中南大学日照钢铁实习报告 - 图文

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中南大学资源加工与生物工程学院13级生产实习报告

实习报告

赴山东日照钢铁控股集团生产实习

学院名称:资源加工与生物工程学院 班 级:矿物加工工程试验1303班 姓 名:杨庄 学 号:0308130323 指导老师:李骞 彭志伟 日 期:2015/9/15

中南大学资源加工与生物工程学院13级生产实习报告

目 录

前 言 ................................................................................................................................... 1 1 实习背景 ............................................................................................................... 1 1.1 实习目的 .................................................................................................... 1 1.2实习要求 ..................................................................................................... 1 1.3实习场所 ..................................................................................................... 1

1.4 实习时间 .................................................................................................... 1 2 实习环境 ............................................................................................................... 2 2.1 单位全称及Logo ....................................................................................... 2

2.2 单位地址 .................................................................................................... 2

2.3 单位性质 .................................................................................................... 2 2.4 单位简介 .................................................................................................... 3

2.5 经营范围 .................................................................................................... 4

2.6 组织结构 .................................................................................................... 5

3 实习内容 ............................................................................................................... 6 3.1 实习进程 .................................................................................................... 6

3.1.1 实习工作安排 ..................................................................................... 6

4 实习工作 ............................................................................................................... 7

4.1 烧结生产实习............................................................................................ 8

4.1.1烧结生产概念 ...................................................................................... 8 4.1.2 烧结生产工艺流程 ............................................................................ 8 4.2 球团生产实习.......................................................................................... 23

4.2.1 球团生产概念 ................................................................................... 23 4.2.2 球团生产工艺流程 .......................................................................... 23 4.3 高炉冶炼炼铁生产实习 ......................................................................... 31 4.3.1 高炉炼铁原理 ................................................................................... 31 中南大学资源加工与生物工程学院13级生产实习报告

4.3.2 高炉炼铁生产工艺 .......................................................................... 32 4.3.2 高炉炼铁生产设备介绍 .................................................................. 34 4.4 炼钢生产实习.......................................................................................... 36

4.4.1 转炉炼钢主要工艺及设备 .............................................................. 36 4.4.2 铁水脱硫站的主要设备 .................................................................. 40 4.4.3 转炉炼钢的目的 ............................................................................... 41 4.4.4 转炉炼钢的原理 ............................................................................... 41 4.4.3 转炉炼钢的基本冶炼过程 .............................................................. 42 4.5 连铸生产实习.......................................................................................... 43

4.5.1设备简介 ............................................................................................ 43 4.5.2 连铸工艺流程 ................................................................................... 43 4.6 轧钢生产实习.......................................................................................... 44

4.6.1设备简介 ............................................................................................ 44 4.6.2 轧钢工艺流程 ................................................................................... 47 4.6.3 大型刚工场简介 ............................................................................... 48 4.6.4 ESP工艺 ............................................................................................. 51 4.6 转底炉固废生产实习 ............................................................................. 53

4.6.1循环经济部简介 ................................................................................ 53 4.6.2 转底炉简介 ....................................................................................... 54 4.6.3 转底炉生产工艺布置 ...................................................................... 55 4.6.4 转底炉排料机构造 .......................................................................... 57

5 体会及建议 ........................................................................................................ 58

5.1 实习过程所遇到的问题及解决方案 .................................................... 58 6.2 实习总结与感悟 ..................................................................................... 62 6 附录 ..................................................................................................................... 64

6.1日钢烧结球团的几项专有技术介绍 ..................................................... 64

中南大学资源加工与生物工程学院13级生产实习报告

前 言

? 实习背景

(一)实习目的

通过在日照钢铁公司的生产实习

[1]培养学生进一步学习生产技术的实际知识、巩固和深化所学的专业知识及基础理论知识。

[2]培养学生学习和掌握面向生产、深入实践对生产实际问题进行调查研究的方法

[3]培养和提高学生学习理论联系实际分析解决问题的能力和独立工作的能力。

[4]培养学生学习现场的生产、技术、质量控制、劳动、经济各方面管理知识,增强学生经济、管理观点。

[5]使学生对未来的职业有一个初步了解,有利于学生及时合理的做出职业规划。

(二)实习要求

[1]参加专业生产岗位的各项生产活动,包括必要的劳动,了解和熟悉

专业生产流程和相应的操作规范,学习工人和工程技术人员的实际操作经验,掌握操作要领。

[2]了解和熟悉生产工艺流程的主要设备,其工作原理和性能,主要工艺参数和指标。

[3]通过调查研究,与工人和工程技术人员讨论了解生产中取得的先进经验,存在的薄弱环节、技改措施和发展前景等。 [4]了解钢铁生产,产品成本和生产经济效果。

[5]在教师的指导下结合在实习过程中发现的问题展开专题的调查研究。

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(三)实习场所

日照钢铁控股集团有限公司

(四)实习时间

2015.8.24至2015.9.11日 ? 实习环境

(一)单位全称及Logo:

日照钢铁控股集团有限公司

(二)单位地址:

公司坐落在山东省日照市岚山区,西临204国道、同三高速公路,南距岚

山港5公里、北距日照港35公里,铁路专用线与京沪线、京九线、陇海线等铁路干线接轨。

(三)单位性质:

民营钢铁企业

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(四)单位简介:

日照钢铁是一家全流程一贯制作业钢铁企业,公司建设于2003年,目前已

发展成为山东省最大的千万吨级民营钢铁企业,拥有年产1300万吨钢材生产能力,在册职工18000人。2014年,在严峻的经济形势下,日照钢铁通过转方式调结构,积极应对市场挑战,全年产铁1287万吨,产钢1241万吨,产材1218万吨,实现销售收入480亿元,实现利税30亿元。公司保持了连续10年盈利的良好态势,盈利能力和外经贸水平居全国前三,并已连续10年跻身“中国企业500强”,在“2014中国民营企业500强”中排名第55位。

千人销售,万人服务。公司实施“立足客户需求,实现终端用户订单式直供销售”的营销策略,通过为顾客提供全方位的售前、售中、售后服务,打造国际领先的服务品牌。公司依靠先进的生产工艺、硬件装备和管理水平,便利的水、陆交通运输条件,专业的技术研发团队,对板、棒、线、型、焊管等主营钢材产品和水泥、微粉等循环经济产品进行严格把关,不断追求过硬的产品品质、更快的物流速度及更贴心的客户服务。企业先后通过了卓越绩效管理体系认证、欧盟CE认证、韩国KS认证和九国船级社认证。热轧H型钢、热轧带肋钢筋荣获中国冶金产品实物质量认定金杯奖,H192×198轻型薄壁H型钢的成功轧制填补了国内空白,被京沪高铁声障屏项目列为指定用材。近年来,公司产品被广泛应用于鸟巢、三峡大坝、港珠澳大桥、郑西高铁、青藏铁路、胶州湾跨海大桥等国家级重点工程。企业先后被授予“质量放心品牌”、“消费者最信赖质量放心品牌”、“中国质量500强”等荣誉称号。

践行绿色规划,履行环保承诺。日照钢铁近年来累计投资55.6亿元用于节能环保工作。公司污水处理工程、烧结脱硫工程、煤气发电工程等项目被省环保厅评定为“山东省环境保护示范工程”;公司率先实施了钢铁企业烧结脱硫设备的第三方运营模式;公司建设了山东省首套企业环境管理信息化系统,为企业的

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节能减排提供数据支撑和决策依据。循环经济发展不仅实现了企业的污染物零排放目标,更为企业带来了实实在在的经济效益,据统计,2014年日照钢铁循环经济创效约占公司创效总额的一半。

党建引领发展,发展幸福员工。日照钢铁实行党工一体化和书记专职化管理,以“和谐、稳定;公开、公正、公平;踏实、尊严、快乐”为管理方针,重点推进素质工程、堡垒工程、文化工程、民生工程、爱心工程,创建了适合日钢和谐稳定发展,不断提高职工幸福指数,具有日钢特色的党建工作新模式,为企业和谐健康发展提供了强力引擎。公司党委被授予“全国企业党建工作先进单位”、山东省“非公有制经济组织党建工作先进单位”等荣誉称号。

胸怀大爱,勇于担当。公司积极投身抗震救灾、教育医疗、扶贫助困等各类公益慈善事业,主动承担社会责任,与社会分享企业发展成果,各项捐款数额累计已超8亿元。企业连续5年获评“中国儿童慈善奖”,两次被民政部授予“中华慈善奖”,并多次荣获“公益明星企业”、“中华慈善排行榜十大慈善企业”等荣誉称号。

着眼未来发展,日照钢铁准确把握经济发展趋势,以装备技术升级和环保水平提升为基础,以产品结构调整和管理提升为发展主线,打造环保达标型、工艺先进型、人文友好型企业,加快实现企业转型升级,向世界钢铁行业管理先进水平迈进。

(五)经营范围:

公司实施信息化带动战略,下大力建立和完善销售网络,产品已畅销全国

各地,部分产品已远销东南亚、中东和加拿大等国家和地区。

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(六)组织结构:

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实 习 内 容

? 实习进程 (一)实习工作安排:

? 安全教育及公司介绍 (2015.8.24至2015.8.26) 8月24日——现场授课:公司宣传片、生产流程概况、安全教育 8月25日——现场授课:烧结、炼铁、炼钢、热轧工艺原理与设备状况 8月26日——现场授课:ESP新工艺、固废、炼铁

(地点:职工之家) 8月27日——现场参观:烧结、炼铁

(地点:炼铁制造部) 8月28日——展厅参观、市区参观

(地点:公司本部及日照市万平口) ? 现场参观及实习 (2015.8.31至2015.9.10) 8月31日——现场参观:板材制造部

(地点:板材制造部) 9月 1 日——跟班实习:循环经济部

(地点:循环经济部) 9月 2 日——跟班实习:长材制造部、冷板制造部

(地点:长材制造部、冷板制造部) 9月 6 日——现场参观:原料

(地点:炼铁制造部) 9月 7 日——跟班实习:炼铁制造部(600烧结机) 9月 8 日——跟班实习:炼铁制造部(600烧结机) 9月 9 日——跟班实习:炼铁制造部(球团) 9月10日——跟班实习:炼铁制造部(球团)

(地点:炼铁制造部) 9月11日——交流会

(地点:职工之家)

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? 实习工作

* 钢铁生产工艺流程

日常生活中,人们印象中的钢铁生产通常是指得到以钢为主要组成材质的产品的生产过程,这种认识并没用严重的错误,但在实际生产中,钢的生产却是包括了很多较为复杂的工艺技术,通常可以分为五个部分,用下图进行说明。

钢铁生产工艺流程图

说明:钢铁生产工艺包括多种工艺技术,烧结、炼铁、炼钢、中厚板、热连轧、能源管理等,各种技术都和产品的质量有较大的关联关系,各种技术相互依赖并相互影响,前一技术的处理结果作为后一技术的输入作用对象,一般而言,各种按时间顺序可以分为烧结—炼铁—炼钢—中厚板—轧制等,而能源管理则贯穿整个生产工艺,各种技术相辅相成,并不是说在某个过程只需要单独特定的生产工艺技术,这种思想在实际生活的应用中是比较普遍的。

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* 炼铁前主要生产工艺

在炼铁之前,有一系列的准备工作需要完成,一般的铁矿属于贫铁矿,不能直接放入高炉进行炼铁,需要进行打磨成铁矿粉,而后进行烧结成团,这就需要烧结生产工艺,为提高所用燃料的利用率,一般需要用到炼焦生产工艺,由于日钢没有配备炼焦厂,炼焦工艺简单概括。下面分别加以详述:

(一)烧结生产实习:

? 烧结生产概念:

烧结:将粉状物料进行高温加热,在不完全熔化下烧结成块的方法。 ? 烧结生产工艺流程:

原料准备:原料接受、贮存及中和混匀 ;熔剂燃料破碎

配料:按烧结矿化学成分和工艺要求确定燃料、熔剂、返矿的配比 混合、制粒:混匀,制成制粒小球

布料:在台车上布放铺底料、烧结混合料点火、

点火、保温:用点火器点燃料层中燃料,并使表面保温一段时间 烧结:抽风烧结

热破碎:烧结机机尾卸出烧结矿,用单辊破碎机破碎 冷却:温度降至不致烧坏转运皮带

整粒、筛分:分出成品矿(5~50mm)、铺底料 (10~20mm)、返矿(-5mm) 成品性能检测 :化学成分、粒度、转鼓强度、筛分指数

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? 原料准备

1) 原料接受

烧结生产所用各种原料通过运输工具 从外部运输到烧结厂后,需要专门卸料机械从运 输工具中卸出,这一作业环节称为原料接受。

2) 原料贮存

烧结用原料种类多、数量大,原料基地远且 分散。为了保证烧结生产连续稳定进行,烧结厂 需要贮存一定量的原料。贮存量主要根据其生产 规模、原料基地远近、运输条件及原料种类等因 素决定。通常通过设置原料场或原料仓库实现原 料的贮存。

设置原料场,可简化烧结厂的贮矿设施和给 料系统,也取消了单品种料仓,使场地和设备的 利用得到了改善。原料场和原料仓库的大小应根 据具体情况加以确定。目前,国外一些钢铁厂设 有能供烧结厂40天用料量的原料场。

3) 原料中和

将不同品种、不同批次、甚至同一批次的时 差料混合在一起并充分混匀,制备成物化性能均匀的大 批料,称为原料中和。

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原料中和包括一次料场堆取料、料场预配料、二次 料场混匀堆取料、以及原料仓库内的抓斗堆取料等作业 环节。一般配置原料场,通过预配料和混匀堆取料实现 原料的定比例配入和充分混匀。

? 日钢料场设备及简介

2台大型堆料机、8台取料机的两个堆料能力42万吨的 混匀料场。三期料场正在建设中。

同时日钢采用层堆法和一字法对料场所进原料进行堆料,取料时用双斗取料机取料,这样做的好处是可以避免或者减轻在取料时不均匀导致送往烧结的原料成分不稳定,从而使烧结矿的质量变好。

同时料厂有2个备用仓为了预防当本地开始下暴雨不能取料时,可以用备用料仓给烧结厂供料,不影响烧结的连续生产。

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◎注意:因为本身料场的料由海运到港口后转运到原料厂,所以本身含水量比较大,所以如果下雨会是料场的料部分粘结,如果这样的湿料进入烧结,会导致成品矿质量下降。(在烧结时原料过湿会导致过湿带变宽,过湿严重影响透气性和烧结成矿作用)

4) 熔剂燃料破碎

烧结生产对熔剂和燃料的粒度都有严格要求。一 般要求-3mm的含量大于85%,而入厂的原 燃料粒度上限大于40 mm,所以都需要在烧 结厂内进行破碎与筛分。

日钢在实际生产中,熔剂,燃料都有破碎这道工序,简单流程如下:

由于参观时并没有得知日钢是如何破碎燃料和熔剂的,根据所学的知识推测日钢应该是采用:

⑴锤式破碎机 反击式破碎机破碎熔剂 ⑵对辊、四 辊破碎机破碎燃料

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? 配料

日钢采用重量配料法即电子皮带称按质量计量物料流量,由自动调节 系统控制调速圆盘,控制、调整流量

特点: 配料准确提高,精确度:重量法 1.0%,自动化程度高。 ? 工艺流程如下:

? 圆盘给料机,螺旋给料机设备如下:

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? 对于日钢600烧结机的配料顺序为:

返矿-混合料-燃料-熔剂(除生石灰)-生石灰(不消化,但配备有消化器) 对于这样配料的好处:⑴第一层铺加返矿可以保证皮带的清洁,不让一些含水分较高的料粘在皮带上导致原料的损失。⑵混合料加在燃料之前可以减少粉尘的产生,因为燃料作为细粒物料,在下料时会产生大量粉尘⑶生石灰最后加可以最大程度减少生石灰粉尘污染,因为生石灰是一种粉状物料。

◎注意:由于在由给料机向皮带秤下料时会导致料面不平整,所以在往皮带上配料时会提前增加刮板来控制料流和平整,保证下料的准确。由于生石灰是一种超细粒物料在给料时若采用螺旋给料容易发生堵塞(圆盘给料灰尘和料损失太大),所以日钢采用星形给料机给料。

星形给料机:

星形给料机流程短不易结垢。

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虽然在我们参观时日钢配料时生石灰采用不消化配料但配备有消化器,所以之前日钢的生石灰是采用先消化再配料的方式进行配料的。

消化器:

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? 混合、制粒

混合、制粒,是烧结生产中必不可少的内容 。通过混合制粒我们可以将运送而来的物料充分混匀使其化学成分均匀,将细粒物料在水的润湿下相互粘结成为有一定粒度组成的物料,在润湿过程中,它还启着预热混合料的任务,同时混合料中的生石灰预水消化,可以为预热混合料提供热量以及提高混合料的湿容量,来避免在烧结过程中料层过湿严重的情况。

日钢在混合、制粒时采用的方法:

⑴一混时加水90%,采用加热水的方式。⑵在一混时,加水方式是沿着圆筒顶中部有一个喷水管进行加水,也在此时生石灰被消化。⑶由于进来的物料为粉

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状或细粒物料,在刚开始混匀是有很大的粉尘产生,在圆筒入口处可以明显的看到许多粉尘粘在筒口外壁上。⑷一混有着混匀和制粒的效果且制粒倾角大于混合倾角。⑸正常处理为520吨每小时。 ? 布料

是指将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业。 ? 目的:

为了在烧结过程中⑴料层具有良好的透气性。⑵使料层化学成分均匀。⑶保证烧结的正常进行。⑷使料层达到一定厚度具有蓄热的功能,完善烧结过程 1)铺底料

⑴粒度:10一25mm的烧结矿⑵厚度:约30mm。(将最后一层烧结料燃烧带高温 区的传热前锋控制在铺底料中)⑶作用: 保护箅条不过热、减少箅条消耗、防止箅条粘料,减轻清理箅条的劳动强度。⑷过滤层作用:防止细粒级物料进入抽风系统,改善篦条透气性(不粘料,少堵塞),改善气流 分布(箅条完好,不容易形成风洞) ? 铺底料的主要作用: ? 有铺底料时:

1)热返矿<3mm粒级含量的降低,表明料层烧透, 生料减少,相应地,返矿残碳降低 2)制粒效果(制粒后>2.5mm粒级含量)的改善, 可以认为是由于返矿质量提高的结果 3)利用系数的提高,与制粒效果改善有关,更主 要的是箅条透气性的改善 4)强度(转鼓指数)与烧结矿<5mm粒级含量的 改善是返矿质量改善和透气性改善的结果 (相对风量增加,燃烧速度加快,高温区变 窄,最高温度升高)⑸保护烧结台车蓖条

2)混合料布料

制粒后烧结混合料化学成分和含碳量的分布:粗粒级中SiO2含量高,CaO和C含量低;细粒级中CaO和C含量高。 ? 布料要求:

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自上而下的蓄热作用:使烧结料层下部热量过剩。而上部料层却显得热量 不够,容易造成下部烧结料过熔,而上部烧结不好,直接影响烧结矿的产量和质量。 ? 怎么样达到

合理的偏析:高度方向自上而下含C量逐层降低,粒度逐层增大。沿台车宽度方向则要求在同一料层中的混合料含C量、粒度和水分保持均匀分布,不产生偏析。要求料面平整,整个料层具有良好的透气性。 ? 偏析布料

原理:颗粒在斜面滚动时,大颗粒物料受到的阻力小,移动速度快 作用:沿料层高度,粒度自上而下逐渐变粗,碳的分布自上而下逐渐减少(例:上层4.30,中层 4.22,下层4.07)

效果:可改善料层的气体动力学特性和热制度,提高烧结矿质量,细粒级物料,反应性好,透气性差。在上层成为烧结矿,质量较好;成为烧结矿后,透气性改善改善料层高度方向的温度分布的均匀性。

日钢600烧结机的布料工艺:

⑴将混合料经皮带运送至烧结机布料口。⑵同时在混合料布料前将烧结机底部铺上一层约10mm的成品烧结矿。⑶采用七辊布料的方式将混合料布入烧结机中。⑷在离铺底料月10公分的高度设置送料器,保证料层的透气性。⑸料层高度约为800mm,采用厚料层烧结,具有良好的蓄热效果。 ? 松料器实物图及简图

? 点火与保温

点火是指烧结机头处,通过使煤气燃烧产生高温使料层表面的混合料被点燃

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产生燃烧带,标志着烧结的开始。

保温是指在点火完成后在之后的1—2分钟内让表层烧结矿保持高温。 点火的目的:使固体燃料着火燃烧

点火的原因:点火影响表面层厚度约40mm左右 , 以前料层薄,表面层烧结的好坏直接 关系到产量,当料层高度提高后,表面层相对量减少。 ? 点火的基本要求:(括号内数据为目前一般数据)

⑴有适当高的点火温度(1050℃)和点火热量 (29—59MJ/m2.min);⑵有一定的点火时间(1min);⑶适宜的点火负压(较烧结负压低,5000pa);⑷点火烟气中氧含量充足(>8—12%,燃耗低 取下限);⑸沿整个台车宽度方向点火要均匀。

? 点火时间与点火温度的理论公式:

? 点火强度:

◎确定点火强度的依据

⑴混合料的性质:导热性好,热交换快,比热 小,所需热量少。 ⑵通过料层风量:负压低,点火炉漏风率低,温度高;风量小,热交换充分。⑶点火器热

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效率有关:有效热量的多少 。

点火过程中必不可少的设备就是点火器和煤气管道:

点火器用来点燃料煤气,煤气管道为点火输送充足的燃料,保证点火的顺利进行。

煤气管道 点火器

? 烧结

烧结一般形式采用烧结台车在烧结机上运行,使用抽风烧结的方式,在一定的抽风负压,台车的运行速度下,使混合料成矿,在烧结机机尾完成烧结,获得烧结矿。

烧结过程自上而下沿料层高度一般分为五带,即烧结矿带、燃烧带、干燥预热带、过湿带和原始料带

各带的特点:

⑴烧结矿带:这一带的温度在1100°C以下,主要反应是液 相凝结、矿物结晶、预热空气,此带表层强度差,其原因 是:烧结温度低;受空气剧冷作用表层矿物来不及析晶,玻璃质较多,内应力很大,所以性脆,在烧结机卸矿段被 击碎而进入返矿,表层厚度一般为40-50mm,只有在烧结机点火器采取保温措施才能改善其表层强度。

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⑵燃烧带:燃烧带是燃料着火开始,最高温度可达1100- 1500°C,此外混合料软化、熔融及液相生成。该带厚度 为15-50mm,此带队烧结矿产量和质量影响很大。该带过宽会影响料层透气性,导致产量低;过窄烧结温度低,液相量不足,烧结矿粘结不好,强度低。该层的宽度受燃料 粒度、抽风量的影响。

⑶干燥预热带:在烧结过程中,预热带的厚度很窄,这一带的温度在 150-700°C范围内,也就是说燃烧产物通过这一带时,将混合 料加热到着火温度。由于温度不断的升高,化合水和部分碳酸 盐、硫化物、高价锰氧化物逐步分解。在废气中氧的作用下, 部分磁铁矿发生氧化,在预热带只有气相与固相或固相同固相 之间的反应,没有液相的生成。预热带的下层就是干燥带。它借助于来自上层的燃烧 产物带进的热量,是这一层的混合料水分蒸发,混合料中强度 较差的小球可能被破坏。

⑷过湿带:从干燥带下来的废气含有大量的水蒸汽,这些含水蒸 汽的废气遇到冷料时温度突然下降。当这些含水蒸汽的废气温 度下降到露点以下时,水蒸汽由气态变为液态,使下层混合料 水分不断增加而性成过湿带。该带湿料层透气性变坏,破坏已 造好的混合料小球。

⑸原始料带:随着烧结过程的连续进行,原始料层的厚度约来越薄,当混合料的厚度为0时标志着烧结过程的结束,原始料带在烧结开始初期对于料场透气性的影响至关重要,随着烧结的进行,燃烧带中液相的形成,过湿带的形成,料层透气性出现变化,但原始料层依旧承担着改善烧结料层透气性的作用。

在日钢的600烧结机中,采用厚料层烧结,厚料层烧结可以使料层的蓄热作用更加明显,但是同时也存在随着料层高度的提高,过湿带更加容易形成,所以一般在厚料层烧结中采用的惯用方法为“厚铺慢转”的形式,即料层厚度增加,台车的运行速度减慢,从而保证成矿作用充分,烧结过程完整。

台车的简图和实物图:

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? 热破碎:

一般采用剪切式单辊破碎机

单辊破碎机的优点:⑴破碎过程中的粉化程度小,成品率高;⑵结构简单、可靠,使用维修方便;⑶破碎能耗低。

以上图片依次为破碎机简图、实物图、破碎后下料口外、内部图

? 烧结矿的冷却:

冷却的意义:冷烧结矿便于整粒,为高炉冶炼提供粒度均匀的产品,可以强化高炉冶炼,降低焦比,增加产量; 冷矿可用胶带机运输和上料,适应高炉大型化的要求;可提高高炉炉顶压力,延长烧结矿矿仓和高炉炉顶设备的使用寿命,有利于冷却废气的余热利用;有利于改善烧结厂和冶炼厂的厂区环境。

基本要求:具有良好的冷却效果:冷却能耗低、且利于废热回收利用;环境

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污染要小; 便于检修和操作、占地面积小。

日钢拥有两种冷却方式:⑴环冷⑵带冷

每种冷却方式都有明确的预热利用方式,通过冷却机不同段的温度不同,来对各个冷却段不同温度的热量进行利用例如环冷机的各个段的预热利用为:环冷一段—发电站、环冷二段—用于蒸汽和烧热水、环冷三段用于预热料层。

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? 整粒、筛分:

在成品烧结矿破碎后,由于在高炉冶炼中对烧结矿的粒度要求为〉5mm,一部分(+10mm,-20mm)的成品烧结矿需要作为铺底料,所以在成品烧结矿破碎后进行整粒筛分是非常必要的,这样可以有效合理的利用成品烧结矿。

日钢的筛分采用三段式:

筛分简图 筛分设备外观

筛分设备内部

? 烧结矿质量的评价指标

化学成分及其稳定性、粒度组成与筛分指数、转鼓 强度、低温还原粉化性、还原性、软熔性。

(二)球团生产

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? 球团生产的概念:

先将粉矿加适量的水分和粘结剂制成粘度均匀、具有足够强度的生球,经干燥、预热后在氧化气氛中焙烧,使生球结团,制成球团矿。 ? 球团的生产工艺流程:

原料准备:将进口铁精矿从港口运向球团专用料场堆积。

配料:按球团矿化学成分和工艺要求确定铁精矿,膨润土的配比。 造球:将配好的混合料加入圆盘造球机中,通过添加水在造球机的作用下 ,使铁矿粉成球。

筛分:将造球完成的生球团经辊筛,筛选出合格的球团为焙烧做准备。 布料:在链蓖机上把生球团布料完成,让生球团能在链蓖机中更好的干燥,预热。

焙烧:把经过干燥预热的生球团,送入回转窑,使生球团在其中发生矿化作用,变成合格球团矿

冷却:焙烧完成后的球团矿,经环冷冷却后送去料仓为之后的炼铁炼钢做准备。

性能检测 :化学成分、抗压强度,落下强度,爆裂温度等

? 原料准备

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1) 铁精粉的准备

一般来说,球团矿的原料准备包括干燥和预处理,由于日钢所用的原料比较特殊,不进行干燥就可以造球,而且本身精矿的粒度就很细,也不用预处理,在原来没有用外国进口铁精粉的时候,采用球磨加润磨得预处理方式。 日钢所用原料的简介:⑴巴西精粉(-200目占95%);⑵智利精粉(-200目占98%);⑶澳洲精粉(几乎都在-200目)。

所以这样的原料再使用球磨润磨,就会造成不必要的浪费,对车间的经济效益产生极大的影响,因为球磨润磨机启动的成本很大,功率为11KW/h。 但车间的预处理装置并没有拆除,所以对于预处理设备的装置简介如下:

一般来说,润磨机对原来预处理有以下几个好处:

[1]具有磨矿作用,可以降低原料粒度,改善粒度组成。 [2]可以提高原料的塑性,改善生球质量。

[3]降低粘结剂膨润土的用量。

2) 膨润土的准备

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一般来说膨润土的准备流程:

? 膨润土的作用(改性):

钠化改性: 将外加的 Na+离子挤压插人 Ca2+蒙脱石晶层之间, 进行阳离子的交换。常用碳酸钠(Na2CO3),也可用碳 酸氢钠、氢氧化钠、醋酸钠、草酸钠、焦磷酸钠等。

有机改性: 在膨润土中添加少量的有机粘结剂(如CMC等)并充 分混匀,使有机粘结机与膨润土发生作用。有机粘结剂 的加入不仅可以有效地增加膨润土的内聚力,而且可以 加强粘结剂与铁矿颗粒表面的相互作用力,提高粘结剂 的附着力。

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? 生球的制备

一般来说生球的制备包含以下流程:

日钢采用圆盘造球机造球,通过圆盘造球机的机械力将铁精粉和膨润土在水的作用下,粘结成球,同时日钢采用一次性加水的方式,用加水口只加一次水,

便可以滚动成球,因为本身物料就含有比较多的水(海运条件所至)。

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? 筛分与布料:

造好的生球由于皮带转运至大辊筛和小辊筛,由梭式布料机讲生球布在大辊筛上(筛分-16mm的生球)后进入小辊筛(+8mm),然后通过辊筛布在链蓖机上(合格的生球粒度为+8mm,-16mm)。

大辊筛 小辊筛 ? 干燥预热与焙烧(链蓖机-回转窑)

链蓖机回转窑是日钢球团车间唯一使用的球团焙烧设备,是国内球团生产的主流设备,因为它具有许多工艺上的特点:

优点: ①球团在回转窑内固定热场中运动,当料流和窑内热场稳定时所,有的球团都以同样的运动轨迹通过热场,焙烧过程均匀。②设备易于实现大型化,因而单机生产能力大。③干燥、预热、焙烧过程的温度都容易单独调节和控制,因而操作灵活性强。④原料适宜性广。

缺点:①投资较大:干燥预热、焙烧和冷却需分别在三台设备上进行,设备环节多②由于球团在回转窑内随运动冲击,因而对预热球强度要求高

日钢的链蓖机-回转窑采用两室三段式,平面图如下:

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? 链篦机启着干燥和预热的作用 ? 工艺流程及链蓖机简图如下:

? 工艺方法:

⑴布好的生球随篦床进入链篦机炉膛内,依次经 过干燥Ⅰ段、干燥Ⅱ段、预热段。

⑵预热好的球团由链篦机头经铲料板、溜槽进入 回转窑尾部。

⑶链篦机热源:回转窑窑尾热气流(950-1050℃) 由溜槽罩进入链篦机预热段,热风由上而下穿 过篦床料层后,分别经3# 、4#多管除尘器、3#、 4#耐热风机进入干燥Ⅰ段篦床工作面上部;环 冷机冷却风经热交换后形成的热风(500℃左右) 经过重力除尘器、送入链篦机干燥Ⅱ段,干燥 Ⅰ段、Ⅱ段热风经过料层、篦床工作面、下部 风管道、1#、2#多管除尘器、1#、2#主引风机、 送入主烟囱。

⑷链篦机头铲料板处与回转窑之间的漏料,由斗 式提升机返回窑尾。

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? 回转窑主要承担焙烧的工作: ? 工艺流程如下:

? 工艺方法:

⑴回转窑焙烧好的赤热球团矿,经窑头卸料槽进 入环冷机台车内,球团矿温度在960-1050℃左 右,台车随摩擦动圈一起沿轨道运行,环冷机 的3台鼓风机,鼓入的冷却风沿环冷机下部风道, 经台车底捕风板,自下而上穿过赤热球团矿料 层,发生热交换,冷却球团矿。

⑵环冷机一段热风经顶罩烟道进入回转窑。

⑶环冷机二段热风经风管、重力除尘器,进入链 篦机干燥Ⅱ段顶罩。

⑷环转的台车里的球团矿经卸料口时,将其卸入 受料斗,然后由板式输送机和成品皮带输送至 成品仓。 ? 冷却及除尘 ? 除尘系统:

高温多管除尘器是将高温风机抽出的高温废烟气在进入风机前进行除尘 ,防止烟气中粉尘含量过高,影响风机正常运转。

电除尘器是将主抽风机抽出的低温废烟气在进入风机前进行除尘,一是防止粉尘含量过高,影响风机正常运转;二是将烟气中的粉尘进行收集和回收,达到烟气达标排放

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? 工艺流程:

? 工艺方法:

⑴环冷机除尘由重力除尘器完成。

⑵回转窑、链篦机、除尘由1#、2#、、3#、 4#多管除尘器及链篦机沉降灰斗完成。

⑶环冷机热风经5#重力除尘器进入链篦机干燥Ⅰ室,回转窑热气流进入链篦机预热段, 穿过料层及篦床工作面经双侧抽风分别进 入1#、2#多管除尘器、1#、2#耐热风机进 入链篦机干燥Ⅰ段,经3#、4#多管除尘器,经3#、4#主引风机由烟囱排出。

⑷各除尘器及链篦机沉降灰斗收集的除尘灰经加湿机加湿后由各排灰阀排出。

⑸链篦机沉降灰由皮带送至储灰场。 ? 环冷系统:

环冷机将回转窑落入环冷机内焙烧合格的球团矿,由外臵 风机从环冷机底部风箱鼓风,进行强制冷却。冷却后的球团矿 温度低于150℃。

同样对于环冷机的预热利用也是分段利用:一段通入预热段,二段三段通入干燥段。

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* 炼钢及主要产品的生产工艺

炼钢是一系列生产工艺流程的集合,包括炼钢前的准备、炼钢的原材料和炼钢生产工艺。炼钢前的准备工作包括烧结团块、炼焦,炼钢的原料主要是铁水,这又涉及到炼铁生产工艺,然后才是隐含的炼钢生产工艺。一系列的过程还是相互关联的,其中必然涉及到两者之间的技术和操作,例如,炼铁的产物铁水,需要经过鱼雷罐车运送到转炉进行钢材的冶炼,涉及到了两种技术的过渡和转换,利 用最小的代价得到最好的产品。

高炉冶炼目的:将矿石中的铁元素提取

出来,生产出来的主要产品为铁水。副产品有水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

(三)高炉冶炼炼铁实习

? 高炉冶炼原理:

高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。

在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生 成炉渣,从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。

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高炉冶炼工艺流程简图

高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚集在炉缸中,定期从铁口、渣口放出。 ? 高炉炼铁原料与产品:

高炉冶炼用的原料主要由含铁原料、燃料和熔剂三部分组成。含铁原料需要成分稳定、含铁品位高、脉石少、有害杂质少、矿石粒度均匀、强度好、还原性好。例如:铁矿石、人造富块等。燃料主要是焦炭,另外还有喷吹燃料。熔剂主要包括石灰石、白云石、蛇纹石、萤石、硅石、锰矿等。炼铁产品主要包括炼铁生铁、非炼钢生铁、炼铁副产品等。炼钢生铁的化学成分的主要特点是含硅量比铸造生铁低,含硅量一般小于0.85%,是炼钢的主要原料。日钢炼铁的产品全部为炼钢生铁。非炼钢生铁主要是铸造生铁,硅量较炼钢生铁高,一般含硅量大于1.2%,有多种牌号,主要用于铸造生产。炼铁副产品包括炼铁水渣、矿渣棉、矿渣和高炉煤气等。水渣、矿渣主要做水泥原料使用,高炉煤气用于自备发电厂以及600M2烧结机点火烧结使用。 ? 高炉炼铁生产工艺:

高炉炼铁主要原料为烧结矿和球团矿,并掺入富块矿,以少量硅石和萤石作熔剂,焦碳作燃料(也是还原剂)。这些原料、辅料和燃料经配料、称量后,由斜桥料车上料,经高炉炉顶送入高炉炉内进行冶炼。冶炼过程中由热风炉向高炉炉膛鼓入热风助焦碳燃烧,同时向炉内吹氧和喷吹煤粉。焦碳燃烧后生成煤气,

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炽热的煤气在上升过程中把热量传递给炉料,原、辅料随着冶炼过程的进行而下降。在炉料下降和煤气上升过程中,先后发生传热、还原、熔化、渗碳等过程使铁矿还原生成铁水。同时烧结矿等原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而生成炉渣。高炉炼铁是连续生产,生成的铁水和炉渣不断地积存在炉缸底部,到一定时间后打开高炉出铁口,出铁出渣。从出铁口出来的铁水通过高炉出铁场的铁沟、撇渣器等流入铁水罐车的铁水罐内,热装送往炼钢厂炼钢。当铁水用于炼钢有富余时,则将部分铁水送铸铁机浇注冷却成铸铁块。高炉渣由出铁场的渣沟流出,采用茵芭法水渣处理,由皮带输送到新型建材厂。高炉冶炼时产生的高炉煤气为炼铁厂的副产品,经重力除尘器和布袋除尘器两级除尘再经TRT余压发电系统后供热风炉烧炉和发电厂发电,炼铁工艺流程如图所示:

焦碳筛分室振动筛皮带机振动筛碎焦仓皮带机中间斗烟囱料车碾泥机房煤炭粉热风炉热风高炉出铁场铁水炼钢水循环泵房过滤池加湿卸灰机堆渣场鼓风机房煤气高炉灰水渣称量斗含尘废气熔剂、烧结矿、球团矿、块矿矿槽给料机振动筛称量斗皮带机碎矿仓空气预热器助燃风机调压阀组布袋除尘重力除尘炉前冲渣

炼铁工艺流程图

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? 高炉炼铁生产设备介绍:

高炉炼铁生产非常复杂,除了高炉本体以外,还包括有供料系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统、煤气处理系统、喷吹系统。

高炉本体包括高炉炉型、炉衬、冷却装置、钢结构及基础。高炉炉型均为五段式,圆形工作空间。高炉大小以有效容积的立方米数表示;炉衬耐火材料

围成高炉炉型。炉衬靠冷却装置保护,使一代工作炉龄可长达10-15年;钢结构是加固炉体和支撑各种附属设备的构件。内衬主要是直接抵抗冶炼过程中机械、热力和化学的侵蚀,以保护炉壳和其他金属结构,减少热损失,并形成一定的冶炼空间即炉型。高炉炉衬由耐火砖砌筑而成,对耐火砖的要求:在高温下应该不软化、不熔化、不挥发;在高温高压条件下能保持炉体结构的强度;耐冲击、耐磨蚀的强度要强;具有对于铁水、炉渣和炉内煤气等的化学稳定性;具有适当的导热率。冷却设备的作用是降低炉衬温度,提高炉衬材料抗机械、化学和热产生的侵蚀能力。高炉使用的冷却设备主要是冷却壁、冷却板和风口。

高炉本体主要构成

供料系统:指原料运到高炉车间到装入高炉的过程。主要包括焦槽矿槽、振动筛、称量漏斗、上料皮带、炉顶装置。焦槽矿槽为最短运输路程,集中控制及时按高炉要求的顺序,批量向高炉上料,在高炉附近边设足够数量和容积的焦槽

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和矿槽。槽下的振动筛是用来筛去烧结矿、焦炭和其它原材料中的粉末。焦炭称量漏斗用来接受经过筛分的合格焦炭,然后按照重量要求进行称量,再卸入上料胶带输送机。矿石称量漏斗用来称量烧结矿,球团矿及生矿石,其安装部位有的在储矿槽下面,称量后的炉料经过漏斗,闸门卸入胶带输送机。现代大型高炉都采用皮带运输机向高炉供料,这样可使矿槽远离高炉,使高炉附近场地宽敞。

送风系统:指热风炉肩负着向高炉连续不断地输送温度高达1100-1300℃的热风,最高可达1400℃。热风炉以高炉煤气和焦炉煤气为燃料,高炉煤气约有二分之一用于热风炉。送风装置包括热风围管、支管、直吹管、风口大套、风口二套和小套。热风围管与连接热风炉的热风总管相连,在热风围管上均匀分布着数十套送风支管,直吹管将送风支管和风口小套紧密连在一起。

渣铁处理系统:指渣铁由高炉下部炉缸部位出铁口排出。高炉设有4个铁口,设置两个对称的出铁场,每个铁口都有两条可停靠鱼雷罐车的专用线,与出铁场垂直布置。由高炉炉缸排出的渣铁经出铁场的主沟上的渣铁分离器分开,铁水经摆动流咀装入鱼雷罐车运到炼钢厂炼钢。炉渣则进一步处理变成水渣或干渣。干渣处理是将出铁场渣沟熔渣流入吹制箱。水渣是炉渣处理的辅助手段,它是将熔渣放入坑里,用水喷淋冷却,之后装车运走的一种处理方式。

煤气处理系统:指高炉煤气通过上升管和下降管首先进入重力除尘器去除大颗粒灰尘,然后在进行精除尘。

喷吹系统:是指高炉经风口喷吹煤粉以节焦。它不仅可以代替日益紧缺、昂贵的焦炭,而且有利于提高一氧化碳利用率,提高炉内煤气含氢量等。高炉喷煤系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉喷吹、热烟气和供气等几部分组成,结构组成如图所示。

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(四)炼钢生产实习:

? 转炉炼钢主要工艺及设备 ? 转炉冶炼过程简介

在转炉内加入废钢和铁块,再兑入铁水,然后下氧枪吹炼。吹炼过程是脱碳及造渣的过程,脱碳是将铁水中高的碳含量降低到钢种合适的碳含量,造渣是通过加入相关的渣料,通过造渣来进行脱P、脱S。供氧时间一般为13分钟左右,当温度和碳、磷、硫成分达到要求时,进行倒炉测温、取样,确认合适后,进入出钢阶段。

出钢过程加入各种合金,合金加入量根据所炼钢种进行初步计算,再结合实践经验进行。同时,根据终点碳情况,炉后补加增碳剂和脱氧剂。出钢时间一般为4-6分钟,合金和增碳剂随钢水流加入钢包,出钢完毕由钢包车将钢水输送到吹氩站或精炼炉。 ? 什么叫转炉

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(用硅质材料为内衬)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、硅、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。

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

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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(见顶吹转炉示意图)。

◎日钢现在采用LF精炼炉5座和RH精炼炉1座

LF精炼炉:LF(ladle furnace) 炉是 在常压下,三相埋弧加热的底吹氩钢包炉,是将钢液在钢包中进行精炼的设备。其主要功能是在非氧化性气氛下,通过电弧加热、炉内还原性气氛、造高碱度还原渣精炼、气体搅拌等手段,强化热力学和动力学条件,使钢水在短时间内达到脱氧、脱硫、合金化及升温等综合精炼效果。确保达到钢水成分精确,温度均匀,夹杂物充分上浮净化钢水的目的,同时很好的协调炼钢和连铸工序,保证多炉连浇的顺利进行。

RH精炼炉:即使用真空循环脱气法,由原西德鲁尔钢铁公司(Ruhrstahl)和海拉斯公司(Heraeus)联合研制,是目前广泛应用的一种真空处理法。主体设备由真空室与抽气装置组成。

下图为RH真空脱气法示意图

顶吹转炉炼钢示意

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? RH真空炉冶金功能

1、去除钢中的气体,即氮、氢、氧。 2、自然脱碳和强制脱碳

3、脱氧,去除夹杂物,提高钢液洁净。 4、脱硫

5、合金化,微调钢液成份 6、调整温度

氧枪:氧枪是转炉供氧的主要设备,它是由喷头、枪身和尾部结构组成。喷头是用导热性良好的紫铜经锻造和切割加工而成,也有用压力浇铸而成的。喷头的形状有拉瓦 尔型、直筒型和螺旋型等。目前应用最多的是多孔的拉瓦尔型喷头。拉瓦尔型喷头是收缩—扩张收缩型喷孔,当出口氧压与进口氧压之比p出 /p0<0.528时形成超音速射流。 ? 转炉倾炉系统

倾炉系统: 变频调速(变频器+电机+减速机+大齿轮)

倾炉机构:倾炉机构由轨道、倾炉油缸、摇架平台、水平支撑机构和支座 等组成。

? 铁水预处理

铁水在进入炼钢炉进行冶炼前,为除去某种有害成分或回收某种有益成分的处理过程。最常用的铁水预处理工艺为铁水炉外脱硫。 近年有利用预处理工艺进行铁水炉外脱磷和炉外脱硅的方法,以简化炼钢工艺过程,提高钢的质量。铁水中含有钒、铌等有用金属元素,可运用选择性氧化的原理进行预处理,把钒、铌

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等金属成分氧化进入渣中予以富集,再把这些渣作为原料提炼出有用金属。

入炉铁水硫的高低,是衡量炼钢工序产品总体质量水平的重要标志之一,为了使入炉铁水的硫控制在合理的较低的水平上,第三炼钢厂配备了武汉科学院设计的3座KR铁水预处理设备,开发了适合我们工艺条件的CaO基复合脱硫剂,掌握了一套KR脱硫的生产工艺。

◎铁水脱硫预处理的意义: 1、 满足用户对超低硫钢的要求;

2 、减轻高炉脱硫的负担,使碱度降低,炉况顺行,产量提高;

3、 炼钢采用低硫铁水冶炼,可以获得巨大的经济效益,石灰加入量减少,冶 炼周期缩短,喷溅减少,金属收得率提高,铸坯质量提高等。

铁水预处理流程如图所示:

铁水预处理流程图 ? 铁水预处理的方法

铁水炉外脱硫通过近30年的迅速发展,现已有数十种处理方法,目前主要采用的方法有:铺撒法、铁水容器转动搅拌法、吹气搅拌法、喷吹法和机械搅拌法等。

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? 铺撒法

铺撒法又称投入法,是在高炉出铁前或出铁过程中往铁水沟或铁水罐内投放苏打粉进行脱硫。这种脱硫方法,脱硫效率低,且不稳定,脱硫反应产生的烟尘大,脱硫渣对铁水罐内衬侵蚀严重。因此,现在,钢厂一般不采用此方法。 ? 铁水容器转动搅拌脱硫法

此方法有直筒形炉体绕水平轴线旋转的转鼓法和铁水罐以一定的转速作偏心圆角运动的摇包法。此方法虽然脱硫效率较高,但转动笨重,动力消耗高,炉衬寿命低。故现在钢厂也很少使用此方法。 ? 吹气搅拌法

吹气搅拌法主要有顶吹法和底吹法。此方法是预先将脱硫剂加到铁水表面,然后通过顶枪或罐底的透气砖往铁水中喷吹气体进行搅拌脱硫。此法具有设备费用低,操作简便的优点,但脱硫效果不及机械搅拌法。 ? 喷吹法

喷吹法是利用载气将反应物料的固体粉粒通过喷枪吹入熔池深处,既可加快物料的熔化和溶解,而且也大大加快了反应界面,同时,还强烈搅拌熔池,从而加速了传输过程和反应速率。此法的优点是设备投资小,脱硫效率较高,但脱硫剂的利用率低,喷吹工艺参数的选择对喷吹效果影响较大,需要专门的设备和气源。

? 机械搅拌法

此法有Y形空心搅拌器的DO法、有倒T形的RS法和十字形叶轮的KR法。此法是搅拌器在铁水中旋转,产生旋涡,将脱硫剂卷入铁水内部进行脱硫。机械搅拌法脱硫效率高,但设备复杂,投资大,但运行费用较喷吹法低。 ? 铁水脱硫站的主要设备

脱硫过程中涉及得设备包括铁水包车、渣罐车、扒渣机、轨道衡、除尘罩、搅拌器、升降小车、升降导轨及框架、定位夹紧装置、升降小车卷扬装置、烟罩提升装置、脱硫剂输送装置(包括旋转给料器、电动溜槽、锥形阀、给料泵)、液压系统以及烟道翻板阀等。 ? 常见铁水预处理设备介绍:

脱硫铁水罐车:脱硫铁水罐车用于承载脱硫铁水罐,实现脱硫铁水在吊罐位

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和脱硫位之间的转移。

型式:电动自行式,车上带铁水罐液压推杆倾翻装置

电动渣罐车:电动渣罐车用于承载脱硫渣,实现脱硫渣在转炉渣跨和脱硫位之间的转移。

扒渣机:扒渣机用于把铁水罐的初始渣和脱硫渣扒至渣盆中。其动作有前进、后退、左右摆动、上升和下降。

型式:气动走行式

中国有丰富的多金属共生矿资源,为提取铁矿中的共生金属发展了适用的工艺技术。内蒙古产的含铌和稀土金属铁矿,除先在选矿过程中提取稀土精矿并炼成稀土合金、氯化稀土等副产品外,含铌铁水预处理后得到铌渣,再冶炼成铌铁。

攀枝花等地的钒钛磁铁矿,在选取钛精矿并进一步加工成钛合金或钛白外,在高炉中成功地以高氧化钛渣冶炼成含钒铁水,然后用雾化法或转炉法从铁水中提取钒渣,再把钒渣冶炼成钒铁。这样不但有效地提取多种共生金属,而且还发展了具有中国特色的低合金钢的特殊系列。 ? 转炉炼钢的目的

将生铁里的碳及其它杂质(如:硅、锰)等氧化,产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。 ? 转炉炼钢的原理

这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量(含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度),可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。

转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨,内壁有耐火砖,炉侧有许多小孔(风口),压缩空气从这些小孔里吹炉内,又叫做侧吹转炉。

开始时,转炉处于水平,向内注入1300摄氏度的液态生铁,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应,使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣,利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用,使反应遍及整个炉内。

几分钟后,当钢液中只剩下少量的硅与锰时,碳开始氧化,生成一氧化碳(放热)使钢液剧烈 沸腾。炉口由于溢出的一氧化碳的燃烧而出现巨大的火焰。最后,磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的

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