第一篇:80t轉爐操作規程
80t轉爐操作規程使用設備
1.1 公稱80t轉爐
1.2 氧槍系統
1.3 噴補機
1.4 測溫儀表
1.5擋渣小車
1.6 合金旋轉溜槽
1.7 叉子車
1.8 拆爐機設備功能
2.1 轉爐:冶煉。
2.2 氧槍系統:供氧吹煉、移換氧槍。
2.3 噴補機:噴補爐襯。
2.4 測溫儀表:測定溫度。
2.5 擋渣小車:加擋渣錐減少出鋼下渣。
2.6 合金旋轉溜槽:加合金
2.7 叉子車:運送合金。
2.8 拆爐機: 清理爐頭及更換出鋼口。技術標準
3.1 產品標準按照轉爐煉鋼工藝技術規程的標準執行,品種 鋼按質量計劃執行。
3.2 溫度控制執行附錄B《溫度控制標準》。操作內容
4.1 生產準備
4.1.1 爐長必須明確并傳達本班生產作業計劃。
4.1.2 爐長必須向上班詢問生產和操作情況。
4.1.3 爐長接班后必須檢查爐況、出鋼口,并指揮爐前工測量爐底和槍位。
4.1.4 搖爐工接班后必須檢查爐體傾動機構,操槍工檢查氧槍升降機構、加料工檢查散裝料系統,合金工檢查擋渣小車及合金旋轉溜槽。
4.1.5 合金工必須準備好樣勺兩把,備好脫氧劑,明確合金料成分。
4.1.6 爐前工必須檢查測溫儀表,領取測溫頭,取樣器,準備好擋渣帽、擋渣球、碳粉、覆蓋劑、補爐料,冶煉高碳鋼時還必須準備好定碳儀、定碳杯等工具。
4.1.7 兌鐵水工必須明確鐵水包號、包皮及相應容重。
4.1.8 廢鋼工必須檢查吊具,明確交班廢鋼重量。
4.2平時操作
4.2.1 兌鐵水
4.2.1.1 補爐后第一爐兌鐵水時,應先緩慢倒入5-8噸鐵水燙爐5分鐘,然后將余下鐵水緩慢倒入爐內。
4.2.1.2 兌入回爐鋼水必須稱量,并在兌加前通知爐長。
4.2.1.3 兌加鐵水時鐵水工應站在天車工和搖爐工均能看見的位置,手勢明確,哨音響亮,嚴禁將鐵水潑在爐頭上和倒入爐坑內。4.2.1.4 認真做好《轉爐煉鋼吹煉操作記錄表》的原始記錄。
4.2.2 加廢鋼
4.2.2.1 廢鋼塊度及單重按執行《公司廢鋼標準》。
4.2.2.2 廢鋼加入量必須嚴格按工藝技術規程要求裝入,班中必須做到及時稱量、掛鉤,不影響轉爐生產。
4.2.3 吹煉
4.2.3.1 接到鐵水小票后,操槍工方可進行吹煉。
4.2.3.2 操槍工根據裝入量確定合理吹煉槍位,嚴格按照“低-高-低”槍位操作。
4.2.3.3 合金工根據鋼種準備本爐使用合金。
4.2.3.4 操槍工吹煉時氧壓控制在小于0.95MPa,供氧時間控制在13—17分鐘,吹煉終點應有30秒鐘低槍位操作。4.2.3.5 操槍工加料工吹煉時石灰加入量按堿度3.0—3.5配加,雙面加料,嚴禁后期加石灰調溫,第一批渣料在開吹時加入,第二批料在開吹3—5分鐘后,小批量多批次加入,做到初期渣早化、過程渣化好、終渣化透做粘,但終點前三分鐘必須加完所有渣料。如鐵水成分超標,操槍工加料工應及時調整操作方針,確保倒爐鋼水合格。
4.2.3.6 爐長要認真觀察火焰,監督操槍工加料工操作,力求吹煉平穩,提高一次倒爐命中率。
4.2.4 倒爐
4.2.4.1 吹煉結束,搖爐工在爐長指揮下緩慢將轉爐搖至合適位置。
4.2.4.2 倒爐后合金工在規定位置取樣,取樣必須符合“穩”、“準”、“深”、“滿”、“蓋”、“快”六字標準,不符合要求的樣子必須重取。
4.2.4.3 爐前工在規定位置測溫,確保測溫準確,送終點樣子到化驗室化驗,將化驗結果通知爐長。4.2.4.4 爐長必須看好鋼樣、渣樣,結合測量儀表顯示,確定出鋼溫度,保證鋼水到站溫度在規定范圍之內。4.2.4.5 爐長必須明確終點樣子氧化性及合金加入量。
4.2.4.6 出鋼前爐長必須指揮搖爐工適量倒渣。
4.2.5 出鋼4.2.5.1 出鋼前爐長和合金工必須觀察鋼包,明確鋼包狀況。
4.2.5.2 出鋼前爐長和合金工必須明確鋼種。
4.2.5.3 出鋼前,合金工要檢查流槽是否暢通,運轉是否正常。
;4.2.5.4 出鋼時,合金工對準合金流槽,加入合金。
4.2.5.5 出鋼時合金工必須嚴格按照煉鋼工藝技術規程要求順序加入合金。
4.2.5.6 出鋼時,爐長必須密切注意包內情況,如出現意外情況,要及時采取補救措施。
4.2.5.7 出鋼至3/4左右,爐長指揮爐前工加入擋渣錐。
4.2.5.8 出鋼后,爐前工負責開、堵出鋼口。
4.2.5.9 出鋼后爐長負責觀察爐況和出鋼口情況,并根據情況,與調度聯系補爐。
4.2.6 濺渣
4.2.6.1 出鋼完畢,操槍工必須立即快速及時濺渣。
4.2.6.2 濺渣時,操槍工必須根據爐渣情況適當加入鎂球:中高碳鋼濺渣一般不加鎂球;低碳類鋼視留渣況加入鎂球200—600kg;鎂球必須在10秒鐘內加足,以后嚴禁加入。
4.2.6.3 濺渣槍位(爐內實際吹煉槍位)高碳鋼濺渣槍位在0.6-0.8m,濺渣>1min,低碳鋼濺渣槍位在0.8-1.2m,濺渣>2min,4.2.6.4 濺渣后,爐長應指揮搖爐工倒渣,要保證前墻掛渣。
4.2.7 特殊操作
4.2.7.1 吹煉過程中應與除塵、備料、汽化冷卻等值班室保持正常聯系,接到事故訊號后應立即提槍,故障排除后,方可繼續吹煉。[NextPage]
4.2.7.2 氧槍自動提槍后,應查明原因,排除故障后方可繼續吹煉。
4.2.7.3 吹煉過程中發生穿爐體時,應向穿爐體的相反方向搖爐。
4.2.7.4 冶煉過程中發生爐體不能傾動,氧槍不動等故障,應立即停止冶煉,通知機修人員查出原因排除故障后方可繼續吹煉
4.2.7.5 冶煉過程中發生氧管回火,膠管爆裂,應立即提槍,停氧,關閉高壓水,緊急通知值班人員前往檢查,修復后方可繼續吹煉。
4.2.7.6 當轉爐水冷爐口、煙道、煙罩漏水嚴重時,應停吹,修復后方可吹煉。
4.2.7.7 突然停爐或停爐時間較長(不拆爐停爐),轉爐應向出鋼方向搖出,使除塵風機低速運行。
4.3 開新爐4.3.1 開新爐前要測量爐內槍位和熔池前后左右尺寸,調整氧槍下極限。
4.3.2 兌入鐵水95t(要求高溫優質鐵水)。
4.3.3 工作氧壓0.75~0.85Mpa,基本槍位1100~1300mm,最低槍位不得低于1000mm。
4.3.4 爐渣堿度要求3.0-3.5控制,開吹石灰5000kg,螢石400 kg,吹煉4-6分鐘,加入石灰3000 kg,螢石200 kg,吹煉12分鐘后可用輕燒白云石調渣,保證終點溫度及堿度合適。石灰用量根據鐵水情況及爐渣堿度確定,螢石600-800 kg。
4.3.5 出鋼溫度比常規高60~70℃。
4.3.6 開新爐前10爐必須保證連續吹煉。
4.3.7 底吹氣包壓力大于1.20MPa。
4.4 停爐
4.4.1 操槍工停爐后將槍提到清渣點,由爐前工清凈氧槍。
4.4.2 搖爐工倒凈爐內殘余鋼渣,清理爐口、出鋼口粘渣,并堵出鋼口。
4.4.3 關閉氧氣閥、水閥。4.4.4 停爐時,爐前工清理轉爐周圍及所管范圍內的衛生。4.4.5 操槍工必須把各設備操作鍵復零位,并通知值班電工關閉各設備電源,切斷總電源。4.4.6 向各有關部門(除塵.備料.調度室)發出停爐通知。
4.5 交班
4.5.1 監督各崗位打掃凈各區域衛生,做好交班準備。4.5.2 向下班爐長交清爐子侵蝕情況,向當班班長交清當日生產、質量、安全、設備運轉、原材料等情況。4.6 環境要求4.6.1 生產作業現場要達到“5S”管理的要求。
4.6.2抓好崗位操作,檢修過程中隨機清理,及時管理,做到工完場凈。
第二篇:煉鋼(轉爐)安全操作規程
煉鋼(轉爐)安全操作規程
1、嚴格執行廠、車間安全規程及各項安全管理制度。進入現場前必須按規定穿戴各種勞保用品。
2、起動操作各種設備前,首先確認設備必須完好、安全裝置齊全、聯鎖系統靈敏,不準用潮濕的導電物體操作電氣設備。
3、渣罐、鋼包內有水潮濕不準使用,嚴禁向鋼包或渣罐內扔潮濕物品或廢舊棄物品。
4、冶煉時嚴禁進入爐下工作,特殊情況進入時,必須采取可靠的安全措施。
5、更換鋼水車、渣罐車時,必須斷電,并做到按規定使用吊具。
6、使用地輪(索引)拉鋼水車時,地輪到鋼水車鋼絲繩三角區內嚴禁站人,并指定專人指揮。
7、轉爐兌鐵、加廢鋼、拉碳搖爐時,所有人員要站在爐子側面安全位置,不準任何人從本爐座前方穿過。
8、不準使用已達報廢標準的渣罐。
9、使用吊具時,首先檢查吊具必須完好,并做到專屬專用,不準使用鋼絲繩吊運紅熱金屬,不準使用中碳鋼以上及鑄鋼做別棍。
10、鋼水車、渣罐車、過跨車、合金小車等車輛禁止乘人。
轉爐爐長崗位安全操作規程
1、上崗前必須穿戴好勞保用品。
2、嚴禁封點煉鋼。
3、凡有下列情況之一不準冶煉或停止冶煉: a)煙道罩群漏水成流或爐樓下有積水。
b)罩群、氧槍傳動鋼絲繩、保護繩磨損達到報廢標準。c)氧槍氧氣膠管漏氣,高壓水膠管漏水,槍身漏水或噴頭漏水。d)轉爐與氧槍罩群一次風機一文水電氣聯鎖失靈。e)氧槍孔、加料三角槽口氮封壓力低于規定數值。f)氧氣調節閥失靈,氧氣切斷閥漏氣。g)冷卻水或氧氣測量系統有故障。
4、爐內有液態渣或強氧化渣時嚴禁兌鐵。
5、拉碳提槍時,必須檢查槍頭、槍身及爐口無異常,確認無誤后方可指揮搖爐工搖爐,如有異常嚴禁動爐。
6、拉碳搖爐或因故提槍再次吹煉前,爐長負責喊開爐前人員,以免發生噴濺傷人。
7、罩群、氧槍傳動系統有人工作,不得兌鐵。
8、脫氧合金化過程,若有異常,爐長要指揮周圍人員躲避到安全位置。
9、出完鋼后爐長要檢查爐襯侵蝕情況,防止漏鋼沖刷水冷 圈
造成爐內進水。
10、爐下清理前,必須將煙道罩群內的浮渣及爐皮、爐嘴、護爐板兩側墻板的浮渣打干凈,確認無誤后方可作業。
11、爐下有人時嚴禁指揮搖爐。
12、清理鋼水車、渣罐車時,必須先切斷電流、設專人監護,方可進行操作。
13、嚴禁執行檢修牌、操作牌制度。
14、負責整個爐前組安全工作的組織和實施。
轉爐—助手崗位安全操作規程
1、上崗前必須穿戴好勞保用品。
2、必須嚴格執行檢修 牌和操作牌制度。
3、吹煉過程中氧槍失靈,應用事故提槍裝置緊急提槍,嚴禁吹煉。
4、爐內因其他因素進水,嚴禁動爐并通知爐長停止吹煉。
5、處理煙道罩群、氧槍傳動等系統故障和測液面時,必須將氧氣切斷閥關死,防止突然放氧。
6、需要調試氧氣流量時,必須通知爐前,待喊開氧槍孔周圍人員方可進行,防止發生意外傷害。
7、操作人員不得擅自修改各種工藝參數。
轉爐二助手(搖爐工)崗位安全操作規程
1、上崗前必須按規定穿戴好勞動保護用品。
2、爐內有液態渣或強氧化渣嚴禁兌鐵。
3、凡爐內、鋼包內、渣罐內進水,不準使用,待確認水蒸發或處理好后,喊開爐前人員,方可緩慢搖爐。
4、罩群氧槍提升強度不夠,不準搖爐。
5、水冷爐嘴固定拉筋斷裂開焊造成爐臂活動,應立即停爐處理,防止出鋼時爐嘴突然掉下放炮傷人。
6、兌鐵、開新爐、補爐第一爐爐渣必須喊開爐前人員,緩慢搖爐。發現異常立即搖正爐體。
7、爐下有人時禁止搖爐出鋼倒渣,以防鋼渣飛濺傷人。
8、出鋼液面距鋼包口最低位置不小于150mm,保證凈容。
9、開鋼包車時,注意檢查軌道兩旁情況,保證軌道無雜物、無人員通過。
轉爐爐前工安全操作規程
1、上崗前必須穿戴好勞動保護用品。
2、兌鐵加廢鋼吹煉時,嚴禁在操作區域內停留。
3、鐵水包未到兌鐵位置,不準掛小鉤。
4、測溫取樣時必須待爐內平穩無異常后,方可進行操作并注意站位。
5、樣勺內剩余鋼水要緩慢倒在樣杯旁,禁止亂磕亂扔。
6、擋渣時,要在搖爐到適合位置進行,補爐第一爐、新爐第一爐嚴禁擋渣。
7、使用行車時,手勢要清晰準確,吊物要確認吊牢放穩。
8、吊具使用前要檢查,不合格不準使用。
9、送檢時上下樓梯平臺要扶穩。
10、測液面,清理氧槍氮封口鋼渣,換槍移槍處理料倉時注意站位,防止跌落,并注意平臺,防止有懸浮物掉下傷人。
轉爐爐下工安全操作規程
1、上崗前必須按規定穿戴好勞動保護用品。
2、進入工作區域作業時,必須了解區域狀況后,方能作業。
3、轉爐在兌鐵、加廢鋼、拉碳出鋼倒渣搖爐時嚴禁進入爐下區域。
4、爐下清理時,必須搖正爐體,降下罩群,清渣本著先上后下,不準多層作業原則,身體不允許暴露在斜護板外面工作,并有專人監護。
5、更換渣罐時,身體站在安全位置,開動渣罐車。
6、開渣罐車時要確保軌道上無行人雜物,渣罐時確認放穩。
7、使用吊具時先檢查吊具,不合格不準使用。
8、倒(潑)渣時,首先確認渣場上有無積水,無積水或場地不潮濕時,方可倒渣。
高位工安全操作規程
1、上崗前必須按規定穿戴好勞保用品。
2、開機前應對設備安全裝置進行檢查,有缺陷不得開機。
3、不得用濕手和其他物品觸摸電氣開關。
4、工作時要對周圍環境確認,注意腳下、料倉口、上下樓梯扶穩踏牢。
5、高位工作時,必須攜帶煤氣報警儀,防止煤氣中毒。
6、設備運行時應站在安全處,嚴禁用手及物件觸及轉動(移動)的部位。
7、處理設備問題應停機處理,處理完畢后,要與地位操作室聯系,確認無誤方可開機。
8、在聽到皮帶報警器響后,確認皮帶機周圍無人無障礙物,具備起動條件,通知低位料倉操作室啟動皮帶。
9、嚴禁跨越皮帶機。
低壓工安全操作規程
1、上崗前按規章穿戴好勞保用品。
2、嚴禁跨越皮帶機。
3、不得用濕手和其他物體觸摸電氣開關。
4、皮帶機起動前先響鈴1分鐘接到高位反饋后確認無誤方可開機。
5、停機檢修和臨時處理故障前必須嚴格執行掛牌制度,堅持誰掛牌誰負責的原則。
廢鋼工安全操作規程
1、上崗前按規定穿戴好勞動保護用品。
2、嚴禁將潮濕的廢鋼、油污密封容器、爆炸物、不明物體、泥沙、有色金屬等有害物體入爐,以防傷人和損害設備。
3、加料時,必須注意作業區是否有人,廢鋼不得支出廢鋼斗外。
4、起吊廢鋼料槽前必須確認掛穩吊牢,指揮手勢要明確,不得單掛耳軸。
5、經常檢查廢鋼料槽使用情況,發現料槽耳軸有問題立即聯系維修人員維修。
6、廢鋼工接班時,應對所使用的吊具進行全面檢查,如發現有問題立即通知維修人員維修,不得湊合使用。
兌鐵水工安全操作規程
1、上崗前按規定穿戴好勞動保護用品,嚴格按混鐵爐技術規程操作。
2、3、行車必須有專人指揮,兌鐵時鐵水包位置要對準。兌鐵前指揮者先檢查鐵水車周圍,禁止有人工作或通過。
4、鐵水包要經常檢查,發現鐵水包侵蝕嚴重或掉磚要及時換包,以免造成漏鐵穿包事故。
5、兌鐵水應按照轉爐的裝入制度的裝入量控制,鐵水包結鐵,使鐵包嚴重傾斜應換包。
6、每班檢查鐵水包尾鉤連桿使用情況,發現問題及時檢修。
第三篇:轉爐車間通訊稿
轉爐車間新增指標墻為保質量合格率
根據分廠關于開展2011年”質量月”活動的通知的要求,轉爐車間于九月份組織開展了“質量月”活動動員會,聽取了車間領導對質量活動月的要求,為扎實開展”質量月”活動奠定了基礎。
為有效地開展“質量月”活動,制定下發了關于開展2011年質量月活動計劃,對質量月各項活動進行了全面的策劃和布置,并于9月3日上午,在轉爐車間會議室召開了2011年“質量月”或活動動員會,張優臣主任傳達了公司及分廠“活動月”活動動員精神,組織大家學習了公司對質量工作的要求以及分廠對質量月活動的計劃和安排,并組織大家學習質量月具體活動進行的布置。他針對在質量月里計劃開展的幾項活動一一進行了強調,要通過質量月活動,扎實推進人員質量意識的提高、質量管理工作的持續改進,最終保障產品實物質量。
轉爐車間通過指標墻,使每個人的指標都透明化,目的是使爐長能通過橫向和縱向的比較找出自己與別人的差距。
轉爐車間還通過關鍵崗位技術比武,不僅有力的促進了操作者技術水平的提高、生產效率的提高、操作過程的規范化,也有效的促進生產任務的完成。
相信車間通過指標墻和技術比武,一定能順利完成公司和分廠組織的質量月活動。
第四篇:轉爐煉鋼技術
轉爐煉鋼技術
09冶金(3)班 吳豐
一、摘要
轉爐煉鋼(converter steelmaking)是以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料,不借助外加能源,靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學反應產生熱量而在轉爐中完成煉鋼過程。轉爐按耐火材料分為酸性和堿性,按氣體吹入爐內的部位有頂吹、底吹和側吹;按氣體種類為分空氣轉爐和氧氣轉爐。堿性氣頂吹和頂底復吹轉爐由于其生產速度快、產量大,單爐產量高、成本低、投資少,為目前使用最普遍的煉鋼設備。轉氧爐主要用于生產碳鋼、合金鋼及銅和鎳的冶煉。本文系統闡述了轉爐煉鋼技術的原理以及介紹了整個的工藝流程;總結了轉爐煉鋼技術的發展歷程和世界轉爐煉鋼趨勢。
二、引言
早在 1856 年德國人貝賽麥就發明了底吹酸性轉爐煉鋼法,這種方法是近代煉鋼法的開端,它為人類生產了大量廉價鋼,促進了歐洲的工業革命。但由于此法不能去除硫和磷,因而其發展受到了限制。1879 年出現 了托 馬斯底吹堿性轉爐煉鋼法,它使用帶有堿性爐襯的轉爐來處理高磷生鐵。雖然轉爐法可 以大量生產鋼,但它對生鐵成分有著較嚴格的要求,而且一 般不能多用廢鋼。隨著工業 的進一步發展,廢鋼越來越多。在酸性轉爐 煉鋼法發明不到十年,法國人馬丁利用蓄熱原理,在 1864 年創立了平爐煉 鋼法,1888 年出現了堿性平爐。平爐煉鋼法對原料的要求不那么嚴格,容 量大,生產的品種多,所以不到 20 年它就成為世界上主要的煉鋼方法,直 到 20 世紀 50 年代,在世界鋼產量中,約 85%是平爐煉出來的。1952 年在 奧地利 出現純氧頂吹轉爐,它解決了鋼中氮和其他有害雜質的含量問題,使質量接近平爐鋼,同時減少了隨廢氣(當用普通空氣吹煉時,空氣含 79 % 無用的氮)損失的熱量,可以吹煉溫度較低的平爐生鐵,因而節省了高爐 的焦炭耗量,且能使用更多的廢鋼。由于轉爐煉鋼速度快(煉一爐鋼約 10min,而平爐則需 7h),負能煉鋼,節約能源,故轉爐煉鋼成為當代煉鋼 的主流。轉爐煉鋼(圖 2)其實 130 年以前貝斯麥發明底吹空氣煉鋼法時,就提出了用氧氣煉鋼的設 想,但受當時條件的限制沒能實現。直到 20 世紀 50 年代初奧地利的 Voest Alpine 公司才將氧氣煉鋼用于工業生產,從而誕生了氧氣頂吹轉爐,亦稱 LD 轉爐。頂吹轉爐問世后,其發展速度非常快,到 1968 年出現氧氣底吹法 時,全世界頂吹法產鋼能力已達 2.6 億噸,占絕對壟斷地位。1970 年后,由于發明了用碳氫化合物保護的雙層套管式底吹氧槍而出現了底吹法,各 種類型的底吹法轉爐(如 OBM,Q-BOP,LSW 等)在實際生產中顯示出許多 優于頂吹轉爐之處,使一直居于首位的頂吹法受到挑戰和沖擊。3 頂吹法的特點決定了它具有渣中含鐵高,鋼水含氧高,廢氣鐵塵損失 大和冶煉超低碳鋼 困難等缺點,而底吹法則在很大程度上能克服這些缺 點。但由于底吹法用碳氫化合物冷卻噴嘴,鋼水含氫量偏高,需在停吹后 噴吹惰性氣體進行清洗。基于以上兩種方法在冶金學上顯現出的明顯差別,故在 20 世紀 70 年代以后,國外許多國家著手研究結合兩種方法優點的頂 底復吹冶煉法。繼奧地利人 Dr.Eduard 等于 1973 年研究轉爐頂底復吹煉鋼 之后,世界各國普遍開展了轉爐復吹的研究工作,出現了各種類型的復吹 轉爐,到 20 世紀 80 年代初開始正式用于生產。由于它 比頂吹和底吹法都 更優越,加上轉爐復吹現場改造 比較容易,使之幾年時間就在全世界范圍 得到普遍應用,有的國家(如日本)已基本上淘汰了單純的頂吹轉爐。傳統的轉爐煉鋼過程是將高爐來的鐵水經混鐵爐混勻后兌入轉爐,并 按一定 比例裝入廢鋼,然后降下水冷氧槍以一定的供氧、槍位和造渣制度 吹氧冶煉。當達到吹煉終點時,提槍倒爐,測溫和取樣化驗成分,如鋼水 溫度和成分達到 目標值范圍就 出鋼。否則,降下氧槍進行再吹。在出鋼 過程中,向鋼包中加入脫氧劑和鐵合金進行脫氧、合金化。然后,鋼水送 模鑄場或連鑄車間鑄錠。
三、關鍵字
轉爐煉鋼
氧槍
造渣
裝料
優化煉鋼工藝
四、正文
(一):轉爐煉鋼流程介紹。
(二)、轉爐煉鋼氧槍位控制.(三).轉爐冶煉工藝: 轉爐冶煉五大制度: 裝料制度、供氧制度、造渣制度、溫度制度、終點 控制及合金化制度。
(四)我國轉爐的發展概況.(五)世界轉爐煉鋼發展趨勢.(六)優化轉爐煉鋼工藝
(一)、轉爐煉鋼流程介紹
轉爐煉鋼是把氧氣鼓入熔融的生鐵里,使雜質硅、錳等氧化。在氧化的過程中放 出大量的熱量(含 1%的硅可使生鐵的溫度升高 200 攝氏度),可使爐內達到足 夠高的溫度。因此轉爐煉鋼不需要另外使用燃料。煉鋼的基本任務是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧,去除有害氣體和非金屬夾雜物,提高溫度和調整成分。歸納為: “四 脫”(碳、氧、磷和硫),“二去”(去氣和去夾雜),“二調整”(成分和溫 度)。采用的主要技術手段為:供氧,造渣,升溫,加脫氧劑和合金化操作。本專題將詳細介紹轉爐煉鋼生產的工藝流程。
1.1 轉爐冶煉原理簡介
轉爐煉鋼的原材料分為金屬料、非金屬料和氣體。金屬料包括鐵水、廢鋼、鐵合金,非金屬料包括造渣料、熔劑、冷卻劑,氣體包括氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳等。非金屬料是在轉爐煉鋼過程 中為了去除磷、硫等雜質,控制好過程溫度而加入的材料。主要有造渣料(石灰、白云石),熔劑(螢石、氧化鐵皮),冷卻劑(鐵礦石、石灰石、廢鋼),增碳劑和燃料(焦炭、石墨籽、煤塊、重油)
轉爐煉鋼是在轉爐里進行。轉爐的外形就像個梨,內壁有耐火磚,爐側有許 9 多小孔(風口),壓縮空氣從這些小孔里吹爐內,又叫做側吹轉爐。開始時,轉 爐處于水平,向內注入 1300 攝氏度的液態生鐵,并加入一定量的生石灰,然后 鼓入空氣并轉動轉爐使它直立起來。這時液態生鐵表面劇烈的反應,使鐵、硅、錳氧化(FeO,SiO2 , MnO,)生成爐渣,利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用,使 反應遍及整個爐內。幾分鐘后,當鋼液中只剩下少量的硅與錳時,碳開始氧化,生成一氧化碳(放熱)使鋼液劇烈沸騰。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現 巨大的火焰。最后,磷也發生氧化并進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰 反應生成穩定的磷酸鈣和硫化鈣,一起成為爐渣。當磷與硫逐漸減少,火焰退落,爐口出現四氧化三鐵的褐色蒸汽時,表明鋼已煉成。這時應立即停止鼓風,并把 轉爐轉到水平位置,把鋼水傾至鋼水包里,再加脫氧劑進行脫氧。整個過程只需 15 分鐘左右。如果氧氣是從爐底吹入,那就是底吹轉爐;氧氣從頂部吹入,就 是頂吹轉爐。轉爐冶煉工藝流程簡介: 轉爐冶煉工藝流程簡介: 轉爐一爐鋼的基本冶煉過程。頂吹轉爐冶煉一爐鋼的操作過程主要由以下六 步組成:(1)上爐出鋼、倒渣,檢查爐襯和傾動設備等并進行必要的修補和修理;(2)傾爐,加廢鋼、兌鐵水,搖正爐體(至垂直位置);(3)降槍開吹,同時加入第一批渣料(起初爐內噪聲較大,從爐口冒出赤色煙 霧,隨后噴出暗紅的火焰;3~5min 后硅錳氧接近結束,碳氧反應逐漸激烈,爐 口的火焰變大,亮度隨之提高;同時渣料熔化,噪聲減弱);(4)3~5min 后加入第二批渣料繼續吹煉(隨吹煉進行鋼中碳逐漸降低,約 12 min 后火焰微弱,停吹);(5)倒爐,測溫、取樣,并確定補吹時間或出鋼;(6)出鋼,同時(將計算好的合金加入鋼包中)進行脫氧合金化。1.2、轉爐煉鋼主要工藝設備簡介:
轉爐爐體可轉動,用于吹煉鋼或吹煉锍的冶金爐。轉爐爐體用鋼板制成,呈圓筒 形,內襯耐火材料,吹煉時靠化學反應熱加熱,不需外加熱源,是最重要的煉鋼 設備,也可用于銅、鎳冶煉。10 AOD 精煉爐 AOD 即氬氧脫碳精煉爐,是一項用于不銹鋼冶煉的專有工藝。AOD 爐型根據容量 有 3t、6t、8t、10t、18t、25t、30t 等。裝備水平也由半自動控制發展到智能 計算機控制來冶煉不銹鋼。VOD 精煉爐 VOD 精煉爐是在真空狀態下進行吹氧脫碳的 爐外精煉爐,它以精煉鉻鎳不銹鋼、超低碳鋼、超純鐵素體不銹鋼及純鐵為主。將初煉鋼液裝入精煉包中放入密封的真空罐中進行吹氧脫碳、脫硫、脫氣、溫度 調整、化學元素調整。LF 精煉爐 LF(ladle furnace)爐是具有加熱和攪拌功能的鋼包精煉爐。加熱一般通過 電極加熱,攪拌是通過底部透氣磚進行的。轉爐傾爐系統 傾爐系統:變頻調速(變頻器+電機+減速機+大齒輪)傾爐機構: 傾爐機構由軌道、傾爐油缸、搖架平臺、水平支撐機構和支座等組成。1.3轉爐冶煉目的: 將生鐵里的碳及其它雜質(如:硅、錳)等氧化,產出比鐵 的物理、化學性能與力學性能更好的鋼。鋼與生鐵的區別:首先是碳的含量,理論上一般把碳含量小于 2.11%稱之鋼,它的熔點在 1450-1500℃,而生鐵的熔點在 1100-1200℃。在鋼中碳元素和鐵元 素形成 Fe3C 固熔體,隨著碳含量的增加,其強度、硬度增加,而塑性和沖擊韌 性降低。鋼具有很好的物理、化學性能與力學性能,可進行拉、壓、軋、沖、拔 等深加工,其用途十分廣泛。氧氣頂吹轉爐煉鋼設備工藝: 如圖 4 所示。按照配料要求,先把廢鋼等裝入爐內,然后倒入鐵水,并加 入適量的造渣材料(如生石灰等)。加料后,把氧氣噴槍從爐頂插入爐內,吹入氧氣(純度大于 99%的高壓氧氣流),使它直接跟高溫的鐵水發生氧 化反應,除去雜質。用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮氣的 影響而使鋼質變脆,以及氮氣排出時帶走熱量的缺點。在除去大部分硫、磷后,當鋼水的成分和溫度都達到要求時,即停止吹煉,提升噴槍,準備 出鋼。出鋼時使爐體傾斜,鋼水從出鋼口注入鋼水包里,同時加入脫氧劑 進行脫氧和調節成分。鋼水合格后,可以澆成鋼的鑄件或鋼錠,鋼錠可以 再軋制成各種鋼材。氧氣頂吹轉爐在煉鋼過程中會產生大量棕色煙氣,它 的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳氣體等。因此,必須加以凈 化回收,綜合利用,以防止污染環境。從回收設備得到的氧化鐵塵粒可以 用來煉鋼;一氧化碳可以作化工原料或燃料;煙氣帶出的熱量可以副產水 蒸氣。此外,煉鋼時,生成的爐渣也可以用來做鋼渣水泥,含磷量較高的 爐渣,可加工成磷肥,等等。氧氣頂吹轉爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出 的鋼種較多、質量較好,以及建廠速度快、投資少等許多優點。但在冶煉 過程中都是氧化性氣氛,去硫效率差,昂貴的合金元素也易被氧化而損耗,因而所煉鋼種和質量就受到一定的限制。1.4、轉爐爐體工藝參數
轉爐爐體
1.4.1 爐體總高(包括爐殼支撐板):7050mm 1.4.2 爐殼高度:6820mm 1.4.3 爐殼外徑:Φ4370mm 1.4.4 高寬比: H/D=1.56 1.4.5 爐殼內徑:Φ4290mm 1.4.6 公稱容量:50t 1.4.7 有效容積:39.5m 3 1.4.8 熔池直徑: Φ3160mm 1.4.9 爐口內徑:Φ1400mm 1.4.10 出鋼口直徑:140mm 1.4.11 出鋼口傾角(與水平):20° 1.4.12 爐膛內徑:Φ3160mm 1.4.13 爐容比:0.79m /t.s 1.4.14 熔池深度:1133mm 1.4.15 爐襯厚度:熔池:500mm 爐身:500mm 爐底:465mm 爐帽:550mm 1.4.16 爐殼總重:77.6t 3 11 1.4.17 爐襯重量:120t 1.4.18 爐口結構:水冷爐口 1.4.19 爐帽結構:水冷爐帽
1.4.20 擋渣板結構:雙層鋼板焊接式 1.4.21 托圈結構:箱式結構(水冷耳軸)
傾動裝置
型式:四點嚙合全懸掛扭力桿式(交流變頻器調速)
最大工作傾動力矩:100t*m 最大事故傾動力矩:300t*m 傾動角度:±360°
傾動速度:0.2~1r/m5.1、前言
(二)、轉爐煉鋼氧槍位控制
2.1、前言
(1).氧槍介紹
氧槍又稱噴槍或吹氧管,是轉爐吹氧設備中的關鍵部件,它由噴頭(槍頭)、槍身(槍體)和槍尾組成。轉爐吹煉時,噴頭必須保證氧氣流股對熔池具有一定 的沖擊力和沖擊面,使熔池中的各種反應快速而順利的進行。(2).槍位對煉鋼的重要性
在轉爐煉鋼整個爐役中,隨著煉鋼爐次的增加,爐襯由于受到侵蝕不斷變薄,爐容不斷增大,因此,每隔一定爐次對熔鋼液面進行測定,根據裝入制度(定深 裝入或定量裝入)及測定結果確定氧槍高度,而在兩次測定期間,氧槍高度保持 不變。同時,在具體每一個爐次中,按照吹煉的初期、中期和末期設定若干不同 高度〔1〕,而在每一時間段內,其高度是不變的。由于在轉爐煉鋼過程中要向 爐內分期分批加入造渣劑、助熔劑(初期)等造渣材料和冷卻劑(末期),使爐內狀 況發生變化,相當于加入一個擾動,同時在不同階段,渣的泡沫程度及粘度也不 同,而目前的固定氧槍高度吹煉不能及時適應這些情況,從而使爐內的反應及退 渣不能平穩地進行。造渣是轉爐煉鋼過程中的一項重要內容,渣的好壞直接關系 到煉鋼過程能否順利進行,有時甚至造成溢渣或噴濺,從而降低鋼的收得率以及 粘槍,因此要盡量避免溢渣和噴濺。另一方面,固定槍位的吹煉模式也無法適應 鐵水、廢鋼、造渣材料等化學成分變化引起反應狀況的不同。針對轉爐煉鋼過程 12 中固定槍位所存在的問題,我們采用模糊控制的方法使氧槍槍位根據爐內的具體 情況進行連續調節,同時針對轉爐煉鋼是一爐一爐進行的,爐與爐之間既不完全 相同又有聯系的特點,采用自學習技術確定每一爐次氧槍的槍位,使轉爐煉鋼過 程平穩進行,從而提高碳溫命中率。in
2.2/槍位控制
目前,轉爐煉鋼氧槍槍位一般是根據吹煉狀況分段設定的〔1〕。在每一段 中,槍位不再變化,如圖 1 所示。在本文中,根據轉爐煉鋼的不同階段采用不同 的控制策略。在吹煉初期和中期,由于分批加入造渣材料和助熔劑,且渣高與聲 音具有明確的反比關系,因此采用模糊控制調節槍位。而在吹煉末期,則采用較 低的固定槍位進行吹煉,以利于石灰進一步渣化,使脫碳反應按擴散進行,渣鋼 反應趨于平衡,爐內鋼水成分和溫度得以均勻。在初、中期的模糊控制中仍然采 用這種分段設定的槍位作為基本設定,而在每一段中,根據爐況采用模糊控制對 槍位進行自動調節,即 u=u0+Δu,其中 u 為要控制的氧槍槍位,u0 為每個階段 設定的基本槍位,Δu 為對槍位的調整量。
(1).氧槍升降要求 為適應轉爐吹煉工藝要求,在吹煉過程中,氧槍需要多次升降一調整槍位。轉爐對氧槍升降機構提出了要求,應具有合適的升降速度并可以變速,并能保證 氧槍升降平穩、控制靈活、操作安全。氧槍漏水等出現故障時能快速更換氧槍、結構簡單便于維護。
(5)、量化因子的選取及自調整 采用模糊控制的氧槍槍位控制系統如圖 3 所示(見下頁)。由于在轉爐煉鋼過 程中,每個階段聲音大小不同,基本槍位不同,因此聲音的給定值 S 與一般恒值 控制系統不同,它隨著冶煉進程而不斷變化。在吹煉初期,聲音的給定值比較大,隨著冶煉的進行,給定值逐漸減小,到吹煉中期和后期,聲音的給定值基本不變,維持在一個較小的數值。為了適應這一情況,使得在整個冶煉過程中誤差及其變 化率都能比較均勻地歸一化到〔-1,1〕的整個區間內,提高系統的控制精度,對量化因子進行調整。選誤差 SE 的量化因子 K1=1/Se,誤差變化率 SC 的量化 因子 K2=1/Sc,其中 Se 和 Sc 分別為誤差及誤差變化率的基本論域,比例因子 K3=uh,uh 為控制量即氧槍移動范圍。由于聲音誤差范圍隨著給定值的變小而變 小,因此在吹煉中后期為了提高控制能力,應加大誤差的量化因子,否則就會使 量化后的誤差很難進入到較大的模糊子集內,無法實現有效的控制。因為 S 隨著 吹煉的進行逐漸減小,到一定階段開始穩定,所以使 K1=1/Se=1/S,從而實 現了對誤差量化因子的自調整。由于給定的聲音大小及基本槍位對聲音誤差變化 率影響不大,故在整個吹煉過程中不改變 K2 的大小。對于比例因子 K3,為了適 應 K1 變化對模糊控制輸出的影響,使得在同樣的聲音誤差情況下,不因 K1 的增 大而使氧槍移動過大,因此比例因子 K3 應隨著 K1 的增大而減小,故使 K3=uh =K0S,其中 K0 為系數,根據本爐次槍位設定值及給定的聲音最大值確定。比例 因子及量化因子經過上述的臊調整,使得在吹煉中后期對聲音誤差的靈敏度增 加,提高了控制精度。2.3、槍位自學習
轉爐煉鋼是一爐一爐進行的,在每一爐的冶煉過程中,它是一個連續升溫脫 碳過程,與連續工業過程有些類似,但冶煉時間比較短,被控量是不斷變化的,爐與爐之間沒有本質的必然聯系,每爐的冶煉獨立進行,因此從整體上看,與連 續工業過程又有著明顯的區別。另一方面,它又具有某些斷續工業的特點,每一 爐相當于一個加工工件,但它又絕不是斷續工業。從上面的分析可以看出,轉爐 煉鋼既不同于連續工業和斷續工業,與它們又有一定的聯系,因此轉爐煉鋼是介 于連續工業過程和斷續工業過程之間的一類復雜工業過程,這就使得其控制具有 一定的特殊性。基于轉爐煉鋼爐與爐之間的聯系,利用自學習技術確定下一爐次 槍位模式,可以很好地反映爐襯變化及原材料化學成分波動給冶煉帶來的影響,使冶煉過程更加平穩。槍位的學習采用迭代自學習〔3〕。設 yd(k,j)為一個爐役中第 k 爐第 j 段 時設定的基本槍位,y(k,j)為第 k 爐第 j 段時的實際槍位(指第 j 段的平均槍位),其差值為Δy(k,j)=y(k,j)-yd(k,j),說明槍位設定存在偏差,應修改下一爐的 槍位設定高度,進行槍位自學習。學習過程中,槍位的確定使用加權移動平均算 法〔4〕。這種方法的優點是需要數據量少,并且非常穩定,因而所需計算機內 存和計算量都比較小。取前邊最近四爐的實際氧槍高度的加權平均值作為下一爐 氧槍高度設定值,即 yd(k+1,j)=a1y(k,j)+a2y(k-1,j)+a3y(k-2,j)+a4y(k-3,j)其中(7)a1、a2、a3、a4 為加權因子,且有 a1+a2+a3+a4=1。另外前邊最近四爐指的是吹煉過程平穩、無較大或大噴、終點碳溫同時命中且所 煉鋼種相同的爐次,每煉一爐鋼都要根據吹煉結果對所選爐次更新一次,以保證 總是使用最新四爐的數據,這樣可以充分反映爐襯、鐵水、廢鋼、造渣材料等的 最新變化,消除了各種異常情況等隨機因素的影響,使氧槍設定更能適應生產實 際,提高煉鋼過程的穩定性和終點命中率。2.4、仿真研究
對一座 15t 轉爐進行仿真研究,仿真結果如圖 4 所示。圖中右側縱坐標為聲 音給定值(標幺值),曲線 1 為聲音給定,曲線 2 為基本槍位設定,曲線 3 為實際 氧槍高度。圖 4(a)為沒有造渣材料加入時氧槍高度變化情況,圖 4(b)給出了在 第 2 分鐘、第 4 分鐘和第 7 分鐘分 3 次加入造渣材料時氧槍高度變化情況。17 由上圖可得出結論; 煉鋼期間會發出很 強的聲音,這種聲音的大小與爐內狀況存在著明確的對應關系,聲音的強度與爐 渣高度成反比,尤其是在吹煉的初期和中期,這種關系更為準確。在轉爐煉鋼過程中,氧槍是必不可少的設備,氧槍的槍位直接關系到脫碳、升溫及冶煉過程的平穩進行。采用模糊控制根據爐內狀況對氧槍位進行連續調 節,克服了固定槍位不能及時適應爐況變化的缺點,同時利用轉爐煉鋼是一爐一 爐進行的,爐與爐之間存在著一定的聯系的特點,使用迭代自學習技術修改槍位 的設定,適應了爐襯變薄及煉鋼原料化學成分波動帶來的不利影響。
(三).轉爐冶煉工藝: 轉爐冶煉五大制度: 裝料制度、供氧制度、造渣制度、溫度制度、終點 控制及合金化制度。
3.1、裝料制度
確定合理的裝入量,需考慮的兩個參數: 爐容比:(V/T,m3/t),0.8-1.05(30-300t 轉爐); 熔池深度:需大于氧氣射流的沖擊深度 800-2000mm(30-300t 轉爐)裝料制度:定量裝入、定深裝入;分階段定量裝入。分階段定量裝入:1-50 爐,51-200 爐,200 爐以上,槍位每天要校正。交接班看槍位。
(三).轉爐冶煉工藝: 轉爐冶煉五大制度: 裝料制度、供氧制度、造渣制度、溫度制度、終點 控制及合金化制度。
3.2、供氧制度
基本操作參數 供氧強度 Nm3/t.min 氧氣流量 Nm3/h 操作氧壓 Mpa 氧槍槍位 m 供氧強度(Nm3/t.min)決定冶煉時間,但太大,噴濺可能性增大,一 般 3.0-4.0。氧氣流量大小(Nm3/h): 裝入量,C、Mn、Si 的含量,由物料平衡計算得到,50-65Nm3/h。氧壓(Mpa)噴頭的喉口及馬赫數一定,大,P 流量大,有一范圍 0.8-1.2Mpa。氧槍槍位,由沖擊深度決定,1/3-1/2 噸鋼耗氧量計算: % C Si Mn P S 鐵水成分 4.3 0 0.8 0 0.2 0 0.1 3 0.04 成品成分 0.20 0.27 0.50 0.02 轉爐公稱容量為 100 噸時,爐渣量為 :100×10%=10 噸 鐵損耗氧量 10×15%×16/(16+56)=0.33 噸 〔C〕→[CO] 耗氧量 100×(4.30%-0.20%)×90%×16/12=4.92 噸 〔C〕→[CO2] 耗氧量 100×(4.30%-0.20%)×10%×32/12=1.09 噸 〔Si〕→[SiO2]耗氧量 100×0.8%×32/28=0.914 噸 〔Mn〕→[MnO]耗氧量 100×0.2%×16/55=0.058 噸 〔P〕→[P2O5] 耗氧量 100×0.13%×(16×5)/(31×2)=0.168 噸 [S] 1/3 被氣化為 SO2, 2/3 與 CaO 反應生成 CaS 進入渣中, 則〔S〕不 耗氧。總 耗 氧 量 = 0.33+4.92+1.09+0.914+0.058+0.168=7.48 噸 /1.429 = 5236Nm3 實際耗氧量=5236/0.9/99.5%=5847Nm3 實際噸鋼耗氧量=5847/100=58.37Nm3/t 兩種操作方式: 軟吹:低壓、高槍位,吹入的氧在渣層中,渣中 FeO 升高、有利于脫磷; 硬吹:高壓低槍位(與軟吹相反),脫 P 不好,但脫 C 好,穿透能力強,脫 C 反應激烈。氧槍操作方式 氧槍操作就是調節氧壓和槍位。氧槍的操作方式: 衡槍變壓 :壓力控制不穩定,閥門控制不好; 恒壓變槍:壓力不變,槍位變化,目前主要操作方式
3.3、造渣制度
煉鋼就是煉渣。6 造渣的目的:通過造渣,脫 P、減少噴濺、保護爐襯。造渣制度:確定合適的造渣方式、渣料的加入數量和時間、成渣速度。渣的特點:一定堿度、良好的流動性、合適的 FeO 及 MgO、正常泡沫化 的熔渣 造渣方式: 單渣法:鐵水 Si、P 低,或冶煉要求低。雙渣法:鐵水 Si、P 高,或冶煉要求高。留渣法:利用終渣的熱及 FeO,為下爐準備。成渣速度 轉爐冶煉時間短,快速成渣是非常重要的,石灰的溶解是決定冶煉速度的 重要因素。石灰的熔解: 開始吹氧時渣中主要是 SiO,MnO,FeO,是酸性渣,加石灰后,石灰溶 解速度,可用下式表 J=K(CaO+1.35MgO-1.09SiO2+2.75FeO+1.9MnO-39.1)形成 2CaO*SiO2,難熔渣。FeO,MnO,MgO 可加速石灰熔化。因為可降低爐 渣粘度,破壞 2CaO*SiO2 的存在。采用軟燒活性石灰、加礦石、螢石及吹氧加速成渣。成渣途徑 鈣質成渣 低槍位操作,渣中 FeO 含量下降很快,碳接近終點時,渣中鐵才回升。適用于低磷鐵水、對爐襯壽命有好處。鐵質成渣過程 高槍位操作,渣中 FeO 含量保持較高水平,碳接近終點時,渣中鐵 才下降。適用于高磷鐵水、對爐襯侵蝕嚴重;FeO 高,爐渣泡沫化嚴重,易產 生噴濺。吹煉過程熔池渣的變化
3.4、溫度制度
溫度控制就是確定冷卻劑加入的數量和時間 影響終點溫度的因素: 鐵水成分:[%Si]=0.1,升高爐溫約 15 ℃ 鐵水溫度:鐵水溫度提高 10℃,鋼水溫度約提高 6 ℃(30t)鐵水裝入量: 每增加 1 噸鐵水,終點鋼水溫度約提高 8 ℃(30t)廢鋼加入量: 每增加 1 噸廢鋼,終點鋼水溫度約下降 45 ℃(30t)7 此外,爐齡、終點碳、吹煉時間、噴濺等有影響 溫度控制措施: 熔池升溫: 降槍脫 C、氧化熔池金屬鐵。金屬收到率降低; 熔池降溫: 加冷卻劑(礦石、球團礦、氧化鐵皮、廢鋼);廢鋼冶煉時一般不加。
3.5、終點控制及合金化制度:
終點控制指終點溫度和成分的控制 終點標志: 鋼中碳含量達到所煉鋼種的控制范圍 鋼中 P 達到要求 出鋼溫度達到要求 終點控制方法: 終點碳控制的方法: 一次拉碳法、增碳法、高拉補吹法。一次拉碳法:按出鋼要求的終點碳和溫度進行吹煉,當達到要求時 提槍。操作要求較高。優點:終點渣 FeO 低,鋼中有害氣體少,不加增碳 劑,鋼水潔凈。氧耗較小,節約增碳劑。增碳法:所有鋼種均將碳吹到 0.05%左右,按鋼種加增碳劑。優點: 操作簡單,生產率高,易實現自動控制,廢鋼比高。高拉補吹法:當冶煉中,高碳鋼種時,終點按鋼種規格略高一些進 行拉碳,待測溫、取樣后按分析結果與規格的差值決定補吹時間。終點溫度確定: 所煉鋼種熔點: T=1538-∑△T×j △T: 鋼中某元素含量增加 1%時使鐵的熔點降低值,j 鋼中某元素%含量。考慮到鋼包運行、鎮靜吹氬、連鑄等要求.減少噴濺的 發生,使氧槍槍位在整個爐役期間始終處于最優位置。
(四)我國轉爐的發展概況:
1951 年堿性空氣側吹轉爐煉鋼法首先在我國唐山鋼廠試驗成功,并于 1952 年投入工業生產。1954 年開始廠小型氧氣頂吹轉爐煉鋼 的試驗研究工作,1962 年將首鋼試驗廠空氣側吹轉爐改建成 3t 氧氣頂吹轉爐,開始了工業性 試驗。在試驗取得成功的基礎上,我國第一個氧氣頂吹轉爐煉鋼車間(2×30t)在首鋼建成,于 1964 年 12 月 26 日投入生產。以后,又在唐山、上海、杭州等地改建 了一批 3.5~5t 的小型氧氣頂吹轉爐。1966 年上鋼一 19 廠將原有的一個空氣側吹轉爐煉鋼車間,改建成 3 座 30t 的氧氣頂吹轉爐 煉鋼車間,并首 次采用了先進的煙氣凈化回收系統,于當年 8 月投入生產,還建設了弧形 連鑄機與之相配套,試驗和擴大了氧氣頂吹轉爐煉鋼 的品種。這些都為我 國日后氧氣頂吹轉爐煉鋼技術的發展提供了寶貴經驗。此后,我國原有的 一些空氣側吹轉爐車 間逐漸改建成中小型氧氣頂吹煉鋼車 間,并新建了 一批中、大型氧氣頂吹轉爐車 間。小型頂吹轉爐有天津鋼廠 20t 轉爐、濟 南鋼廠 13t 轉爐、邯鄲鋼廠 15t 轉爐、太原鋼鐵公司引進 的 50t 轉爐、包 頭鋼鐵公司 50t 轉爐、武鋼 50t 轉爐、馬鞍山鋼廠 50t 轉爐等;中型的有 鞍鋼 150t 和 180t 轉爐、攀枝花鋼鐵公司 120t 轉爐、本溪鋼鐵公司 120t 轉爐等;20 世紀 80 年代寶鋼從日本引進建成具 70 年代末技術水平的 300t 大型轉爐 3 座、首鋼購入二手設備建成 210t 轉爐車間;90 年代寶鋼又建成 250t 轉爐車間,武鋼引進 250 轉爐,唐鋼建成 150 轉爐車間,重鋼和首鋼 又建成 80t 轉爐煉鋼車間;許多平爐車間改建成氧氣頂吹轉爐車間等。到 1998 年我國氧氣頂吹轉爐共有 221 座,其中 100t 以下的轉爐有 188 座,(50~90t 的轉爐有 25 座),100-200t 的轉爐有 23 座,200t 以上的轉爐有 10 座,最大公稱噸位為 300t。頂吹轉爐鋼占年總鋼產量的 82.67%。世界轉爐煉鋼趨勢
提高鋼水潔凈度,即大大降低吹煉終點時的各種夾雜物含量,要求S低于0.005%;P低于0.005%,N低于20ppm。提高化學成分及溫度給定范圍的命中精度,為此采用復合吹煉、對熔池進行高水平攪拌并采用現代檢測手段及控制模型。減少補吹爐次比例,降低噸鋼耐材消耗。
鐵水預處理對改進轉爐操作指標及提高鋼的質量有著十分重要的作用。美國及西歐各國鐵水預處理只限于脫硫,而日本鐵水預處理則包括脫硫、脫硅及脫磷。例如1989年日本經預處理的鐵水比例為:NKK公司京濱廠為55%,新日鐵君津廠為74%,神戶廠為85%,川崎千葉廠為90%。
日本所有轉爐鋼廠,美國、西歐各國的幾十家鋼廠以及其它國家的所有新建鋼廠,在轉爐上都裝有檢測用的副槍,在預定的吹煉時間結束前的幾分鐘內正確使用此槍可保證極高的含碳量及鋼水溫度命中率,使90%-95%的爐次都能在停吹后立即出鋼,即無需再檢驗化學成分,當然也就無需補吹。此外,這也使產量提高,使補襯磨損大大減少。
復合吹煉能促進各項冶煉參數穩定,因而在許多國家得到推廣。80年代初期誕生于盧森堡和法國的LBE煉鋼法,除原型方案外,相繼演化出一系列派生工藝,有20多種名稱,例如:STB、LD—KC、BAP、TBM、LD—OTB、LD—CB、K—BOP、K—OBM、LET等。無論是LBE原型,還是各派生工藝,實踐證明它們有其各自的優勢。LBE、LD—KC、BAP、TBM這些方法實際無差別—都是爐頂吹氧及經爐底噴人氬氣。還有一些方法是從爐底輸入一氧化碳、二氧化碳、氧氣。各種復合吹煉工藝可用以下數字(轉爐座數)說明其推廣情況。1983年63座,1988年140座,1990年228座。奧地利、澳大利亞、比利時、意大利、加拿大、盧森堡、葡萄牙、法國、瑞士、韓國等這些國家全部或幾乎全部轉爐都采用復合吹煉。
單純底吹的氧氣煉鋼法(Q—BOP、OBM、LWS)未能推廣。1983年運行的這類轉爐有26座,而到1990年只剩下18座。
日本采用所謂的吹洗法,即在爐頂吹氧結束時,接著從爐底吹氬,使鋼水中碳含量達到0.01%。這對汽車用鋼、薄板用鋼及電工用鋼的冶煉尤為重要。
值得注意的是,日本正在開發復合吹煉條件下調控冶煉過程用的新方法及新設備。其中有利用爐頂氧槍里的光纜隨吹煉進程連續監測鋼中錳含量;利用裝于爐底的光纖傳感器以及利用所排氣體信息連續監測鋼水溫度;并在進行噴濺預測及預防方面的研究。
神戶制鋼公司開發的噴濺預測是以頂吹氧槍懸吊系統的檢測為基礎。日本NKK公司京濱廠是通過對出鋼口的監測來減輕噴濺。當熔渣猛烈上浮時,視頻信號發出往爐內添煤或石灰石的指令。比較好用的材料(從平息熔池的時間來說)是煤。轉爐爐襯壽命是極為重要的課題。日本、美國及西歐各國資料分析表明,影響爐襯磨損的各項冶煉參數,例如后期渣氧化度、堿度及吹煉終點時鋼水溫度,各國鋼廠之間并無大的差別。只有通過用副槍檢測方可將對爐襯最為有害的后吹時間從10-15min減少到1-3min及消除補吹。
(六)優化轉爐煉鋼工藝
轉爐煉鋼工藝各項指標取決于鐵水的化學成分,而對鐵水的主要要求是含硫量低(低于0.03%),相應要求較高含硅(0.7%-0.9%)及具有優化造渣所需的錳量(0.8%-1.0%)。
煉鐵煉鋼各階段脫硫過程理化規律及動力特性分析表明,在動力方面,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,因為在高爐一系列復雜的氧化—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硅含量并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制備高堿度混成渣 在轉爐吹煉中脫硫也無效果,因為鋼渣系中達不到平衡狀態,渣與鋼間的硫分配系數因熔池氧化度高及碳含量低,僅為2-7。如此低的硫分配系數使得難以在轉爐冶煉中實現深脫硫,并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,在冶煉低硅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硅。鐵水原始硅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并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,上述錳在高爐里還原、然后在轉爐里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范圍內,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,并可大大縮短吹煉時間。
鐵水中硅、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,渣的精煉功能只限于鐵水脫磷。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)利用后期渣(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,及使硅、錳含量低可提供鋼水深脫磷所需的強勁動力
五、參考文獻
(1)鄧麗新; 提高轉爐煤氣回收量的探討
中國鋼鐵年會論文集(上)[C];1997年
(2)付丹;合理利用轉爐煤氣的分析研究與實踐 1997中國鋼鐵年會論文集(上)[C];1997年
(3)兆春民;李興云;潘廣宏;有效回收利用轉爐煤氣資源促進鋼鐵工業的發展
六、總結
隨著濺渣護爐技術的日益完善,轉爐爐齡不斷提高,而第一次濺渣、補大面和噴補的爐齡延長,耐火材料的成本逐步降低,噸鋼效益不斷增加。隨著爐齡的提高,爐役期內耐火材料的消耗量降低,生產成本或直接經濟效益提高;而爐役期間鋼產量大幅度增加。
第五篇:轉爐作業區2013工作總結
2013工作總結與2014年打算
2013年緊緊圍繞廠里的方針和目標,作業區以抓實抓好安全工作為基礎,以一煉鋼的生產穩定和二煉鋼的產能提升為目標,作業區認真做好各項基礎管理工作,加強對崗位協力和外協隊伍的管理,作業區在安全、成本、人員能力提升、現場環境的改善等方面,圓滿地完成了分廠安排的各項任務;以推行標準化作業為抓手,積極開展現場成本改善、提升作業區經濟技術指標及開展自主型員工隊伍建設,努力培養一支思想過硬、操作技術精良、執行力強的自主型員工隊伍。下面就2013年工作情況進行簡要回顧:
一、細化工作,提升二煉鋼的產能;
2013年是二煉鋼產能不斷提升的一年,自投產以來,作業區的操作還處于摸索階段,在分廠領導和技術人員共同的努力下,二煉鋼的短短的幾個月時間,無論是模型煉鋼、冶煉周期、還是,RH的產能提升方面均實現了實質性的突破。規范轉爐冶煉操作,確保生產穩定順行,優化石灰石、球團礦的加入量和時機,化好過程渣,減少過程噴濺,抓操作指標的提升,來提高作業區員工的操作技能;作業區圍繞鋼包底吹、鋼包在線烘烤為中心、以各工序溫度控制為重心,以中包溫度命中率為最終目標來穩定過程生產。與調整組溝通協調,推進標準化作業,讓員工知曉標準化作業在大生產作業過程中的重要性,在生產中大力推進以冶煉汽車板生產模式來組織全鋼種生產,做到生產有計劃性。
二、作業區安全管理
作業區認真落實推進“區域安全負責制”管理標準,以區域安全負責制為抓手,劃分二煉鋼作業員工區域,明確員工的安全職責,讓每個員工都明確自己安全管理區域,明確各自應盡的責任,這樣極大地提高了員工的主人翁思想意識,積極培養員工安全自主型建設,取得了一定的效果。
每月參加作業區分區域自主組織的安全會,促進作業區安全會的能真正意義上提升員工的安全意識,改變以前安全會員工發言少,安全學習效果不好的情況,提高員工對安全知識隱患的辯識能力,員工對現場隱患的查找到發現能力明顯有所增強,對崗位安全檢查表進行檢查驗證,2013年各作業區平時每月上報安全隱患均達20條以上,作業區進行逐一閉環解決。
對一、二煉鋼的所有操作規程進行了完善,增加生產過程中發生的和新辯識的危險源,并組織了員工進行學習;開展了危險源再梳理,作業區自下而上進行辯識,新增十幾項危險源,操作規程的完善與危險的梳理為作業區安全工作扎實有效奠定了基礎。
負責落實區域內檢修任務,加強對檢修期間的安全監督管理,嚴格執行“三方掛牌”和“多點掛牌”制度,并加大現場巡查力度。
規范了轉爐作業區的協力單位安全管理,開通了協力單位的郵箱,使各項安全工作能夠及時傳達到相關協力單位,每月對協力單位的員工安全管理臺賬和員工安全學習情況進行驗證,促進了區域內協力單位安全管理工作的規范與能力提升,從真正意義上保證了安全生產。
三、作業區成本與質量及生產管理
成本方面實現了較大的突破,石灰消耗、鋼鐵料消耗、補吹率等取得了歷史最好水平,特別是轉爐少渣冶煉的開展和渣鐵粒、渣鐵大塊的使用,使轉爐分廠的生產成本實現了大幅度的降低;
在分廠技術人員的指導下,積極落實分廠各項降本的新品試驗,在操作上不斷總結,石灰消耗、鋼鐵料消耗均得了好成績;制定作業區冷壓球使用管理制度,并在使用的過程中關注對冶煉和環保的影響,每一次發現問題就是一次總結提高的過程,有多次的總結下,冷壓球每月使用量均完成了任務目標,在降本方面也貢獻了一份力量;
保留率一直以來是轉爐作業區難點工作,2013年作業區通過狠抓有責保留率的發生,作業區與作業長一起研究如何控制保留率的問題,在保留率管理制度的制定上又進行了細化,包括細化到分析報告的分析要求,重點關注了保留后各作業區是否把考核落實到人,責權利公平公正后,員工對有責保留更重視了;同時作業區繼續堅持保留分析會制度,在分析的召開過程,穿插一些操作技能方面的輔導,讓事故責任人在認識到失誤的同時,也真正的提高了操作技能,“一份耕耘一份收獲”,目前轉爐作業區有責保留率在逐月下降。
爐襯安全是重中之重,對爐襯的維護與狀態進行關注,與承包溝通維護措施,抓作業區爐襯措施的落實情況,2013年雖然客觀上存在一些原因,造成爐底發生了兩次爐底滲鋼的事故,但通過幫帶指導與監督作業區員工對后大面的關注度比以前提高了,鋼水出不盡情況發生少多了,2013年超標的(>1130)鋼鐵料消耗爐次明顯降低了許多。
四、TPM工作
作業區引導員工認真做好設備的清灰、清渣工作,對重點的設備進行關注,要求員工定期對喂絲機等設備進行清渣,使設備的故障率大幅度降低,提升了生產的穩定性。落實副槍攻關團隊的要求,關注副槍的故障現象,積極與設備點檢進行溝通解決。關注OG工巡檢的質量,對煤氣專項檢查、LT灰塵輸送鏈等關鍵設備均提出了較高的要求。每天對地面車輛、鋼包車電子稱進行重點關注,鋼包車清渣工作在不斷地檢查強化中,員工已養成良好的習慣,鋼包車運行故障大幅度降低;鋼包車電纜、氣纜的改造與出鋼時員工的精心操作,全年電纜、氣纜消耗實現歷史性的突破。進一步完善出鋼口管理辦法和完善打爐口制度,出鋼口中法蘭的損壞得到了控制。積極配合設備檢修,認真做好三方檢修掛牌,在檢修過程中,關注檢修過程,加強巡查,有效的保證了檢修安全。
2014年的工作打算
1.安全工作做實做細,重點對安全規程進行再梳理,編制協力單位所有作業項目的操作規程,使協力安全管理更規范,始終體現“做事做安全、管事管安全”的區域安全負責制的原則。
2.以標準化作業為抓手,規范員工的作業標準化,特別是狠抓精煉區域作業不規范的問題,樹立作業必須標準的意識,減少質量事故,穩定生產,保障安全;
3.繼續抓一煉鋼保留率,深入分析影響到氮元素保留的原因,落實責任人,維護好爐襯底吹,為轉爐冶煉創造好的條件。4.提升員工對滑板機構的判斷水平,提高滑板的使用次數和降低滑板的故障率。
5.聚焦現場,強化基礎管理,降低制造成本,節約能源消耗;開展勞動競賽和操作經驗交流,提高員工操作技能,促進KPI指標的提升;
6.規范作業區管理,促進作業長能力提升。
7.強化行為養成,推進“5S”工作,力爭現場管理長效。8.提高全體員工對TPM工作的認識,把TPM工作落到實處。9.細化安全管理工作,加強安全培訓與交流,促進員工的觀念的轉變與能力提升。
10.規范硅鋼、汽車板等重點鋼種的作業標準,協助技術人員查找氮元素的影響原因,減少品種鋼質量的波動,提高品種鋼煉成率。