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張家口定製煉鋼設備施工

2020-09-06
張家口定製煉鋼設備施工

鋼、鐵一般都采用高溫冶金方法冶煉。鋼鐵冶煉機械包括煉鐵的高爐及其配套機械、煉鋼的平爐和轉爐、電弧爐、爐外精煉設備、鑄錠設備以及冶金車輛等。高爐及其配套機械 將鐵礦石或人造富礦連續煉成生鐵的鼓風豎爐稱為高爐。它的外形像一個堅式的圓筒,由耐火材料及金屬殼體組成,為高爐及其配套機械的布置。原料從貯礦槽經稱量後由高爐機械的料鬥或帶式輸送機送到爐頂,分批均勻地置入爐內。經熱風爐預熱的空氣由風口鼓入爐內,使燃料燃燒加熱爐料並使之分解和還原,從而得到生鐵。鐵水從出鐵口放出,經鐵水溝和流嘴進入鐵水罐中,運往鋼廠或由鑄鐵機鑄成鐵塊。從爐頂導出的煤氣,經煤氣淨化係統處理後可作為燃料。為強化冶煉,除采用外燃式熱風爐提高風溫、加大風量或采用綜合鼓風(包括噴吹燃料、富氧鼓風和脫濕鼓風)外,提高爐頂壓力也能增加產量和降低焦碳消耗。新建的高爐廣泛采用鍾閥密封式或無料鍾式高壓爐頂。采用無料鍾式高壓爐頂後,爐頂高度和重量均可相應降低一半左右。高爐容積也達5500米3左右(日產生鐵1萬餘噸)。高爐生產的大型化、連續化,要求有較高的機械化和自動化程度,須采用開、堵出鐵口機和換風口機等配套高爐機械。煉鋼平爐按結構形式可分為傾動式和固定式兩種。傾動式平爐因熔煉室可前後傾動,具有操作靈活和分罐出鋼的特點,但結構較複雜,故一般均采用固定式平爐。固定式平爐的特點與傾動式平爐相反。平爐熔煉範圍一般為100~650噸。20世紀70年代開始采用埋入式氧槍,加大供氧強度,縮短了冶煉時間.煉鋼轉爐鼓入空氣或工業純氧,使氧氣與液態鐵水中的碳、矽、錳等元素氧化,以調整鋼水的化學成分,並利用氧化時產生的熱量來煉鋼的設備。鼓入空氣的轉爐,因煉出的鋼質量差,已較少應用。圖2為轉爐的外形及其配套機械。煉鋼所需的造渣劑可從爐頂料倉卸下,經稱量後通過密封料倉和流槽加入轉爐內。整個轉爐爐體由圓環形托圈支承,托圈兩端的軸由軸承支承。托圈軸與傳動機構聯接後能使爐體繞軸線作360°回轉,以適應轉爐加料、出鋼、出渣等工藝要求。轉爐傳動機構的結構形式有落地式、半懸掛式或全懸掛的多點齧合式等,以全懸掛的多點齧合式較為普遍。為了提高轉爐爐座利用率,轉爐爐體也可做成更換式的。 為了防止環境汙染和節約能源,在冶煉時從轉爐爐口逸出的、含有較多煙塵和大量CO高溫爐氣,經餘熱利用煙道生產蒸汽,又經過能回收CO和降低煙氣含塵量的除塵係統,使煙氣符合排放標準。轉爐依氧氣噴口在爐體的位置不同可分為頂吹、底吹和側吹幾種,但側吹轉爐應用較少。氧氣頂吹轉爐在爐口插入水冷氧槍(噴口)供工業純氧,並以超音速氣流噴入熔池進行攪拌和反應。吹轉爐的容量已達400噸,並有更大型的轉爐正在籌建中。底吹轉爐的噴口設置在爐底,噴口數目可根據工藝要求而定。噴口型式有透氣(或毛細管式)耐火磚和同心套管式兩種。為延長同心套管式噴口壽命,套管之間的環縫可噴入碳氫化合物作為冷卻介質,噴口也可在噴入氧氣流時帶入粉狀造渣劑提前化渣去除硫、磷。底吹轉爐較適用於高磷鐵水的冶煉。頂吹轉爐上結合底吹轉爐的優點,將部分氧氣或惰性氣體從爐底噴入,便成為頂底複合吹煉的轉爐,效果較好。為了適應氧化轉爐快速操作和環境保護的要求,現代轉爐還配有相應的裝料、出鋼、出渣、渣處理、煙氣淨化、汙水處理和綜合利用等配套設備,同時也采用計算機控製,以提高生產的經濟效益。電弧爐利用電能通過石墨製的電極與金屬爐料之間產生電弧所生成的熱量進行熔化爐料。電弧爐由爐體、傳動裝置、供電係統和控製設備等組成。爐體結構依裝料形式不同,可分為爐身開出式、爐蓋旋轉式和爐蓋開出式幾種。為了出鋼方便,整個爐體可作前後傾動。電極的夾持和升降機構安裝在爐體的側麵,為了調整電弧長度,升降機構能自動調節。為了提高鋼的質量,常在爐底下部裝設電磁攪拌器,使鋼流按需要方向流動。電弧爐容量一般為10~360噸。為了提高生產能力和縮短熔煉時間,電弧爐正向超高功率方向發展。爐外精煉為提高鋼液質量,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、循環除氣(R-H)法等。提升除氣法和循環除氣法應用較為普遍。提升除氣法 是靠真空室和鋼水罐的垂直往複相對運動,使鋼液分批進入負壓 66.6~133帕的真空室處理,小批量的鋼液吞吐過程即為除氣攪拌過程,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。在處理後期,可通過特殊的合金料罐加入鐵合金。循環除氣法 是將真空室下端的二根管子插入鋼液中進行,先在左側的上升管內導入少量氬氣或其他惰性氣體。氣體經鋼液高溫加熱而產生熱膨脹,不斷膨脹的向上流動的氣體使鋼液上升進入真空室而濺成微粒,從而獲得充分除氣,除氣後的鋼液沿右側下降管流回鋼水罐,使鋼液在罐內充分攪拌。經循環除氣後的鋼液純度高,溫度和成分也較均勻。真空室可容鋼量約為1~2噸。整個設備支承在平行的四聯杆機構上,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進行的精煉方法。③ 噴射冶金:將粉狀精煉劑,合金劑以流態化狀態吹入鋼液內部的精煉方法。主要設備有噴粉罐和可升降的噴槍架等。鑄錠設備將鋼液鑄成坯錠的設備。鑄錠分為鋼錠模鑄錠和連續鑄錠兩種工藝。連續鑄錠能提高鋼材成材率,降低能耗,簡化傳統的鋼錠模鑄錠的準備和脫模等工序,為鋼鐵工業的生產連續化創造條件。圖7為連續鑄錠的工藝流程和設備。設備的主要結構型式有立式、立彎式、弧式和水平式等,以弧式應用較為廣泛。熱狀態下設備變形和防止漏鋼是設備製造和操作中的關鍵環節。為了加快處理漏鋼事故,關鍵設備應能迅速整體吊裝更換。連續鑄錠的發展趨向是:提高澆鑄速度和設備利用率,快速變換結晶器的斷麵尺寸,用計算機控製提高連續澆鑄能力等。有色金屬的火法冶煉機械在高溫條件下利用燃燒或電產生的熱能,將礦石或精礦中的金屬分離並提煉出來的機械。表列出主要的有色金屬冶煉設備及其特點。此外尚有感應電爐、電弧爐、真空自耗電爐、電子束熔煉爐、等離子熔煉爐等,以及類似於電化學設備的電解熔煉槽和熔鹽電解槽等。

張家口定製煉鋼設備施工

【中國環保在線 應用方案】為貫徹《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國大氣汙染防治法》,推動大氣汙染防治領域技術進步,滿足汙染治理對先進技術的需求,生態環境部編製並發布了2018年《國家先進汙染防治技術目錄(大氣汙染防治領域)》(生態環境部公告2018年第76號)(簡稱《目錄》)。在生態環境部指導下,中國環境保護產業協會具體承擔《目錄》的項目篩選和編製工作。為便於各相關方使用《目錄》,中國環保產業協會配套編製了《目錄》典型應用案例,將陸續在微信平台上發布。所有案例均來自目錄入選項目的申報材料,案例內容經業主單位和申報單位蓋章確認。技術概要工藝路線轉爐一次煙氣經濕法洗滌除塵後進入濕式電除塵器除塵,形成濕法除塵與雙電場濕式電除塵器串聯形式的複合除塵係統。濕式電除塵極板上收集的粉塵經水衝洗後送至水處理廠處理。主要技術指標出口顆粒物濃度可<20mg/m3。技術特點濕法洗滌結合濕式電除塵,大幅提高轉爐煙氣除塵效率。適用範圍鋼鐵行業轉爐一次煙氣除塵。工藝流程轉爐一次煙氣依次通過一文、重力脫水器、二文、雙電場臥式電除塵器、風機。如果煙氣中一氧化碳含量未達到20%,將通過煙囪排放到環境中,如果含量達到20%,將回收到煤氣櫃中。除塵係統有三條管道,即定期衝洗係統管道、連續霧化係統管道和汙水回流係統管道。在出鋼結束後,風機抽拉的煙氣為環境空氣,二文位置不再需要使用更多的濁環水,可以均出多餘濁環水對極線極板進行衝洗,衝洗水通過灰鬥流到下方的汙水罐,然後,通過汙水泵及汙水管道送至汙水處理廠處理。霧化水采用淨環水,24h持續噴霧,具有調理煙氣的作用。每個電場配有一台高壓電源,高壓電源的端子采用氮氣吹掃密封。主要工藝運行和控製參數極距400mm,運行壓力損失≤300Pa,設計電負荷250kW/kVA,運行電耗40kW,氮氣消耗量200m3/h,采用加熱器加熱到100℃以上,送入瓷瓶。淨環水(霧化水)2m3/h,24h使用。濁環水(衝洗水)35m3/h,每冶煉周期使用約4min。濕式電除塵器設計參數:入口顆粒物要求不高於300mg/m3,處理後的煙氣顆粒物排放濃度低於30mg/m3。實際濕式電除塵器入口顆粒物濃度在120mg/m3~140mg/m3,高壓電源一次電壓控製在300V左右。

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氧槍是將高壓高純度氧氣以超音速速度吹入轉爐內金屬熔池上方,並帶有高壓水冷卻保護係統的管狀設備。又叫噴槍。它是氧氣頂吹煉鋼的重要設備。在吹煉過程中,氧槍不但要承受火點2500℃左右的高溫區的熱輻射,還要承受鋼和渣激烈的衝刷,工作條件十分惡劣。因此氧槍要有牢固的金屬結構和強水冷係統,以保證它能耐受高溫、抗衝刷侵蝕和抵抗振動。氧槍最先應用於平爐煉鋼爐頂吹氧,1952年氧氣頂吹轉爐煉鋼法問世,氧槍成為它的關鍵設備。此後,氧槍的應用範圍又擴大到電弧爐和鋼包精煉爐等領域;功能也從單一噴吹氧氣發展到兼能噴吹造渣粉劑、燃燒粉劑的複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的,而這種作用主要取決於射流到達熔池表麵時的速度大小及其分布,因此氧槍噴頭的各項工藝參數的尋優與結構的優化設計非常重要。應用領域:氧槍主要應用在鋼鐵行業、冶金行業等。氧槍,是氧氣轉爐煉鋼中的主要工藝設備之一,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量和產量。

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氧槍的結構及性能在很大程度上決定著氧氣煉鋼的效果。特別是對於頂吹氧氣轉爐煉鋼過程,氧槍起著主導全局的作用。張家口煉鋼設備它支配著氧氣射流與熔池的接觸麵積、氧氣射流的穿透深度、熔池的攪拌狀態、元素的氧化程度、熔池的升溫速度、渣中氧化鐵含量等重要工藝因素,因而對化渣、噴濺、雜質的去除、轉爐煉鋼終點控製以及各項煉鋼技術經濟指標都起著重要作用。氧槍由噴頭、槍身和槍尾三部分構成。噴頭由工業純銅製造,是氧槍的最重要的部分。是幾種噴頭的結構,a、b、c為氧氣轉爐用噴頭,高壓氧(0.6~1.0MPa)由內管供入,在噴頭處分流進入若幹個先收縮後擴張的拉瓦爾型噴嘴,一般中小轉爐采用3個噴嘴,稱為三孔噴頭,大爐子(100t以上)用4~6個噴嘴。為了使煉鋼產生的CO氣在爐內燃燒成CO2(二次燃燒)的比例增大,需應用雙流噴頭或分流噴頭。雙流噴頭有利於主氧流和副氧流比值的調節,但要在槍身處增加一層副氧流道。平爐和電弧爐所用噴頭,氧氣沿內管和中管間的空隙流入,噴嘴為直圓筒形,但孔數較多,而且和中心線的夾角也大得多。槍身為3根(雙流氧槍為4根)同心的無縫鋼管,下端連接噴頭,上端和槍尾相連。槍尾包括供氧、進水和排水支管及連接法蘭和密封膠圈,通過槍尾和車間的氧氣管網和高壓水管網相連接。

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基本概況:在高溫下,用還原劑將鐵礦石還原得到生鐵的生產過程。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。鐵礦石有赤鐵礦(Fe2O3)和磁鐵礦(Fe3O4)等。鐵礦石的含鐵量叫做品位,在冶煉前要經過選礦,除去其它雜質,提高鐵礦石的品位,然後經破碎、磨粉、燒結,才可以送入高爐冶煉。焦炭的作用是提供熱量並產生還原劑一氧化碳。石灰石是用於造渣除脈石,使冶煉生成的鐵與雜質分開。煉鐵的主要設備是高爐。冶煉時,鐵礦石、焦炭、和石灰石從爐頂進料口由上而下加入,同時將熱空氣從進風口由下而上鼓入爐內,在高溫下,反應物充分接觸反應得到鐵。高爐煉鐵是指把鐵礦石和焦炭,一氧化碳,氫氣等燃料及熔劑(從理論上說把金屬活動性比鐵強 的金屬和礦石混合後高溫也可煉出鐵來)裝入高爐中冶煉,去掉雜質而得到金屬鐵(生鐵)。基本流程:高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續生產過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐,並使爐喉料麵保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內形成交替分層結構。爐前操作一、爐前操作的任務1、利用開口機、泥炮、堵渣機等專用設備和各種工具,按規定的時間分別打開渣、鐵口(現今渣鐵口合二為一),放出渣、鐵,並經渣鐵溝分別流入渣、鐵罐內,渣鐵出完後封堵渣、鐵口,以保證高爐生產的連續進行。2.完成渣、鐵口和各種爐前專用設備的維護工作。3、製作和修補撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵溝。4、更換風、渣口等冷卻設備及清理渣鐵運輸線等一係列與出渣出鐵相關的工作。高爐基本操作製度:高爐爐況穩定順行:一般是指爐內的爐料下降與煤氣流上升均勻,爐溫穩定充沛,生鐵合格,高產低耗。操作製度:根據高爐具體條件(如高爐爐型、設備水平、原料條件、生產計劃及品種指標要求)製定的高爐操作準則。高爐基本操作製度:裝料製度、送風製度、爐缸熱製度和造渣製度。高爐橫斷麵為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼,殼內砌耐火磚內襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由於高爐煉鐵技 術經濟指標良好,工藝 簡單 ,生產量大,勞動生產效率高,能耗低等優點,故這種方法生產的鐵占世界鐵總產量的絕大部分。高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石),從位於爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下焦炭(有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料)中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣,在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧,從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣,從渣口排出。產生的煤氣從爐頂排出,經除塵後,作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產品是生鐵 ,還有副產品高爐渣和高爐煤氣。高爐熱風爐熱風爐是為高爐加熱鼓風的設備,是現代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風溫可以通過提高煤氣熱值、優化熱風爐及送風管道結構、預熱煤氣和助燃空氣、改善熱風爐操作等技術措施來實現。理論研究和生實踐表明,采用優化的熱風爐結構、提高熱風爐熱效率、延長熱風爐壽命是提高風溫的有效途徑。鐵水罐車鐵水罐車用於運送鐵水,實現鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉移或放置在混鐵爐下,用於高爐或混鐵爐等出鐵。

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 摘要相比較電爐而言,近十年來,我國轉爐煉鋼生產流程工藝與裝備技術的進步幅度是明顯的。而未來,這種生產流程結構不盡合理的現象亦會逐步改變。近年來,我國轉爐鋼產量占粗鋼總產量的比例日益增強,2003年我國轉爐鋼比為82.4%,到2013年這一比例已增至93%,而近十年來,世界轉爐鋼與電爐鋼比例基本保持在7:3的平均水平,我國與之相比轉爐鋼比過高。未來我國這種鋼鐵生產流程結構不盡合理的現象會隨著我國資源條件、市場需求變化和綠色低碳環境的需求而逐步改變。相比較而言,近十年來,我國轉爐生產流程工藝與裝備技術的進步幅度更加明顯。1、轉爐煉鋼技術發展現狀目前,轉爐煉鋼仍是世界上最主要的煉鋼方法,其鋼產量占世界鋼總產量的65%以上。由於我國廢鋼資源短缺,電力缺乏,電價偏高,因此電爐鋼的產量增長受到一定程度的製約,而隨著生鐵資源的充裕也給轉爐鋼產量的增長提供了良好條件。因此,轉爐鋼產量近年來獲得了快速增長。2905年我國轉爐鋼產量為3.14億噸,到2013年提高到7.65億噸。隨著轉爐鋼產量的增加,轉爐煉鋼生產工藝技術也得到迅速發展。轉爐煉鋼技術進步主要體現在以下幾個方麵。1.1、轉爐裝備日趨大型化2001年我國100噸以上大型轉爐隻有30座,產能為3602萬噸。至2013年增長到345座,產能超過5.08億噸,13年間大型轉爐的生產能力增長了14倍。其中300噸轉爐從3座增加到11座,產能從678萬噸增長到2759萬噸以上。從數量上來看,我國現有轉爐中以100-199噸的轉爐數量最多,而200噸及以上的轉爐數量最少,我國仍然保有一定數量的30噸以下的轉爐。因此,淘汰落後產能任務艱巨。目前,我國100噸及以上轉爐的產能約占全部轉爐產能的67.5%。隨著淘汰落後產能力度的加大,我國轉爐將進一步朝著大型化方向發展。1.2、轉爐生產工藝進一步優化提高鋼材潔淨度是21世紀鋼材質量發展的重大技術方向。為提高鋼材質量且擴大冶煉鋼種,我國大、中型轉爐煉鋼廠都相繼增建了鐵水脫硫裝置和二次精煉裝置。近年來新建的轉爐煉鋼廠大多配置了鐵水脫硫裝置,並根據冶煉鋼種的要求配置了相應的爐外精煉裝置,一般多采用LF精煉,有些轉爐煉鋼廠還配置了Ⅵ)精煉裝置,從而為高附加值鋼種的生產提供了有利條件。我國自主設計建設的京唐公司300噸轉爐采用了國際上最先進的脫磷爐與脫碳爐分工、聯合生產的工藝,京唐公司是國際上最早采用這一先進工藝的300噸轉爐大型煉鋼廠。經過近兩年的技術攻關,脫磷爐生產周期28min,脫碳爐32min;單爐班產爐數從7-8爐次提高至16爐次,轉爐生產效率提高1倍,出鋼溫度平均降低20℃。鐵水“三脫”預處理比例達到90%;月平均轉爐終點[P]為0.006%,P+S]為150×10-6;和爐外精煉相匹配可穩定生產[P+S50×10-6的高潔淨鋼。石灰總消耗量從傳統流程的50kg/t,下降到24.3kg/t,煉鋼總渣量由110kg/t下降到的47kg/t,鋼鐵料消耗降低9.lkg/t,比傳統轉爐煉鋼成本降低37.39元/t鋼,標誌著我國大型轉爐煉鋼技術已接近國際領先水平。

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