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衡水優質轉爐煙道施工

2020-09-11
衡水優質轉爐煙道施工

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。頂吹轉爐的容量已達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。在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。

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鋼鐵行業的生產有三個流程,即高爐轉爐流程、電爐流程、特種熔煉。高爐、轉爐流程稱為長流程,生產的鋼稱為轉爐鋼,它是以鐵礦(590, -14.50, -2.40%)石和焦炭(1872, -37.50, -1.96%)為主要原料冶煉成鐵水,再由轉爐冶煉成鋼;電爐流程稱為短流程,生產的鋼稱為電爐鋼,它以廢鋼為主要原料冶煉成鋼。1工藝技術的比較分析轉爐流程和電爐流程是鋼鐵冶金行業兩個主要流程,其在煉鋼方麵的主要差別在於:1) 所用主要鋼鐵料不同。轉爐煉鋼主要以鐵水為主要原料,還有一般15%左右的廢鋼,近一年多時間,由於廢鋼價格低,噸鋼利潤較高為轉爐煉鋼用高比例的廢鋼消耗提供了條件,廢鋼消耗比例大幅提高,有的甚至高達40%,但存在轉爐內熱量不足的問題,解決轉爐內熱量問題是提高廢鋼比的關鍵;電爐煉鋼主要以廢鋼為主要原料,還有鐵水(生鐵)、直接還原鐵,脫碳粒鐵、碳化鐵及複合金屬料等廢鋼替代品。2) 主要能源不同。轉爐煉鋼主要是鐵水的物理熱和化學熱;電弧爐煉主要是電弧的物理熱,廢鋼預熱的物理熱、加鐵水帶來的部分物理熱和化學熱。3) 主要操作目標不同。轉爐煉鋼是在給定的時間內完成脫碳、脫磷及溫度控製的冶金操作,實現成份(碳、磷)及溫度的命中;電爐煉鋼是在全廢鋼的條件下,在給定的時間內完成廢鋼的升溫、熔化和過熱等,加鐵水等廢鋼替代品的情況下,也有部分脫碳的要求。另外電弧爐煉鋼可分別控製成分和溫度。4) 工藝技術進步的方向不同。轉爐煉鋼主要是通過包括提高供氧強度的高效吹煉技術、碳及溫度中率的全自動化吹煉技術、不倒爐出鋼的快速出鋼技術、采用爐外處理和鐵水預處理減輕轉爐冶金負荷等措施,實現轉爐生產高效化;通過接近平衡的冶煉工藝、高效脫磷工藝、出鋼擋渣技術,實現產品的潔淨化,通過少渣冶煉與爐渣返回、使用合金元素熔融還原(Cr、Mn)礦、幹法除塵用水減量化,煤氣餘熱回收等技術,實現低成本及負能煉鋼。電爐煉鋼主要是通過強化供能(包括強化供電和輔助能源),采用“環境友好型” 廢鋼預熱係統預熱廢鋼和加鐵水工藝,增加物理熱和化學熱;采用不開爐蓋及出鋼時仍能通電的連續冶煉技術,有效地減少非通電時間;50%左右或更高的大留鋼量平熔池冶煉技術,減少冶煉過程電弧輻射對耐火材料的損害;降低電極消耗。以上技術的應用,縮短冶煉周期,實現高效化生產,降低噸鋼能耗。5) 冶金質量方麵的差異。鋼中的殘餘元素(Cu、Ni、Mo、As、Sb、Bi、Sn)不同,電弧爐煉鋼由於廢鋼多次循環使用,造成鋼中殘餘元素含量高;鋼中氮含量不同,電弧爐煉鋼由於電弧區空氣電離增氮及原料中氮含量高,造成鋼中氮含量高。

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轉爐煉鋼工藝各項指標取決於鐵水的化學成分,而對鐵水的主要要求是含硫量低(低於0.03%),相應要求較高含矽(0.7%-0.9%)及具有優化造渣所需的錳量(0.8%-1.0%)。衡水優質轉爐煙道施工煉鐵煉鋼各階段脫硫過程理化規律及動力特性分析表明,在動力方麵,在鐵水中比在鋼水中更容易保證脫硫反應,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,因為在高爐一係列複雜的氧化—還原反應中,深脫硫的各種熱動力條件的能量不可避免地會增高矽含量並因此導致石灰及焦炭消耗的增加及產量的下降。因此,生產低硫鐵需周密策劃工藝,采用含硫最少的爐料及製備高堿度混成渣。在轉爐吹煉中脫硫也無效果,因為鋼渣係中達不到平衡狀態,渣與鋼間的硫分配係數因熔池氧化度高及碳含量低,僅為2-7。如此低的硫分配係數使得難以在轉爐冶煉中實現深脫硫,並導致煉鋼生產在技術及經濟上的巨大消耗。無論是在高爐煉鐵,還是在轉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爐煉鋼過程中的深脫硫研究,在技術及經濟上都是不可取的。而合理的作法是將脫硫過程從高爐及轉爐中分離出來。這就可簡化燒結—高爐—轉爐生產流程降低生產成本。將脫硫從高爐及轉爐中分離出來,使高爐爐外脫硫成為設計大型聯合鋼廠和重要工藝環節,轉爐煙道衡水優質施工在冶煉低矽鐵的同時不必再為保證轉爐中的精煉進行代價很高的高爐爐外脫矽。鐵水原始矽含量低還可降低錳含量。在氧氣轉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並對出鋼前終點鋼水氧化度起調節作用,長期實踐證明,需設法使鐵水中錳保持0.8%-1.0%的水平,因而在燒結混合料中必需補充錳,而這就提高了成本。燒結—高爐—轉爐各流程錳平衡分析表明,上述錳在高爐裏還原、然後在轉爐裏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範圍內,實際上已很少再與鐵水原始錳含量相關。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%)。因此在當代轉爐煉鋼工藝條件下(各爐次都有過吹操作),沒必要在燒結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。同時為節約低錳鐵在轉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,並可大大縮短吹煉時間。鐵水中矽、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,渣的精煉功能隻限於鐵水脫磷。這樣就能在轉爐冶煉本身中多次利用渣,使渣具有很高的精煉能力。根據這一原則開發出轉爐煉鋼新工藝,即在轉爐煉鋼本身中多次(3-5次)利用後期渣(循環造渣)。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,及使矽、錳含量低可提供鋼水深脫磷所需的強勁動力。

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汽化冷卻是采用軟化水以汽化的方式(充分利用了水汽化潛熱大的優點)冷卻鋼鐵冶金設備並吸收大量的熱量從而產生蒸汽的裝置。其工作過程是,高溫煙氣通過汽化器(汽化煙道壁麵),煙氣與汽化器存在著較大的溫差,發生熱傳遞, 高溫煙氣將自身的熱量傳遞給受熱麵,同時自身溫度降低。受熱麵另一側蒸發管中的水吸收煙氣熱量部分被蒸發,並在蒸發管內形成了汽水混合物。由於水蒸氣的密度相對與水較小,在壓強的作用下蒸氣在蒸發管內上升,通過上升管最終進入汽包,經過汽水分離,水蒸氣從汽包引出進入蓄熱器存儲,最後送入蒸汽管網供生產生活使用。同時水下降到蒸發管底部重新進入到汽化器的下聯箱內,補充的水供給蒸發管內繼續蒸發使用。如此反複循環,不斷冷卻高溫煙氣,產生蒸氣。優點(1)采用水冷卻時,一般用工業水,由於其硬度較高,所以管道易結垢, 結垢後傳熱係數變小,影響傳熱效果,同時使部分管道發生過熱燒壞。當采用汽化冷卻時,一般用軟水可以避免結垢,從而可延長水冷管的使用壽命,減小檢修的工作量。(2)用工業水冷卻時,冷卻水全部排放掉,其帶走的熱量全部流失,未得到回收利用,采用汽冷方式,不但達到冷卻了煙氣的目的,而且可以產生蒸氣回收大量熱能供生產、生活方麵使用,如果蒸氣質量較好甚至可以用來發電, 極大的降低了煉鋼成本,有效的降低了能耗。同時也是貫徹治理三廢,綜合利用這一政策的部分措施。(3)從經濟的角度來看,汽化冷卻省水省電,綜合投資費用較少,而且返本較水冷快。

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鋼材需求是鋼材市場形勢的壓艙石,了解今年四季度中國鋼材市場走向,必須分析其需求形勢。今年以來,中國鋼材需求強勢增長。根據統計數據測算,2019年前8個月累計,全國粗鋼表觀消費量約為62557萬噸,同比增長9.9%。今年鋼材需求結構中,出口需求明顯減弱。海關統計數據顯示,2019年前8個月,全國鋼材出口量4497萬噸,同比下降4.4%。如果考慮到這個負數因素,那就表明,今年以來全國鋼材消費增長動力完全來自國內需求拉動。中國鋼材需求的內生動力顯著增強,這也將成為今後一段時期內中國鋼材需求格局的主要特點。

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