。它的優(yōu)點是爐型形狀簡單,砌筑方便,爐殼制造容易。熔池內(nèi)型比較接近金屬液循環(huán)流動的軌跡,在熔池直徑足夠大時,能保證在較大的供氧強度下吹煉而噴濺最小,也能保證有足夠的熔池深度,使爐襯有較高的壽命。大型轉(zhuǎn)爐多采用這種爐型。(2)錐球型:熔池由一個錐臺體和一個球缺體組成。這種爐型與同容量的筒球型轉(zhuǎn)爐相比,若熔池深度相同則熔池面積比筒球型大,有利于冶金反應(yīng)的進行。同時,隨著爐襯的侵蝕熔池變化較小,對煉鋼操作有利。歐洲生鐵含磷量相對偏高的國家,較多采用此種爐型。我國2080噸的轉(zhuǎn)爐多采用錐球型,對筒球型與錐球型的適用性,看法尚不一致。有人認為錐球型適用于大轉(zhuǎn)爐(奧地利),有人卻認為適用于小轉(zhuǎn)爐(蘇聯(lián))。但世界上已有的大型轉(zhuǎn)爐多采用筒球型。(3)截錐型:熔池為上大下小的圓錐臺。其特點是構(gòu)造簡單且平底熔池便于修砌。這種爐型基本上能滿足煉鋼反應(yīng)的要求,適用于小型轉(zhuǎn)爐。我國30噸以下的轉(zhuǎn)爐多用這種爐型。國外轉(zhuǎn)爐容量普遍較大,故極少采用此種形式。

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氧槍是將高壓高純度氧氣以超音速速度吹入轉(zhuǎn)爐內(nèi)金屬熔池上方,并帶有高壓水冷卻保護系統(tǒng)的管狀設(shè)備。又叫噴槍。它是氧氣頂吹煉鋼的重要設(shè)備。在吹煉過程中,氧槍不但要承受火點2500℃左右的高溫區(qū)的熱輻射,還要承受鋼和渣激烈的沖刷,工作條件十分惡劣。因此氧槍要有牢固的金屬結(jié)構(gòu)和強水冷系統(tǒng),以保證它能耐受高溫、抗沖刷侵蝕和抵抗振動。氧槍最先應(yīng)用于平爐煉鋼爐頂吹氧,1952年氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法問世,氧槍成為它的關(guān)鍵設(shè)備。此后,氧槍的應(yīng)用范圍又擴大到電弧爐和鋼包精煉爐等領(lǐng)域;功能也從單一噴吹氧氣發(fā)展到兼能噴吹造渣粉劑、燃燒粉劑的復合氧槍以及具有二次燃燒功能的分流式或雙流式多層氧槍。氧槍對吹煉的影響作用是通過氧氣射流流股與熔池的相互作用來實現(xiàn)的,而這種作用主要取決于射流到達熔池表面時的速度大小及其分布,因此氧槍噴頭的各項工藝參數(shù)的尋優(yōu)與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計非常重要。應(yīng)用領(lǐng)域:氧槍主要應(yīng)用在鋼鐵行業(yè)、冶金行業(yè)等。氧槍,是氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼中的主要工藝設(shè)備之一,其性能特征直接影響到冶煉效果和吹煉時間,從而影響到鋼材的質(zhì)量和產(chǎn)量。

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轉(zhuǎn)爐汽化煙道(也稱為余熱鍋爐)是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要配套設(shè)備之一,該設(shè)備在工作時要最大限度地收集高溫煙氣,承受最高的爐氣溫度與劇烈頻繁的溫度變化,同時工況最為惡劣,最容易粘結(jié)噴濺的鋼渣。一種煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道,包括:活動煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道,活動煙罩置于轉(zhuǎn)爐上方,活動煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道依次順序連接,其特征在于:活動煙罩和爐口固定段煙道的上氣泡和下聯(lián)箱之間的循環(huán)水回路中增置一循環(huán)泵,爐口固定段煙道與中間段煙道之間采用膨脹節(jié)連接,中間段煙道與末段煙道連接處采用小直段斜彎管式連接結(jié)構(gòu),活動煙罩和爐口固定段煙道內(nèi)表面涂有鎳-鉻涂層。本發(fā)明能使管內(nèi)水流動始終保持充足、在煙道長度方向可以伸縮、能有效解決煙道平直段汽水分層問題和煙道內(nèi)表面粘渣和煙氣沖刷問題。

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煉鋼是指控制碳含量(一般小于2%),消除P、S、O、N等有害元素,保留或增加Si、Mn、Ni、Cr等有益元素并調(diào)整元素之間的比例,獲得最佳性能。把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內(nèi)按一定工藝熔煉,即得到鋼。鋼的產(chǎn)品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼,一般是指軋制成各種鋼材的鋼。鋼屬于黑色金屬但鋼不完全等于黑色金屬。煉鋼過程編輯加料加料:向電爐或轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水或廢鋼等原材料的操作,是煉鋼操作的第一步。造渣:調(diào)整鋼、鐵生產(chǎn)中熔渣成分、堿度和粘度及其反應(yīng)能力的操作。目的是通過鋼鐵高爐出渣:電弧爐煉鋼時根據(jù)不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所采取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。熔池攪拌:向金屬熔池供應(yīng)能量,使金屬液和熔渣產(chǎn)生運動,以改善冶金反應(yīng)的動力學條件。熔池攪拌可藉助于氣體、機械、電磁感應(yīng)等方法來實現(xiàn)。渣——金屬反應(yīng)煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和堿度的熔渣,能夠向金屬液面中傳遞足夠的氧,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,并使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小脫磷減少鋼液中含磷量的化學反應(yīng)。磷是鋼中有害雜質(zhì)之一。含磷較多的鋼,在室溫或更低的溫度下使用時,容易脆裂,稱為“冷脆”。鋼中含碳越高,磷引起的脆性越嚴重。一般普通鋼中規(guī)定含磷量不超過 0.045%,優(yōu)質(zhì)鋼要求含磷更少。生鐵中的磷,主要來自鐵礦石中的磷酸鹽。氧化磷和氧化鐵的熱力學穩(wěn)定性相近。在高爐的還原條件下,爐料中的磷幾乎全部被還原并溶入鐵水。如選礦不能除去磷的化合物,脫磷就只能在(高)爐外或堿性煉鋼爐中進行。鐵中脫磷問題的認識和解決,在鋼鐵生產(chǎn)發(fā)展史上具有特殊的重要意義。鋼的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)開始于1856年貝塞麥(H.Bessemer)發(fā)明的酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法。但酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼不能脫磷;而含磷低的鐵礦石又很少,嚴重地阻礙了鋼生產(chǎn)的發(fā)展。1879年托馬斯(S.Thomas)發(fā)明了能處理高磷鐵水的堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法,堿性爐渣的脫磷原理接著被推廣到平爐煉鋼中去,使大量含磷鐵礦石得以用于生產(chǎn)鋼鐵,對現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的發(fā)展作出了重大的貢獻。堿性渣的脫磷作用 脫磷反應(yīng)是在爐渣與含磷鐵水的界面上進行的。鋼液中的磷 和氧結(jié)合成氣態(tài)P2O5的反應(yīng) 。電爐底吹:通過置于爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據(jù)工藝要求吹入爐內(nèi)熔池以達到加速熔化,促進冶金反應(yīng)過程的目的。采用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。并能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質(zhì)量,降低成本,提高生產(chǎn)率。熔化期:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐鋼花伴我煉鋼忙料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務(wù)是盡快將爐料熔化及升溫,并造好熔化期的爐渣。

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