120吨复吹转炉炼钢工艺技术方案.docx
- 文档编号:10738269
- 上传时间:2023-05-27
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:20.15KB
120吨复吹转炉炼钢工艺技术方案.docx
《120吨复吹转炉炼钢工艺技术方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《120吨复吹转炉炼钢工艺技术方案.docx(9页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
120吨复吹转炉炼钢工艺技术方案
120吨复吹转炉炼钢工艺技术方案
1.说明
钢铁研究总院工艺所针对120吨转炉提出复吹转炉炼钢工艺技术方案。
2.复吹转炉炼钢工艺
2.1复吹基本条件和特点
2.1.1基本前提条件
(1)工艺设计前提条件
l转炉公称炉容:
120吨;
l转炉最大装入量:
铁水+废钢130吨;
l转炉平均出钢量:
120吨;
l转炉座数:
1座(本工作限定为在一座转炉首先实现复吹工艺);
l每天出钢炉数:
平均30炉/炉座;
l冶炼周期:
23分钟/炉;
l年作业天数:
330天;
l钢水品种以中、低碳钢为主。
(2)原材料
表2-1天铁炼钢厂铁水条件/%
项目
C
Si
Mn
P
S
T/℃
数值
3.5-4.8
0.3-0.7
0.1-0.2
0.02-0.04
0.05-0.09
1290-1310
2.1.2复吹特点
复吹工艺是一种为改善顶吹转炉的搅拌力不足,而从底部吹入氮气和氩气的转炉顶底复合吹炼工艺。
其特征是采用6个钢铁研究总院专利产品-环缝式底吹供气元件。
每个供气元件有独立的气体流量调节、控制系统,并具有空气吹堵系统。
底吹设备紧凑,设备费用低,操作自动化,维护简单。
采用复吹工艺后,熔池搅拌均匀,同时能在较大范围内调节底部供气强度,控制转炉内的搅拌力。
复吹工艺,适合从低碳钢到高碳钢各种钢种的冶炼。
通过采用严格的底吹供气元件维护技术,能够保持底吹供气元件寿命与炉龄同步,达到长寿复吹目的。
2.2底吹基本工艺制度
2.2.1底吹气体种类
氮气:
冶炼前期的主搅拌气源;
氩气:
冶炼后期的高强度搅拌清洁气源;
压缩空气:
底吹供气元件吹堵气源。
2.2.2底吹供气强度设计范围
氮气:
0.03–0.10Nm3/t.min;
氩气:
0.03–0.10Nm3/t.min。
2.2.3120吨复吹转炉基本工艺
初步确定120吨复吹转炉如下底吹供气工艺制度:
在吹炼前期采用氮气作为主搅拌气源,在终点倒炉前5分钟切换为氩气搅拌(可根据时间或 氧步,实现这一功能)。
采用氩气搅拌钢水,为达到降低钢水终点氮含量的目的,吹氩气时间要求大于5分钟。
供气强度选择在0.03-0.12Nm3/t.min的范围内。
当底部供气强度超过0.12Nm3/t.min以后,提高底吹强度对熔池脱氮及均匀化已影响不大。
底部供气模式前期变化不大,后期需根据终点碳含量的变化改变供气强度。
终点碳越低,则底搅拌所需气量越大。
对高、中、低三种碳含量,主工艺设有C、B、A三种供气模式可供选择(底吹供气模式可根据实际需要增加)。
底部供气强度选择见表2-2。
表2-2长寿复吹工艺高、中、低钢的底吹供气强度
供气
模式
终点[C]
含量/%
前期供气强度
/Nm3/t.min
后期供气强度/Nm3/t.min
适于钢种
A
<0.10
0.04
0.08
低碳镇静钢
B
0.10-0.25
0.04
0.06
中碳镇静钢
C
>0.25
0.04
0.04
高、中碳钢
为主工艺自动执行:
要求主系统提供如下信号;
l氧气开、关;
l氮气开、关;
l转炉倾动角。
3.复吹工艺底吹供气气源要求
3.1底吹气源种类
采用长寿复吹冶炼工艺技术,需要有四种气体进入底吹阀门站。
(1)氮气:
冶炼前期的主搅拌气源及非冶炼期间常备工艺气源;
(2)氩气:
冶炼后期搅拌及高强度后搅拌清洁工艺气源;
(3)压缩空气:
采用冶金工厂常用动力气源,做为底吹供气元件出现堵塞现象时的吹堵气源;
(4)仪表气源:
采用工厂通用仪表趋动气源(清洁空气、氮气均可)。
3.2底吹气源纯度、品质要求
底吹各种气源的纯度、品质要求,如表3-1所示:
表3-1底吹各种气源的纯度、品质要求
气体种类
纯度/%
品质
温度
露点
备注
氮气
99.99
干燥无油
常温
常压下低于-40℃
主工艺气体
氩气
99.99
干燥无油
常温
常压下低于-40℃
工艺清洁气体
空气
99.99
干燥无油
常温
常压下低于-40℃
吹堵气体
仪表气源
空气/氮气
干燥无油
常温
常压下低于-40℃
仪表气源
3.3底吹气源压力、流量要求
(1)各种气源的压力、流量要求
一座120吨复吹转炉底吹供气各种气源的压力、流量要求,如表3-2所示:
表3-2底吹各种气源压力、流量要求
气体
种类
底吹阀室
入口压力
/MPa
事故时允许最低压力/MPa
平均流量
/Nm3/h
高峰流量/Nm3/h
吨钢耗量
/Nm3/t钢
备注
氮气
1.5-2.2
1.0
600
800
1.6
(理论值1.2)
主工艺
气体
氩气
1.5-2.2
1.0
600
800
1.3
(理论值1.0)
工艺清
洁气体
空气
≥0.6
≥0.4
20-50
200
微量
吹堵气体
仪表气源
≥0.6
≥0.4
微量
微量
微量
仪表气源
(2)关于气源的压力、流量要求的说明
1表3-2所示底吹气体平均流量及高峰耗量,均为按一个炉座采用复吹工艺的耗量计算;
2没有考虑多炉复吹炼钢的吹供气的叠加气体耗量;
3如考虑全厂多座转炉全部采用复吹工艺,则用气量应在表3-2的基础上叠加。
4.120吨复吹转炉底吹供气设备
4.1长寿复吹转炉冶炼技术(LCB)设备特点
(1)采用6个环缝式底吹供气元件。
使底吹供气平稳、熔池搅拌更加均匀。
(2)每个供气元件采用单独支路控制,可保持在全炉役内底吹供气满足工艺要求。
(3)采用转炉耳轴旋转接头供气,减少占用空间,更加安全可靠,允许转炉全方位转动。
(4)采用了钢铁研究总院工艺所专利产品环缝式底吹供气元件,更加易于安装、维护。
(5)根据生产工艺及钢种质量的需求,向炉内吹入底吹惰性气体。
各阶段底吹气体流量,则根据不同的终点碳含量而进行调整。
(6)在炼钢的不同工艺阶段,吹入不同种类底吹搅拌气体。
(7)底吹控制实现自动化,降低转炉操作工的负担。
(8)采用可以远和控制的空气吹堵系统;
(9)底吹供气系统原理图详见附图。
4.2底吹供气阀门站
4.2.1底吹供气阀门站位置及要求
4.2.1.1底吹阀门站位置
炼钢厂底吹系统各阀架设于底吹阀站内,底吹阀门站位于炼钢车间转炉耳轴附近,每炉炉座一个底吹阀室。
底吹阀架采用立体式集成结构,底吹气源管线入口位于侧壁,底吹管线出口由下至上,穿过平台与趋动侧耳轴相接。
底吹系统原理见附图。
4.2.1.2底吹阀门站的基本工艺要求
(1)底吹阀室内基本布置
l底吹阀门站内布置了底吹供气的3个基本阀架,要求有氮气、氩气、压缩空气、仪表气源四路气体进入底吹阀室。
同时将有六路底吹管线送至炉前。
l自动化控制系统的PLC机柜设置在底吹阀室内,设置PLC机柜的空间,应采取适当的防尘措施。
(2)阀门室建筑基本工艺要求
l阀门室空间要求为6000x5120x3500mm(长×宽×高);
l室内基础为厚200mm混凝土地面,并可打膨胀螺栓。
如采用钢板地面则要求可以焊接;
l阀门室应进行装修,室内墙体抹灰,刷涂料(无特殊要求)并考虑保温。
满足防尘、防冻、安全要求;
l设计安装2台排风扇,保证阀门室空气对流;
l墙体应采用二四墙。
(3)阀门室照明要求
阀门室照明工艺无特殊要求,但照明强度应能满足在室内无自然采光情况下,进行施工、检及观测仪表的要求。
(4)照明、电源要求
钢厂设计并提供照明电源及小功率220V及380V电源箱,并设计相应标准配电盘。
满足电焊机及小型电动工具使用要求。
(5)仪表气源及通风
本设计采用工作稳定可靠的气动调节阀和气动切断阀,采用氮气或压缩空气作为仪表气源。
采用氮气作为仪表气源时,将有少量的氮气在阀门处泄露,阀门室应相对安装2台排风扇,规定进入阀门室的操作维护人员不得少于2人,且进入前必须先开风机,以保证操作维护人员的安全。
4.2.2底吹供气阀组
4.2.2.1底吹供气阀架基本组成
底吹供气阀组,由以下2个基本阀架组成:
(1)氮、氩切换及;
(2)空气吹堵阀架
(3)支管流量调解阀架。
4.2.2.2底吹各供气阀架的基本功能
(1)氮、氩切换阀架
氮、氩切换阀架将与氩、氮两路气源对接。
氮、氩切换阀架主要由氮、氩稳压、切换段组成,本阀架具有如下功能:
①通过压力传感器,可以完成氮、氩的气源压力检测;
②通过自力式减压阀后,将气源压力稳定在1.4--1.5Mpa;
③通过快速气动切断阀,进行氩、氮切换控制。
一般情况下,只允许氮气或氩气一种气体,供入底吹气体分配段。
④为了保证氮、氩两路底吹气体不相互串气,在每根氮、氩主管道上设有个自的逆止阀。
⑤完成氮、氩减压后的压力、温度检测。
(2)供气支管流量调节阀架,
在此阀架中可完成将氮(氩)向六支底吹支路的分配。
本功能段主要由6支与分配段相联接的底供气支管路组成:
①在每根支管上均安装有流量调节阀、可以根据计算机指令,完成工艺所需要的底吹气量调节。
将底吹流量均匀地分布于每根支管道上。
通过计算机的控制,当一根支管道发生堵塞流量减少时,流量可以分配到其它管道上,而保持底吹气体的总流量不变。
②通过流量计(涡街)检测支管流量;
③通过压力传感器,检测支管供气工作压力;
④通过支路上的旁路系统,可以保证底吹在设备故障情况下不间断供气。
(3)空气吹堵阀架
在炼钢厂120吨转炉底吹供气系统中,设立了空气吹堵阀架,其作用是在底吹供气元件出现堵塞倾向时,可利用空气进行吹堵。
4设有液气分离器,可脱除空气中的部份水分;
5设有气动切断阀,可以快速开、闭空气管路;
6设有气动流量调解阀,可以按工艺要求调节吹堵气量;
7设空气流量及压力检测装置,可在控制室显示吹堵气源的参数;
8空气吹堵阀架可多炉、多底吹供气元件共用,但不可多底吹供气元件同时进行吹堵。
4.2.3防止底吹供气元件堵塞的保障措施
在复吹转炉炼钢过程中任何情况下(事故抢修及停炉除外),底吹气体都必须保证连续吹入炉内。
为达到这一目的,底吹供气系统在设备上,采取了以下措施:
(1)通过自动调节保证底吹供气元件工作压力,使其在任何情况下均不低于下限保障值。
(2)在每根底吹供气支管路上,设置了气源旁路,保证在仪表故障情况下仍有一定的底吹气量。
(3)通过控制仪表的合理选择,在任何断电及电控设备故障的情况下,均不会使调解阀、切断阀完全关闭。
4.3底吹供气输气管线
每个炉座有6底吹供气管线,由底吹阀室顶部进行加料平台,通向炉子的趋动侧耳轴,在炉前水平方向与底吹供气专用旋转接头对接。
4.4底吹旋转接头
在转炉的趋动侧耳轴处,安装有底吹专用旋转接头一个。
旋转接头可以保证在底吹连续供气的情况下,允许转炉做360°旋转。
每个旋转接头有6路供气通路,与在非驱动侧耳轴中心孔的6根金属软管对接。
底吹管路在转炉托圈的外侧耳轴下端穿出,与炉底配管相联。
4.5炉底配管及护板
4.5.1炉底配管
转炉底部有六路DN25钢管与耳轴联接,分别引到底吹供气元件的入口处,通两端球头密封的金属软管与底吹供气元件相接。
4.5.2炉底配管护板
转炉底吹的供气管道在全部检漏吹扫工作完成后,应采用钢板进行良好的密封。
以保证在各种恶劣的情况下,底吹配管及底吹供气元件不受到损坏。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 120 吨复吹 转炉 炼钢 工艺技术 方案