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1、 实 习 报 告实 习 报 告(理工类)课 程 名 称: 自动化专业生产实习 课 程 代 码: 106004609 题 目: 电炉、转炉工艺实习 学 生 姓 名: 学 号: 专业/年级/班: 自动化2221级1班 学 院: 电气与电子信息学院 指 导 教 师: 实 习 地 点:攀钢集团成都钢钒有限公司目 录0.1 实习目标30.2 公司简介31.攀钢集团成都钢铁有限责任公司生产工艺流程41.1 前期准备工作41.2 钢包41.3 中间包61.3.1 中间包的要求61.3.2 中间包衬71.3.3 中间包的类型81.3.4 中间包的烘烤81.4 整体塞棒91.4.1 整体塞棒的作用91.4.2
2、整体塞棒的类型91.4.3 整体塞棒的要求91.5 行车101.5.1 行车运行原理101.5.2 行车的主要工作101.5.3 行车的类型101.6 连铸结晶器101.6.1 连铸结晶器简介101.6.2 连铸结晶器作用111.6.3 连铸结晶器钢水流动控制技术111.7 连铸拉矫机121.8 冷床122.转炉生产工艺132.1转炉炼钢的原理132.2炼钢的原料142.3转炉炼钢的工艺流程142.4转炉炼钢的品种和质量143.电炉生产工艺153.1电炉炼钢的原理153.2炼钢的原料173.3电炉炼钢的工艺流程183.4电炉炼钢的品种和质量184.攀成钢炼钢生产工艺详细流程184.1炼制钢水1
3、84.2连铸机铸造184.3拉矫机拉矫184.4切割钢坯194.5锟道运送194.6移钢机移动钢坯194.7收集钢坯195.存在问题及改进方法206.感想和体会210 前 言0.1实习目标到攀钢集团成都钢铁有限责任公司生产实习是我们电气与电子信息学院自动化专业本科生必修课程之一,通过生产实习,掌握转炉和电炉的具体生产工艺,掌握圆钢和方钢的连铸工艺,掌握在连铸过程中结晶、搬运、冷却等工艺,掌握各种生产设备的工作原理和作用,为学好专业课程打下良好的基础。本次生产实习由宋春华和童俊两位老师带队,电气与电子信息学院自动化专业84人共同参加实习。整个实习共三周,实习地方是攀钢集团成都钢铁有限责任公司。0
4、.2公司简介攀钢集团成都钢铁有限责任公司是由原攀钢集团成都无缝钢管有限责任公司和原成都钢铁厂于2002年5月28日联合重组设立的钢铁联合企业,公司现位于四川省成都市青白江区。公司经营范围包括无缝钢管、棒线材等冶金产品的生产、销售、冶金设备设计、制造和房地产开发、汽车运输等业务。 通过历时五年多的搬迁改造,公司已经建成由国际一流水平的340连轧管机组、159连轧管机组,国内唯一的508周期轧管机组以及650扩管机组等组成的无缝钢管新厂区,同时拥有国内一流水平的棒线材生产线。目前具备年产铁150万吨、钢180万吨、钢材212万吨的生产能力,是国内品种规格齐全、生产规模较大的无缝钢管生产企业和西南地
5、区建筑钢材骨干生产企业之一。 公司主要产品为外径5-720mm、壁厚0.5-120mm的各种碳素、合金无缝钢管,多种规格的建筑用圆钢、热轧带肋钢筋、优钢圆棒材、低碳钢热轧圆盘条等等。产品广泛应用于能源、化工、航空、交通运输、机械制造、建筑及军工等领域,覆盖全国并远销欧美、东南亚等50多个国家和地区。 公司石油用管国内首家获API认证,船管获世界主要船级社认证;高压锅炉管、低中压锅炉管、高压化肥管、石油裂化管、不锈钢管、热轧带肋钢筋分别获国家工业产品生产许可证;热轧带肋钢筋获国家“免检产品”称号和冶金产品实物质量金杯奖。公司高压锅炉用无缝钢管荣获中国名牌产品;精环牌无缝钢管,成钢牌冷、热轧带肋钢
6、筋,焊接用钢、低碳钢热轧圆盘条荣获“四川名牌产品”称号。 公司秉承“制造精品、创造未来”的企业宗旨,坚持“诚信、共赢”的经营理念,认真贯彻落实科学发展观,正着力建设具有世界一流水平的钢管精品基地、具有国内一流水平的棒线材精品基地、攀钢产品深加工基地,力争把企业建设成为钢管优势突出具有国际竞争力的精品攀成钢和谐攀成钢。最后再次感谢攀钢集团成都钢铁有限责任公司为这次生产实习提供了实习基地并给与了大力支持。此外感谢宋春华和童俊老师在这次实习中给与大力指导,帮助我们顺利完成了生产实习。1攀钢集团成都钢铁有限责任公司生产工艺流程1.1前期准备工作 2015年9月8日我们终于到达临时的住宿地点,安顿好一切
7、后,下午集合前往攀成钢,一位非常有经验的师傅给我们讲解关于安全意识和安全技能方面的知识,然后介绍了电炉和转炉炼钢工艺过程。完成讲解相关的安全教育知识后,第二天我们就可以进厂参加生产实习了。1.2钢包钢包是承接钢水、进行连铸的必要设备,如图1.2所示。由于许多钢种需要在钢包内进行精炼处理,包括吹氩调温、合金成分微调、喷粉精炼和真空处理等,钢包内衬的工作条件越来越恶劣,其工作环境是:图1.2 钢包(1)承受的钢水温度比模铸钢包高。(2)钢水在钢包内的停留时间延长。(3)钢包内衬在高温真空下自身挥发和经受钢水的搅动作用。(4)内衬在承接钢水时受到的冲击作用。(5)熔渣对内衬的侵蚀。因此,对钢包耐火材
8、料的要求是:(1)耐高温,能经受高温钢水长时间作用而不熔融软化。(2)耐热冲击,能反复承受钢水的装、出而不开裂剥落。(3)耐熔渣的侵蚀,能承受熔渣和熔渣碱度变化对内衬的侵蚀作用。(4)具有足够的高温机械强度,能承受钢水的搅动和冲刷作用。(5)内衬具有一定的膨胀性,在高温钢水作用下,使内衬之间紧密接触而成为一个整体。钢包耐火材料的选用条件是:(1)钢包的工作条件,如出钢温度、钢水停留时间、浇注钢种、是否进行精炼处理等。(2)钢包耐火材料在钢包中的部位。(3)熔渣的碱度。(4)钢厂的砌钢包、拆钢包、烘烤钢包的工作条件和经济包龄。常用的钢包耐火材料有以下种类: (1)粘土砖粘土砖中Al2O3含量一般
9、在3050之间,价格低廉。主要用于钢包永久层和钢包底。 (2)高铝砖砖中Al2O3含量在5080之间,主要用于钢包的工作层。 (3)蜡石砖该砖特点是Si02含量高,一般在80以上,比粘土砖的抗侵蚀性和整体性好,且不挂渣。常用于钢包壁和包底。 (4)锆英石砖该砖主要用于钢包渣线部位。砖中ZrO2含量一般在6065之间。其特点是耐侵蚀好,但价格较高,一般不常使用。 (5)镁碳砖该砖主要用于钢包渣线部位,特别适用于多炉连浇场合。砖中MgO含量一般在76左右,C含量在1520之间。其特点是对熔渣侵蚀性小,耐侵蚀、耐剥落性好。 (6)铝镁浇注料该浇注料主要用于钢包体,其特点是在钢水作用下,浇注料中的Mg
10、O和Al2O3反应生成铝镁尖晶石,改善了内衬的抗渣性和抗热震性。 (7)铝镁碳砖该砖在铝镁浇注料的基础上发展起来的一个砖种,用于钢包衬,使用寿命长。 (8)不烧砖目前用于钢包的烧成砖的材料,几乎都能制成相对应的不烧砖。其特点是制作工艺相对简单,价格较低。砖本身具有一定的机械强度和耐侵蚀性,还便于施工砌筑。如果钢包本身还用于精炼,则还可以选择MgO-Cr2O3-Al2O3系和MgO-CaO-C系耐火材料,主要有:镁铬砖、镁铬铝砖、白云石砖等。另外还要注意,在浇注沸腾钢时,应尽量避免不要选用含有石墨的砖种和浇注料,否则内衬使用寿命较低。在使用含石墨材料的砖种作钢包衬时,最好在其表面涂抹一层防氧化涂
11、料,防止在烤包时,内衬表面氧化疏松,影响其使用寿命。钢包有吊包形式,双向回转式的,减速箱形式,双蜗轮副传动的,而我们看到的就是吊包式的。钢包整个看起来是圆形的,我们到的时候许多的师傅正在忙着修补铁水包的内壁,他们所用的材料是耐火砖和熔池砖。熔池砖在外层,耐火砖在内层,其材料是三氧化二铁Fe2O3,熔点:1565。熔池砖在外层,材料是氧化镁MgO、氧化铝Al2O3、碳C。 1.3中间包1.3.1中间包的要求中间包是承接、储存和分配钢包钢水的中间容器。目前中间包已逐渐发展成为一种有效的反应器,可以在中间包内完成钢水温度的控制、微量合金元素的精确调整和改善夹杂物的钙处理等,即所谓的中间包冶金。由于中
12、间包的容量和承受的钢水温度均与钢包有较大的差别,所用的耐火材料也有所不同,但不管是哪一种中间包类型,所用的耐火材料都要满足下列要求: (1)要求内衬材料耐钢水和熔渣的侵蚀,使用寿命要足够长。(2)要求内衬材料具有良好的抗热震性,在与钢水接触时不炸裂。 (3)要求内衬材料具有较低的热传导系数和微小的热膨胀性,使中间包衬有一定的保温性和良好的整体性。 (4)要求内衬材料在浇注过程中,对钢水污染性小,以保证钢水质量。(5)要求内衬材料的形状和结构,要便于砌包和拆卸。1.3.2中间包衬中间包衬主要由下列几部分组成的: (1)保温层该层紧挨着中间包钢壳,其材料通常是石棉板、保温砖或轻质浇注料。(2)永久
13、层该层与保温层相接触,其材料一般为粘土砖。(3)工作层与钢水接触的一层,即工作层。该层内衬材料主要有:高铝砖、碱性砖(如镁砖等),硅质绝热板、镁质绝热板、镁橄榄石质绝热板和涂料,如镁质、镁铬质涂料等。目前也有用浇注料作中间包内衬的。(4)座砖镶嵌于中间包底,安装中间包水口用。其材料通常为高铝质。(5)包底中间包底,其材料基本与工作层相当。(6)包盖中间包盖,复盖在中间包上,可起保温和防止钢水飞溅等作用,其材料通常采用粘土砖或浇注料制成。(7)挡渣墙该墙砌于中间包内,可以是单墙的,也可以是双墙的。单墙的或双墙的挡渣墙,顾名思义,其目的就是用来挡渣的,以提高钢水的清洁度。在其上还可以设置钢水过滤器
14、,进一步除去钢水中夹杂物。挡渣墙的材质通常是高铝质,可以用砖砌筑在中间包内,也可以制成预制块,安放在中间包内。1.3.3中间包的类型中间包类型主要有:(1)高温中间包该中间包是为某一特定的冶金过程所设置的,包衬采用镁砖,预热到1500左右。(2)热中间包即目前钢厂常见的一种中间包,采用烧成砖或不烧砖或浇注料作包衬的中间包。在浇注前要预热到8001100。(3)冷中间包采用绝热板作包衬,在浇注前不经预热即可使用。至于选择哪一种中间包型式和哪些材质作包衬为好,这取决于浇注的钢种、冶炼方式、烘烤条件和钢厂本身所具备的能力。1.3.4中间包的烘烤对于中间包的烘烤,总的要求是要在开浇前l2h内,快速烘烤
15、到10001100为好。这样可以节省能源,也便于使用。但往往由于调度或其它原因,烘烤时间太长,造成一些不良的隐患。对于板坯连铸,中间包上已装有铝碳质整体塞棒或整体式铝碳质浸入式水口。如果长时间烘烤,制品强度降低;如果制品表面的防氧化涂层不良的话,制品还会被氧化疏松,不仅使制品强度再下降,而且使用寿命还会降低。已有的经验表明,对于浸入式水口来说,在其壁厚不能再增厚的条件下,要延长其使用寿命,主要看其表面是否被氧化了。铝碳质制品在烘烤过程中,其强度变化规律为:随着烘烤温度的上升,制品强度下降,到500600之间,强度最低;当温度继续上升,制品强度增加,到1300左右恢复到原状,再升高温度,则制品强
16、度又下降。鉴于这个原因,要求快速烘烤达到预定的温度。对于带有熔融石英质浸入式水口的中间包,对水口部分可以不烘烤或低温烘烤,因为石英质水口在高温下长期烘烤,会方石英化,使制品热稳定性下降,甚至会在水口内壁出现裂纹。在浇注过程中可能出现穿孔、断裂现象(当然,还与水口本身质馈有关)。对于小方坯连铸用中间包,大多数使用绝热板作内衬,中间包不烘烤,有的钢厂也至多进行小火烘烤,只能起到干燥作用。在小方坯连铸的中间包上,通常装有36个锆质定径水口。对于这种水口,必须单独充分地进行烘烤,否则在使用中有炸裂的危险。因为锆质制品的热稳定性特别差,预热不良会开裂。1.4整体塞棒1.4.1整体塞棒的作用整体塞棒主要用
17、中间包,起开闭作用,控制塞棒头部至中间包水口的位置来调节进入结晶器的钢水流量,还可以通过整体塞棒的吹氩孔,向中间包水口吹氩,以防止水口堵塞。使用整体塞棒可取得如下一些效果:(1)塞棒事故率降低。(2)减少水口堵塞事故。(3)塞棒吹氩后,铸坯内夹杂物总量大幅度下降,铸坯质量提高。(4)由于事故率下降,连铸机产量相对提高。1.4.2整体塞棒的类型传统的塞棒为组合型,即由袖砖和塞头用钢管串连而成。这种塞棒由于连接缝多及安装原因,钢水和熔渣容易侵蚀到连接缝中,造成断棒或塞头脱落现象,事故率高。所谓整体塞棒,即棒身与塞头直接连接在一起,没有连接缝。就整体塞棒而言。可分为:(1)头部为实心的整体塞棒。(2
18、)头部带有吹氩孔的整体塞棒。(3)头部带有透气塞的整体塞棒。1.4.3整体塞棒的要求目前整体塞棒的材质主要是铝碳质,由于整体塞棒的使用条件与长水口和浸入式不同,塞棒头部受钢水冲刷严重。一般在制品中Al2O3含量较高,一般在60左右,并加有能提高制品抗剥落性能的添加剂。整体塞棒的要求是:(1)耐钢水和熔渣的侵蚀和冲刷。(2)具有良好的抗剥落性,在使用中不掉片不崩裂。(3)具有良好的抗热震性。(4)具有足够的热机械强度,便于安装和使用操作。1.5行车1.5.1行车运行原理 行(hang)车、吊车、天车都是人们对起重机的一个笼统的叫法,行车和现在我们所称的起重机基本一样。 基本有两类:一类为集中驱动
19、,即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮;另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式,大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整,驱动装置常采用万向联轴器。操作人员在行车调度室控制实现相应电机的控制器,在电机的的带动下,行车的主动车轮转动,带动行车整体向前移动,同时在行车的横向有一台电机带动吊钩可以左右移动,用以吊起重物,吊起重物后,通过行车的移动即可将重物搬移。在攀钢集团成都钢铁有限责任公司的炼钢生产车间到处都可以看到巨大行车,准确的说,在生产车间的工作区域均被行车覆盖,任意一个生产地点的原材料搬运
20、均可以用行车执行,方便而又快捷。1.5.2行车的主要工作 在攀钢集团成都钢铁有限责任公司的炼钢生产车间行车的主要工作都和炼钢有关,例如:吊运钢包,吊运大包、中间包,吊运炼钢的原材料,吊运炼钢炉的炉渣,吊运通过连铸后的方钢和圆钢,还有将钢材吊运到车上运走等等。1.5.3行车的类型在攀钢集团成都钢铁有限责任公司的炼钢生产车间行车的主要类型有:10吨、15吨30吨、50吨、大的有180吨。1.6连铸结晶器1.6.1连铸结晶器简介结晶器是连铸机非常重要的部件,是一个强制水冷的无底钢锭模。称之为连铸设备的“心脏”。 通俗的讲连铸结晶器:就是一个钢水制冷成型设备。基本由框架,水箱和铜板(背板与铜板),调整
21、系统(调整装置,减速机等);润滑系统(油管油路),冷却系统和喷淋等设备组成。 连铸结晶器需要和连铸结晶器保护材料(渣)一同使用。 保护材料用途:1.确保连铸工艺顺行;2.改善铸坯表面质量。1.6.2连铸结晶器作用结晶器的作用: (1)使钢液逐渐凝固成所需要规格、形状的坯壳; (2)通过结晶器的振动,使坯壳脱离结晶器壁而不被拉断和漏钢; (3)通过调整结晶器的参数,使铸坯不产生脱方、鼓肚和裂纹等缺陷; (4)保证坯壳均匀稳定的生成。 1.6.3连铸结晶器钢水流动控制技术1、连铸板坯的表面和内部缺陷与结晶器内钢液的流动状态密切相关。伴随着连铸机拉速的提高,结晶器内液面波动加剧,容易产生卷渣,造成铸
22、坯质量恶化。采用结晶器钢水流动控制技术可以改善结晶器内流场形态,抑制出料速度以平稳液面,促进夹杂物上浮。用于板坯结晶器的电磁制动(EMBr)、电磁流动控制(FC结晶器)和多模式电磁搅拌(M-MEMS)是结晶器钢水流动控制技术的典型代表。 2、电磁制动器通过对结晶器施加一个与铸流方向垂直的静态磁场而对流动的钢液进行制动。钢流由于电磁感应而产生感应电压,因此在钢液中产生感应电流,这些电流由于受到静态磁场的作用而产生一个与钢水运动方向相反的制动力。钢液的流速越快,制动力也越大。电磁制动器具有一个单一的、覆盖整个板坯宽度的静态磁场。电磁制动技术可抑制水口射流速度,减缓沿凝固壳向下流动,促进夹杂物和气泡
23、上浮。 3 、FC结晶器含有两个方向相反的制动磁场,第一个位于弯月面区域,另一个位于结晶器的下部,每一个磁场都覆盖了板坯的整个宽度。FC结晶器的磁场的上电磁场减少了结晶器弯月面紊流,可防止保护渣卷入凝固壳和角部横裂;下电磁场可减少钢液向下流速,有利于夹杂物和气泡上浮。 4、利用M-MEMS多模式电磁搅拌器可根据需要以不同的方式搅动结晶器内的钢水,显著减少板坯铸造缺陷。该技术采用4个线性电磁搅拌器,位于结晶器高度方向的中部、浸入式水口两侧,每侧2个线圈并排设置,可用于使浸入式水口流出的钢水制动(EMIS)或加速(EMLA)。第三种工作模式则用于使位于弯月面的钢水转动(EMRS),此项技术可有效控
24、制热传导梯度和坯壳凝固前沿的均匀性,消除某些钢种存在的气孔、针孔和表面夹渣等铸造缺陷。1.7连铸拉矫机随着钢铁企业生产能力和自动化水平的不断提高,国内外先进板坯连铸机普遍采用矢量控制技术,利用PLC和变频器控制各台连铸拉矫电机,以实现拉坯速度和传动参数实时独立调整的目的。拉矫机的作用是拉直钢坯,同时加以运送,通过长期的观察发现攀钢集团成都钢铁有限责任公司生产车间的拉矫机运行稳定,实现了各台电机负荷自动、实时的均匀分布,动态和稳态性能满足现场要求。1.8冷床冷床是冶金轧钢行业对轧制产品(螺纹钢、圆钢、钢管等)有效进行冷却的工作台面。分类:冷床主要有拔齿式冷床、齿条步进式冷床、拨爪式冷床、运载链式
25、冷床、滚盘式冷床等,如图1.7所示:图1.7 冷床组成:冷床由机械传动系统、水冷却系统、冷床工作台面、固定支架等方面组成。 工作原理:将已轧制成型产品通过辊道输送进入冷床,再由齿条步进式拔齿等形式,将排列在冷床上的工件逐步移向冷床顶端,达到了工件的冷却效果。主要用途:该冷床设备主要用于轧后钢板在线缓慢自然冷却。在型材生产线上,冷床对型材还具有预弯曲功能,防止型材在自然冷却过程中因各处质量不等导致出现不规则弯曲。 2.转炉生产工艺2.1转炉炼钢的原理转炉炼钢(converter steelmaking)是以铁水、废钢、铁合金为主要原料,不借助外加能源,靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热
26、量而在转炉中完成炼钢过程,如图2.1。转炉按耐火材料分为酸性和碱性,按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹;按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大,单炉产量高、成本低、投资少,为目前使用最普遍的炼钢设备。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。 图2.1 转炉炼钢2.2炼钢的原料 转炉炼钢的原材料分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水、废钢、铁合金,非金属料包括造渣料、熔剂、冷却剂,气体包括氧气、氮气、氩气、二氧化碳等。非金属料是在转炉炼钢过程 中为了去除磷、硫等杂质,控制好过程温度而加入的材料。主要有造渣料(石灰、白云石),熔剂(萤石、氧
27、化铁皮),冷却剂(铁矿石、石灰石、废钢),增碳剂和燃料(焦炭、石墨籽、煤块、重油)2.3转炉炼钢的工艺流程 氧气顶吹转炉炼钢设备工艺,如图2.2所示。按照配料要求,先把废钢等装入炉内,然后倒入铁水,并加入适量的造渣材料(如生石灰等)。加料后,把氧气喷枪从炉顶插入炉内,吹入氧气(纯度大于99的高压氧气流),使它直接跟高温的铁水发生氧化反应,除去杂质。用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的 影响而使钢质变脆,以及氮气排出时带走热量的缺点。在除去大部分硫、磷后,当钢水的成分和温度都达到要求时,即停止吹炼,提升喷枪,准备出钢。出钢时使炉体倾斜,钢水从出钢口注入钢水包里,同时
28、加入脱氧剂进行脱氧和调节成分。钢水合格后,可以浇成钢的铸件或钢锭,钢锭可以再轧制成各种钢材。 氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气,它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因此,必须加以净化回收,综合利用,以防止污染环境。从回收设备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢;一氧化碳可以作化工原料或燃料;烟气带出的热量可以副产水蒸气。此外,炼钢时,生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥,含磷量较高的炉渣,可加工成磷肥,等等。氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好,以及建厂速度快、投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛,去硫效率差,昂贵的合金元素也易被氧化而损耗,因而所炼钢
29、种和质量就受到一定的限制。2.4转炉炼钢的品种和质量氧气顶吹转炉炼钢钢的品种和质量: 钢中气体和夹杂物是评价钢的冶金质量的主要指标。氧气顶吹转炉炼钢反应速率快,沸腾激烈,所以钢中H、N、O含量较低,H为(35)×10-4,N为(24)×10-3,低碳钢O为006010。夹杂物和脱氧及凝固操作有关。影响顶吹转炉钢含氮量的重要因素是氧气纯度,由表4数据可以看出。所以用于转炉炼钢的氧气应该是99以上的纯氧。 低碳钢是转炉炼钢的主要产品。由于转炉脱碳快,钢中气体含量低,所以钢的塑性和低温塑性好,有良好的深冲性和焊接性能。用转炉钢制造热轧薄板、冷轧薄板、镀锌板、汽车板、冷弯型钢、低碳
30、软钢丝等,都具有良好的性能。 转炉冶炼中、高碳钢虽然有一些困难,但也能保证钢的质量。转炉钢制造的各种结构钢、轴承钢、硬钢丝等都已广泛使用。冶炼高碳钢的困难是拉碳和脱磷。在C>O2时靠经验拉碳很难控制准确,如果有副枪可借副枪控制,没有副枪时需要炉前快速分析,这就耽误了时间。高碳钢终点(FeO)低,脱磷时间短,因此需要采用双渣操作,即在脱碳期开始时放掉初期渣,把前期进入渣中的磷放走,然而双渣操作损失大量热量和渣中的铁,没有特殊必要不宜采用。增碳法是冶炼中、高碳钢的另一种操作法,这时吹炼操作和低碳钢一样,只是在钢包内用增碳剂增碳,使含碳量达到丘冈绅的要求。增碳剂为焦炭,石油焦等。中碳钢的增碳量
31、小,容易完成。高碳钢增碳要很好控制,但轨钢、硬线等用增碳法冶炼可以保证质量合乎要求。 转炉冶炼低合金钢没有特殊困难。冶炼合金钢时,因为合金化需要加入钢包的铁合金数量大。会降低钢水温度,而过分提高出钢温度又使脱磷不利。所以冶炼合金钢应与炉外精炼相结合用钢包炉完成合金化。另外,随着对钢的成分的控制要求不断严格,为减少钢性能的波动,要求成分范围越窄越好。这也需要在钢包精炼时进行合金成分微调的操作。 顶吹转炉冶炼超低碳钢(<0.03C)尚有困难。首先因为在临界含碳量以下,脱碳速率下降,熔池搅拌减弱,加强供氧只能促使铁氧化而不能使碳去除。其次,CO=0.0025,当C=0.01时,O=0.25,已
32、经是0的饱和浓度,也就是说0.01C是脱碳的理论极限。如果要进一步脱碳,必须降低气相的CO分压,这需要采用炉外精炼的方法来完成。3电炉生产工艺3.1电炉炼钢的原理 电炉炼钢是利用三相电弧炉产生电弧,电弧含有巨大的热量融化废钢和其他原材料,再通过一定的方法(加入CaO)除去钢水中的杂质元素和有毒物质,最终得到满足要求的钢水。三相电弧炉供电系统主回路由供电电缆、隔离开关、断路器、电抗器、变压器、短网等设备及其相应控制系统组成。其系统如图3-1所示,电炉炼钢如图3-2所示:图3-2 电炉炼钢3.2炼钢的原料电炉炼钢的铁源原料由废钢铁料、生铁块、热铁水、直接还原铁等组成。直接还原铁(DRI/ HBI)
33、 是电炉冶炼纯净钢最佳的残留元素的稀释剂。直接还原是钢铁工业技术发展的重要方向,气基竖炉和煤基回转窑是成熟的直接还原工业化生产技术。我国直接还铁的生产仍处于起步时期,2008 年产量约60 万t ,占世界总产量不足1.0 %。直接还原铁在我国有广阔的发展前景,国内采用铁矿资源为原料的氧化球团-煤制气-竖炉方式。3.3电炉炼钢的工艺流程 电炉炼钢法主要利用电弧热,在电弧作用区,温度高达4000。冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期,在炉内不仅能造成氧化气氛,还能造成还原气氛,因此脱磷、脱硫的效率很高。以废钢为原料的电炉炼钢,比之高炉转炉法基建投资少,同时由于直接还原的发展,为电炉提供金属化球团
34、代替大部分废钢,因此就大大地推动了电炉炼钢。攀钢集团成都钢铁有限责任公司的炼钢电炉容量是80吨。3.4电炉炼钢的品种和质量攀钢集团成都钢铁有限责任公司的电炉炼钢目前主要用于冶炼优质钢和合金钢。4攀成钢炼钢生产工艺详细流程4.1炼制钢水 攀成钢炼制钢水的方法有两种:转炉炼钢和电炉炼钢。他们的原理大致相同,都是将废铁废钢和炼钢的各种原材料加入炼钢炉中,通过不同的方式(转炉炼钢和电炉炼钢的原理)将废铁废钢融化为钢水,除去其中的杂质和有毒物质后,得到比较纯净的钢水,再转入VD炉和LF炉中精炼得到可以浇注的钢水。4.2连铸机铸造经过炼制的钢水倒入大包中,由火车运送大包到连铸车间,再由行车吊运到连铸机上,
35、安放稳定后,中包移动到合适的位置后与大包的出钢水口对接,使大包中的钢水能顺利的流到中包中。中包的出钢水口与结晶器相连,从中包中流出来的钢水进入结晶器中,结晶器以一定的振动频率振动(拉振公式:振频=拉速x 40 + 90),当结晶器中的钢水积累到一定的高度,结晶器下方的控制阀门打开,结晶器中的钢水被冷却后形成火红的方钢(或圆钢)钢坯。4.3拉矫机拉矫从结晶器中出来的钢坯呈弯曲状,在拉矫机的作用下逐渐被拉直,并且被运送到切割平台上。4.4切割钢坯钢坯到达切割平台后,在上方有一台小车,小车上有一台红外测量仪,当钢坯缓慢向前移动时自动跟踪并测量钢坯的长度(这个长度是在连铸中控室里预先设置好的),在小车
36、上有一个喷头,喷出的是天然气和氧气的混合气体,当红外测量仪测量到需要的尺寸时,天然气和氧气的混合气体在气压泵中同时加压,这时混合气体剧烈燃烧,产生大量的热量,在随着钢坯同步前进额同时逐渐融化钢坯,最终熔断钢坯,完成切割钢坯。4.5锟道运送切割好的钢坯,在锟道内由锟道槽内的圆柱形滚筒不断地转动,最终将钢坯运送到移钢机上。在移动的过程中,连铸中控室的电脑通过PLC自动控制,完成这一功能,而且还通过相关的摄像功能,即时监控钢坯在锟道内的移动。4.6移钢机移动钢坯 方钢:被运送到移钢机上的钢坯,先是移钢机平台上的小型勾爪向上翻,正好勾起钢坯向上托,托起到稍高一层的平台上后翻回原来位置,这时一个巨大的架
37、车缓缓移向方钢,当架车的弯形触手滑过方钢后,架车停下,与此同时下边的一排弯形触手向上翻,托着方钢向上翻转,最后方钢进入并停留在车台的上层,当架车停下来后,下边的弯形触手向下翻转回复到原来位置。之后上边的弯形触手回移被方钢挡住,这样方钢被触手卡住,同时架车回移带动方钢一起移动,到了平台的另一边缘后停止,架车再向另一只方钢的方向移动,最终重复上述过程。 圆钢:被运送到移钢机上的钢坯,先是移钢机平台上的小型勾爪向上翻,正好勾起钢坯向上托,托起到稍高一层的平台上后翻回原来位置,这时一个巨大的架车缓缓移向圆钢,当架车从圆钢上方已过去后,架车停下,向下方移动,再向回移动,最后勾住圆钢,带动圆钢移向台车的上层,到了平台的另一边缘后停止,架车再向另一只圆钢的方向移动,最终重复上述过程。4.7收集钢坯方钢:当平台上的方钢有三只时,开行车的师傅开来行车,放下一个巨大的机械手臂,机械手臂的两端是有两个巨大的钳状勾爪,当行车吊着机械手臂到了方钢的正上方时,停下行车,缓慢放下机械手臂,经过一番精准的操作后,两个巨大的钳状勾爪抓住三只方钢
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