炼钢精炼连铸设备

炼钢设备炼钢概述钢的定义：含碳量小于2％的铁合金。钢的分类：普碳钢和特殊钢（优质碳素钢、合金钢、高合金钢（合金含量大于10％））。炼钢：将高炉生产出来的铁水炼成适合各种用途的钢的过程。炼钢方法：平炉法、转炉法、电炉法。炼钢流程：高炉（铁水）铁水预处理（铁水）转炉（钢水）炉外精炼（钢水）连铸或模铸（钢坯或钢锭）。转炉炼钢两台80吨氧气顶吹转炉80吨氧气顶吹转炉介绍氧气顶吹转炉炼钢特点氧气顶吹转炉炼钢又称LD炼钢法，通过近几十年的发展，目前已完全取代了平炉炼钢，其之所以能够迅速发展的原因，主要在于与其它炼钢方法相比，它具有一系列的优越性，较为更突出的几点如下：氧气顶吹转炉炼钢特点生产效率高：一座容量为80吨的氧气顶吹转炉连续生产24小时，钢产量可达到日产3000—4000吨，而一座100吨的平炉一昼夜只能炼钢300—400吨钢，平均小时产量相差甚远，而且从冶炼周期上看，转炉比平炉、电炉的冶炼周期要短得多。氧气顶吹转炉炼钢特点投资少，成本低：建氧气顶吹转炉所需的基本建设的单位投资，比同规模的平炉节约30%左右，另外投产后的经营管理费用，转炉比平炉要节省，而且随着转炉煤气回收技术的广泛推广和应用，利用转炉余热锅炉产生蒸气及转炉煤气发电，使转炉逐步走向“负能”炼钢。氧气顶吹转炉炼钢特点原料适应性强：氧气顶吹转炉对原料情况的要求，与空气转炉相比并不那么严格，可以和平炉、电弧炉一样熔炼各种成分的铁水。氧气顶吹转炉炼钢特点冶炼的钢质量好，品种多：氧气顶吹转炉所冶炼的钢种不但包括全部平炉钢，而且还包括相当大的一部分电弧炉钢，其质量与平炉钢基本相同甚至更优，氧气顶吹转炉钢的深冲性能和延展性好，适宜轧制板、管、丝、带等钢材。氧气顶吹转炉炼钢特点适于高度机械化和自动化生产：由于冶炼时间短，生产效率高，再加转炉容量不断扩大，为准确控制冶炼过程，保证获得合格钢水成分和出钢温度，必须进行自动控制和检测，实现生产过程自动化。另外，在这种要求下，也只有实现高度机械化和自动化，才能减轻工人的劳动强度，改善劳动条件。全胶带上料系统转炉上料系统设备在氧气转炉生产过程中，需要大量的散状原料。所谓散状原料主要是指炼钢过程中所使用的造渣材料和冷却剂等，如石灰、铁皮、萤石、矿石以及烘炉用的焦炭。这些原料用量很大，如一个三座80吨氧气顶吹转炉车间，正常生产时，每昼夜要消耗700—900吨左右的散状料。为了保证氧气转炉正常生产，必须有可靠的设备和合适的工艺方式将所需的散状料及时的投入炉内。否则，将影响冶炼工艺、钢的品种规格与质量、以及钢的成本和产量。转炉上料系统设备一般情况下，散状原料由火车、卡车或带式输送机运入厂房外的低位料仓中，再用带式输送机或斗式提升机将散状料运至转炉炉顶高位料仓。散状料被运至炉顶后，用带式输送机卸料小车或振动管输送机将其卸入相应高位料仓。高位料仓多装有静电容量料面指示计或同位素极限开关装置，用以指示料面控制上料。或者通过计算机进行上料控制。转炉上料系统设备高位料仓中的散状料经阀门或振动给料器卸入称量漏斗称量，再由振动给料器、可逆式带式输送机（或采用重力下料）将料卸入汇总漏斗，再经氮封和水冷溜槽卸入转炉。为了向炉内加料均匀，一般在左右两侧各设置一个溜槽。为了防止上料和加料而产生的粉尘，一般需要在上料和加料装置附近设置除尘装置。转炉上料系统设备散料系统的主要工艺设备为带式输送机。带式输送机是大中型转炉散状料的基本供料设备。它具有运输能力大，功率消耗少，结构简单，工作平稳可靠，装卸料方便，维修简便又无噪音等优点。缺点是占地面积大，橡胶材料及钢材需要量大，不易在较短距离爬升较大高度，密封比较困难。转炉上料系统设备带式输送机的结构及主要部件：我国钢铁厂目前通用的固定式带式输送机主要采用TD型和DTⅡ型，TD型和DTⅡ型带式输送机由输送带、驱动装置、滚筒、托辊、张紧装置、清扫器和支架等组成。输送带输送带起牵引和承载作用。通常上段为承载段，下段为空载段。输送带有普通橡胶带、耐热橡胶带和塑料带三种。转炉车间散状料运输通常用普通橡胶带。它可以输送温度不超过50°C的物料。塑料带不仅具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀等性能，而且塑料的原料可以立足于国办，大有发展前途，塑料带的工作温度适合用于转炉散状料的运输情况。橡胶带的接法有硫化法和卡子连接两种。采用硫化法时，其接头强度可达胶带本身强度的85—90%。用卡子连接时，其接头强度为胶带本身强度的60—65%，亦有的资料介绍只有35—40%，总之比较低，所以，一般都采用硫化法。驱动装置TD型和DTⅡ型带式输送机的驱动装置多由电动机、减速器、柱销联轴器、十字滑块联轴器及护罩等组成。上述驱动装置比较笨重和占地面较大。因此，现在采用有电动滚筒。其电动机和减速机均装入滚筒内部。电动滚筒具有结构紧凑、重量轻、便于布置、操作安全等优点。它适用于环境温度不超过40°，物料温度不超过50°和场合，但不防爆。滚筒滚筒按作用可分为传动滚筒与改向滚筒两种，按制造方法可分为钢板焊接滚筒和铸造滚筒。传动滚筒是动力传递的主要部件，输送带借与滚筒间的摩擦力实现运行。传动滚筒一般设在输送机头部，如布置受限制时，也可设在尾部。滚筒表面有光面和胶面之分。胶面滚筒又分为包胶和铸胶两种。在功率不大，环境湿度小的情况下可采用光面滚筒；在环境潮湿，功率又大，容易打滑的情况下采用胶面滚筒。其中铸胶滚筒质量较好，胶层厚而耐磨。有条件的地方，应选用和生产铸胶滚筒。包胶滚筒也可达到同样的使用性能，虽使用寿命短，但现场可自行更换。为使输送带良好对中，一般传动滚筒制成中部凸起的圆鼓状。改向滚筒用来使输送带改向和张紧，如用于尾部180°改向并作张紧用，或用于垂直张紧作90°改向。用于传动滚筒下作45°改向以增大包角的改向滚筒称为增面滚筒。尾部张紧改向滚筒的安装，见张紧装置。其直径与传动滚筒直径之比为0.8。托辊为了适应不同物料的输送要求，输送带的断面有两种形式：平形和槽形。平形断面用于输送带的装卸段及输送成件物品，上下托辊为单根圆柱形辊子。输送散状物料时，为了有效利用带宽及防止散落，多用由三个短圆柱形辊子组成的托辊组使输送带形成槽形断面。此时，下托辊仍为单根圆柱辊子。托辊的结构、形式、节距以及安装调整的质量对输送带的工作情况、寿命及消耗功率有直接影响。我国标准的托辊由钢管、两端堵头、滚珠轴承和托辊轴组成。上托辊架是用螺栓与垫片夹紧在中间架的槽钢上，这种方式便于安装及调整。转炉炼钢车间散状料输送常用的TD型输送机的上托辊架是用螺栓固定在中间架角钢上的。为了防止输送带跑偏，有时采用自动调心托辊组。在上分支每隔20米，下分支每隔30米设一组，托辊架装在滚珠止推轴承上，能绕垂直轴灵活转动。当输送带跑偏碰到侧面的导向辊时，支架旋转输送带回复正常位置。但实际上效果不明显，反而使输送带边沿磨损增加，因此目前应用较少。要防止输送带跑偏，在输送机安装过程中要注意头、尾滚筒轴，中间托辊轴严格保证平行对正，输送带接头正确，两侧周长相等，头、尾滚筒及托辊表面保持清洁。张紧装置张紧装置的作用是保证输送带有足够的张力，使输送带和滚筒间产生必要的摩擦力以达到要求的牵引效果，避免输送带承载后在两组托辊间垂度过大，以及输送带受拉伸变长后仍能继续使用。张紧装置分为螺旋式、小车式、重锤式三种。重锤式张紧装置适用于在采用小车式张紧装置有困难的情况。它的优点是利用了输送机通廊的空间位置，便于布置。缺点是改向滚筒多，而且物料容易掉入输送带与张紧滚筒之间而损坏输送带。特别是输送潮湿或粘性较大的物料时，由于清扫不净，这种现象更为严重。带式输送机辅助装置布料小车可以满足带负荷往复行走的要求。其带速一般不宜超过2.5米/秒。制动装置主要为带式逆止器和带液压的抱闸系统（如我们厂1#、2#皮带的制动为电力液压制动器）。地下料仓作用：贮存和转运散装料设置形式：靠近主厂房，分地上式、地下式和半地下式三种。采用地下式较多，便于采用底开车或翻斗汽车卸料贮存量：取决于吨钢消耗量、日产量、贮存天数。贮存天数：依据材料性质、产地远近、购买方便程度等去提起情况定。矿石、萤石一般10~30天。石灰一般为2~3天高位料仓作用：临时贮料，以满足转炉随时用料的需要种类：按散装料种类分：石灰、白云石、萤石、氧化铁皮、铁矿石、焦炭，贮存量要求能供应24小时用量。石灰用量大，所以一般大中型转炉设置两个以上石灰料仓。用量少的料仓设置一个或两个转炉共用一个。这样，高位料仓的个数一般为5~10个。按布置方式分：共用料仓单独用料仓部分共用料仓共用料仓两座转炉共用一组料仓，如图所示。其优点是料仓数目少，停炉后料仓中剩余石灰的处理方便。缺点是称量及下部给料器的作业频率太高出现临时故障时会影响生产单独用料仓每个转炉各有自己的专用料仓，如图所示。主要优点是使用的可靠性比较高。但料仓数目增加较多停炉后料仓中剩余石灰的处理问题尚未合理解决部分共用料仓某些散料的料仓两座转炉共用，某些散料的料仓则单独使用如图所示。这种布置克服了前两种形式的缺点基本上消除高位料仓下部给料器作业负荷过高的缺点，停炉后也便于处理料仓中的剩余石灰。转炉双侧加料能保证成渣决改善了对炉衬侵蚀的不均匀性，但应力求做到炉料下落点在转炉中心部位给料、称量及加料设备组成：给料机、称量料斗、汇总料斗、溜槽在高位料仓出料口处，安装有电振给料机，通过振动使散状料沿给下料管连续而均匀地流向称量料斗称量料斗是用钢板焊接而成的容器，下面安装有电子秤，对流进称量料斗的散状料进行自动称量。当达到设定值时，电振给料机便停止振动而停止给料。称量好的散状料经插板阀打开流向汇总料斗加入到转炉。给料、称量及加料设备转炉倾动系统工作特点：减速比大。转炉的工作对象是高温的液体金属，在兑铁水、出钢等项操作时要求炉体能平稳地倾动和准确地停位。因此，炉子采取很低的倾动速度，一般为0.1~1.5r/min。为此．倾动机构必须具有很高的减速比，通常为700~1000，甚至数千。倾动力矩大。转炉炉体的自重很大，再加装料重量等整个被倾转部分的重量达到上百吨或上千吨。如炉容量为350t的转炉，其总重达1450多吨。使这样大重量的转炉倾转，需要很大的倾动力矩。启动、制动颇繁，承受的动载荷较大。转炉的冶炼周期最长为40min左右。在整个冶炼周期中，要完成加废钢、兑铁水、取样、测温、出钢、出渣、补炉等一系列操作，这些都涉及到转炉的启、制动如原料中硅、磷含量高，吹炼过程中倒渣次数增加，则启、制动操作就更加频繁。另外，倾动机构除承受基本静载荷的作用外，还要承受由于启动、制动等引起的动载荷。这种动载荷在炉口刮渣操作时其数值甚至达到静载荷的两倍以上。倾动机构工作在高温、多渣尘的环境中，工作条件十分恶劣转炉倾动系统对倾动机构的要求：根据转炉倾动机构的工作特点和操作工艺的需要，倾动机构应满足以下要求：在整个生产过程中，必须满足工艺的需要。应能使炉体正反转动3600，并能平稳而又准确地停在任一倾角位置上，以满足兑铁水、加废钢、取样、测温、出钢、倒渣、补炉等各项工艺操作的要求。并且要与氧枪、副枪、炉下钢包车、烟罩等设备联锁。根据吹炼工艺的要求，转炉应具有两种以上的倾动速度。转炉在出钢、倒渣、人工测温取样时，要平稳缓慢地倾动以避免钢、渣猛烈晃动甚至溅出炉口。当转炉空炉，或从水平位置摇直，或刚从垂直位置摇下时，均可用较高的倾动速度，以减少辅助时间。在接近预定位置时，采用低速倾动，以便停位准确并使炉液平稳。一般小于3Ot的转炉可以不调速，倾动转速为07r/min:50一100t转炉可采用两级转速，转炉倾动系统低速为0.2r/min，高速为0.8r/min；大于150t的转炉可无级调速，转速在0.15~1.5r/min。在生产过程中，倾动机构必须能安全可靠地运转。不应发生电动机、齿轮及轴、制动器等设备事故，即使部分设备发生故障，也应有备用能力继续工作，直到本炉钢冶炼结束倾动机构对载荷的变化和结构的变形应有较好的适应性。当托圈产生挠曲变形而引起