① 炼钢炉有哪几种形式.每一种方法的原理和优缺点是什么
一、常用冶炼方法
1、转炉炼钢
一种不需外加热源、主要以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分,如碳、锰、硅、磷等与送入炉内的氧气进行化学反应所产生的热量作冶炼热源来炼钢。炉料除铁水外,还有造渣料(石灰、石英、萤石等);为了调整温度,还可加入废钢以及少量的冷生铁和矿石等。转炉按炉衬耐火材料性质分为碱性(用镁砂或白云为内衬)和酸性(用硅质材料为内衬);按气体吹入炉内的部分分为底吹顶吹和侧吹;按所采用的气体分为空气转炉和氧气转炉。酸性转炉不能去除生铁中的硫和磷,须用优质生铁,因而应用范围受到限制。碱性转炉适于用高磷生铁炼钢,曾在西欧获得较大发展。空气吹炼的转炉钢,因其含氮量高,且所用的原料有局限性,又不能多配废钢,未在世界范围内得到推广。1952年氧气顶吹转炉问世,现已成为世界上的主要炼钢方法。在氧气顶吹转炉炼钢法的基础上,为吹炼高磷生铁,又出现了喷吹石灰粉的氧气顶吹转炉炼钢法。随氧气底吹的风嘴技术的发展成功,1967年德国和法国分别建成氧气底吹转炉。1971年美国引进此项技术后又发展了底吹氧气喷石灰粉转炉,用于吹炼含磷生铁。1975年法国和卢森堡又开发成功顶底复合吹炼的转炉炼钢法。
2、氧气顶吹转炉炼钢
用纯氧从转炉顶部吹炼铁水成钢的转炉炼钢方法,或称LD法;在美国通常称BOF法,也称BOP法。它是现代炼钢的主要方法。炉子是一个直立的坩埚状容器,用直立的水冷氧枪从顶部插入炉内供氧。炉身可倾动。炉料通常为铁水、废钢和造渣材料;也可加入少量冷生铁和铁矿石。通过氧枪从熔池上面向下吹入高压的纯氧(含O299.5%以上),氧化去除铁水中的硅、锰、碳和磷等元素,并通过造渣进行脱磷和脱硫。各种元素氧化所产生的热量,加热了熔池的液态金属,使钢水达到现定的化学成分和温度。它主要用于冶炼非合金钢和低合金钢;但通过精炼手段,也可用于冶炼不锈钢等合金钢。
3、氧气底吹转炉炼钢
通过转炉底部的氧气喷嘴把氧气吹入炉内熔池,使铁水冶炼成钢的转炉炼钢方法。其特点是;炉子的高度与直径比较小;炉底较平并能快速拆卸和更换;用风嘴、分配器系统和炉身上的供氧系统代替氧气顶吹转炉的氧枪系统。由于吹炼平稳、喷溅少、烟尘量少、渣中氧化铁含量低,因此氧气底吹转炉的金属收得率比氧气顶吹转炉的高1%~2%;采用粉状造渣料,由于颗粒细、比表面大,增大了反应界面,因此成渣快,有利于脱硫和脱磷。此法特别适用于吹炼中磷生铁,因此在西欧用得最广。
4、连续炼钢
不分炉次地将原料(铁水、废钢)从炉子一端不断地加入,将成品(钢水)从炉子的另一端不断地流出的炼钢方法。连续炼钢工艺的设想早在19世纪就已出现。由于这种工艺具有设备小、工艺过程简单而且稳定等潜在优越性,几十年来许多国家都作了各种各样方法的大量试验,其中主要有槽式法、喷雾法和泡沫法三类,但迄今为止都尚未投入工业化生产。
5、混合炼钢
用一个炉子炼钢、另一个电炉炼还原渣或还原渣与合金,然后在一定的高度下进行冲混的炼钢方法。用此法处理平炉、转炉及电炉所炼钢水,可提高钢的质量。冲混可增加渣、钢间的接触面积,加速化学反应以及脱氧、脱硫,并有吸附和聚合气体及夹杂物的作用,从而提高钢的纯结度和质量。
6、复合吹炼转炉炼钢
在顶吹和底吹氧气转炉炼钢法的基础上,综合两者的优点并克服两者的缺点而发展起来的新炼钢方法,即在原有顶吹转炉底部吹入不同气体,以改善熔池搅拌。目前,世界上大多数国家用这种炼钢法,并发展了多种类型的复吹转炉炼钢技术,常见的英国钢公司开发的以空气+N2或Ar2作底吹气体、以N2作冷却气体的熔池搅拌复吹转炉炼钢法——BSC——BAP法,德国克勒克纳——马克斯冶金厂开发的用天然保护底枪、从底部向熔池分别喷入煤和氧的KMS法、日本川崎钢铁公司开发的将占总氧量30%的氧气混合石灰粉一道从炉底吹入熔池的K——BOP法以及新日本钢铁公司开发的将占总氧量10%——20%的氧气从底部吹入,并用丙烷或天然气冷却炉底喷嘴的LD——OB法等。
二、特殊冶金法
包括电渣重熔、真空冶金、等离子冶金、电子束熔炼、区域熔炼等多种炼钢方法的总称。某些高新技术或特殊用途要求特高纯度的钢,若用普通炼钢方法加炉外精炼达不到要求时,则可采用特殊冶金方法炼制。
1、电渣重熔
将冶炼好的钢铸造或锻压成为电极,通过熔渣电阻热进行二次重熔的精炼工艺,也称ESR。它的热源来自熔渣电阻热,重熔时自耗电极浸入熔渣中,电流通过电离后的熔渣,使熔渣升温达到比被熔自耗电极熔点高得多的温度。插入熔渣中的自耗电极端头熔化后形成熔滴,并靠自重穿越渣池,得到渣洗精炼而后在减少空气污染的情况下进入金属熔池。钢锭与结晶器壁之间形成薄的渣皮,既减缓了径向冷却
② 宁钢(宁波钢铁)的高炉、转炉、电炉的型号大小及各个数量,并且请告知宁钢的年产能,谢谢!
高炉2个,转炉3个.电炉就不知道.年产400W吨
③ 转炉炼钢的我国转炉
1951年碱性空气侧吹转炉炼钢法首先在我国唐山钢厂试验成功,并于1952年投入工业生产。1954年开始开展小型氧气顶吹转炉炼钢 的试验研究工作,1962年将首钢试验厂空气侧吹转炉改建成3t氧气顶吹转炉,开始了工业性试验。在试验取得成功的基础上,我国第一个氧气顶吹转炉炼钢车间(2×30t)在首钢建成,于1964年12月26日投入生产。以后,又在唐山、上海、杭州等地改建 了一批3.5~5t的小型氧气顶吹转炉。1966年上钢一厂将原有的一个空气侧吹转炉炼钢车间,改建成3座30t的氧气顶吹转炉炼钢车间,并首次采用了先进的烟气净化回收系统,于当年8月投入生产,还建设了弧形连铸机与之相配套,试验和扩大了氧气顶吹转炉炼钢 的品种。这些都为我 国日后氧气顶吹转炉炼钢技术的发展提供了宝贵经验。此后,我国原有的一些空气侧吹转炉车 间逐渐改建成中小型氧气顶吹炼钢车 间,并新建了一批中、大型氧气顶吹转炉车 间。小型顶吹转炉有天津钢厂20t转炉、济南钢厂13t转炉、邯郸钢厂15t转炉、太原钢铁公司引进 的50t转炉、包头钢铁公司50t转炉、武钢50t转炉、马鞍山钢厂50t转炉等;中型的有鞍钢150t和180t转炉、攀枝花钢铁公司120t转炉、本溪钢铁公司120t转炉等;20世纪80年代宝钢从日本引进建成具70年代末技术水平的300t大型转炉3座、首钢购入二手设备建成210t转炉车间;90年代宝钢又建成250t转炉车间,武钢引进250转炉,唐钢建成150转炉车间,重钢和首钢又建成80t转炉炼钢车间;许多平炉车间改建成氧气顶吹转炉车间等。到1998年我国氧气顶吹转炉共有221座,其中100t以下的转炉有188座,(50~90t的转炉有25座),100-200t的转炉有23座,200t以上的转炉有10座,最大公称吨位为300t。顶吹转炉钢占年总钢产量的82.67%。

④ 炼钢炉都有哪些
炼钢炉一般可分为转炉、平炉和电炉三种。
把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
炼钢是指控制碳含量(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等有益元素并调整元素之间的比例,获得最佳性能。
目前平炉炼钢在我国已基本淘汰,2006年我国转炉炼钢产量所占比重为85%,电炉炼钢所占比重为15%。
从钢铁冶炼工艺中可以盾出,电炉炼钢主要以废钢为原料,对生铁的消耗较少,因此,也就不再需要大量的焦炭,但在我国目前仍以转炉炼钢为主的情况下,由于需要大量的生铁,因此所耗煤炭量还是较大。
⑤ 钢材的品种 规格 型号是什么意思
1、钢材的品种分类有三种分类,包括按材质分类、按冶炼方法分类、按脱氧方法和浇筑制度分类。常用的品种分类为按材质分类。
(1)按材质分类
①热轧分为:热轧板卷、花纹板卷、低合金板卷
②冷轧:冷轧板卷
③中厚板:中厚板、翼缘板、容器板、锅炉板、造船板
④带钢:热轧带钢、冷轧带钢、镀锌带钢
⑤涂镀:镀锌板卷、彩涂板卷、镀锡板卷、镀铝板卷
⑥型材:工字钢、角钢、槽钢、H型钢、C型钢、Z型钢
⑦建材:螺纹钢、高线、普线、圆钢、盘螺
⑧管材:无缝管、焊管、镀锌管、螺旋管、结构管、直缝管
⑨硅钢
(2)按冶炼方法分类
①平炉钢:(a)酸性平炉钢;(b)碱性平炉钢。
②转炉钢:(a)酸性转炉钢;(b)碱性转炉钢。或(a)底吹转炉钢;(b)侧吹转炉钢;(c)顶吹转炉钢。
③电炉钢:(a)电弧炉钢;(b)电渣炉钢;(c)感应炉钢;(d)真空自耗炉钢;(e)电子束炉钢。
(3)按脱氧方法和浇筑制度分类
①沸腾钢;
②半镇静钢;
③镇静钢;
④特殊镇静钢。
2、钢材的规格包括:钢筋、钢管、角钢、方钢、扁钢、钢板、槽钢、工字钢、H型钢、钢板、C型钢、T型钢、不锈钢板、不锈钢管等。
3、钢材的型号:是指不同规格的刚才根据尺寸大小的不同分为多种类别。
如钢筋:型号包括直径为8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、25mm、28mm、30mm等型号的钢筋,有圆钢、螺纹钢等。
⑥ 钢筋一个炉批号一般生产多少吨钢筋要有依据哦
一、生产吨位:
我国的钢铁厂的转炉型号多为45T、60T,100T的转炉在大型钢铁厂现在回也已经很答普及了。所以一个炉批号能生产45t、60t、或者100t。
二、炉批号的简单介绍:
炉批号分为炉号和批号,炉”是指钢板制造过程中所在的炉子;“批”是指在同一个炉子中同一批量生产的钢板:炉批号是钢材的身份证.炉号指炼钢的炉罐号,每出一炉都要做成分分析,炉号是钢材出生定性.批号是钢材热处理的标号.每批产品都要做力学分析,工艺性能考察等.批号是钢材发展证明.一个炉号可以分为几个批号,同一炉号同一批号的钢板可以尺寸不一样,材质不一样但必须是同一级别钢板。同一炉号不同批号的钢板也可以尺寸不一样,材质不一样但必须是同一级别钢板 批次号很简单,如Q235这种材料厂家很多,生产出来肯定也有很多炉,然后发货的时候就要按批来发,每发一批就有一个批次号。
三、图示:

⑦ a182-f22是什么材质型号的
a182-f22指的是低合金钢锻件,属于碳素钢,A182开头的材质都是不锈钢。
碳素钢含碳量小于2.11%,除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为0.05%~1.35%。碳素钢的性能主要取决于含碳量。
碳素钢使用最早,成本低,性能范围宽 ,用量最大。适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn。

(7)钢铁转炉型号有哪些扩展阅读:
碳素钢的性能主要取决于钢的含碳量和显微组织。在退火或热轧状态下,随含碳量的增加,钢的强度和硬度升高,而塑性和冲击韧性下降(见图)。焊接性和冷弯性变差。所以工程结构用钢,常限制含碳量。
碳素钢中的残余元素和杂质元素如锰、硅、镍、磷、硫、氧、氮等,对碳素钢的性能也有影响。这些影响有时互相加强,有时互相抵销。
碳素钢的冶炼通常在转炉、平炉中进行。转炉一般冶炼普通碳素钢,而 平炉可以冶炼各种优质钢。氧气顶吹转炉炼钢技术发展很快,有趋势可代替平炉炼钢。
⑧ 钢铁厂上面的加热炉有哪些(包括铁前铁后)
钢铁厂的炉窑主要有:炼铁高炉,炼钢转炉,轧钢加热炉,铁球预处理钢包,铁水罐车(鱼雷罐),球团竖炉,白灰窑,链篦机回转窑,烧结机,炼焦焦炉,动力锅炉,钢水精炼炉(LF,
CAS-OB,RH等),连铸机中间包等。
⑨ 转炉详细资料大全
炼钢炉的一种。一般指可以倾动的圆筒状吹氧炼钢容器。炉体圆筒形,架在一个水平轴架上,可以转动。也用来炼铜。
基本介绍
- 中文名 :转炉
- 外文名 :Converter
- 拼音 :zhuàn lú
- 形状 :圆筒形
词语,器具,简介,转炉结构,炼钢转炉,炼铜转炉,喷溅预防,废物回收,净化回收,
词语
词目 :转炉
拼音 :zhuàn lú
基本解释 [converter] 一般指可以倾动的圆筒状吹氧炼钢容器
详细解释 炼钢炉的一种。炉体圆筒形,架在一个水平轴架上,可以转动。也用来炼铜。雁翼《重钢晚霞》诗:“烟囱四处生长,像森林般稠密;高炉、平炉、转炉,像山峰般挺立。”《工人歌谣·小转炉》:“小转炉,张大嘴,没有胳膊没有腿,嘴里喷金花,低头吐钢水。”
器具
简介
转炉(converter),炉体可转动,用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成,呈圆筒形,内衬耐火材料,吹炼时靠化学反应热加热,不需外加热源,是最重要的炼钢设备,也可用于铜、镍冶炼。转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性(用镁砂或白云石为内衬)和酸性(用矽质材料为内衬)转炉;按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉;按吹炼采用的气体,分为空气转炉和氧气转炉。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是:靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分(如碳、锰、矽、磷等)与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量,使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料主要为铁水和造渣料(如石灰、石英、萤石等),为调整温度,可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。在转炉炼钢过程中,铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体,即转炉煤气。转炉煤气的发生量在一个冶炼过程中并不均衡,且成分也有变化,通常将转炉多次冶炼过程回收的煤气经降温、除尘,输入储气柜,混匀后再输送给用户。
转炉结构
转炉炉体由炉壳和炉衬组成。炉壳由钢板焊成,而炉衬由工作层、永久层和充填层三部分组成。工作层直接与炉内液体金属、炉渣和炉气接触,易受浸蚀,国内通常用沥青镁砖砌筑。永久层紧贴炉壳,用以保护炉壳钢板,修炉时永久层可不拆除。在永久层和工作层之间设充填层,由焦油镁砂或焦油白云石组成,其作用是减轻工作层热膨胀对炉壳的压力,并便于拆炉。
1.炉帽 为了减少吹炼时的喷溅和热量损失以及炉气的排出,故炉帽的形状皆做成截圆锥形或球缺截圆锥形,其炉口均为正炉口,用来加料,插入吹氧管,排出炉气和倒渣。由于炉帽处于高温炉气区,直接受喷溅物烧损,并受烟罩辐射热的作用,其温度经常高达300*400+,在高温的作用下,炉帽和炉口极易产生变形。为了保护炉口,目前普遍采用通入循环水强制冷却的水冷炉口,这样既可减少炉口变形又便于炉口结渣的清除。为防止发生事故,水冷部分应加强维护。 水冷炉口有水箱式和埋管式两种结构。水箱式水冷炉口见图4-1-3,它采用钢板焊接结构,其水箱内焊有若干隔水板,使冷却水在水箱内形成一个回路,同时也起加强筋的作用。这种结构冷却强度较大,制造容易,但是由于焊口易开裂,因此安全性较差。 埋管式水冷炉口如图4-1-4所示,它是把通冷却水用的蛇形钢管埋铸于铸铁中,这种结构冷却强度不如水箱式,但安全性和寿命均比水箱式高。 水冷炉口可用楔与炉帽联结,但由于炉渣的粘结,往往在更换损坏了的炉口时不得不用火焰切割。因此,我国在中小型转炉较多采用卡板焊接的方法将炉口固接在炉帽上。
2.炉身 炉身是整个炉子承载部分,皆采用圆柱型。出钢口通常设定在炉帽和炉身耐火炉衬的交界处。其位置、角度和长度的设计,应考虑出钢过程中炉内钢水液面;炉口和盛钢桶间的相互位置及其移动关系;堵出钢口方便否;能否保证炉内钢水全部倒完;出钢时钢流对盛钢桶内的铁合金应有一定的冲击搅拌能力等。在生产过程中,由于出钢口烧损较严重,为便于修砌、维修和更换,出钢口可设计短些。
3.炉底 炉底有截锥型和球型两种。截锥型炉底制造和砌砖都较为简便,但其强度不如球型底好,故只适用于中小型转炉。球型炉底的优缺点与截锥型相反,故为大型转炉采用。 炉帽、炉身和炉底三段的联结有三种方式:死炉帽活炉底、活炉帽死炉底和整体炉壳。三种联结的型式与修炉方式有关,死炉底和整体炉壳都采取上修,而活炉底的则采取下修。
炼钢转炉
早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。侧吹转炉容量一般较小,从炉墙侧面吹入空气。炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体,通过托圈、耳轴架置于支座轴承上,操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动(见图空气底吹转炉示意图)。 50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形,随着技术改进,发展成顶吹喷氧枪供氧,因而得名氧气顶吹转炉,即L-D转炉(见氧气顶吹转炉炼钢);用带吹冷却剂的炉底喷嘴的,称为氧气底吹转炉(见氧气底吹转炉炼钢)。在套用氧气炼钢的初期还使用过卡尔多转炉和罗托转炉,通过炉体回转改善炉内反应,但由于设备复杂,炉衬寿命短未能获得推广。
炼铜转炉
一般为卧式转炉用于处理铜锍,通过鼓入空气把冰铜氧化吹炼成粗铜,也用于吹炼冰镍。(见铜、镍)(见彩图卧式炼铜转炉──把冰铜吹炼成粗铜的设备、150吨氧气顶吹转炉)
喷溅预防
转炉钢包喷溅 一、喷溅机理 转炉使用的氧化剂主要是氧气,纯度>99%。使用压力为6~12kgf/cm2通过吹氧来降低钢水中的碳含量。并氧化其它元素。碳氧反应的方程式为: [C]+[O]={CO}↑+Q 反应生成CO,并放出大量的热。本炉冶炼终点含C0.10%。剔除锰铁及碳化矽进入钢中的碳,冶炼终点碳低于0.05%。说明本炉钢是过氧化钢,根据钢中碳与氧的乘积为一常数 [C][O]=m 这一原理,说明本次钢中含有大量的[O],钢中氧与投入包底的碳化矽突然反应,产生大量的CO气体,将钢水、钢渣喷出。同时,由于钢水过氧化,钢中氧含量高,钢中氧的溶解度随着温度的降低而下降,随着温度的下降钢中的氧大量析出,产生大量的气体,也是造成大喷的主要原因。
二、预防对策 1、钢水过氧化是产生喷溅的主要原因。因此,如何避免钢水过氧化是预防钢水大喷的根本措施。 2、 炉前在冶炼操作时,应采取的措施是增大供氧强度,采用多孔喷头,低枪位操作,这样可以降低渣中FeO含量从而降低钢中氧含量,提高一次拉碳命中率,应尽量减少补吹。加入合金脱氧时,应按照先弱后强的顺序,先加入矽铁,然后加入锰铁,以保证良好的脱氧效果。 3、保证拉碳准确,避免过低量的碳,然后补加碳粉或SiC来增碳,从而降低钢中的氧含量。 4、加入碳粉或碳化矽时,不要将碳粉或碳化矽一次性加入包底,以防被钢包底部渣子裹住,钢水翻入后,不能及时反应,待到温度达到碳氧反应条件后,急剧反应,另外,在钢包水中不能自动开浇,用氧气烧眼引流时,大量的氧气进入钢包中,打破钢包内原有的平衡,钢包内原有存在的大量气体,在外界因素的导致下,突然反应而导致大喷。 5、钢包要洁净,以防钢水注入钢包前期温度过底,碳粉或碳化矽与钢中氧不反应,待温度升高后,突然反应造成大喷。 6、炉前要加强吹氩搅拌,通过吹氩,来均匀钢水成份、温度,确保气体和夹杂物上浮,保证吹氩时间大于3min,吹氩压力保证钢包内钢水微微浮起为最佳,钢水翻花太大,钢包内钢水渣层被破坏,钢水吸气,使钢水二次氧化,钢水不翻花,吹氩搅拌效果不好,达不到去气去夹杂的效果。 7、加强终脱氧力度,凡终点碳低于0.05%个时,应加大矽铝钡量用,将矽铝钡用量提高到0.5~1kg/t。 8、连铸浇铸前必须将包盖扣好,钢包沿要清理好,以防止包盖不严,钢水、钢渣从缝隙中喷出,并在适当增加大包包盖的宽度。 9、防止钢包喷溅的关键是炉前避免出过氧化钢。因此,规范炉前冶炼操作是杜绝过氧化钢出现的主要措施。 10、顶吹转炉吹炼低碳钢种,可以直接一次拉碳,但为了一次有效地去除磷、硫,并使终点温度达到钢种要求,在吹炼低碳钢时,都要采用高拉调温一次补吹的工艺操作。 11、第一次拉碳时,钢中含碳量最好控制在0.16%~0.20%的范围内,倒炉测温、取样,根据炉温确定冷却剂加入数量,根据含碳量确定补吹时间。 12、 第一次拉碳时的炉渣碱度为3.4~3.6。 13、注意控制好炉渣,早化渣、化好渣,全程化透。通过调节枪位促进化渣。 14、第一次倒炉时要尽量多倒渣,可以加入石灰和白云石调温,如果加入调温剂的数量较多,可以在开始氧化时分批加入。
废物回收
负能、煤气回收 1、转炉炼钢 工序能耗实现负值——负能炼钢 在转炉内,把铁水炼成钢的过程,主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合金化等高温物理化学反应过程,其工艺操作是控制供氧、造渣、温度及加入合金料等,以获得所要求的钢液并浇铸成钢锭或连铸坯。氧气顶吹转炉炼钢法的特点之一是不需要外来热源,根据物料和热平衡计算:以铁水的物理热和化学热为主要热收入,抵消金属和炉渣的含热量以及各项热损失外,还有剩余热量。因此常将废钢、铁矿石和石灰石等作为冷却剂加入炉内以平衡热量防止炉温过高。
1.1炼钢过程的能量消耗 炼钢过程需要有足够的能量输入才能完成,通常要消耗电力、氧气、燃气、惰性气体、压缩空气以及水、蒸汽等。以宝钢一期工程为例,详见表1。
1.2炼钢过程能量的释放 在吹炼过程中,碳氧反应是冶炼过程始终存在的一个重要反应,反应的生成物主要是C0气体(浓度约为85%~90%),但也有少量碳与氧直接作用生成CO2,其化学反应式为 2C+O2→2CO↑ 2C+2O2→2CO2↑ 2CO+O2→2CO2↑ 在冶炼过程中炉内处于高温,碳氧反应形成的CO气体也称转炉煤气,温度约在1600℃。此时高温转炉煤气的能量约为1GJ/t,其中煤气显热能约占1/5,其余4/5为潜能(燃烧时转化为热能,不燃烧时为化学能),这就是转炉冶炼过程中释放出的主要能量。因此,转炉煤气回收利用是炼钢节能降耗的重要途径。
1.3炼钢 工序 能耗实现负值分析 炼钢工序能耗是按生产出每吨合格产品(钢锭或连铸坯)所用的各种能量之和扣除相应回收的能量(标煤)进行计算的。 消耗能量>回收能量时,耗能为正值 消耗能量-回收能量=0时(称“零”能炼钢) 消耗能量<回收能量时,耗能为负值(称“负”能炼钢)
1.4实现负能炼钢是可能的 转炉炼钢过程中释放出的能量是以高温煤气为载体,若以热能加以度量分析,具体表现为潜热占83.6%,显热占16.4%,详见图3。显然,煤气所拥有的能量占总热量中的绝大部分。从图2中也可看出回收煤气对降低炼钢工序能耗所起的作用。因此,要做到负能炼钢必须回收煤气,而且应尽可能提高回收煤气的数量和质量。
1.5实现转炉负能炼钢必须回收煤气 1.6实现负能炼钢的主要技术途径 (1)采用新技术系统集成,提高煤气回收的质量与数量; (2)采用交流变频调速新技术,降低炼钢工序大功率电机的电力消耗; (3)改进炼钢(包括连铸等)操作水平,降低物料、燃料消耗; (4)提高管理水平及人员素质,保证安全、正常、稳定生产。
2、转炉煤气回收技术 2.1转炉煤气净化回收主要代表流程 中国于1966年在上钢一厂30t转炉上首先实现了煤气回收,是湿法流程,简称OG法,主要采用两级文丘里型煤气除尘器,贮气为湿式煤气柜,至今中国已回收煤气的企业均为湿法流程(图4)。此流程基建技资较低,操作运行简单、安全,但运行费用相对较高,要附设除尘污水处理设施。 另一种干法流程,简称LT法(图5),为宝钢三期250t转炉引进奥钢联技术建设的煤气回收装置。转炉煤气净化采用乾式静电除尘器,贮气为乾式煤气柜。此流程基本建设投资较高,运行费用较低,操作较为复杂,没有污水处理设施,将与宝钢250t转炉同时投产。
2.2中国转炉煤气回收技术水平与国外先进水平的比较 ①线性矩形可调喉口文丘里除尘器; ②可调喉口液压伺服装置; ③炉口微差压自动调节系统; ④快速三通切换阀; ⑤大管径文丘里型煤气流量计; ⑥煤气回收自动控制装置; ⑦煤气成分自动分析装置。
2.3回收煤气的节能潜力巨大 自1966年中国开始回收转炉煤气以来,经历了30年,到1996年已有20个企业回收了煤气(表4),占应回收煤气企业的51%。全行业转炉煤气回收利用率平均为51%,重点钢铁企业为70%,中小骨干企业仅为6%。如果目前还没有回收煤气的19个企业尽快增添回收设施,采用新技术装备,初期回收先按中等水平要求,即每吨钢回收65m3,煤气热值为1800×4.18kJ/m3,每年回收的煤气折合标煤可达34万t。已做到低水平回收的17个企业,用新技术进行技术改造,把回收水平提高到较高水平,即每吨钢回收70m3,煤气热值为1950×4.18kJ/m3,则每年多回收的煤气折合标煤可达16万t。上述二者之和,将达到每年回收能量约40万t,上述36个企业转炉炼钢工序能耗(标煤)将平均下降9.2kg/t,节能潜力是巨大的。 转炉负能炼钢是先进炼钢技术的重要标志之一,是炼钢工艺、装备、操作以及管理诸方面先进水平的综合体现,也是节能降耗、降低生产成本、提高企业竞争力的主要技术措施。实现负能炼钢也是一项艰难的科技攻关系统工程,需要将许多先进技术集成、配套,尤其离不开企业现代化的科学管理和生产,必须千方百计提高转炉煤气回收的数量与质量。
净化回收
转炉烟气净化与回收
1 回收基本原理 1.1 烟气 的收集、冷却和净化 转炉烟气离开炉口时温度为1 400~1 500℃,主要采用循环水冷法令其迅速冷却。烟气经过众多毛细管环绕的活动烟罩、上部固定烟罩和汽化冷却烟道后,冷却至800~1 000℃,然后经溢流文氏管(以下简称“一文”)进行饱和冷却降温、除尘,此时温度已降至75℃左右。冷却后的烟气经重力脱水器进入矩形线性可调文氏管(以下简称“二文”),进行精除尘。此时,烟气与喷入二文内的水滴高速碰撞,由于扩散、惯性作用,烟气中的尘粒与水珠结合后凝聚而被除下。二文采用矩形“R-D”线性可调文氏管,通过阀板(米字阀)调节其开度,控制罩内差压。回收时,将罩内烟气压力调节至微正压(一般约为0~20 Pa),以控制空气吸入量(即控制O2的吸入量),减少烟气中CO的燃烧,使回收的煤气浓度增高。
1.2 烟气的抽取、放散及回收 煤气鼓风机是烟气除尘系统的重要设备,依靠它的强大抽吸能力将吹炼产生的大量烟尘抽走。淮钢风机通过液力耦合器调速,其转速根据生产工艺进行调整(淮钢烟气鼓风机高速为2 700 r/min;低速为800 r/min),动力源采用防爆电机。一般情况下,在转炉吹炼期,鼓风机升至高速;非吹炼期,降至低速。在鼓风机的烟气出口处,设有煤气分析仪,录检测到CO含量>40%,O2含量<1.5%时,烟气送入煤气加压站,作为燃料储存,否则引至烟囱放散。
2 主要设备选型与系统基本配置 转炉烟气净化回收自动控制系统,采用西门子SMATIC S7-400作为主站,挂接ET200M远程站,I/O模板选用S7-300系列,主从站间采用PROFIBUS-DP网通信,主干环网选用SIMATICNET。软体平台选用WINDOWS 2000 PROFESSIONAL,PLC编程环境采用Step7 V5.2,上位监控软体采用WIN CC V5.2,网路通信采用Soft Net软体。从运行效果看,硬体系统运行稳定可靠,软体系统刷新速度快,实时更新性好,配合报警与趋势功能,极大地满足了操作人员对于数值监测,设备控制以及数据记录的需要。
3 控制要求的实现 3.1 基本控制流程 在整个烟气净化与回收的过程中,由于烟气温度很高,且属易燃易爆气体,一旦出现泄漏将出现不可估量的后果,所以在控制方式上对自动化要求很高。
3.2 主要控制回路 (1)炉口微差压控制。采用闭环PID调节回路,将炉口微差压的检测值作为过程值,设定值一般在10 Pa左右,利用闭环调节二文阀芯开度。由于炉口微差压调节的好坏,直接影响煤气回收的质量,所以要求将比例调节值P和积分调节值I调节到使输出较为灵敏的数值处。此外,降罩后进行调节,抬罩后将二文阀芯开度设定到50%。 (2)风机转速控制。风机的全程自动调节取决于两点,即兑铁时刻和出钢时刻。当OG系统收到顶吹“兑铁”信号后,负机自动升至高速,吹炼完毕,转炉转至出钢角时,风机自动降为低速。风机高低速的转换,必须平滑,实现斜坡速度上升或下降,否则电流变化过猛,会对电机造成损害,缩短电机寿命。 (3)三通阀组连锁控制。三通阀组是决定煤气回收、放散的核心装置,阀组的控制也是OG系统中比较复杂的环节。在这一环节中,包括对三通阀体的控制,对水封逆止阀以及旁通阀的控制,对N2吹扫B1阀、B2阀、D阀的控制以及对冲洗电磁阀的控制。
4 尚待完善提高的环节 本设计完全满足了炼钢车间对于烟气净化与回收系统的工艺要求,控制系统运行稳定可靠,极大地方便了操作人员对于整个OG系统的监控。但纵观整体设计,存在以下两点不足: (1)二文喉口处的喷水量直接决定着除尘效果的好坏,因这里总有大量烟尘通过,极易堵塞,厂家在这里设计了氮气捅针。操作工定时操作捅针,对二文喉口喷水处进行清堵处理。但这项上作琐碎易忘,导致堵塞后的除尘效果不好,冒出大量黄烟。在今后的设计中,应将这一过程加入PLC自控系统,以便定期自动完成清堵工作。 (2)自控系统很大程度上依赖于仪表测量到的准确数据。由于本系统处于高温、高粉尘环境中,所以某些位置的仪表易出故障,导致操作工无法正确了解各段设备的情况,不但直接影响除尘效果,更易发生意想不到的危险。所以今后在设计这类工况下的仪表时,务必在选型和安装位置上仔细斟酌,以便能够长期测量到准确的数据。
⑩ 重钢转炉一般炼的哪些牌号的钢种
转炉是目前炼钢的主要设备,大多数碳钢和部分低合金钢都是转炉熔炼的,牌号太多,如普通钢Q215直到Q295;优质结构钢15,直到75钢。要求高的合金钢常常用电炉熔炼