搜索
1渤海工程指挥部炼钢系统培训教材炼钢工艺、设备技术及工程施工要点炼钢系统培训教材-何礼德渤海工程指挥部炼钢系统培训教材2一、炼钢连铸工艺流程渤海工程指挥部炼钢系统培训教材3•二、炼钢连铸工艺及设备•1、产品大纲一高线序号钢种代表钢号高线盘卷小计比例Ф5～6Ф6.5～8Ф9～12Ф13～20%(mm)(mm)(mm)(mm)1碳结钢Q195433.510.515.00%Q2352优质碳结钢10-8056642130.00%3冷镦钢ML20MnTiB322710.00%4低合金钢20MnSi133710.00%5合结钢20CrMoA34710.00%6焊条钢H08A34710.00%7弹簧钢50CrV1123710.00%8轴承钢GCr15111.53.55.00%合计1025211470100.00%比例%14.29%35.71%30.00%20.00%100渤海工程指挥部炼钢系统培训教材4二高线序号钢种代表钢号高线盘卷小计比例Ф5.5～6Ф6.5～8Ф9～12Ф13～20%(mm)(mm)(mm)(mm)1碳结钢Q195488103050.00%Q2352优质碳结钢10-6524331220.00%3冷镦钢ML25222610.00%4低合金钢20MnSi222610.00%5焊条钢H08A24610.00%合计1020151560100.00%比例%16.67%33.33%25.00%25.00%100.00%渤海工程指挥部炼钢系统培训教材5三棒材产品钢种代表钢号各规格产品年产量合计比例Φ12~14Φ16~25Φ28~40带肋钢筋低合金钢HRB50013266.00%HRB400232104444.00%HRB33521582525.00%小计550207575.00%产品钢种代表钢号各规格产品年产量合计比例Φ12~14Φ16~25Φ28~60圆钢碳素结构钢Q235-4599.00%优质碳素钢25#、45#-551010.00%合金结构钢40Cr-1122.00%弹簧钢60Si2Mn-1122.00%冷墩钢ML20-1122.00%小计-12132525.00%合计562331001比例5.00%62.00%33.00%100.00%1.00%渤海工程指挥部炼钢系统培训教材6•四优质带钢渤海工程指挥部炼钢系统培训教材72、钢种的分类•目前在用钢主要分为两种：碳钢和合金钢两大类。•碳钢主要指力学性能取决于钢中的碳含量，而一般不添加大量的合金元素的钢，有时也称为普碳钢或碳素钢。•按照国标要求，碳钢是含碳量WC小于2%（冶标是＜2.11%）的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。碳素结构钢又分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（WC≤0.25%）,中碳钢（WC0.25%——0.6%）和高碳钢（WC0。6%）。按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高）、优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）一般碳钢中含碳量较高则硬度越高，强度也越高，但塑性较低。•合金钢是指钢中除含硅和锰作为合金元素或脱氧元素外，还含有其他合金元素（如铬、镍、钼、钒、钛、铜、钨、铝、钴、铌、锆和其他元素等），有的还含有某些非金属元素（如硼、氮等）的钢。根据钢中合金元素含量的多少，又可分为低合金钢(含量≤5%)，中合金钢(含量介于5%~10%之间)和高合金钢(含量≥10%)。•渤海工程指挥部炼钢系统培训教材8•3、炼钢系统平面布置图•炼钢区域平面布置图渤海工程指挥部炼钢系统培训教材9•4、炼钢系统采用的先进工艺及主要设备•节能降耗技术部分•1）铁水“一包到底”的运输方案•铁水从炼铁厂至炼钢厂的运输采用“一包到底”的运输方式，即不设置倒罐站，铁水从炼铁厂装罐后由火车运至炼钢厂，直接由225吨天车起吊铁水罐至铁水预处理站或是向转炉兑铁。此种方式的好处在于：•（1）减少铁水温降20~30°，实现多加废钢、降低能耗•铁水温度越高，越有利于脱硫预处理及相应的扒渣操作。对于铁水“三脱预处理”的转炉双联冶炼工艺，则有利于多加废钢，降低铁耗，节约能源。•（2）缩短吊运时间•由于取消了倒罐坑，可使加料跨225吨铸造天车主钩吊运铁水的起升高度可减少9m左右，因此缩短了吊运时间2~3min。渤海工程指挥部炼钢系统培训教材10•（3）环保优势•采用传统的铁水倒罐站，因铁水倒罐而带来的烟尘总风量为100万m3/h。如采用“一包到底”技术运输铁水，可避免因铁水倒罐而带来的烟尘污染，有利于清洁生产。•（4）减少投资•建设投资取消倒罐站后，相应的倒罐站建筑设施、起吊设施和通风除尘设施等共计节约投资~2600万元；•生产效益方面，取消通风除尘设施后的节约用电、劳动定员和铁水罐耐材等共计增加效益~2700万元/年。•2）转炉干法一次除尘•按照公司确定节能、环保的原则，新建渤海钢厂的转炉一次除尘拟采用干法除尘方式，这种方式的优点在于：•（1）除尘效果好，干法除尘系统可以将烟尘净化至含尘量在10mg/Nm³，而湿法除尘的含尘量实际生产中一般均在80mg/Nm3的水平。•（2）用水方面，干法除尘的蒸发冷却器做到了全部利用，不外排浊环水，系统最大耗水量~330t/h，而湿法除尘的浊环用水量~700t/h。渤海工程指挥部炼钢系统培训教材11•（3）耗电方面，干法除尘的吨钢耗电为3KWh，湿法除尘的耗电量为9KWh/吨钢。•（4）占地方面，干法除尘占地约1300㎡，湿法除尘占地面积达到了8000㎡（均包括了系统水处理设施占地面积）。•鉴于国丰南区120吨炼钢厂在使用干法除尘系统的成功经验，我们优先考虑使用干法除尘作为转炉一次除尘设计。渤海工程指挥部炼钢系统培训教材12车间外干法除尘照片渤海工程指挥部炼钢系统培训教材13•3）转炉付枪自动化操作•在转炉冶炼过程中，付枪系统可以极大的提高生产效率，在节约成本的情况下，改善职工的作业环境，主要有以下几个方面的优点：•（1）缩短了转炉冶炼的总体周期。由于付枪探测期间，转炉不停吹，成分合格后直接出钢，因此冶炼总体周期大约节省2～3min。•（2）提高了转炉终点成分探测命中率。转炉在冶炼前期，根据入炉铁水成分情况，付枪的冶金专家系统会根据钢种的需要提前计算出本炉铁水的吹氧量、合金的加入量等，末期直接探测钢水成分，钢水成分和温度的命中率也会极大的提高。•（3）改善提高了转炉耐火衬的寿命。钢水在转炉内的时间缩短以及根本不需要进行倒炉操作，因此会降低对转炉的内衬侵蚀，提高内衬寿命。•（4）提高了铁的收得率，降低了钢铁料消耗。转炉在冶炼前，付枪的冶金专家系统就已经计算出了吹氧量，终点的命中率高，避免了冶炼后期的补吹现象，降低了钢铁料消耗。渤海工程指挥部炼钢系统培训教材14（5）提高了铝铁和锰铁的收得率。由于转炉补吹现象控制的好，炉内钢水的氧化性低，因此加入钢包内的合金料消耗小，提高了金属收得率。参照国丰南区120吨付枪系统设计经验，由冶炼周期减低而带来的经济效益将达到~1900万元，考虑付枪系统一年的使用费用在460万元左右，每年可以增加经济效益~1440万元，因此可以在前两年就收回成本，并且在第二年收到不错的经济效益。渤海工程指挥部炼钢系统培训教材15循环经济技术部分新建渤海钢铁炼钢项目将严格按照国家和河北省冶金能耗标准设计、建造，充分利用转炉产生的蒸汽和煤气，使得转炉炼钢能耗达到-10Kg标煤：•1、转炉钢渣热闷渣处理•本次炼钢车间的渣处理采用的是车间内闷渣的方式，这主要是考虑到了新建厂区周边无钢渣处理设施，而采用车间内闷渣的方式，有如下几个方面的优点：•（1）工艺简便，安全性高。钢渣从转炉倒入渣罐内后，直接由钢渣车运至钢渣倾翻跨，再有天车将温度极高的钢渣倒入渣坑内，借有限的水向炉渣喷洒，使渣产生的温度应力大于渣本身的极限应力，迫使钢渣碎裂，加盖热闷后使钢渣进一步粉化，这样操作避免了高温炉渣装车外运的危险性。•（2）便于机械化运行，减少了运行成本。车间热闷渣后，由铲车或是抓斗机装入火车渣斗，然后运至厂区二次处理站，大块的进行破碎后也装火车斗运渤海工程指挥部炼钢系统培训教材16•至二次处理站，全部机械化处理。国丰120吨炼钢厂钢渣有专门的运输车装罐外运，而车间内热闷渣即节省了此部分费用，又起到初步处理钢渣的作用，为下一步的钢渣二次处理和利用提供了便利条件。•（3）处理过程环保，处理后可直接利用。钢渣倾翻至渣池后，打冷水使其冷淬，加盖热闷后钢渣粉化效果好，渣、铁得到很好的分离，同时加盖处理也防止了蒸汽的外泄，处理后的钢渣可以直接作为进行二次利用，如水泥的原料等。•考虑到钢渣处理过程要求操作简易性与实用性，运输过程中稳定和安全性，确定钢渣一次处理的工艺方案为热闷工艺。•2、蒸汽余热发电技术•新建渤海钢铁炼钢厂将利用转炉产生的余热蒸汽进行发电。3套120吨转炉汽化冷却产生的蒸汽出了满足炼钢系统的用汽外，还将富裕21.8~23.8t/h。设计的炼钢区蒸汽管网将与全场外网相连，将富裕的蒸汽通过自动控制调节阀后并入全场1.27MPa的低压外网，用于余热发电项目。渤海工程指挥部炼钢系统培训教材17•3、转炉回收再利用•转炉炼钢产生的煤气~80Nm³/吨钢。煤气将经过干式除尘器后将内含灰尘量降到10~15mg/Nm³，利用加压机输送到各个用户或是轧钢加热炉，从而实现了转炉煤气再利用，降低了转炉炼钢的能耗。炼钢厂先进生产技术1、铁合金烘烤技术铁合金烘烤技术是今年新兴的一项干燥铁合金先进技术。近年来，由于钢水中氢【H】含量超标造成的连铸坯出现中心白点、皮下气泡等缺陷的情况越来越多，铸坯废品率居高不下，成为影响转炉钢铁料消耗的一个重要原因。•铁合金烘烤技术解决的就是这个问题。铁合金烘烤技术是利用转炉回收的煤气通过烘烤炉燃烧，释放出高热能的烟气，从而对料仓中铁合金进行高温烘烤，一般烘烤温度在200℃~500℃。这样将会把铁合金中的水分蒸发出来，避免了带入钢水中，增加氢渤海工程指挥部炼钢系统培训教材18•【H】含量。另外铁合金经过烘烤后加入钢水罐中，将降低对钢水的吸热，减少温差，对控制炉后钢水温度的稳定性，也有一定的作用。•2、铁水脱硫复合喷吹法•目前铁水预处理脱硫技术从混合方式上来说有两种较为成熟的技术：搅拌法和喷吹法。从脱硫试剂的种类上区分，主要是钙系脱硫剂和镁系脱硫剂。•渤海炼钢厂的铁水预处理脱硫系统采用的钙系喷吹法，主要是石灰与颗粒镁混合后喷入铁水中。之所以没有选择单吹颗粒镁法或搅拌法，主要是考虑到以下几个方面：•（见下页图表）渤海工程指挥部炼钢系统培训教材19序号项目名称搅拌法（KR）喷吹法1脱硫剂CaO+CaF2CaO+MgMg2脱硫效率高、稳定低温铁水高、高温铁水低、效果稳定低温铁水高、高温铁水低、效果稳定3回硫情况不易回硫不易回硫易回硫4铁水温降多较少少5喷溅情况无喷溅较少较少6铁水罐内新增渣量kg/t～12～5.0～1.07新增渣量铁损kg/t多～10较少～7少～68运行成本低较低高9技术成熟性成熟成熟成熟10设备维护量大小较小不同处理方式/不同处理剂的对比表渤海工程指挥部炼钢系统培训教材20•3、钢水二次精炼炉的应用•新建唐山渤海钢铁炼钢厂将采用双精炼法，深度精炼，降低钢水的杂质含量，提高钢水纯净度：•LF精炼炉：LF炉精炼能耗低、易操作，钢水包中直接在线进行钢水的深度脱硫、进一步去除钢水中的杂质含量，是目前被广泛使用的一种精炼手段。另外LF炉还将作为生产调度中的一种事故缓冲手段，一方面避免了粘包，同时也减少了钢水损失。•VOD精炼炉：VOD炉是在LF炉的基础上，根据钢种对钢水内部杂质、各种气体含量以及钢水中合金化程度的要求不同而设置的一种深度精炼的手段。VOD与RH炉相似，采用真空下的精炼，它可以将钢包内的净压力降到67.7Pa，利用在钢水内外的氢气、氧气和氮气分压不同而进行深度去除气体的一种精炼方法，同时对于深度脱硫也有一定的作用。•采用双精炼法，特别适用于生产汽车钢板、弹簧钢和刀具钢、冷镦钢等特殊钢种。•4、连铸机动态二冷水控制•