1. 炼钢设备有哪些
炼钢设备主要有:
1.感应电炉(中频电炉,工频电炉),图片见:http://www.nb-shenguang.com/cn/proctsd.php?pid=36
2.转炉,图片见:http://image..com/i?ct=503316480&z=0&tn=imagedetail&word=%D7%AA%C2%AF&in=11393&cl=2&cm=1&sc=0&lm=-1&pn=4&rn=1&di=1171148360&ln=1862
3.电弧炉,图片见:http://image..com/i?ct=503316480&z=0&tn=imagedetail&word=%B5%E7%BB%A1%C2%AF&in=27611&cl=2&cm=1&sc=0&lm=-1&pn=2&rn=1&di=1152556892&ln=673
2. 炼钢的主要设备有三种:
炼钢的主要设备有三种:转炉、电炉、平炉。14、常与温度有关的三个反应条件是点燃、加热、高温。
3. 转炉设备操作说明有哪些
一、开炉前的检查及准备工作: 1、氧枪系统的检查: (1)转炉吹炼前,氧枪横移小车移动应灵活可靠,且定位精确,电动锁紧缸是否灵活可靠。 (2)氧枪升降应灵活自如,氧枪升降吹氧点、变速点、最低点等枪位指示准确且控制应灵活,氧枪标尺读数及指示应清晰,氧枪升降速度快慢速切换应灵敏可靠。 (3)检查氧枪管路系统的各阀门,开启及关闭是否灵活自如,尤其是流量调节阀和快速切断阀是否灵敏可靠。 (4)检查氧枪管路系统,开启电动阀门供水供气检查,检查氧气、氮气、冷却水压力、流量及温度是否正常,要求不得存在滴水、漏水、漏气现象存在。 (5)确认氧枪事故紧急提枪装置是否灵敏可靠,且已处于待用状态。 (6)检查氧枪钢丝绳张力传感器是否灵敏可靠,显示是否正常,如果显示较大,应及时通知值班电钳及时调整。 (7)检查氧枪升降、横移各联锁控制是否可靠,检查氧枪与一次风机快慢速联锁是否可靠,是否正常。 (8)降枪检查氧枪中心线与氮封座中心是否对中,如果偏差很大,立即找维修人员重新调整氧枪;检查氮封塞与氮封座接触部位间隙变形是否过大,检查氮封座与平台之间密封是否良好,如变形严重将会导致大量黄烟冒出,应立即处理。 (9)检查氧枪氮封氮气管路是否畅通,确保氮封氮气压力、流量正常。 (10)氧枪通水检查是否漏水,如漏水应立即找维修人员处理;检查氧枪挂渣情况,如果挂渣严重,应及时进行清理。 2、炉体倾动及润滑、水冷系统的检查: (1)应确认炉衬砌筑符合砌炉要求;炉底与炉身接缝紧密,无E型或V型缝隙;熔池尺寸测量完毕并且合格。 (2)检查炉底与炉身连接销子是否均匀打紧,是否齐全;检查转炉裙板掉落情况,视情况决定是否需要安装裙板;检查炉体支撑装置,是否有炉体摆动或晃动现象;检查炉体支撑限位装置,是否有开焊或掉落情况,发现问题及时通知车间进行处理。 (3)检查悬挂减速机各部连接是否可靠;检查四个制动器闸瓦间距是否均匀一致,制动是否一至可靠;检查扭力杆装置润滑是否良好,动作是否灵活;检查驱动轴承、游动轴承装置密封是否良好;检查游动轴承装置铰接部位有无偏斜或摆动。检查四台倾炉电机是否良好,是否能够同时使用,如果一台损坏,可解除四台联锁用三台电机倾炉,如果两台或两台以上,应待电机检修完后方能倾炉操作。 (4)检查转炉润滑油路系统,油站设备应完好,供油润滑系统应不滴不漏,检查油泵工作及指示是否正常, 润滑油是否良好,油路是否畅通,各种安全报警装置是否齐全可靠,各润滑油点润滑是否良好。 (5)检查水冷件炉口、炉帽、托圈等水冷件,管件不得渗漏,检查进出水管路是否畅通。检查水冷件进出水流量、压力、温度是否正常。 (6)确认炉体、氧枪、活动烟罩、煤气回收诸系统间联锁正常、可靠。 3、除尘系统和汽化冷却系统: 转炉吹炼前,应确认以下情况后方可进行吹炼: 除尘系统已正常供水;炉口微差压计能正常调节二文开口度;风机已低速运行;三通阀开闭灵活;循环水循环运行正常,一文、二文喷水雾化良好,温度,流量,压力显示正常,汽包供水到中位, 安全阀及其它各阀能正常使用;所有管路不漏水;温度、压力表处于正常状态。炉前还应确认烟道、烟罩是否漏水,漏水是否严重,是否影响转炉冶炼,如果影响,待处理完毕后方能进行冶炼。 转炉吹炼以前,必须经汽化班组及一次风机房及二次除尘值班人员确认以上系统设备运行正常后,方能进行吹氧冶炼操作。
4. 请问宝钢的炼钢设备有哪些有多少
你们说的都不对宝钢里的设备是没有数量的我在宝钢的时候看到他那厂子大的无法比喻!实内在是太大了每个车间容都有数不清的设备,但我知道他们的设备老多都是日本的。比如他们的辊子大多都是日本还有很多的设备。他那车间大多都是分三段的分别是入口、中央段、出口大多都是在这样的。上海宝钢是国营企业。
5. 转炉的器具
转炉炉体由炉壳和炉衬组成。炉壳由钢板焊成,而炉衬由工作层、永久层和充填层三部分组成。工作层直接与炉内液体金属、炉渣和炉气接触,易受浸蚀,国内通常用沥青镁砖砌筑。永久层紧贴炉壳,用以保护炉壳钢板,修炉时永久层可不拆除。在永久层和工作层之间设充填层,由焦油镁砂或焦油白云石组成,其作用是减轻工作层热膨胀对炉壳的压力,并便于拆炉。
1.炉帽
为了减少吹炼时的喷溅和热量损失以及炉气的排出,故炉帽的形状皆做成截圆锥形或球缺截圆锥形,其炉口均为正炉口,用来加料,插入吹氧管,排出炉气和倒渣。由于炉帽处于高温炉气区,直接受喷溅物烧损,并受烟罩辐射热的作用,其温度经常高达300*400+,在高温的作用下,炉帽和炉口极易产生变形。为了保护炉口,目前普遍采用通入循环水强制冷却的水冷炉口,这样既可减少炉口变形又便于炉口结渣的清除。为防止发生事故,水冷部分应加强维护。
水冷炉口有水箱式和埋管式两种结构。水箱式水冷炉口见图4-1-3,它采用钢板焊接结构,其水箱内焊有若干隔水板,使冷却水在水箱内形成一个回路,同时也起加强筋的作用。这种结构冷却强度较大,制造容易,但是由于焊口易开裂,因此安全性较差。
埋管式水冷炉口如图4-1-4所示,它是把通冷却水用的蛇形钢管埋铸于铸铁中,这种结构冷却强度不如水箱式,但安全性和寿命均比水箱式高。
水冷炉口可用楔与炉帽联结,但由于炉渣的粘结,往往在更换损坏了的炉口时不得不用火焰切割。因此,我国在中小型转炉较多采用卡板焊接的方法将炉口固接在炉帽上。
2.炉身
炉身是整个炉子承载部分,皆采用圆柱型。出钢口通常设置在炉帽和炉身耐火炉衬的交界处。其位置、角度和长度的设计,应考虑出钢过程中炉内钢水液面;炉口和盛钢桶间的相互位置及其移动关系;堵出钢口方便否;能否保证炉内钢水全部倒完;出钢时钢流对盛钢桶内的铁合金应有一定的冲击搅拌能力等。在生产过程中,由于出钢口烧损较严重,为便于修砌、维修和更换,出钢口可设计短些。
3.炉底
炉底有截锥型和球型两种。截锥型炉底制造和砌砖都较为简便,但其强度不如球型底好,故只适用于中小型转炉。球型炉底的优缺点与截锥型相反,故为大型转炉采用。
炉帽、炉身和炉底三段的联结有三种方式:死炉帽活炉底、活炉帽死炉底和整体炉壳。三种联结的型式与修炉方式有关,死炉底和整体炉壳都采取上修,而活炉底的则采取下修。 早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。侧吹转炉容量一般较小,从炉墙侧面吹入空气。炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体,通过托圈、耳轴架置于支座轴承上,操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动(见图空气底吹转炉示意图)。
50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形,随着技术改进,发展成顶吹喷氧枪供氧,因而得名氧气顶吹转炉,即L-D转炉(见氧气顶吹转炉炼钢);用带吹冷却剂的炉底喷嘴的,称为氧气底吹转炉(见氧气底吹转炉炼钢)。在应用氧气炼钢的初期还使用过卡尔多转炉和罗托转炉,通过炉体回转改善炉内反应,但由于设备复杂,炉衬寿命短未能获得推广。 转炉钢包喷溅
一、喷溅机理
转炉使用的氧化剂主要是氧气,纯度>99%。使用压力为6~12kgf/cm2通过吹氧来降低钢水中的碳含量。并氧化其它元素。碳氧反应的方程式为:
[C]+[O]={CO}↑+Q
反应生成CO,并放出大量的热。本炉冶炼终点含C0.10%。剔除锰铁及碳化硅进入钢中的碳,冶炼终点碳低于0.05%。说明本炉钢是过氧化钢,根据钢中碳与氧的乘积为一常数
[C][O]=m
这一原理,说明本次钢中含有大量的[O],钢中氧与投入包底的碳化硅突然反应,产生大量的CO气体,将钢水、钢渣喷出。同时,由于钢水过氧化,钢中氧含量高,钢中氧的溶解度随着温度的降低而下降,随着温度的下降钢中的氧大量析出,产生大量的气体,也是造成大喷的主要原因。
二、预防对策
1、钢水过氧化是产生喷溅的主要原因。因此,如何避免钢水过氧化是预防钢水大喷的根本措施。
2、 炉前在冶炼操作时,应采取的措施是增大供氧强度,采用多孔喷头,低枪位操作,这样可以降低渣中FeO含量从而降低钢中氧含量,提高一次拉碳命中率,应尽量减少补吹。加入合金脱氧时,应按照先弱后强的顺序,先加入硅铁,然后加入锰铁,以保证良好的脱氧效果。
3、保证拉碳准确,避免过低量的碳,然后补加碳粉或SiC来增碳,从而降低钢中的氧含量。
4、加入碳粉或碳化硅时,不要将碳粉或碳化硅一次性加入包底,以防被钢包底部渣子裹住,钢水翻入后,不能及时反应,待到温度达到碳氧反应条件后,急剧反应,另外,在钢包水中不能自动开浇,用氧气烧眼引流时,大量的氧气进入钢包中,打破钢包内原有的平衡,钢包内原有存在的大量气体,在外界因素的导致下,突然反应而导致大喷。
5、钢包要洁净,以防钢水注入钢包前期温度过底,碳粉或碳化硅与钢中氧不反应,待温度升高后,突然反应造成大喷。
6、炉前要加强吹氩搅拌,通过吹氩,来均匀钢水成份、温度,确保气体和夹杂物上浮,保证吹氩时间大于3min,吹氩压力保证钢包内钢水微微浮起为最佳,钢水翻花太大,钢包内钢水渣层被破坏,钢水吸气,使钢水二次氧化,钢水不翻花,吹氩搅拌效果不好,达不到去气去夹杂的效果。
7、加强终脱氧力度,凡终点碳低于0.05%个时,应加大硅铝钡量用,将硅铝钡用量提高到0.5~1kg/t。
8、连铸浇铸前必须将包盖扣好,钢包沿要清理好,以防止包盖不严,钢水、钢渣从缝隙中喷出,并在适当增加大包包盖的宽度。
9、防止钢包喷溅的关键是炉前避免出过氧化钢。因此,规范炉前冶炼操作是杜绝过氧化钢出现的主要措施。
10、顶吹转炉吹炼低碳钢种,可以直接一次拉碳,但为了一次有效地去除磷、硫,并使终点温度达到钢种要求,在吹炼低碳钢时,都要采用高拉调温一次补吹的工艺操作。
11、第一次拉碳时,钢中含碳量最好控制在0.16%~0.20%的范围内,倒炉测温、取样,根据炉温确定冷却剂加入数量,根据含碳量确定补吹时间。
12、 第一次拉碳时的炉渣碱度为3.4~3.6。
13、注意控制好炉渣,早化渣、化好渣,全程化透。通过调节枪位促进化渣。
14、第一次倒炉时要尽量多倒渣,可以加入石灰和白云石调温,如果加入调温剂的数量较多,可以在开始氧化时分批加入。 负能、煤气回收
1、转炉炼钢工序能耗实现负值——负能炼钢
在转炉内,把铁水炼成钢的过程,主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合金化等高温物理化学反应过程,其工艺操作是控制供氧、造渣、温度及加入合金料等,以获得所要求的钢液并浇铸成钢锭或连铸坯。氧气顶吹转炉炼钢法的特点之一是不需要外来热源,根据物料和热平衡计算:以铁水的物理热和化学热为主要热收入,抵消金属和炉渣的含热量以及各项热损失外,还有剩余热量。因此常将废钢、铁矿石和石灰石等作为冷却剂加入炉内以平衡热量防止炉温过高。
1.1炼钢过程的能量消耗
炼钢过程需要有足够的能量输入才能完成,通常要消耗电力、氧气、燃气、惰性气体、压缩空气以及水、蒸汽等。以宝钢一期工程为例,详见表1。
1.2炼钢过程能量的释放
在吹炼过程中,碳氧反应是冶炼过程始终存在的一个重要反应,反应的生成物主要是C0气体(浓度约为85%~90%),但也有少量碳与氧直接作用生成CO2,其化学反应式为
2C+O2→2CO↑
2C+2O2→2CO2↑
2CO+O2→2CO2↑
在冶炼过程中炉内处于高温,碳氧反应形成的CO气体也称转炉煤气,温度约在1600℃。此时高温转炉煤气的能量约为1GJ/t,其中煤气显热能约占1/5,其余4/5为潜能(燃烧时转化为热能,不燃烧时为化学能),这就是转炉冶炼过程中释放出的主要能量。因此,转炉煤气回收利用是炼钢节能降耗的重要途径。
1.3炼钢工序能耗实现负值分析
炼钢工序能耗是按生产出每吨合格产品(钢锭或连铸坯)所用的各种能量之和扣除相应回收的能量(标煤)进行计算的。
消耗能量>回收能量时,耗能为正值
消耗能量-回收能量=0时(称“零”能炼钢)
消耗能量<回收能量时,耗能为负值(称“负”能炼钢)
1.4实现负能炼钢是可能的
转炉炼钢过程中释放出的能量是以高温煤气为载体,若以热能加以度量分析,具体表现为潜热占83.6%,显热占16.4%,详见图3。显然,煤气所拥有的能量占总热量中的绝大部分。从图2中也可看出回收煤气对降低炼钢工序能耗所起的作用。因此,要做到负能炼钢必须回收煤气,而且应尽可能提高回收煤气的数量和质量。
1.5实现转炉负能炼钢必须回收煤气
1.6实现负能炼钢的主要技术途径
(1)采用新技术系统集成,提高煤气回收的质量与数量;
(2)采用交流变频调速新技术,降低炼钢工序大功率电机的电力消耗;
(3)改进炼钢(包括连铸等)操作水平,降低物料、燃料消耗;
(4)提高管理水平及人员素质,保证安全、正常、稳定生产。
2、转炉煤气回收技术
2.1转炉煤气净化回收主要代表流程
中国于1966年在上钢一厂30t转炉上首先实现了煤气回收,是湿法流程,简称OG法,主要采用两级文丘里型煤气除尘器,贮气为湿式煤气柜,至今中国已回收煤气的企业均为湿法流程(图4)。此流程基建技资较低,操作运行简单、安全,但运行费用相对较高,要附设除尘污水处理设施。
另一种干法流程,简称LT法(图5),为宝钢三期250t转炉引进奥钢联技术建设的煤气回收装置。转炉煤气净化采用干式静电除尘器,贮气为干式煤气柜。此流程基本建设投资较高,运行费用较低,操作较为复杂,没有污水处理设施,将与宝钢250t转炉同时投产。
2.2中国转炉煤气回收技术水平与国外先进水平的比较
①线性矩形可调喉口文丘里除尘器;
②可调喉口液压伺服装置;
③炉口微差压自动调节系统;
④快速三通切换阀;
⑤大管径文丘里型煤气流量计;
⑥煤气回收自动控制装置;
⑦煤气成分自动分析装置。
2.3回收煤气的节能潜力巨大
自1966年中国开始回收转炉煤气以来,经历了30年,到1996年已有20个企业回收了煤气(表4),占应回收煤气企业的51%。全行业转炉煤气回收利用率平均为51%,重点钢铁企业为70%,中小骨干企业仅为6%。如果目前还没有回收煤气的19个企业尽快增添回收设施,采用新技术装备,初期回收先按中等水平要求,即每吨钢回收65m3,煤气热值为1800×4.18kJ/m3,每年回收的煤气折合标煤可达34万t。已做到低水平回收的17个企业,用新技术进行技术改造,把回收水平提高到较高水平,即每吨钢回收70m3,煤气热值为1950×4.18kJ/m3,则每年多回收的煤气折合标煤可达16万t。上述二者之和,将达到每年回收能量约40万t,上述36个企业转炉炼钢工序能耗(标煤)将平均下降9.2kg/t,节能潜力是巨大的。
转炉负能炼钢是先进炼钢技术的重要标志之一,是炼钢工艺、装备、操作以及管理诸方面先进水平的综合体现,也是节能降耗、降低生产成本、提高企业竞争力的主要技术措施。实现负能炼钢也是一项艰难的科技攻关系统工程,需要将许多先进技术集成、配套,尤其离不开企业现代化的科学管理和生产,必须千方百计提高转炉煤气回收的数量与质量。 转炉烟气净化与回收
1 回收基本原理
1.1 烟气的收集、冷却和净化
转炉烟气离开炉口时温度为1 400~1 500℃,主要采用循环水冷法令其迅速冷却。烟气经过众多毛细管环绕的活动烟罩、上部固定烟罩和汽化冷却烟道后,冷却至800~1 000℃,然后经溢流文氏管(以下简称“一文”)进行饱和冷却降温、除尘,此时温度已降至75℃左右。冷却后的烟气经重力脱水器进入矩形线性可调文氏管(以下简称“二文”),进行精除尘。此时,烟气与喷入二文内的水滴高速碰撞,由于扩散、惯性作用,烟气中的尘粒与水珠结合后凝聚而被除下。二文采用矩形“R-D”线性可调文氏管,通过阀板(米字阀)调节其开度,控制罩内差压。回收时,将罩内烟气压力调节至微正压(一般约为0~20 Pa),以控制空气吸入量(即控制O2的吸入量),减少烟气中CO的燃烧,使回收的煤气浓度增高。
1.2 烟气的抽取、放散及回收
煤气鼓风机是烟气除尘系统的重要设备,依靠它的强大抽吸能力将吹炼产生的大量烟尘抽走。淮钢风机通过液力耦合器调速,其转速根据生产工艺进行调整(淮钢烟气鼓风机高速为2 700 r/min;低速为800 r/min),动力源采用防爆电机。一般情况下,在转炉吹炼期,鼓风机升至高速;非吹炼期,降至低速。在鼓风机的烟气出口处,设有煤气分析仪,录检测到CO含量>40%,O2含量<1.5%时,烟气送入煤气加压站,作为燃料储存,否则引至烟囱放散。
2 主要设备选型与系统基本配置
转炉烟气净化回收自动控制系统,采用西门子SMATIC S7-400作为主站,挂接ET200M远程站,I/O模板选用S7-300系列,主从站间采用PROFIBUS-DP网通信,主干环网选用SIMATICNET。软件平台选用WINDOWS 2000 PROFESSIONAL,PLC编程环境采用Step7 V5.2,上位监控软件采用WIN CC V5.2,网络通信采用Soft Net软件。从运行效果看,硬件系统运行稳定可靠,软件系统刷新速度快,实时更新性好,配合报警与趋势功能,极大地满足了操作人员对于数值监测,设备控制以及数据记录的需要。
3 控制要求的实现
3.1 基本控制流程
在整个烟气净化与回收的过程中,由于烟气温度很高,且属易燃易爆气体,一旦出现泄漏将出现不可估量的后果,所以在控制方式上对自动化要求很高。
3.2 主要控制回路
(1)炉口微差压控制。采用闭环PID调节回路,将炉口微差压的检测值作为过程值,设定值一般在10 Pa左右,利用闭环调节二文阀芯开度。由于炉口微差压调节的好坏,直接影响煤气回收的质量,所以要求将比例调节值P和积分调节值I调节到使输出较为灵敏的数值处。此外,降罩后进行调节,抬罩后将二文阀芯开度设定到50%。
(2)风机转速控制。风机的全程自动调节取决于两点,即兑铁时刻和出钢时刻。当OG系统收到顶吹“兑铁”信号后,负机自动升至高速,吹炼完毕,转炉转至出钢角时,风机自动降为低速。风机高低速的转换,必须平滑,实现斜坡速度上升或下降,否则电流变化过猛,会对电机造成损害,缩短电机寿命。
(3)三通阀组连锁控制。三通阀组是决定煤气回收、放散的核心装置,阀组的控制也是OG系统中比较复杂的环节。在这一环节中,包括对三通阀体的控制,对水封逆止阀以及旁通阀的控制,对N2吹扫B1阀、B2阀、D阀的控制以及对冲洗电磁阀的控制。
4 尚待完善提高的环节
本设计完全满足了炼钢车间对于烟气净化与回收系统的工艺要求,控制系统运行稳定可靠,极大地方便了操作人员对于整个OG系统的监控。但纵观整体设计,存在以下两点不足:
(1)二文喉口处的喷水量直接决定着除尘效果的好坏,因这里总有大量烟尘通过,极易堵塞,厂家在这里设计了氮气捅针。操作工定时操作捅针,对二文喉口喷水处进行清堵处理。但这项上作琐碎易忘,导致堵塞后的除尘效果不好,冒出大量黄烟。在今后的设计中,应将这一过程加入PLC自控系统,以便定期自动完成清堵工作。
(2)自控系统很大程度上依赖于仪表测量到的准确数据。由于本系统处于高温、高粉尘环境中,所以某些位置的仪表易出故障,导致操作工无法正确了解各段设备的情况,不但直接影响除尘效果,更易发生意想不到的危险。所以今后在设计这类工况下的仪表时,务必在选型和安装位置上仔细斟酌,以便能够长期测量到准确的数据。
6. 炼钢厂设备有哪些
转炉,连铸机,钢包,回转台,混铁炉、一次除尘和煤气回收,二次除尘和污泥回收,各种天车等等
7. 转炉炼钢设备名称有
转炉炉体和转炉倾动系统
原材料供应系统
供氧和底吹系统
烟气净化和煤气回收系统
我是学钢铁冶金的,欢迎继续追问。
8. 炼钢的设备都有哪些知道的请告诉我。谢谢!!!
钢铁工业布局
钢铁工业是最重要的基础工业,是其他工业发展的物质基础。有了钢铁,就使得我国国民经济的技术改造成为可能。同时,钢铁工业的发展也有赖于煤炭工业、采掘工业、冶金工业、动力、运输等工业部门的发展。由于钢铁工业与其他工业的关系十分密切,因此许多国家都把发展钢铁工业放在十分重要的地位,并把这种发展与国民经济各部门的发展互相协调起来,保持正常的比例关系。
(一)钢铁工业生产的特点
钢铁工业是一个庞大的物质生产部门。从矿石的开采,依次将矿石熔炼成生铁,将生铁炼成钢,将钢轧制成各种形状规格的钢材,是一个十分复杂的生产过程。在整个生产过程中,可以分为矿山开采(包括采矿、选矿)、炼铁、炼钢、轧钢等四个相对独立的阶段。一个完整的钢铁联合企业,它的生产过程包括若干厂矿,如采矿、选矿、烧结、炼焦、耐火材料、炼铁、炼钢、轧钢等主要生产部门,以及化工(氮肥、三苯等)、电力(热电站、电厂等)与其他(如炉渣制品、水泥等建材生产)一系列工业企业。如武钢就是由15个主体厂矿和30多个辅助生产部门所组成。
钢铁工业需要大量的矿石原料和燃料。铁矿石是钢铁工业的基本原料,地球上含铁化合物有300多种,但具有工业价值的只有五种,即磁铁矿,赤铁矿、铁的氢氧化物(以褐铁矿为主)、菱铁矿和含铁线泥石。铁矿石的储量和品位直接影响利用价值及矿山的服务年限和开采规模。焦炭是钢铁工业的主要原料,石灰石、锰矿石、萤石和耐火材料等是钢铁工业的辅助材料。所以钢铁工业的发展必须伴随着一系列不同类型的矿山开发和建设。
钢铁工业的生产过程是化学、物理的变化过程,对环境污染严重,被列为污染危害最大的三大部门(冶金、化工和轻工)、六大企业(钢铁、炼油、火电、化工、有色金属冶炼和造纸)的首位。环境污染主要反映在气、水、渣三个方面。废气主要是从燃烧系统排出的。污染过程很复杂,污染也是多方面的,有毒成分主要有二氧化硫、一氧化碳、硫化氢、烃、粉尘等。附近居民受二氧化硫的影响易引起慢性呼吸道系统的病症。废水主要有焦化厂的废水,它含有酚、氰化物、氯化物和硫化物等有害物质。废水就地浸透污染地下水;排入江河、湖泊则污染地面水,使生活饮用水和水生生物含有害物质,对人体引起不良后果。所以应积极处理好废水,合理排放,以免污染环境。同时在选厂时应尽量把工厂建在不透水层的地带,减少工厂废水对深层地下水的污染。废渣主要是高炉渣,要有一定的堆放场地,平均每年生产一吨生铁,相应排放出0.6吨的炉渣。目前一般都可利用来制造水泥、渣砖、渣棉或制作肥料。
随着现代科学技术的发展和生产工艺的革新,如采用电炉炼钢、冷轧工艺等,其污染的程度可得到改善。
(二)钢铁工业的建设条件
钢铁工业的建设条件具有以下特点。
用地面积较大:每生产一吨钢铁一般需要2平方米左右的用地,再加上钢铁企业的建设,需要一批为它服务的和被它带动发展起来的工业企业用地,则范围就更大,一般要比钢铁厂本身的用地扩大2~3倍。现代化钢铁联合企业,多采用大型高炉多座联立装置,要求地基承压力高。同时要求厂区面积形状上适合于现代化钢铁工业生产工艺流程的要求,有储备大量原料和半成品的仓库、场地,并保证有继续发展的预留地。
用水量大:一个年产350万吨的钢铁厂需水6米3/秒,其中冷却用水占5米3/秒;如用直放式,平均每炼一吨钢需水100~200立方米,故钢铁工业应有足够水源保证。目前我国的大型钢铁联合企业大都位于几条主要河流的沿岸,其中重要原因之一是考虑了用水和运输条件。在北方缺水地区建厂应考虑循环用水。
用汽量大:生产一吨生铁一般需要0.3~0.4吨/小时的蒸气。为了取得较好的经济效果,最好在厂区附近建立热电站供电、供热,也可建自备锅炉供热。
用电量大:一个年产100万吨规模的钢铁厂,要有3万千瓦的电力设备配套。由于生产过程的连续性,供电要可靠,要求有二个以上的电源或至少用二条线路供电。
运输量大:一个大型的钢铁厂生产一吨钢铁,厂内外平均货运量20吨左右,其中原料运输5.5吨。沉重和大量炽热的货物运输,要求长达上百公里的铁路专用线,因此,铁路专用线的接轨、编组站的设置、铁路构筑物的位置、地势的情况,对钢铁工业的选址以及对工厂总平面的布置都有很大的影响。同时运输出入量极不平衡。一般原材料运入量占总运输量的73~83%,而成品、副产品的运输量只占17~27%,所以必须考虑运输工具的合理利用问题。
协作面广:主要有产品原料的协作,如钢铁厂和焦化厂、重机厂和化工厂之间的协作;副产品和废品回收的协作,如炉渣制造建筑材料,部分可供钢厂利用;辅助工厂的协作,与为钢铁厂服务的工厂建立协作关系;此外,在厂外工程方面如水、电、气、管线、运输方面的协作等。总之,钢铁企业本身是一个有机联系的生产综合体。
职工人数较多:由于大型钢铁联合企业本身是一个十分复杂的生产系统,不仅拥有的生产部门很多,同时职工人数也很多;因此在布局上不仅要满足工业生产的要求,而且要满足城市建设的要求,正确处理工业与城市、工业区与生活区的相互关系,合理组织上下班的人流交通。
(三)钢铁工业的布局特点
我国年产100万吨以上的钢铁联合企业称为大型企业,如鞍钢、武钢、包钢、马钢等;年产10~100万吨的为中型企业;10万吨以下的为小型企业。合理配置钢铁工业,对于均衡合理布局生产力具有重要的战略意义。
随着工业现代化和科学技术的发展,钢铁工业的规模有越来越向大型化方向发展的趋向。如在五十年代末,我国所建的最大高炉容积只有1500立方米,最大的钢铁联合企业建成规模也只有100~300万吨/年。而现在我国拥有的最大高炉容量为2500立方米,最大钢铁企业的规模为600万吨/年。国外六十年代以来新建钢铁联合企业的规模多在600万~1200万吨/年之间,目前世界上最大的钢铁联合企业的规模已达1600万吨/年。一般说来,扩大企业的规模,采用工艺先进的大型设备,有利于提高劳动生产率,节约原材料与燃料动力的单位消耗,降低生产成本,有的甚至还可以减少单位产品的平均投资,这是具有巨大的经济意义的。但同时工业规模的扩大,必将引起同类生产在地理分布上的相对集中。工业企业的规模越大,其分布条件受地理条件的制约性也越大。如建设一个1000万吨/年规模的大型钢铁联合企业,需要开发铁矿石储量二、三十亿吨以上的大矿山,建设1500万吨/年以上的煤矿和发电容量达100万千瓦的大电站,为其供应原料、燃料和动力,需要占地30多平方公里,还必须有很方便的交通运输条件以适应5000万吨/年厂外运输量的需要。按上述要求,象这样庞大的生产综合体,必然会给选择合适的厂址增添不少困难,从而使其分布只能局限于个别地区。所以,大型钢铁联合企业虽然是国家工业体系的骨干与基础,但它们在任何国家和地区都是为数不多的。
钢铁工业基地的位置,如果既接近铁矿产地,又接近燃料基地,这是很理想的配置方案。如我国的本溪、渡口等钢铁基地,就具备了上述的优越条件。但在多数的情况下,原料和燃料却往往不能在空间上结合,这就增加了钢铁工业厂址选择的困难和技术经济比较上的复杂性,使钢铁工业的分布在原料与燃料基地二者之间摆动。十八世纪后半期和十九世纪初,在用焦炭冶炼生铁的最初发展阶段上,由于单位产品的燃料消费量很大,如炼一吨生铁需用5吨煤炼成焦炭的时候,钢铁厂的位置选择在燃料产地较为有利。因为把矿石运到煤那里比把煤运到矿石那里更为经济。十九世纪后半期和二十世纪初,随着冶炼焦比下降,生产一吨生铁所需要消耗的炼焦煤减少到2吨,而目前每炼一吨生铁所需的焦炭则进而减少到0.5~0.8吨,而所需的铁矿石则是2~4吨。同时,钢铁工业对冶金焦用煤的质量要求很严,一个钢铁企业往往要求有多个煤矿提供不同煤种与牌号的煤炭。因而,随着冶炼生铁所消耗的煤和焦炭比例的减少和贫铁矿的开采量的增加,钢铁工业特别是大型钢铁企业,大多数靠铁不靠煤分布了,使钢铁工业明显地出现向铁矿基地分布的趋向,如我国的武钢、包钢等都是如此。因此,钢铁工业的最优布局,应是同时接近煤铁资源,或采取以接近铁资源为主,并能方便地取得炼焦煤的位置上。但是这种情况也不是一概如此,如苏联的库兹巴斯钢铁基地的布局就位于燃料基地。库兹巴斯是苏联东部最大的钢铁工业基地,生铁、钢的年生产能力接近1000万吨,所产的钢轨占全苏1/3,各种钢材供应周围广大地区。就整个钢铁基地而言,直到目前,大部分原料(铁矿石)仍依靠区外,但生铁的成本在全苏各大钢铁厂中是最低的,主要原因是由于库兹巴斯有发展钢铁工业的优越条件,可以就近供应优质炼焦煤和动力。在苏联,长期以来,有一种“钟摆式”的理论指导钢铁工业的布局。五十年代至六十年代,由于工业生产联合化、协作化的发展,选矿和运输技术的进步,出现了一种带倾向性的意见,认为钢铁厂接近燃料产地一般说来更为有利。其根据是:现代大型钢铁工业的生产,不仅需要消耗大量的燃料、电力,而随着钢铁工业中心的建立,很容易吸引机械、化工、电力等工业部门,形成一个较大的工业综合体。而钢铁厂及与其结合在一起的电力、化工、机械等工业的联合,实际上表现为变相的燃料动力工业综合体。根据他们的计算,直接的冶炼过程每生产一吨钢材约需要1.2吨标准燃料,但对整个综合体系来说,每生产一吨钢材则需要消耗2.6吨标准燃料,而铁精矿原料只需1.3~1.4吨。因此,他们提出,即使利用中央区的铁矿,大部分成品再返回中央区,在西西伯利亚建厂(规模为500万吨/年生铁),每年节省费用6000~7000万卢布。西西伯利亚钢铁工业基地正是根据这个原理来建设的。
以上例子,也说明了钢铁工业对于原料(铁矿石)和煤炭资源的依赖性。我国钢铁工业发展的实践也一再证明:发展钢铁工业,首先必须有充足的原料和燃料。必须大力开发矿山资源,使矿石和煤炭资源有足够的保证。例如,我国冀东地区拥有丰富的铁矿石资源,主要矿山多靠近铁路和滦河,交通、水电等建设条件也很好,区内炼焦煤与冶金辅助原料资源也相当丰富。因此,大力开发冀东地区的铁矿资源,对于发展我国的钢铁工业有着重要的意义。
如上所述,大型的钢铁联合企业,是钢铁生产集中化和联合化的反映。这种类型的钢铁工业,对原料、燃料、建设条件、协作关系要求都比较高。现代化的大型联合企业虽然数量不多,但它能带动一批为它服务的工业企业的发展,而且能吸引一大批其它工业在其附近发展。同时往往又以用电、交通条件为发展其他工业的发展创造条件。一个现代化大型钢铁联合企业的布点与建成意味着新的工业中心的形成,具有高度的战略性。因此,必须在全国和大区域范围内统一布局。在布局上除了考虑接近原料和燃料产地外,还要考虑全国和地区之间的生产平衡和国防安全的原则,以充分发挥它在部门或区域经济发展中的骨干作用。
中小型钢铁企业,由于能充分利用地方资源,建设周期短,建厂的技术经济条件比较容易满足,因此,必须因地制宜适当发展,使其与大型钢铁联合企业互相配合、分工协作。
因各地的资源条件、建设条件、消费对象的需要不同,可以建立相对独立的矿山、炼铁厂、炼钢厂、轧钢厂和铁合金厂,为地方经济建设服务,为大工业中心服务,或为矿区附近某些工业服务等。
总之,影响钢铁工业布局的因素是错综复杂的,它不仅受原料、燃料与建设条件的影响,同时也受社会经济和技术条件的制约。众所周知,钢铁工业的布局应该接近原料或燃料产地,这是一条重要的原则。但位于日本沿岸的大型钢铁联合企业,其原料、燃料全靠国外供应,产品亦大量出口。在生产远离原料地和消费地的情况下,日本钢铁产品在国际市场上仍具有竞争能力。之所以如此,除了企业本身采用了先进技术和大型高效设备外,其中方便的海运条件无疑也是一种重要因素。
目前一些国家正在研究采用更新的技术从根本上改变提取金属的方法,如不需要再设置高炉,平炉和其他复杂车间;正在设想从矿石中直接使金属还原,将以粉末状的金属放入电炉再熔炼,或将其直接压制成必需的产品;正在拟议用中子照射加工金属的新方法。一旦冶金工业实现了新工艺,将会对钢铁工业的布局,以及钢铁厂的布置产生深刻的影响。
PS:钢铁工业的生产,需要的原料品种多(如铁矿石、焦炭、石灰石、耐火材料等)、数量大,消耗的燃料和水也较多,产品也都是笨重的钢锭、钢材,所以钢铁工业是一个巨大的复杂的生产系统,影响其布局的因素也很多。从提高生产的经济效益出发,运费因素应是影响钢铁工业布局的主导因素,因而不论是原料还是成品,货运量都是极其庞大的,为了降低运输费用,钢铁工业的布局应接近原料地和消费地,或拥有良好水运条件的地区。参考资料:http://218.63.248.165/RESOURCE/GZ/GZDL/DLBL/DLTS0115/14919_SR.HTM
9. 转炉炼钢车间转炉附属设备有哪些
有水处理,一次二次除尘,冶金上料系统,副枪,能源系统
10. 转炉炼钢备件有哪些
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量而在转炉中完成炼钢过程。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。
氧气顶吹转炉炼钢设备工艺,如图4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,因而所炼钢种和质量就受到一定的限制。[6-7]