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柳州专业混铁炉倾动齿条制作

2021-02-10
柳州专业混铁炉倾动齿条制作

转炉炼钢工艺各项指标取决于铁水的化学成分,而对铁水的主要要求是含硫量低(低于0.03%),相应要求较高含硅(0.7%-0.9%)及具有优化造渣所需的锰量(0.8%-1.0%)。炼铁炼钢各阶段脱硫过程理化规律及动力特性分析表明,在动力方面,在铁水中比在钢水中更容易保证脱硫反应,因为在含碳量较高及氧化度较低条件下硫具有更高的活性。然而在高炉炼铁当中很难脱硫,因为在高炉一系列复杂的氧化—还原反应中,深脱硫的各种热动力条件的能量不可避免地会增高硅含量并因此导致石灰及焦炭消耗的增加及产量的下降。因此,生产低硫铁需周密策划工艺,采用含硫最少的炉料及制备高碱度混成渣。在转炉吹炼中脱硫也无效果,因为钢渣系中达不到平衡状态,渣与钢间的硫分配系数因熔池氧化度高及碳含量低,仅为2-7。如此低的硫分配系数使得难以在转炉冶炼中实现深脱硫,并导致炼钢生产在技术及经济上的巨大消耗。无论是在高炉炼铁,还是在转炉炼钢当中都保证不了金属有效脱硫所需的热动力条件,因此进行高炉炼铁及转炉炼钢过程中的深脱硫研究,在技术及经济上都是不可取的。而合理的作法是将脱硫过程从高炉及转炉中分离出来。这就可简化烧结—高炉—转炉生产流程降低生产成本。将脱硫从高炉及转炉中分离出来,使高炉炉外脱硫成为设计大型联合钢厂和重要工艺环节,在冶炼低硅铁的同时不必再为保证转炉中的精炼进行代价很高的高炉炉外脱硅。铁水原始硅含量低还可降低锰含量。在氧气转炉炼钢中锰的作用非常重要,它决定着及早造渣所需的条件并对出钢前终点钢水氧化度起调节作用,长期实践证明,需设法使铁水中锰保持0.8%-1.0%的水平,因而在烧结混合料中必需补充锰,而这就提高了成本。烧结—高炉—转炉各流程锰平衡分析表明,上述锰在高炉里还原、然后在转炉里氧化导致锰原料及锰本身不可弥补的巨大损失,而且还给各生产流程操作增加很多麻烦。在碳含量很低(0.05%-0.07%)条件下停止吹炼时,氧化度的影响如此之大,以致会把锰的最终含量定在极窄范围内,实际上已很少再与铁水原始锰含量相关。在这种条件下,尽管铁水原始锰含量达0.5%-1.2%,但钢的最终锰含量实际上都一样(0.07%-0.11%)。因此在当代转炉炼钢工艺条件下(各炉次都有过吹操作),没必要在烧结混合料中使用含锰原料来提高铁水原始锰含量,更合理的作法是冶炼低锰铁。同时为节约低锰铁在转炉炼钢中脱氧的用量,研究直接采用锰矿石的效果具有重要意义。对众多炉次进行工业平衡计算所得工艺指标的对比表明,冶炼铁水不添加锰矿石,而在转炉炼钢中添加锰矿石,与用含锰1.13%的铁水炼钢,这两种炼钢法相比,前者每吨生铁可节省锰矿石15.3kg.此外,还可减少锰铁1.3kg/t钢、石灰5kg/t,氧气2.17m3/t的耗量,并可大大缩短吹炼时间。铁水中硅、锰含量低及无需脱硫,这些条件会改变造渣机理及动力特性,因为这时石灰消耗下降,渣量减少,渣碱度及氧化度增高。在这样的条件下,渣的精炼功能只限于铁水脱磷。这样就能在转炉冶炼本身中多次利用渣,使渣具有很高的精炼能力。根据这一原则开发出转炉炼钢新工艺,即在转炉炼钢本身中多次(3-5次)利用后期渣(循环造渣)。采用这样的工艺可降低石灰消耗及渣中铁损。及早造就高碱度氧化渣,及使硅、锰含量低可提供钢水深脱磷所需的强劲动力。

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钢、铁一般都采用高温冶金方法冶炼。钢铁冶炼机械包括炼铁的高炉及其配套机械、炼钢的平炉和转炉、电弧炉、炉外精炼设备、铸锭设备以及冶金车辆等。高炉及其配套机械 将铁矿石或人造富矿连续炼成生铁的鼓风竖炉称为高炉。它的外形像一个坚式的圆筒,由耐火材料及金属壳体组成,为高炉及其配套机械的布置。原料从贮矿槽经称量后由高炉机械的料斗或带式输送机送到炉顶,分批均匀地置入炉内。经热风炉预热的空气由风口鼓入炉内,使燃料燃烧加热炉料并使之分解和还原,从而得到生铁。铁水从出铁口放出,经铁水沟和流嘴进入铁水罐中,运往钢厂或由铸铁机铸成铁块。从炉顶导出的煤气,经煤气净化系统处理后可作为燃料。为强化冶炼,除采用外燃式热风炉提高风温、加大风量或采用综合鼓风(包括喷吹燃料、富氧鼓风和脱湿鼓风)外,提高炉顶压力也能增加产量和降低焦碳消耗。柳州专业混铁炉倾动齿条制作新建的高炉广泛采用钟阀密封式或无料钟式高压炉顶。采用无料钟式高压炉顶后,炉顶高度和重量均可相应降低一半左右。高炉容积也达5500米3左右(日产生铁1万余吨)。高炉生产的大型化、连续化,要求有较高的机械化和自动化程度,须采用开、堵出铁口机和换风口机等配套高炉机械。炼钢平炉按结构形式可分为倾动式和固定式两种。倾动式平炉因熔炼室可前后倾动,具有操作灵活和分罐出钢的特点,但结构较复杂,故一般均采用固定式平炉。固定式平炉的特点与倾动式平炉相反。平炉熔炼范围一般为100~650吨。20世纪70年代开始采用埋入式氧枪,加大供氧强度,缩短了冶炼时间.炼钢转炉鼓入空气或工业纯氧,使氧气与液态铁水中的碳、硅、锰等元素氧化,以调整钢水的化学成分,并利用氧化时产生的热量来炼钢的设备。鼓入空气的转炉,因炼出的钢质量差,已较少应用。图2为转炉的外形及其配套机械。炼钢所需的造渣剂可从炉顶料仓卸下,经称量后通过密封料仓和流槽加入转炉内。整个转炉炉体由圆环形托圈支承,托圈两端的轴由轴承支承。托圈轴与传动机构联接后能使炉体绕轴线作360°回转,以适应转炉加料、出钢、出渣等工艺要求。转炉传动机构的结构形式有落地式、半悬挂式或全悬挂的多点啮合式等,以全悬挂的多点啮合式较为普遍。为了提高转炉炉座利用率,转炉炉体也可做成更换式的。 为了防止环境污染和节约能源,在冶炼时从转炉炉口逸出的、含有较多烟尘和大量CO高温炉气,经余热利用烟道生产蒸汽,又经过能回收CO和降低烟气含尘量的除尘系统,使烟气符合排放标准。转炉依氧气喷口在炉体的位置不同可分为顶吹、底吹和侧吹几种,但侧吹转炉应用较少。氧气顶吹转炉在炉口插入水冷氧枪(喷口)供工业纯氧,并以超音速气流喷入熔池进行搅拌和反应。吹转炉的容量已达400吨,并有更大型的转炉正在筹建中。底吹转炉的喷口设置在炉底,喷口数目可根据工艺要求而定。喷口型式有透气(或毛细管式)耐火砖和同心套管式两种。为延长同心套管式喷口寿命,套管之间的环缝可喷入碳氢化合物作为冷却介质,喷口也可在喷入氧气流时带入粉状造渣剂提前化渣去除硫、磷。底吹转炉较适用于高磷铁水的冶炼。顶吹转炉上结合底吹转炉的优点,将部分氧气或惰性气体从炉底喷入,便成为顶底复合吹炼的转炉,效果较好。为了适应氧化转炉快速操作和环境保护的要求,现代转炉还配有相应的装料、出钢、出渣、渣处理、烟气净化、污水处理和综合利用等配套设备,同时也采用计算机控制,以提高生产的经济效益。柳州专业混铁炉倾动齿条制作电弧炉利用电能通过石墨制的电极与金属炉料之间产生电弧所生成的热量进行熔化炉料。电弧炉由炉体、传动装置、供电系统和控制设备等组成。炉体结构依装料形式不同,可分为炉身开出式、炉盖旋转式和炉盖开出式几种。为了出钢方便,整个炉体可作前后倾动。电极的夹持和升降机构安装在炉体的侧面,为了调整电弧长度,升降机构能自动调节。为了提高钢的质量,常在炉底下部装设电磁搅拌器,使钢流按需要方向流动。电弧炉容量一般为10~360吨。为了提高生产能力和缩短熔炼时间,电弧炉正向超高功率方向发展。炉外精炼为提高钢液质量,可将炼钢炉初炼的钢液在炼钢炉外精炼。炉外精炼有真空脱气、钢包精炼、喷射冶金等方法。① 真空脱气:利用气相压力降低而使钢中溶解的气体析出。真空脱气有座包脱气法、滴流脱气法、提升除气(D-H)法、循环除气(R-H)法等。提升除气法和循环除气法应用较为普遍。提升除气法 是靠真空室和钢水罐的垂直往复相对运动,使钢液分批进入负压 66.6~133帕的真空室处理,小批量的钢液吞吐过程即为除气搅拌过程,处理容量约为钢水罐容量的1/12~1/6。提升除气法的真空室顶部装有电热装置,可减少钢液的温度降。在处理后期,可通过特殊的合金料罐加入铁合金。循环除气法 是将真空室下端的二根管子插入钢液中进行,先在左侧的上升管内导入少量氩气或其他惰性气体。气体经钢液高温加热而产生热膨胀,不断膨胀的向上流动的气体使钢液上升进入真空室而溅成微粒,从而获得充分除气,除气后的钢液沿右侧下降管流回钢水罐,使钢液在罐内充分搅拌。经循环除气后的钢液纯度高,温度和成分也较均匀。真空室可容钢量约为1~2吨。整个设备支承在平行的四联杆机构上,能在不同容量的钢水罐上工作。② 钢包精炼:将钢液电弧加热、真空脱气、吹氩或电磁搅拌、合金化、脱硫等多种工艺均移入钢包内进行的精炼方法。③ 喷射冶金:将粉状精炼剂,合金剂以流态化状态吹入钢液内部的精炼方法。主要设备有喷粉罐和可升降的喷枪架等。铸锭设备将钢液铸成坯锭的设备。铸锭分为钢锭模铸锭和连续铸锭两种工艺。连续铸锭能提高钢材成材率,降低能耗,简化传统的钢锭模铸锭的准备和脱模等工序,为钢铁工业的生产连续化创造条件。图7为连续铸锭的工艺流程和设备。设备的主要结构型式有立式、立弯式、弧式和水平式等,以弧式应用较为广泛。热状态下设备变形和防止漏钢是设备制造和操作中的关键环节。为了加快处理漏钢事故,关键设备应能迅速整体吊装更换。连续铸锭的发展趋向是:提高浇铸速度和设备利用率,快速变换结晶器的断面尺寸,用计算机控制提高连续浇铸能力等。有色金属的火法冶炼机械在高温条件下利用燃烧或电产生的热能,将矿石或精矿中的金属分离并提炼出来的机械。表列出主要的有色金属冶炼设备及其特点。此外尚有感应电炉、电弧炉、真空自耗电炉、电子束熔炼炉、等离子熔炼炉等,以及类似于电化学设备的电解熔炼槽和熔盐电解槽等。

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2)转炉炼钢原料质量有待提高。我国转炉炼钢用石灰的含硫量比较高,许多钢厂达0.06%甚至更高,这不仅影响转炉钢的性能,而且冶炼过程中产生的二氧化硫对环境也会造成严重污染。3)我国转炉炼钢自动化控制水平,特别是动态控制水平需要进一步提升。目前,欧洲大部分钢铁企业转炉炼钢生产都实现了快速出钢,即大部分炉次终点不倒炉、不取样而直接出钢。国内企业的控制水平与先进指标还有一定差距。4)我国转炉炼钢技术发展不平衡。无论是自动炼钢水平、同样炉龄复吹条件下的碳氧积水平、煤气蒸汽回收量、对精炼工艺掌握的深度还是供氧强度与冶炼周期等主要技术经济指标,先进与落后的钢厂差距较大。5)我国转炉炼钢终点钢水氧含量普遍偏高,这大大增加了高品质钢冶炼的难度。高效率低成本的转炉脱[Si]和[P]工艺还未能全面推广。我国先进企业全新流程在原料消耗与生产效率上与国外先进企业还有一定差距。今后,我国钢铁企业还要进一步增强环保意识,进一步做好炼钢节水、节能和生态环境保护等工作。

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氧枪是将高压高纯度氧气以超音速速度吹入转炉内金属熔池上方,并带有高压水冷却保护系统的管状设备。又叫喷枪。它是氧气顶吹炼钢的重要设备。在吹炼过程中,氧枪不但要承受火点2500℃左右的高温区的热辐射,还要承受钢和渣激烈的冲刷,工作条件十分恶劣。因此氧枪要有牢固的金属结构和强水冷系统,以保证它能耐受高温、抗冲刷侵蚀和抵抗振动。氧枪最先应用于平炉炼钢炉顶吹氧,1952年氧气顶吹转炉炼钢法问世,氧枪成为它的关键设备。此后,氧枪的应用范围又扩大到电弧炉和钢包精炼炉等领域;功能也从单一喷吹氧气发展到兼能喷吹造渣粉剂、燃烧粉剂的复合氧枪以及具有二次燃烧功能的分流式或双流式多层氧枪。氧枪对吹炼的影响作用是通过氧气射流流股与熔池的相互作用来实现的,而这种作用主要取决于射流到达熔池表面时的速度大小及其分布,因此氧枪喷头的各项工艺参数的寻优与结构的优化设计非常重要。应用领域:氧枪主要应用在钢铁行业、冶金行业等。氧枪,是氧气转炉炼钢中的主要工艺设备之一,其性能特征直接影响到冶炼效果和吹炼时间,从而影响到钢材的质量和产量。

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