炼钢工艺设备技术及工程施工要点课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,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1渤海工程指挥部炼钢系统培训,一、炼钢连铸工艺流程,2,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,一、炼钢连铸工艺流程2渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,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,5,6,6.5,8,9,12,13,20,%,(mm),(mm),(mm),(mm),1,碳结钢,Q195,4,3,3.5,10.5,15.00%,Q235,2,优质碳结钢,10-80,5,6,6,4,21,30.00%,3,冷镦钢,ML20MnTiB,3,2,2,7,10.00%,4,低合金钢,20MnSi,1,3,3,7,10.00%,5,合结钢,20CrMoA,3,4,7,10.00%,6,焊条钢,H08A,3,4,7,10.00%,7,弹簧钢,50CrV,1,1,2,3,7,10.00%,8,轴承钢,GCr15,1,1,1.5,3.5,5.00%,合,计,10,25,21,14,70,100.00%,比例,%,14.29%,35.71%,30.00%,20.00%,100,3,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,二、炼钢连铸工艺及设备一高线序,二高线,序号,钢,种,代表钢号,高,线,盘,卷,小计,比例,5.5,6,6.5,8,9,12,13,20,%,(mm),(mm),(mm),(mm),1,碳结钢,Q195,4,8,8,10,30,50.00%,Q235,2,优质碳结钢,10-65,2,4,3,3,12,20.00%,3,冷镦钢,ML25,2,2,2,6,10.00%,4,低合金钢,20MnSi,2,2,2,6,10.00%,5,焊条钢,H08A,2,4,6,10.00%,合,计,10,20,15,15,60,100.00%,比例,%,16.67%,33.33%,25.00%,25.00%,100.00%,4,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,二高线序号钢 种代表钢号高 线 盘 卷小计比例5.56,三 棒 材,产品,钢种,代表钢号,各规格产品年产量,合计,比例,1214,1625,2840,带肋钢筋,低合金钢,HRB500,1,3,2,6,6.00%,HRB400,2,32,10,44,44.00%,HRB335,2,15,8,25,25.00%,小计,5,50,20,75,75.00%,产品,钢种,代表钢号,各规格产品年产量,合计,比例,1214,1625,2860,圆钢,碳素结构钢,Q235,-,4,5,9,9.00%,优质碳素钢,25#,、,45#,-,5,5,10,10.00%,合金结构钢,40Cr,-,1,1,2,2.00%,弹簧钢,60Si,2,Mn,-,1,1,2,2.00%,冷墩钢,ML20,-,1,1,2,2.00%,小计,-,12,13,25,25.00%,合计,5,62,33,100,1,比例,5.00%,62.00%,33.00%,100.00%,1.00%,5,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,三 棒 材产品钢种代表钢号各规格产品年产量合计比例12,四优质带钢,6,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,四优质带钢6渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,2、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%)。,7,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,2、钢种的分类 目前在用钢主要分为两种：碳钢和合,3、炼钢系统平面布置图,炼钢区域平面布置图,8,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,3、炼钢系统平面布置图8渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,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2030，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23min。,9,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,4、炼钢系统采用的先进工艺及主要设备9渤海工程指挥部炼钢系统,（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/Nm，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。,10,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,（3）环保优势10渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,（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。,11,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,（3）耗电方面，干法除尘的吨钢耗电为3KWh，湿法除尘的耗电,车间外干法除尘照片,12,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,车间外干法除尘照片12渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,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23min。,（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。,13,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,3）转炉付枪自动化操作13渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,（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。,14,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,（5）提高了铝铁和锰铁的收得率。由于转炉补吹现象控制的,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,15,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,循环经济技术部分15渤海工程指挥部炼钢系,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21.823.8t/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。,16,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,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,3、转炉回收再利用,转炉炼钢产生的煤气80Nm/吨钢。煤气将经过干式除尘器后将内含灰尘量降到1015mg/Nm，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,17,渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,3、转炉回收再利用17渤海工程指挥部炼钢系统培训教材,【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。