AOD设备简介.ppt

AOD设备简介 一 概述 AOD工艺操作的核心是降碳保铬 提高金属收得率 降低生产成本 为满足AOD工艺操作要求 达到不锈钢精炼的各项冶金目标 AOD在设备配置及工艺设计等方面均具其特点 1 配置连续测温装置监测熔池温度 并通过炉口钢渣混冲出钢 提高合金收得率 2 配置容量大 数量多的合金及散状料系统进行合金化和造渣脱硫操作 3 优化供配气系统以降低氩气消耗 4 配置氧枪系统缩短冶炼周期 改善与前后工序的匹配关系 5 配置炉衬维护系统 提高炉衬寿命 降低耐火材料消耗 6 配置炉壳快速更换系统缩短更换炉壳时间 提高作业率 配置烟气净化系统实现能源回收及环境保护 二 主要设备 AOD主要设备由炉体设备 供配气系统 铁合金及副原料加料系统 烟气净化系统组成 1 炉体设备 AOD炉体设备主要由炉壳 悬挂机构 托圈 倾动装置等组成 1 炉壳结构特点 炉容比与同容量的碳钢转炉相比较小 仅为0 58 0 65m3 t 而碳钢转炉的炉容比大于0 9m3 t 无出钢口 直接从炉口钢渣混冲出钢 有利于脱硫和合金的还原 为了便于出钢 保护炉口处钢板 在出钢一侧设计有 凹 字形的出钢槽 出钢槽内捣打有耐火材料 炉壳下部一侧安装有侧吹风枪 风枪采用双层套管式 内管通氧气或氧气与氮气 氩气的混合气体 外层套管通人冷却气体氮气或氩气 其套管用胶粘在带有孔的耐火砖中 端部固定在炉壳上 炉衬分为永久层 工作层 综合考虑炉衬寿命 经济性等各方面因素 大多采用镁钙砖 在实际冶炼中 一方面气体在回流过程中碰到风口区耐材 溶液冲刷严重 另一方面此区域处于碳氧反应的核心部位 温度很高 耐材损耗严重 所以在设计中加厚了风口区耐材 以提高炉龄 AOD采用活炉座型式 炉壳上带有吊耳 以便炉壳的吊运和更换 2 AOD炉衬维护 AOD与碳钢转炉不同 强烈的气体搅拌带动溶液冲刷炉衬 较高的熔池温度与骤冷骤热的温度变化 再加之高温下碱度变化较大都加速耐火材料的浸蚀 导致炉衬寿命低 一般炉龄在100炉左右 而碳钢转炉能达到10000多炉 而1个炉壳的修砌周期约4一5天 故每座AOD一般设置3个炉壳用于周转 一个在线 一个修砌 一个烘烤 其炉衬寿命的高低和炉壳更换时间的长短 直接影响到不锈钢生产线的生产节奏 因此AOD炉衬的维护对于不锈钢的生产是一项很重要的工作 AOD炉衬的维护包括在线烘烤和离线修砌干燥烘烤 在线烘烤设计为卧式 用于生产间隙炉衬保温 防止炉衬骤冷骤热 提高炉衬寿命 离线修砌区设置拆炉站和修砌干燥烘烤区 主要用于一个炉役结束后 离线拆 砌 烘炉壳 烘烤机设计为立式 换炉流程 拆除风枪连接管 摆动螺栓 由天车将炉壳吊运至修砌区 冷却 拆除炉帽 将下部炉壳吊运至拆炉站拆除废砖 修砌 安装炉帽 干燥 预热 准备待用 由天车吊运至工作位 连接摆动螺栓 风枪管线 为满足更换炉壳的需要 设计了炉壳运输车 并且炉前操作平台设计为活动平台 3 托圈及悬挂机构 由于AOD采用活炉座 比较成熟的托圈结构形式有 U 型托圈或 O 型托圈开出式 U 托圈上带有耳轴 放置在两侧轴承内 其中驱动侧的轴承是固定的 另一侧的轴承则可随托圈膨胀而横向滑动 保护制受热卡死 依靠六个摆动螺栓 把炉壳固定在托圈上 4 倾动装置 倾动装置为全悬挂式 由电机带动一级减速及二级减速机 最后通过耳轴实现对转炉的倾动 AOD炉在侧吹过程中 炉内钢水激烈翻腾 并引起炉体晃动 为防止炉体晃动是对倾动装置的影响 设计了大齿轮锁定装置和倾动力矩平衡装置 2 供配气系统 近年来 由于顶枪的引入和底吹供配气系统和制度的不断完善 使AOD氩气消耗明显降低 进一步奠定其在不锈钢生产领域的主导地位 AOD供配气系统 在氧气 氢气 氮气总管上均设置有快速切断阀 流量调节阀和止回阀 根据钢种对氮的要求 冶炼过程中溶液温度和碳的要求 控制顶枪氧气流量及供氧时间 同时精确控制风枪氧气流量及供氧时间 氧气与氩气的比例 从而节省昂贵的氩气 准确控制熔池温度 降低一氧化碳分压避免铬的氧化 另外 在每个风枪的支路上均设有流量控制和调节以及压力检测 保证每个风枪具有足够的冷却气体量 提高风枪寿命 降低耐火材料消耗和操作成本 3 加料系统 AOD冶炼过程中加入的合金和造渣剂数量较大 种类较多 需设置多个高位料仓 一般设置16一24个高位料仓 邢钢设计24个 主要存储石灰 白云石 氟化钙 冷却废钢 硅铁 高碳铬 低碳铬 纯镍 镍铁 金属锰 低碳锰 钼铁等 每个料仓下部都安装振动给料机 把料振动到相对应的称量斗内 在通过皮带机运送到汇总料仓内 加料系统主视图 高位料仓俯视图 4 烟气净化系统配置 AOD的烟气净化系统包括 汽化冷却系统 除尘系统 烟道系统 1 汽化冷却系统 AOD汽化冷却系统主要作用是降低烟气温度 回收高温烟气中余热 2 除尘系统 AOD炉的冶炼周期 65min 较碳钢转炉的冶炼周期 30min 要长一倍以上 且其脱碳速度只有0 12 0 16 min CO产量很少 煤气回收的经济价值很低 而如果采用燃烧法的话 则蒸汽回收量将增加10 22t 炉 从而解决了蒸汽缺口状况 为此 AOD转炉烟气除尘采用燃烧法的布袋除尘系统 布袋除尘系统避免了湿法除尘时形成的Cr6 减少了环境的污染 为了有效控制AOD作业过程中产生的大量烟尘 同时设计有一次除尘 门形