冶金工程实习报告

时间:2024.4.20

实习报告

实习单位:安阳钢铁集团有限责任公司

实习性质:      生产实习          

实习时间:7月1日至7月19日     

学    院:  冶金与生态工程学院    

专业班级:    冶金1007班         

姓    名:     宋阳              

学    号:41021203               

     指导教师:左海滨、王安仁、张炯明、成国光

目录

实习报告........................................................................................................................ 1

1.前言............................................................................................................................. 3

1.1实习背景.................................................................................................................... 3

1.1.1实习目的................................................................................................................. 3

1.1.2实习要求................................................................................................................. 3

1.1.3实习场所................................................................................................................. 4

1.1.4实习起止时间......................................................................................................... 4

1.2实习环境.................................................................................................................... 4

2.实习内容..................................................................................................................... 5

2.1实习过程.................................................................................................................... 5

2.2实习内容.................................................................................................................. 13

2.2.1焦化....................................................................................................................... 13

2.2.2烧结....................................................................................................................... 16

2.2.3.高炉...................................................................................................................... 20

2.2.4.转炉...................................................................................................................... 27

2.2.5.精炼...................................................................................................................... 30

2.2.6.连铸...................................................................................................................... 33

2.2.7轧钢....................................................................................................................... 36

3.总结........................................................................................................................... 38

3.1实习体会.................................................................................................................. 38

3.2实习建议.................................................................................................................. 39

4.参考文献................................................................................................................... 39

5.致谢........................................................................................................................... 40

 

1.前言

1.1实习背景

1.1.1实习目的

本次实习是在已完成了钢铁冶金生产过程与工艺的认识实习,已学习了金属学、传输原理和钢铁冶金学(I,II)有色金属冶金学的基础上进行的。其目的在于通过组织学生参加专业生产活动:

1.培养学生进一步学习生产技术的实际知识,巩固和深化所学的专业和基础理论知识。

2.培养学生学习和掌握面向生产、深入实践对生产实际问题进行调查研究的方法。

3.培养和提高学生学习理论联系实际分析解决问题的能力和独立工作的能力。

4.培养学生学习现场的生产、技术、质量控制、劳动、经济等各方面管理知识,增强学生经济、管理观点。

5.坚定和加强学生为四化建设努力学习,面向生产第一线的思想和观点。

6.掌握生产工艺流程,熟悉各工序操作规程。

7.掌握主要生产设备和辅助设施,了解和熟悉主要设备的工作原理、工艺技术参数和指标。

8.参加各工序岗位的生产活动,向工程技术人员和一线工人学习操作经验,领会操作要领。参加工厂一项有关技术问题的专题试验或调研并写出分析总结。

9.了解冶炼工厂的总图布置及场内外运输、工厂组成及公用辅助工程、生产组织管理及人力资源配置。收集专业课程设计的有关资料和数据。

10.了解工厂的质量管理系统,包括分析检验设备及方法等。了解冶炼厂的资源综合利用、节能降耗及环境保护工作。

11.关心生产,在实习期间要为工厂做件实事如向工厂提出合理化建议,参加工厂服务活动。

1.1.2实习要求

1.参加专业生产岗位的各项生产活动,包括必要的劳动,了解和熟悉专业生产过程和相应的操作过程,学习工人和工程技术人员的实际操作经验,掌握操作要领。

2.了解和熟悉生产工艺流程的主要设备,其工作原理和性能,主要工艺参数和指标。

3.通过调查研究,与工人和工程技术人员座谈讨论了解生产取得的先进经验,存在的薄弱环节、技改措施和发展前景等。

4.了解钢铁生产、有色金属的生产组织,产品成本和生产经济效果。

5.在教师指导下结合实习厂具体情况深入开展某些专题调查研究。并为课程设计作资料准备工作。

6.认真写出书面岗位实习报告。

1.1.3实习场所

河南省安阳市安阳钢铁集团股份有限公司。

1.1.4实习起止时间

20##年7月1日起,20##年7月19日止。

1.2实习环境

实习单位全称:安阳钢铁集团。

地址:河南省安阳市。实习单位性质:国企。

规模:年产量1000万吨。

简介:安钢始建于1958年,经过50多年的发展,现已成为年产钢能力超过1000万吨的现代化钢铁集团,河南省最大的精品板材和优质建材生产基地。居20##年中国企业500强第207位、中国制造业企业500强第104位。

     “十五”以来,安钢坚持以科学发展观为指导,加快转变发展方式,相继制定实施总投资近300亿元的“三步走”、“内部做强、外部做大”两大发展战略,加快结构调整,推进产业升级,打造特色优势,实现了工艺现代化的布局、装备大型化的升级和产品专业化的生产,跻身国内钢铁企业第一方阵。

安钢近年来的结构调整呈现以下三个方面的显著特点:

一、实现了集约节约发展。

二、实现了节能减排的可持续发展。

三、实现了提高核心竞争实力的跨越式发展。 

近年来,安钢荣获第十一届全国质量奖、全国实施卓越绩效模式先进企业、全国优秀企业金马奖、国家标准化良好行为4A企业、全国内部审计先进集体。

所在部门:安阳钢铁集团第二炼渣厂。

该部门主要工作:主要用于生产板材。

指导教师安排内容:

车间布局:各主要冶金设备在车间内的位置,物流(铁水、废钢、熔剂,铁合金、气体耐材等在车间的调运路线及调运和存放设备)对应天车吨位、台数)车间高度设计依据,各工位设计依据。

设备及技术

1.混铁炉吨位、功能、混铁炉兑铁及出铁过程。相应设备。

铁水预处理设备能力,主要参数(枪径、出口形状、载气种类、压力、流量,枪位等)脱硫剂技术参数(石灰成分、活度、气孔率、粒度、均匀性、是否与其他熔剂预融,镁粉成分、粒度、密度)处理时间与处理深度与来源铁水条件的关系,脱硫剂用量,枪位调整,温降,如何提高脱硫效果,扒渣要求。

2.转炉:铁水成分、温度与冶炼钢种的关系,熔剂种类、批量、批次、加入时间等与成分温度的关系,渣量大小,枪位曲线,枪位与P、C、Si、Mn、S的关系,与炉龄的关系,复合吹炼气体种类、压力、流量,与顶吹如何配合,底吹位置,底吹嘴结构、寿命及影响因素,顶底吹成分变化曲线,顶枪直径、出口数、马赫数、压力、流量),如何快速化渣脱磷,什么叫返干,返干现象如何?有何危害?副枪功能,副枪下枪时间、次数,终点依据及判别技巧,取样操作、碳花、火焰软硬及颜色,取样结膜时间与C、T的关系,片样、快样取样方法,出钢操作,挡渣方式及效果,溅渣时间、载气种类,N2压力,终渣如何调整,从炉口如何判别溅渣效果,合金加入方式、时间、脱氧剂种类、加入方式、加入时间、加入量,过吹弊病、危害、什么是高拉碳,净沸腾时间、出钢时间、除尘方式、废钢比、钢铁料消耗、冶炼周期、吹炼时间,氧耗、转炉结构参数、耐材种类。

3.LF炉:变压器大小、电压、电流大小及相关级别、入炉前扒渣否,扒渣位置、扒渣要求、入炉顶渣上限,造渣剂种类、用量、加入时间、脱氧剂种类、加入量、加入时间、LF炉处理时间、效果、升温速度、吹Ar量与工艺如何配合和透气砖位置、用不用专用脱硫剂,电极消耗,LF炉基本结构、终点判别,各工位功能及要完成的操作、作用及意义,如何提高          LF炉精炼效果。电极消耗、电极直径、积心圆大小及意义。泡沫渣及埋弧操作操作要点及意义。供电曲线及意义。

4.VD炉:VD基本参数(工作真空度、极限真空度、抽气能力、达限时间)、真空泵技术参数(泵种类、级数、蒸汽压力、蒸汽量)、蒸汽泵在车间的位置、蒸汽泵工作原理、罐容(D、H)、VD结构(盖顶装备、密封方式、防溅盖结构)、VD入炉操作程序,处理时间、效果、Ar量调整、终点判别依据、合金微调、吹Ar量和顶渣量与脱气的关系、渣量上限(入炉前扒渣否)。

5.连铸:钢包回转台位置、技术参数(作用)、中间包位置,中间包拆卸、修砌或打结、中间包烘烤等位置、中间包结构参数,中间包作用,事故包位置及意义、覆盖剂加入时间加入量、种类、成分、如何保证中间包成分、温度均匀,有无中间包钢水加热装置,大包下渣如何检测,下渣危害、留钢量、中间包寿命或连浇次数,影响中间包寿命的因素,中间包如何替换、热换操作程序、大包、中包控流方式、结晶器内液位检测方式及原理,检测精度、开浇速度、拉速、过热度、浸入水口结构、浸入深度、保护渣成分、耗量、保护渣作用、预熔空心保护渣的优点及制造技术、振频、振幅、一冷、二冷比水量、进出口温度、结晶器锥度、弧形R,冶金长度及意义,矫直方式、矫直对温度的要求、定尺切割方式、引锭杆方式及结构、装入方法、连铸开浇前操作程序、轻压下装备位置及压下量,意义、液芯长度如何判别,铸坯质量缺陷种类、与操作及工艺参数的关系、保护浇注的保护方式、漏钢预报原理、常见事故及质量问题。

2.实习内容

2.1实习过程

第一天,了解钢厂周边情况,查阅关于安阳钢厂的资料,为明天的正式实习做准备,明天要参观炼焦厂,了解关于焦炭的相关知识。

第二天,正式参观炼焦厂,安阳钢铁股份公司焦化厂是安阳钢铁集团有限责任公司十六家主体单位之一,承担着集团公司焦炭和煤气的生产、供应与输送任务,在安钢的生产经营和民用煤气的保障上具有十分重要地位。目前共有十座焦炉,其中JN43-80型焦炉6座,JN60-6型焦炉2座,JNX70-2型焦炉2座,190t/h、140t/h、75t/h干熄焦装置各一套,并配有三套煤气净化系统、一套15万吨焦油加工系统。是河南省唯一一家焦炭产能达400万吨级的煤化工生产单位。炼焦厂有3个主要车间:1.配煤车间。2.炼焦车间。3.运焦车间。辅助车间有机动车间和维检车间。其中配煤车间主要将各种不同种类的煤搭配在一起进行焦化处理以达到冶金焦的各种物理化学性能。炼焦车间焦炉煤气并配入焦炉煤气(2%~5%)进行燃烧加热使煤焦化,煤的粒度大概在5mm左右,从配煤塔中运出,运焦主要是用推焦机将焦化好了的焦炭推入熄焦车中进行熄焦。焦化的产品主要有两种即焦炭和焦炉煤气,其中焦炉煤气进行冷却、净化、分离用于民用和生产或进行化工处理。炼焦厂是钢铁企业中污染最为严重的一个环节,如何实现冶金企业的无污染闭路循环的生产模式?看来还有很长的一段路要走。

也许该是时势造英雄吧!

第三天,学习关于烧结和高炉炼铁的工艺流程知识。首先由主管安全的工长教授了我们一些安全知识和注意事项。了解到了生命第一,安全第一的重要性。并且讲述一些常见的生产事故的案例。很多安全事故都是由于人的操作不规范或是长久习惯性违规造成的。安全生产重于泰山。然后由主管烧结的工长介绍了关于安阳钢厂烧结工艺流程安阳钢铁厂主要有3种烧结机,360m2,400m2,500m2。分别配套对应的高炉。其主要工艺流程为:原料仓中的原料(包括南非粉、巴西粉、酸精、返矿、渣料)用皮带运送到配料室进行配料,其中还要加入生石灰和煤粉,生石灰要在中间配入避免生石灰直接与皮带接触腐蚀皮带,并力争保证烧结矿质量的同时减少生石灰和煤粉的用量以降低成本。配料后需经过一混滚筒进行混匀,加入的水量为总加入水量的80%然后经过二混滚筒加水20%在烧结进行前需要铺底料,底料的作用有两个:1.保护烧结机,防止烧结矿直接与底下的炉壁接触;2.提高料层的透气性底料的粒度为8mm~12mm,烧结机为5×80m2高度为750mm烧结机末端需经过破碎使其粒度小于150mm,然后筛分将小粒度的筛除,大于12mm直接入炉,小于7.5mm的作为铺底料用。

下午,主要对安钢3#高炉进行讲解,3#高炉设计炉容4747m3,实际炉容4836m3,年产量380万吨,设计焦比320kg/t,煤比160kg/t。烧结矿品位59.4%.矿铁比1.614。采用干式除尘系统,炉顶压力0.25Mpa。配套设施有7m焦炉和500m2烧结机。高炉共有38个风口。有4个出铁口。有4座顶燃式热风炉和2座预热炉。

还有就是对焦炭和烧结矿的质量要求:

焦炭  灰分<12.8%,M40>88%,  M10<6%, 平均粒度47mm, CRI<26%, CSR<76.8%,  %S<0.8

烧结矿T.F>57%, R2 1.9~2.1, SiO2 4.5~5.5%, Al2O3<2.0%,  FeO 6.0%~9.0%

煤粉 灰分<9.0%,   含硫<0.5%。

第四天,上午下雨,我们没有直接去钢厂,而是在宿舍学习了关于下午要参观的烧结工艺并查阅了相关文献,了解到许多现场的操作工艺,理论和实践并不完全一致。我们学到的理论并不实用。例如,在学习烧结时,我们只讲了提高烧结料层的透气性对烧结有好处,有利于增产、增收,有利于提高烧结效率。但若透气性太高,烧结速度太快,不能形成有效的液相,将严重影响烧结矿的强度进而影响高炉生产。实践是检验真理的唯一的标准。

下午,由工长带领我们参观实际的烧结厂。整个烧结车间有7、8层楼高。上面是带式烧结机,下面是抽风箱以及粉尘处理装置。我们在学校学习的比较先进的工艺在目前阶段还不太实用,比如在烧结矿上方加缓冷装置以减少表层玻璃态的烧结矿效果并不明显(玻璃态烧结矿强度差)。此外,我们还看了一下环冷机,一混滚筒和二混滚筒,其实后来从新查书才知道,环冷机是为了冷却烧结矿便于皮带运输,以前用料车运输时烧结矿是不用冷却的,可以有料车直接运往高炉上部料仓。

第五天,今天终于步入了正题,我们开始参观高炉,高炉并没有想象的没那么大,只是围绕着各种各样的管子。送风的,喷煤的,除尘的。我们首先去看的是2800m3高炉,真的看不见什么,只是去看的时候正在出铁,铁口和渣口是一个,一边出铁一边出渣。炉前设备主要有开口机,泥炮机,铁水罐,撇渣器等。还有一些备用的热风围管。其实我们主要去看的是热风炉系统,用高炉煤气和助燃空气加热热风,这座2800m3的高炉共有3座热风炉。采用的是顶燃式加热,即燃烧室在热风炉上部,用高炉煤气燃烧加热格子砖,然后关闭煤气管道,冷空气由下部进入,由格子砖加热冷空气。热风炉的热利用率正在逐渐的提高,燃烧完的烟道中的余热可以预热助燃空气,从而提高热风炉的热风温度,节约煤气。还有一部分可以用来加热和烘干喷煤用的煤粉。

对于除尘系统现在正逐渐向干法除尘系统改善。主要用布袋除尘器,布袋除尘器的的除尘效果好,并且煤气的的余热回收的也比较好。

第六天,今天是休息时间,老师没有安排其他的任务,我们主要回顾了一下,上一周所参观实习的一些内容,同学之间互相讨论交流、增强理解。上一周我们主要对炼铁的这一部分进行了参观与学习。在现场实习要比在课堂上效果 好的多,要不怎么说实践出真知呢!这一周我们从炼焦厂,到烧结厂,最后到高炉(也包括对热风炉的参观),对高炉炼铁的整个工艺流程有了更加深刻的理解。一件事物存在必然有其应用的价值。否则,它早就被淘汰掉了,虽然说现在一些其他的炼铁方式(比如:直接还原炼铁和熔融还原炼铁等)呼声很高,但到目前为止,还没有哪一种工艺可以完全的替代高炉成为新的主流,甚至可以说在最近不短的时间内高炉也不可能被替代。高炉的热效率是所有冶金炉中最高的,并且其结构也相对比较简单。所以我们学习高炉炼铁仍然很有积极意义。

第七天,今天也是休息日,周日。我们对下一周将要进行的炼钢生产进行了一些预习,有高炉出来的铁水含碳量很高,除了一些用于铸造的生铁外,大部分用于炼钢,炼钢是一个氧化过程主要是脱除铁水中的碳和磷硫等一些杂质,并配入一些合金元素,以得到一些质量良好的的钢水,进而得到性能良好的连铸坯以用于轧钢生产。我们了解到安阳钢铁集团有多条生产线,板材,线材等,而我们下周参观的第二炼轧厂主要以板材为主。有一套炉卷轧机和一套1780热连轧。都是中国先进比较先进的轧机。

第八天,到任何地方,都是这样安全总是第一位的,我们今天开始关于炼钢方面的实习,我们来到了安阳钢铁集团第二炼轧厂,首先要学习的就是有关安全方面的知识。主管安全的科长在不厌其烦的讲解着应该注意的问题,一定要注意安全不要随便乱动设备,一定要集中精力不能走神,危险也许就在身边。就这样一个接一个的讲直到讲的我们昏昏欲睡。终于结束了。开始了正题,介绍第二炼轧厂,炼钢区有:

脱硫站2座,处理能力360万吨/年

复吹转炉3座,处理能力550万吨/年

LF炉3座,能力550万吨/年

VD炉1座,能力48万吨/年

RH炉2座,能力300万吨/年

连铸区:有超宽板坯连铸机1台120万吨/年

常规板坯连铸机2台能力410万吨/年

轧钢区:炉卷生产线1条能力110万吨/年

1780生产线1条能力350万吨/年

工艺流程为:

  

整个第二炼轧厂长1200m,宽432m.呈U型布局。

第九天,昨天只是理论讲解我们对第二炼轧厂有了一个初步的了解。今天开始正式的参观。早上我们将炼钢,炉外精炼,连铸,轧钢的全部流程看了一遍。也就是匆匆而过走马观花而已。大致了解了下,各生产线的具体情况。然后主要对连铸这一块进行了比较细致的参观。第二炼轧厂板坯年产量:1#超宽板坯连铸机,板坯116.8万吨;2#、3#常规板坯连铸机,板坯502万吨。炼钢连铸的工艺流程:

此外,我们还了解到一些连铸设备,以前在书上一直以为有些设备麻烦多余,只记住了一些跟生产密切相关的主要设备,其他的根本没记,现在,亲眼见到并且也知道了它们的用途,终究是纸上学来终觉浅,绝知此事要躬行啊!

连铸设备:

1.钢包回转台,特点:蝶式。最大承载能力:2x250t。回转半径:5.5m。

2.中包车,形式:半门型中包车。横向布置。特点:可进行前后微调带称重压头。承载能力:59.5t。提升驱动:液压驱动。

3.中间包,形式:纵向布置。特点:内装有稳流器、挡渣坝。中包容量:最大36t,正常33t。

中包液面:最大1.2m,正常1.1m。

4.中间包烘烤器,形式:在线蓄热式烘烤,预热温度1100°c

5.结晶器,形式:直板组合式结晶器。

6.扇形导向段,特点:四分节辊,2~8段辊缝可在线调节。

7.去毛刺机,形式:刮刀式。

8.打号机,形式:高温热喷涂料。

第十天,今天我们主要对转炉炼钢的几种精炼工艺进行参观学习和研究,在老师的带领下,我们首先对LF炉进行了参观,并对其具体工艺参数与工人师傅进行了交流。LF炉变压器大小为26MVA,额定电流大小为45kA,一般最高电压为440V,在不同的冶炼阶段需要调节电压的大小。入炉前LF炉一般不需要扒渣操作,但如果炉渣过多为防止还原回磷则需扒渣。造渣剂的种类为生石灰,用量大概为10kg/t钢,为了造好埋弧渣需在前期加入三分之二的造渣剂,脱氧剂一般为钢包改质剂主要成分为生石灰50%,铝粉30%,Al2O320%。另外渣量一般是根据钢种的不同而不同,改质剂一般为吨钢1kg,改质剂一般也在前期加入,安阳钢铁厂第二炼轧厂LF炉的处理时间一般为37min,脱硫效果一般可达到10ppm,最好的时候可以达到7ppm,升温速度5°C/min,吹氩量为300L/min,吹氩为2孔偏心底吹,全程只有氧化钙为脱硫剂,不用其他专用脱硫剂。电极消耗为0.7~0.9g/kw·h,LF主要有2个等待位和1个工作位,电极直径大概有457mm,泡沫渣埋弧可以稳定电弧,减少对电网的冲击,减少热辐射,提高电流效率。减少对炉衬的辐射,有助于保护炉衬。另外,LF的电极一边消耗,一边从上面接上保证不浪费。

然后,我们又去看了VD炉,VD炉主要用于真空脱气,脱碳,并伴随一定的合金微调,由于VD炉没有正常工作,所以具体的工艺参数也并不是太了解,极限真空度为23.7pa,工作真空度为66.7pa,抽气能力为370kg/h。在VD炉旁边还有一个喂线装置,主要是钙线,VD炉有底吹氩气氩气搅拌,吹开渣层,使钢液面与真空直接接触有助于脱气和脱碳。在炉盖下方有一个防溅罩罩在钢水包上防止钢水喷溅。

最后我们又去参观了RH炉,安阳钢铁集团第二炼轧厂的RH炉有5级泵,泵的开关顺序为先开远离RH的泵,先关靠近RH的泵。极限真空度接近于0pa,工作真空度为0.5torr,即66.7pa,浸渍管插入钢液面的深度为150mm,渣层厚度应小于300mm,否则RH容易吸渣。一般吹氧脱碳,真空室内为无渣,氩气流量70~100m3/h,12根小管均匀分布在浸渍管四周,浸渍管的寿命为80炉左右。脱碳能力30~40ppm,处理时间15min,并且在不用的时候需要烘烤真空室防止脱气时真空室温度太低容易粘钢。

第十一天,时间过得很快啊!转眼间10天过去了,日子每天都过得很充实。今天开始看转炉,又是重头戏,不过转炉的炉前操作室里好像很忙,每个人都在忙着调节我们的出现有些捣乱,终于我们找到一位资深的懂炼钢的师傅我们问了许多关于工艺参数方面的问题,但当我们问及具体的操作工艺时他总说不同的工长有不同的操作习惯这个不能一概而论,至于具体的炼钢各阶段的现象,与书上的基本一致,因此我们就只掌握了些关于转炉的工艺参数:

转炉的公称容量:150t。

转炉平均炉产钢水量:165t。

转炉最大炉产钢量:170t。

出钢口交角:0°.

炉壳全高:9576mm。

炉壳外径:6800mm。

转炉炉壳高径比:1.41。

炉膛内高:8311mm。

炉膛内经:5076mm。

炉膛内高/炉膛内经:1.64。

炉膛内容积(新衬):142.2m3

炉容比:0.948。

炉口直径:2970mm。

熔池直径:5021mm。

新炉熔池深度:1399mm。

出钢口直径:150mm。

炉底总厚度:787mm。

氧枪系统工艺参数:

枪身长:21400mm。

外管直径:299mm。

中管直径:245mm。

内管直径:188mm。

冷却水压:1.2~1.6Mpa

给水温度:<35°C。

回水温度:<50°C。

冷却水流量:280t/h。

工作压力:0.65~1.05Mpa。

氧气流量:26000~38000Nm3/h。

氧枪喷头参数:

底吹参数:

介质种类:N2/Ar。

总管压力:1.0~1.5Mpa。

工作压力:0.2~1.7Mpa。

供气强度:0.01~0.12Nm3/(t·min)。

每块透气能力:20~180Nm3/h。

透气砖块数:8。

第十二天,从今天开始我们开始对第一炼轧厂进行参观与学习。首先对轧钢车间进行参观,第一炼轧厂轧钢车间于20##年开始投产,其产品结构为:

①优质盘条40~85#。

②冷镦钢盘条,包括:

    ⑴25K~40K.   ⑵ML10~40.   ⑶合金冷镦钢(ML40Cr,ML35CrMo,SCM420~440)

③预应力钢丝/钢绞线  SWRH72~82B  30SiMn

④胶管钢丝C72DA~C82DA用于油管。

⑤帘线钢 LX70A~80A,用于轮胎。

⑥弹簧钢 比较低档的有60Si2Mn、60Si2Cr.

其整个工艺流程为:

然后我们对第一炼轧厂进行了总体的了解,第一炼轧厂转炉100t,炉容比0.9,出钢量110t,有一座900t的混铁炉,2座LF炉,电炉100t(已停用),其主要流程为:

方坯连铸的主要流程为:

两个比较先进的技术:

①电磁搅拌技术

②液面自动控制系统

产品规格:①普碳钢Q235   ②优质碳素钢60#~80#弹簧   ③冷镦钢,螺帽  ④圆环链 ⑤钢绞线   ⑥包管钢丝   ⑦钢帘线 ,轮胎子午线

板坯:①桥梁板   ②船板  ③锅炉板   ④石油管线

    第十三天,今天周六原则上没什么任务,老师让我们把上周参观的炼钢工艺流程,总结一下,理论和实践紧密结合才能转化为强大的生产力。上一周我们主要参观了二炼轧,和一部分一炼轧,看到了铁水如何一步一步转化为钢水,最后又转化为连铸坯的。并且真正见识到了各种钢包精炼设备,以及其主要的生产能力和作用。受益匪浅啊!

    第十四天,周天,为下周的实习参观做准备,下周是最后一周了,也是要检验我们实习成果的时候了,所以我们都开始有条不紊的开始复习,参观的内容与学到的知识,只是感叹书到用时方恨少,平时感觉知道的也挺多,为啥一到实际上就变成纸上谈兵了呢!

    第十五天,实习已经进入到第三周,渐渐的熟悉了钢厂四周的环境,今天我们参观质量管理中心,质量是一个企业的生命不能把握好质量关就不能获得良好的效果,并赢得长久的利润。质检主要只要是对原材料的物理化学性质的检验,原材料有:矿石,合金,还有一些其他的辅料。主要的检测仪器有碳硫仪,荧光仪,ICP。我们首先参观的四楼化学实验室,主要对矿石合金辅料的各种化学元素进行分析。荧光仪主要检测8种成分,T.F,Al2O3,MgO,SiO2,CaO,P,S,Ti。有熔融分析和压片分析。熔融分析需要25min,样品要0.7g,有3种熔剂Li2CO3,CoCO3,偏硼酸锂。合金料的分析主要有四种,SiMn,SiFe,SiAlFe,MnFe(高,低)。现在为了方便和经济主要进行仪器分析。辅料的分析主要有:白云石,萤石,钢包改质剂,铝矾土等。

    最后我们对一楼的物理性质检验进行了参观。主要对出厂的产品进行质量检验。主要有抗拉强度,弯曲强度,硬度和冲击韧性的检测,各种强度的测验是质量控制的关键。

     第十六天,钢厂实习已近尾声,今天参观钢铁生产的最后一个环节轧钢。我们参观的第二炼轧厂有两条轧线,一个是炉卷轧机,另一个是1780热连轧。我们首先参观炉卷轧机,炉卷轧机的年产量大约为120万吨,主要产品有,碳素结构钢,低合金结构钢,造船的船板钢,锅炉钢,压力容器钢,汽车大梁钢,桥梁钢,管线钢,优碳钢,高强度钢。

轧钢工艺流程:

第十七天,参观文字博物馆。

第十八天,考试。

2.2实习内容

2.2.1焦化

安阳钢铁股份公司焦化厂是安阳钢铁集团有限责任公司十六家主体单位之一,承担着集团公司焦炭和煤气的生产、供应与输送任务,在安钢的生产经营和民用煤气的保障上具有十分重要地位。目前共有十座焦炉,其中JN43-80型焦炉6座,JN60-6型焦炉2座,JNX70-2型焦炉2座,190t/h、140t/h、75t/h干熄焦装置各一套,并配有三套煤气净化系统、一套15万吨焦油加工系统。是河南省唯一一家焦炭产能达400万吨级的煤化工生产单位。

安钢焦化厂主要产品

现有焦炭、煤气、轻苯、硫铵、硫磺、粗酚、洗油、工业萘等12种主要产品。

焦化厂生产工艺

配煤车间:将公司采购单种煤进行加工,生产出合格配合煤,将其用皮带运送到各炼焦车间。

炼焦车间:在焦炉内对配合煤进行高温干馏,炼出焦炭,焦炭送到运焦车间。配合煤干馏过程中产生煤气送到化产车间,进行煤气净化及化产品回收。

运焦车间:对炼焦车间生产的焦炭进行分级。化产车间:包括回收、焦油和燃气车间,其主要作用是对炼焦过程发生焦炉煤气进行净化,并对煤气的化产品进行回收。机动、维检车间主要是辅助生产。

工艺流程简单介绍一下:火车、汽车的进厂煤按煤种进入十五罐,进行精细配煤,配合煤经皮带送往各焦炉煤塔,装入焦炉进行炼焦,生产出来的焦炭经熄焦后送往炼铁。

干法熄焦使用130℃左右的氮气对焦炭进行冷却,吸热后约950℃的氮气送往动力厂用于发电;湿法熄焦使用生化处理后的酚水进行熄焦。

焦炉顶部出来的荒煤气经汽液分离器与焦油分离,在初冷器内进行冷却后由风机送饱和器,用硫酸和煤气中的氨反应生成工业硫酸铵;除氨后的煤气经终冷器冷却进入洗苯塔,在此用洗油吸收煤气中的苯生产轻苯;脱苯后的煤气进入脱硫吸收塔用碳酸钠溶液去除煤气中的硫化氢和氰化氢,并生成工业硫磺;脱硫后的煤气送往煤气精制车间经进一步除萘、脱硫后存入煤气柜,供各用户使用。

     从汽液分离器分离出来的焦油送往焦油深加工系统,经管式炉加热,进入蒸发器馏出轻油、葸油、沥青等产品,在盐份分解塔内生成粗酚、脱酚酚油,在工业萘塔内生成工业萘和洗油等产品。

煤是植物在缺氧的条件下,经过漫长的地质年代,通过压力、地热的作用变化来的。因此,煤是一种极其复杂的生物有机岩。根据成煤的原始物质和条件的不同,自然界的煤可分为不同种类。

煤的性质

烟煤又分为若干类别,有贫煤,瘦煤,焦煤,肥煤,1/3焦煤,气煤,弱粘煤,不粘煤,还有长焰煤等。

  所谓炼焦煤是指中变质程度的烟煤。主要有:气煤,肥煤,1/3焦煤,气肥煤, 焦煤和瘦煤。根据需要炼焦时也可少量配入1/2中粘煤,弱粘煤和贫瘦煤等

配煤生产

目前我国绝大多数焦化厂均采用传统配煤炼焦技术,即根据煤的牌号和该牌号煤在配煤炼焦中应起的作用和实践经验,以及对焦炭灰分、硫分的要求,确定各种煤的比例。配煤的意义在于使各种煤之间性质上取长补短,生产出满足质量要求的优质焦炭,实现煤炭资源的合理利用。

各煤种配煤比例

焦炉炼焦

备煤车间送来的配合煤装入煤塔。装煤车按作业计划从煤塔取煤,经计量后装入炭化室内。煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭并产生荒煤气。

炭化室内的焦炭成熟后,用推焦机推出,进行熄焦,熄焦后的焦炭送往运焦筛分。

煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间,经过上升管、桥管进入集气管,经氨水喷洒冷却至85℃左右,荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经吸煤气管道送入煤气净化车间。

    焦炉加热用的焦炉煤气由外部管道架空引入,经预热后送到焦炉地下室。通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道,再经过蓄热室,由格子砖把废气的部分显热回收后,经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱,排入大气。

    上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由交换传动装置定时进行换向。

运焦

干熄焦炭经熄焦作业后,由振动给料器均匀排焦到皮带运输机上输送。湿熄焦炭经湿熄焦作业后,由熄焦车按顺序放置到焦台上,焦炭在焦台凉焦20分钟以上,然后由刮板放焦机按循环顺序将焦炭均匀放到皮带运输机上输送到筛焦楼筛分。≥25mm称为冶金焦送往炼铁供高炉使用;10~25mm称为焦粒主要送到炼铁,少部分送到烧结;<10mm称为焦粉主要送到烧结,少部分送到炼铁。

回收车间

    回收车间,又称煤气净化车间,任务是把焦炉生产的荒煤气进行净化,回收其中有用的化产品,并对煤气加压送往各用户。

回收车间由由冷凝鼓风工段、硫铵工段(含蒸氨装置)、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段、脱硫工段、酚氰污水处理工段组成

2.2.2烧结

烧结的理论基础

烧结设备及烧结的工艺流程

烧结工艺的基本参数:

现代烧结生产是一种抽风烧结过程;

料层的高度为750mm;

点火温度为1100°C;

抽风负压为1000~1600mm水柱;

烧结温度为1260~1400°C;

混合的目的与要求

    目的:使各组分分布均匀,以利烧结并保证烧结矿成分的均一稳定。生产中采用的有一段混合和两段混合,有的还有三段混合。大中型烧结厂均采用两段混合和三段混合流程。一段混合主要是加水润湿、混匀,使混合料的水分、粒度和料中各组分均匀分布;当使用热返矿时,可以将物料预热;当加生石灰时,可使CaO消化。二次混合除继续混匀外,主要作用是制粒,还可通蒸汽补充预热,提高混合料温度;三次混合主要进行外裹煤。

影响混匀与制粒的因素

(1)原料性质的影响

    物料的粘结性、粒度和密度都影响混合与制粒效果。粘结性和亲水性强的物料易于制粒,但难于混匀.褐铁矿>赤铁矿>磁铁矿粒度差别大的物料,在混合时易产生偏析,难于混匀和制粒.在粒度相同的情况下,多棱角和形状不规则的物料比圆滑的物料易于制粒

(2)加水量和加水方法

    混合料的适宜水分值与原料亲水性、粒度及孔隙率的大小有关。

 磁铁矿  6~10%   赤铁矿  8~12%    褐铁矿 24~28%

    当混合料粒度小,又配加高炉灰、生石灰时,水分可大一些,反之则应偏低一些。水分波动控制在±3%。混合机加水必须均匀,注意将水直接喷在料面上,如喷在混合料壁或筒底上,将造成混合料水分不均匀,且筒壁粘料。加水方式由柱状改为雾化加水,加大加水面积,有利于均匀加水,有利于母球长大。加水方法:应尽早往烧结料加水的原则,使物料的内部充分润湿,增加内部水分,这对成球有利。

返矿打水

    从制粒考虑,宜在返矿皮带上打水,使高温返矿不直接进入一次混合机,使返矿得到充分润湿,为制粒创造了良好条件。可在返矿进入一次混合机的漏斗前打水,返矿的热量能得到较充分利用,有利于提高混合料温度,劳动条件比前者要好。但因返矿温度降低和润湿程度均较差,混合料成球后,会引起水分剧烈蒸发而使小球破裂。

一次混合机加水:润湿,接近于造球的适宜水分,为二次混合机造球做准备。

二次混合机加水,补加水分一般不超过总水量的20%

应在混合机进料端加水,并力求均匀稳定,将水直接喷在料面上,以利于更好成球,避免圆筒内壁粘料,破坏料的运动轨迹。

(3)返矿质量与数量。返矿粒度较粗,具有疏松多孔的结构,可成为混合料的造球核心。

(4)圆筒混合机工艺参数。主要工艺参数如下。

    混合机的倾角:一次混合的倾角应小于2度,用于二次混合的倾角应不小于1.5度。混合机的转速:临界转速:30/R1/2  r/min。一次混合机转速为临界转速0.2一0.3倍;二次混合机转速为临界转速的0.25一0.35倍。

混合机的长度与制粒时间:倾角一定,混合机加长,混合时间就延长,对混匀和制粒有利。一次混合机 9~14米,二次 12-18米 混合制粒时间2.5~3.5min,一次混合1min,二次混合1.5~2min。

混合机的填充系数:填充系数是指圆筒混合机内物料所占圆筒体积的百分率。

一般一次混合机的充填率为15%左右,二次混合比一次混合的充填率要低些。

当混合时间不变,而填充系数增大时,可提高混合机的产量,但由于料层增厚,物料运动受到限制和破坏,因而对混匀制粒不利;填充系数过小,不仅生产率低,而且物料间相互作用小,对制粒也不利。

强化混匀与制粒的措施

(1)延长混合造球时间。

(2)寻求高效率的混合机。

(3)控制添加水分量。

(4)预先制粒法。

(5)添加粘结剂。

(6)采用磁化水润湿混合料。

烧结操作制度

布料要求与方法

(1)布铺底料

粒度:10一20mm的烧结矿 厚度:约20-30mm。

作用:保护蓖条不过热、减少篦条消耗、防止篦条粘料,减轻清理篦条的劳动强度。过滤层作用,防止细粒级物料进入抽风系统改善篦条透气性(不粘料,少堵塞),改善气流分布(篦条完好,不容易形成风洞)

(2)布混合料

要求台车高度方向料面平整,合理的偏析:自上而下含C量逐层降低,粒度逐层增大。沿料层厚度方向则要求在同一料层中的混合料含C量、粒度和水分保持均匀分布,不产生偏析。保证布到台车上的物料具有一定的松散性,防止产生堆积和紧压,整个料层具有良好的透气性。

(3)点火操作

点火参数:点火温度1000~1200度之间,点火装置保温炉并通废气保温时,可减少表层烧结矿因急冷而使强度下降的不利因素.点火时间1min左右为宜,保温时间1~2min.点火燃料:多用气体燃料,少数用天然气或者重油和煤点火燃料需要量

混合料水分和碳含量的判断与调节

混合料水分过大:圆辊布料机下料不畅,料层会自动减薄,料面出现鳞片状;点火时火焰发暗,外喷,料面有黑斑,负压升高;机尾烧结矿层断面红火层变暗,烧不透,强度差。水分过小:点火火焰同样外喷,且料面出现浮灰,总管负压也升高,机尾断面出现“花脸”,烧不透,烧结矿疏散,返矿高。

点火:燃料过多:点火器后表层发红的台车数增多,即使点火温度正常,料面也会过熔发亮。燃料少:点火器处料发暗,很快变黑;点火温度正常时:虽然表层有部分熔化,但结不成块,一捅即碎。

机尾:燃料多时,红层变厚发亮,冒蓝色火苗,烧结矿成薄壁结构,返矿少;

燃料过少时,红层薄且发暗,断面疏松,烧结矿气孔小,灰尘大,返矿多。仪表:燃料多时,机尾段风箱废气温度升高,总管负压、终点温度都升高;燃烧少时,废气温度下降,负压变化则不大。

烧结终点的判断与控制

  机尾末端三个风箱及总管的废气温度、负压水平。若总管废气温度降低,负压升高,倒数第2#、3#风箱废气温度降低,最后一个风箱温度升高,3个风箱废气温度及负压均升高,则表示终点延后;反之,总管温度升高,负压下降,倒数第1#、2#风箱温度下降,三个风箱的负压都下降,表明终点提前。

当水、碳适量时:点火火焰能顺利抽入料层;台车离开点火器后,表层红至4#-5#风箱;机尾矿层断面整齐,结构均匀,无夹生料,红色层约占断面的1/2,台车卸矿顺利,不粘料,矿块强度好,粉末少。

料层厚度稳定时:风箱及总管废气温度、负压只在很窄的范围内波动,烧结终点稳定。从机尾矿层判断面看:终点正常时,燃烧层已抵达铺底料,无火苗冒出,上面黑色和红色矿层各约占2/3和1/3左右。终点提前时,黑色层变厚,红矿层变薄;终点延后则相反,且红层下沿冒火苗,还有未烧透的生料。

从成品和返矿的残碳看:终点正常时,两者残碳都低而稳定;终点延后,则残碳升高,以至超出规定指标。

从烧结机尾台车上卸下的烧结矿块度较大(可达300~500mm),粒度很不均匀,大块中还夹杂着粉末或生料,温度高达750~800℃,不便运输储存,不能满足高炉冶炼的要求,需将其冷却到150℃以下,并将大块破碎、粉末筛除,使粒度适宜。

厚料层烧结提高料层厚度的技术措施

2.2.3.高炉

1.高炉炼铁概述

高炉炼铁是现代炼铁的主要方法,钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法,但由于高炉炼铁技术经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产率高,能耗低,这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95%以上。
高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料(焦炭)和熔剂(石灰石)三部分组成。
      通常,冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石,0.4-0.6吨焦炭,0.2-0.4吨熔剂,总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性,要求有足够数量的原料供应。
      因此,无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。
      生铁的冶炼虽原理相同,但由于方法不同、冶炼设备不同,所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。
      高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。
      生铁是高炉产品(指高炉冶炼生铁),而高炉的产品不只是生铁,还有锰铁等,属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

2.高炉的主要组成部分
  高炉炉壳:现代化高炉广泛使用焊接的钢板炉壳,只有极少数最小的土高炉才用钢箍加固的砖壳。炉壳的作用是固定冷却设备,保证高炉砌体牢固,密封炉体,有的还承受炉顶载荷。炉壳除承受巨大的重力外,还要承受热应力和内部的煤气压力,有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击,因此要有足够的强度。炉壳外形尺寸应与高炉内型、炉体各部厚度、冷却设备结构形式相适应。
  炉喉:高炉本体的最上部分,呈圆筒形。炉喉既是炉料的加入口,也是煤气的导出口。它对炉料和煤气的上部分布起控制和调节作用。炉喉直径应和炉缸直径、炉腰直径及大钟直径比例适当。炉喉高度要允许装一批以上的料,以能起到控制炉料和煤气流分布为限。
  炉身:高炉铁矿石间接还原的主要区域,呈圆锥台简称圆台形,由上向下逐渐扩大,用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱,并减小炉料下降阻找力。炉身角的大小对炉料下降和煤气流分布有很大影响。
  炉腰:高炉直径最大的部位。它使炉身和炉腹得以合理过渡。由于在炉腰部位有炉渣形成,并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化,为减小煤气流的阻力,在渣量大时可适当扩大炉腰直径,但仍要使它和其他部位尺寸保持合适的比例关系,比值以取上限为宜。炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著,一般只在很小范围内变动。
  炉腹:高炉熔化和造渣的主要区段,呈倒锥台形。为适应炉料熔化后体积收缩的特点,其直径自上而下逐渐缩小,形成一定的炉腹角。炉腹的存在,使燃烧带处于合适位置,有利于气流均匀分布。炉腹高度随高炉容积大小而定,但不能过高或过低,一般为3.0~3.6m。炉腹角一般为79~82 ;过大,不利于煤气流分布;过小,则不利于炉料顺行。
  炉缸:高炉燃料燃烧、渣铁反应和贮存及排放区域,呈圆筒形。出铁口、渣口和风口都设在炉缸部位,因此它也是承受高温煤气及渣铁物理和化学侵蚀最剧烈的部位,对高炉煤气的初始分布、热制度、生铁质量和品种都有极重要的影响。
  炉底:高炉炉底砌体不仅要承受炉料、渣液及铁水的静压力,而且受到1400~4600℃的高温、机械和化学侵蚀、其侵蚀程度决定着高炉的一代寿命。只有砌体表面温度降低到它所接触的渣铁凝固温度,并且表面生成渣皮(或铁壳),才能阻止其进一步受到侵蚀,所以必需对炉底进行冷却。通常采用风冷或水冷。目前我国大中型高炉大都采用全碳砖炉底或碳砖和高铝砖综合炉底,大大改善了炉底的散热能力。
  炉基:它的作用是将所集中承担的重量按照地层承载能力均匀地传给地层,因而其形状都是向下扩大的。高炉和炉基的总重量常为高炉容积的10~18倍(吨)。炉基不许有不均匀的下沉,一般炉基的倾斜值不大于0.1%~0.5%。高炉炉基应有足够的强度和耐热能力,使其在各种应力作用下不致产生裂缝。炉基常做成圆形或多边形,以减少热应力的不均匀分布。
  炉衬:高炉炉衬组成高炉的工作空间,并起到减少高炉热损失、保护炉壳和其它金属结构免受热应力和化学侵蚀的作用。炉衬是用能够抵抗高温作用的耐火材料砌筑而成的。炉衬的损坏受多种因素的影响,各部位工作条件不同,受损坏的机理也不同,因此必须根据部位、冷却和高炉操作等因素,选用不同的耐火材料。
  炉喉护板:炉喉在炉料频繁撞击和高温的煤气流冲刷下,工作条件十分恶劣,维护其圆筒形状不被破坏是高炉上部调节的先决条件。为此,在炉喉设置保护板(钢砖)。小高炉的炉喉保护板可以用铸铁做成开口的匣子形状;大高炉的炉喉护板则用100~150mm厚的铸钢做成。炉喉护板主要有块状、条状和变径几种形式。变径炉喉护板还起着调节炉料和煤气流分布的作用。
3.高炉冷却装置
  高炉炉衬内部温度高达1400℃,一般耐火砖都要软化和变形。高炉冷却装置是为延长砖衬寿命而设置的,用以使炉衬内的热量传递出动,并在高炉下部使炉渣在炉衬上冷凝成一层保护性渣皮,按结构不同,高炉冷却设备大致可分为:外部喷水冷却、风口渣口冷却、冷却壁和冷却水箱以及风冷(水冷)炉底等装置。
4.高炉灰
  也叫炉尘,系高炉煤气带出的炉料粉末。其数量除了与高炉冶炼强度、炉顶压力有关外,还与炉料的性质有很大关系。炉料粉末多,带出的炉尘量就大。目前,每炼一吨铁约有 10~100kg的高炉灰。高炉灰通常含铁40%左右,并含有较多的碳和碱性氧化物;其主要成分是焦末和矿粉。烧结料中加入部分高炉灰,可节约熔剂和降低燃料消耗。
5.高炉除尘器
  用来收集高炉煤气中所含灰尘的设备。高炉用除尘器有重力除尘器、离心除尘器、旋风除尘器、洗涤塔、文氏管、洗气机、电除尘器、布袋除尘器等。粗粒灰尘(>60~90um),可用重力除尘器、离心除尘器及旋风除尘器等除尘;细粒灰尘则需用洗气机、电除尘器等除尘设备。
高炉鼓风机
  高炉最重要的动力设备。它不但直接提供高炉冶炼所需的氧气,而且提供克服高炉料柱阻力所需的气体动力。现代大、中型高炉所用的鼓风机,大多用汽轮机驱动的离心式鼓风机和轴流式鼓风机。近年来使用大容量同步电动鼓风机。这种鼓风机耗电虽多,但启动方便,易于维修,投资较少。高炉冶炼要求鼓风机能供给一定量的空气,以保证燃烧一定的碳;其所需风量的大小不仅与炉容成正比,而且与高炉强化程度有关、一般按单位炉容2.1~2.5m3/min的风量配备。但实际上不少的高炉考虑到生产的发展,配备的风机能力都大于这一比例

高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚集在炉缸中,定期从铁口、渣口放出。 高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。本专题将详细介绍高炉炼铁生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限,专题中难免出现遗漏或错误的地方,欢迎大家补充指正。

    高炉冶炼目的:将矿石中的铁元素提取出来,生产出来的主要产品为铁水。付产品有:水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

6.高炉热风炉

    热风炉是为高炉加热鼓风的设备,是现代高炉不可缺少的重要组成部分。现代热风炉是一种蓄热式换热器。目前风温水平为1000℃~1200 ℃ ,高的为1250 ℃~1350 ℃ ,最高可达1450 ℃~1550 ℃。

提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明,采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。

7.铁水罐车

   铁水罐车用于运送铁水,实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下,用于高炉或混铁炉等出铁。

8.高炉冶炼原理简介:

    高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。

9.炉前操作的任务

1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具,按规定的时间分别打开渣、铁口,放出渣、铁,并经渣铁沟分别流入渣、铁罐内,渣铁出完后封堵渣、铁口,以保证高炉生产的连续进行。

2、完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。

3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。

4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。

10.安钢3#高炉简介

安钢3号高炉始建于20##年6月28日,炉容4747m3,由中冶赛迪设计院进行设计,上海宝冶承担高炉主体工程施工

11.高炉主要设计参数

12.高炉的内型尺寸

13.主要设计方案

矿焦槽系统实现矿、焦槽合并布置,槽下矿、焦系统全部采用分散筛分、分散称量。采用烧结矿槽前分级入炉工艺(在烧结厂实现分级)。

高炉上料系统不设中间料斗,采用主胶带机直接上料。高炉炉顶采用并罐无料钟装料设备

14.热风炉系统

设计配置4座KALUGIN顶燃式热风炉和两座预热炉

15.除尘系统

粗煤气除尘采用国产旋风除尘器, 煤气净化采用全干式布袋除尘系统

16.高炉的配套设施

高炉的配套设施主要包括7m焦炉和500m2烧结机。

17.7m焦炉原料储存

原料储存分两块,一是一期已经建成投产的15个储配合一的煤罐,设计存量10000吨/罐,预留二期15个储配合一的煤罐。二是北工地临时堆场,存储能力约10万吨。

进厂煤份火车来煤卸车运输线和汽车来煤卸车运输线;

火车和汽车运输线在煤2转运站后实现互为备用。

储煤罐配煤线:15个储配合一的煤罐,设计存量10000吨/罐,综合考虑经济运行,实际存量保持在8000吨/罐,总存储量12万吨。

配煤槽采用等截面收缩率型双曲线斗嘴,并配备空气炮、自动疏松设备等破拱设施,对含水分高和煤泥量大的煤,有良好的适应性,操作稳定,可防止煤在配煤槽内棚料,提高配煤的准确性。配煤槽下部设置自动配煤装置,  采用自动配煤装置可以大大提高配煤的准确性和自动化程度,降低工人的劳动强度,提高劳动效率。

配合后的炼焦用煤,经带式输送机运至粉碎机室。

配合煤粉碎系统采用4台1825型可逆重锤反击式破碎机,单台处理能力550吨/小时,两台破碎机对应一条煤塔上料线。

配合后的煤料进行粉碎处理后,使其细度(粒度<3mm的煤)达到80%以上,从而保证装炉煤的粒度均匀,满足炼焦生产要求。

采用JNX70-2型2×60孔复热式焦炉,具备年产150wt生产能力,配套建设1x190t/h干熄焦装置,干熄焦装置检修或事故时,采用新型湿法熄焦作为备用。

JNX70-2型焦炉所配备的焦炉机械由大连重工设计制造,是在吸取国外各种大型焦炉特别是7.63m焦炉所使用的焦炉机械的先进技术,提高操作效率、降低劳动强度和改善操作环境。

干熄炉采用双斜道结构、圆形旋转焦罐及装入布料装置、振动给料、旋转密封的连续排焦等新技术,实现炉内焦炭的均匀下降和循环气流的均匀上升;在循环风机后设置国内自主研制开发的热管换热器降低了入炉循环气体的温度,强化干熄炉的冷却效果。 焦处理工段的运焦和筛分处理设备按2×60孔JN70型焦炉生产能力配套设计。干熄焦排出的焦炭采用双皮带运输,开一备一,湿法熄焦皮带接入作为备用。焦炭分为<15mm、>15mm两级。 >15mm焦炭送入炼铁上料皮带。

号烧结机生产所用燃料有洗精煤和碎焦,设置2台10t抓斗桥式起重机,将碎焦和洗精煤装入燃料缓冲矿槽。燃料总贮量为5120t,碎焦和洗精煤储量分别为2025t和3095t,可供3号烧结机使用近160h。燃料破碎系统设有三个破碎系列,二用一备。采用两段开路破碎工艺,6个燃料缓冲矿槽总贮量为540t,可供3号烧结机使用17.3h。配料室为单列式布置,各配料矿槽均采用称重式结构,以实现矿槽料位管理,稳定配料。

18.500m2烧结机

烧结混合料由胶带机送至烧结室侧部,经梭式布料器布至烧结机混合料矿槽。采用铺底料工艺,从成品烧结矿筛分室经胶带机送至烧结室侧部,经转运送至烧结机铺底料矿槽。

先由铺底料矿槽下摆动漏斗布上铺底料,而后由九辊布料器将混合料布到烧结机台车上,经点火后开始烧结。烧结终点的烧结饼由机尾卸至单齿辊破碎机,而给入液密封鼓风环式冷却机的受料斗。

采用双侧风箱,设置二条降尘管。

配置2台烧结主抽风机,单台主抽风机风量为24000m3/min,进口负压为17000Pa。烧结烟气净化配置2台450m2双室四电场高效电除尘器。除尘效率在98.5%以上。

成品烧结矿筛分室设三个筛分系列,两用一备。

一次筛筛孔为14mm,筛上>14mm粒级的烧结矿由溜槽给至二次筛;筛下<14mm粒级的烧结矿由溜槽给至三次筛。

二次筛分级点为18mm,筛上>18mm粒级的大粒级烧结矿进入成品烧结矿运输系统;筛下14~18mm粒级的烧结矿为铺底料,经胶带机送至烧结机铺底料矿槽,过剩的铺底料由溢流溜槽给出,进入成品烧结矿运输系统。

三次筛分级点为5mm,筛下<5mm的粒级为冷返矿,经胶带机转运至配料室;筛上5~14mm的小粒级进入成品烧结矿运输系统。

成品烧结矿取制和缓冲槽

经整粒筛分后的成品烧结矿由胶带机运至成品烧结矿取制样室,通过自动取样系统取样后,进行粒度检测和转鼓强度检验,并进行化验试样制备。废弃料由斗式提升机送回到成品烧结矿运输系统,运往成品烧结矿缓冲槽。

成品烧结矿缓冲槽为单列式布置,共设有10个矿槽,每个矿槽有效容积500m3,总贮存量为8000t,成品烧结矿贮存时间为10h。槽上用移动漏矿车向各矿槽分料,槽下用电振给料机排料。

500烧结机配料配比表

2.2.4.转炉

1.炼钢的基本任务

1.脱碳;2.脱磷;3.脱硫;4.脱氧;5.脱氮、氢等;6.去除非金属夹杂物; 7.合金化;8.升温;9.凝固成型;10.废钢、炉渣返回利用;11.回收煤气、蒸汽等。

2.转炉炼钢简介

转炉炼钢法 这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量 (含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度),可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨,内壁有耐火砖,炉侧有许多小孔(风口),压缩空气从这些小孔里吹炉内,又叫做侧吹转炉。开始时,转炉处于水平,向内注入1300摄氏度的液态生铁,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应,使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣,利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用,使反应遍及整个炉内。几分钟后,当钢液中只剩下少量的硅与锰时,碳开始氧化,生成一氧化碳(放热)使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后,磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙,一起成为炉渣。

当磷于硫逐渐减少,火焰退落,炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时,表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风,并把转炉转到水平位置,把钢水倾至钢水包里,再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入,那就是低吹转炉。

3.转炉主要设备

1.转炉本体系统包括:转炉炉体及其支撑系统——托圈、耳轴、耳轴轴承和支撑座,以及倾动装置。

2.氧枪及其升降、换枪装置

3.副枪装置

4.散状料系统

5.烟气净化系统

4.顶吹转炉的过程描述

上炉出钢--倒完炉渣(或加添加剂)-- 补炉或溅渣--堵出钢口--兑铁水--装废钢--下枪--加渣料(石灰、铁皮)-- 点火-- 熔池升温--脱P、Si 、Mn--降枪脱碳。

看炉口的火,听声音。看火亮度--加第二批(渣料)--提枪化渣,控制“返干”。

降枪控制终点(FeO),倒炉取样测温,出钢。

技术水平高的炉长,一次命中率高。50%。(宝钢是副枪)根据分析取样结果--决定出钢(或补吹)--合金化。

5.炼钢用的原辅料

原材料

铁水:加70-85%(%C=4,%Si=0.4-1.0,%P=0.02-0.15,%S=0.001-0.050)

废钢:加15-30%(厚度小于150mm,清洁)

生铁块:调温及配碳

烧结矿(改性铁)

6.辅助材料:

石灰:有效CaO成分,块度,控制石灰吸水

萤石:CaF2,能改善炉渣流动性

生白云石:CaMg(CO3)2,造渣及护炉

菱镁矿:MgCO3调渣剂

铁合金、冷却剂及增碳剂

7.转炉耐火材料及护炉技术

耐火材料分类:碱性耐火材料(MgO);酸性耐火材料(SiO2);中性耐火材料(碳质及铬质)耐火材料的主要性质:耐火度、荷重软化温度、耐压强度、抗热震性、热膨胀性、导热性、抗渣性、气孔率等。炉衬寿命:炉衬寿命影响转炉的工作时间及生产成本。炉龄是钢厂一重要生产技术指标。炉衬损坏的原因:铁水、废钢及炉渣等的机械碰撞和冲刷 炉渣及钢水的化学侵蚀 炉衬自身矿物组成分解引起的层裂 急冷急热等因素。提高炉龄的措施:耐材质量;系统优化炼钢工艺;

补炉工艺新工艺:溅渣护炉工艺,九十年代,美国开发成功转炉溅渣护炉技术,在我国达到最高效益,炉龄30000。

8.溅渣护炉

溅渣护炉的基本原理:

是利用高速氮气把成分调整后的剩余炉渣喷溅在炉衬表面形成溅渣层。

溅渣层固化了镁碳砖表层的脱碳层,抑制了炉衬表层的氧化,并减轻了高温炉渣对砖表面的冲刷侵蚀。

9.溅渣护炉的基本特点

操作简便   利用氧枪和自动控制系统,改供氧气为供氮气,即可降枪进行溅渣操作;成本低  充分利用了转炉高碱度终渣和制氧厂副产品氮气,加少量调渣剂(如菱镁球、轻烧白云石)就可以实现溅渣 ;时间短  一般只需3~4min即可完成溅渣护炉操作,不影响正常生产;溅渣均匀覆盖整个炉膛内壁上,基本不改变炉膛形状;工人劳动强度低,无环境污染;由于炉龄提高,节省修砌炉时间,对提高钢产量和平衡、协调生产组织有利。

10.转炉的操作制度

转炉冶炼五大制度:装料制度; 供氧制度 ;造渣制度; 温度制度; 终点控制及合金化制度

11.顶底复吹转炉工艺特点

工艺特点

保持顶吹转炉成渣速度快和底吹转炉吹炼平稳的双重优点

反应速度快,热效率高,可实现炉内二次燃烧

吹炼后期强化熔池搅拌,使钢渣反应接近平衡

进一步提高了熔池脱磷脱硫的冶金效果

冶炼低碳钢(C=0.01~0.02%),避免了钢渣过氧化

12.安钢二炼轧转炉-精炼-连铸-轧钢简介

随着制氧技术的发展,现在已普遍使用氧气顶吹转炉(也有侧吹转炉)。这种转炉吹如的是高压工业纯氧,反应更为剧烈,能进一步提高生产效率和钢的质量。

安钢150t转炉—炉卷轧机工程与150t转炉-1780mm热连轧生产线总投资额约70亿元,共建成3座转炉,3台连铸机,2条渣线,是安钢三步走重点项目,也是河南省重点工程。该工程结合安钢实际,在产品结构调整上,开发具有一定市场空间、又具有自己特色、附加值较高、经济效益好的产品。在设备选型上,在充分保证技术性能和质量的前提下,贯彻以国内设计、制造为主,引进关键技术和关键设备。充分体现先进、适用、成熟、可靠、经济、高效的原则。

20##年3月19日成立了120t转炉-炉卷轧机工程指挥部,揭开了整个工程的序幕, 20##年1月完成了炼钢、连铸、轧机等主要设备的招标工作。 6月18日120t转炉-炉卷轧机相关工程奠基仪式隆重举行,11月10日厂房基柱动工。炼钢、连铸于20##年8月29日成功开炉开机,为今后整条生产线的顺利运行奠定了基础,炉卷轧机生产线于20##年10月1日开始热负荷生产,1780mm热连轧20##年7月投产,20##年11月第三座转炉顺利投产。形成了集转炉炼钢—精炼—连铸—轧钢四位一体的现代化生产线,主要生产目前国内缺口较大的造船钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、桥梁钢板等专用板材,部分产品可替代进口产品,具有广阔的市场前景和可观的经济效益。

工艺流程

13.转炉工艺参数

转炉的公称容量:150t。

转炉平均炉产钢水量:165t。

转炉最大炉产钢量:170t。

出钢口交角:0°.

炉壳全高:9576mm。

炉壳外径:6800mm。

转炉炉壳高径比:1.41。

炉膛内高:8311mm。

炉膛内经:5076mm。

炉膛内高/炉膛内经:1.64。

炉膛内容积(新衬):142.2m3

炉容比:0.948。

炉口直径:2970mm。

熔池直径:5021mm。

新炉熔池深度:1399mm。

出钢口直径:150mm。

炉底总厚度:787mm。

氧枪系统工艺参数:

枪身长:21400mm。

外管直径:299mm。

中管直径:245mm。

内管直径:188mm。

冷却水压:1.2~1.6Mpa

给水温度:<35°C。

回水温度:<50°C。

冷却水流量:280t/h。

工作压力:0.65~1.05Mpa。

氧气流量:26000~38000Nm3/h。

氧枪喷头参数:

底吹参数:

介质种类:N2/Ar。

总管压力:1.0~1.5Mpa。

工作压力:0.2~1.7Mpa。

供气强度:0.01~0.12Nm3/(t·min)。

每块透气能力:20~180Nm3/h。

透气砖块数:8。

排布:

2.2.5.精炼

LF炉数量3座处理能力550万吨/年

1.LF精炼特点

(1)还原气氛

  LF炉本身不具备真空系统,但由于钢包与炉盖密封,隔离空气,加热时石墨电极与渣中FeO、MnO、Cr2O3等反应生成CO气体,使LF炉内气氛中氧含量减少。精炼过程通过扩散脱氧和沉淀脱氧造成钢液的还原条件,可以进一步脱氧、脱硫及去除非金属夹杂。

(2)氩气搅拌

氩气搅拌加速钢—渣之间物质传递,有利于钢液脱氧、脱硫反应。吹氩可以加速Al2O3夹杂物上浮速度,在密封的LF炉,吹氩15min后,可使钢中大于20μm的Al2O3夹杂基本清除。

3)埋弧加热

LF炉三根电极插入渣层中进行埋弧加热,这种方法辐射热小,对炉衬有保护作用,热效率高,浸入渣中石墨与渣中氧化物反应为:

                C+FeO=Fe+CO

                C+MnO=Mn+CO

                2C+WO2=W+2CO

                5C+V2O5=2V+5CO

上述反应不仅提高了渣的还原性,而且还提高合金回收率,生成CO使LF炉内气氛更具还原性。

(4)白渣精炼

LF炉操作中通过对炉渣强化脱氧形成白渣,由于渣对钢液中氧化物的吸附和溶解,达到钢液脱氧效果。(无污染脱氧方法)LF炉由于有温度补偿,吹氩强烈搅拌,随渣中碱度提高,硫的分配比增大,可炼出低硫钢或超低硫钢。目前国内外冶炼低硫钢和超低硫钢时渣中(FeO+MnO)的理想控制范围是小于0.5%。

2.LF埋弧精炼有两种方式

1) 靠增大渣量、提高渣厚达到埋弧精炼的目的;

 2)通过加入发泡剂,使基础渣体积膨胀、厚度增加,达到埋弧精炼的目的。

通过炉外精炼的有关操作已可将钢中的硫降到2ppm的水平。

脱硫应保证炉渣的高碱度、强还原性即渣中自由CaO含量要高;渣中(FeO+MnO)%要充分低,一般小于0.5%是十分必要的。从热力学的角度讲,温度高有利于脱硫反应的。而且较高的温度可以造成更好的动力学条件而加快脱硫反应。 要使钢水脱硫,首先必须使钢水充分脱氧。此时钢中的铝含量应当高于0.02%。这时可以保证溶解氧不高于2-4ppm。经常使用的脱硫合成渣是45-50% CaO,10-20% CaF2,5-15% Al2O3,0-5% SiO2。过多的SiO2会降低炉渣的脱硫能力,但是它却可以降低炉渣的熔点,使炉渣尽快参加反应,起到对脱硫有利的作用。只要不超过5%就不会对脱硫造成不利影响。 LF在冶炼流程中,特别是转炉流程中已成为瓶颈。解决方案:

(1)初炼炉适当提高出钢温度、加强钢包烘烤、周转和保温;

(2)出钢时加炉渣改质剂、预熔渣和底吹使精炼过程前移;

(3)优化供电、造好埋弧渣,提高升温速度;

(4)提高自动化水平,缩短取样分析时间,提高成分与温度的控制命中率;

(5)1座初炼炉配2座LF;或2座初炼炉配3座LF。

3.LF炉快速成渣和高效精炼

出钢时炉渣改质或同时随钢流加入精炼渣,实现LF炉造渣和脱氧前移

采用低熔点的预熔渣实现快速造渣高的钢包温度、良好的保温和大功率供电

LF炉变压器大小为26MVA,额定电流大小为45kA,一般最高电压为440V,在不同的冶炼阶段需要调节电压的大小。入炉前LF炉一般不需要扒渣操作,但如果炉渣过多为防止还原回磷则需扒渣。造渣剂的种类为生石灰,用量大概为10kg/t钢,为了造好埋弧渣需在前期加入三分之二的造渣剂,脱氧剂一般为钢包改质剂主要成分为生石灰50%,铝粉30%,Al2O320%。另外渣量一般是根据钢种的不同而不同,改质剂一般为吨钢1kg,改质剂一般也在前期加入,安阳钢铁厂第二炼轧厂LF炉的处理时间一般为37min,脱硫效果一般可达到10ppm,最好的时候可以达到7ppm,升温速度5°C/min,吹氩量为300L/min,吹氩为2孔偏心底吹,全程只有氧化钙为脱硫剂,不用其他专用脱硫剂。电极消耗为0.7~0.9g/kw·h。

4.VD

冶炼工艺:UHP+LF+VD(或RH)+CC:

  LF出钢后,扒渣(倒渣)2/3,渣层厚度应保持40-70mm,扒渣时间<3min。

  扒渣完毕LF钢包入VD处理工位,接通氩气,调节流量50-80NL/min,同时测温、取样,加入硅石2 kg/mm,调整炉渣碱度R=1 .2-1 .5。

测温、取样后VD加盖密封,抽真空。

真空泵启动期间,调整氩气流量保持30 -40NL/min。

真空保持时间:真空启动后,工作压力达到67 Pa时,保持时间≥15min。

真空保持期间调整氩气流量 70NL/min左右,并通过观察孔观察钢水沸腾情况,及时调整,保持均匀沸腾。

终脱氧后解除真空、开盖、测温,软吹15-25min,氩气流量 70-100NL/min左右,控制渣面微动为宜。

软吹结束后,测温、取样,加保温剂出钢,出钢温度1530-1540℃。

VD炉主要用于真空脱气,脱碳,并伴随一定的合金微调,由于VD炉没有正常工作,所以具体的工艺参数也并不是太了解,极限真空度为23.7pa,工作真空度为66.7pa,抽气能力为370kg/h。在VD炉旁边还有一个喂线装置,主要是钙线,VD炉有底吹氩气氩气搅拌,吹开渣层,使钢液面与真空直接接触有助于脱气和脱碳。在炉盖下方有一个防溅罩罩在钢水包上防止钢水喷溅。

RH

1.RH工艺特点

①反应速度快,表观脱碳速度常数kC可达到3.5min-1。处理周期短,生产效率高,常与转炉配套使用。

②反应效率高,钢水直接在真空室内进行反应,可生产H≤0.5×10-6,N≤25×10-6,C≤10×10-6的超纯净钢。

③可进行吹氧脱碳和二次燃烧进行热补偿,减少处理温降;

④可进行喷粉脱硫,生产[S]≤5×10-6的超低硫钢。

2.RH工艺参数

处理容量:大炉子比小炉子好(50t以上);

处理时间:钢包在真空位的停留时间τ;

τ=Tc/Vt  Tc允许温降, Vt平均温降℃/min;

循环因数:C=ω(t/min).t(min)/Q (ton)

 ω 循环流量、 t脱气时间、 Q处理容量

循环流量ω:主要由上升管与驱动气体流量决定;

真空度:60-100pa;

抽气能力。

3.RH真空工艺过程

出钢后,钢包测温取样;

下降真空室,插入深度为150-200mm;

起动真空泵,一根插入管输入驱动气体;

当真空室的压力降到26-10kpa后,循环加剧;

钢水上升速度为5m/s、下降速度为1-2m/s;

气泡在钢液中将气体及夹杂带出。

4.RH基本原理

RH原理——气泡泵

 抽真空,使液面上升1.5米左右

 上升管吹入氩气,带动钢水流动,速度高达5m/s

  在真空室内,钢水呈滴状与真空接触

2.2.6.连铸

1.连铸定义

钢水在连续运行过程中,逐步完成凝固,成为具备特定外形尺寸的钢坯。

连续铸钢技术的采用不仅完全改变了旧的铸钢工序,还带动了 整个钢铁     厂的结构优化,因此被许多冶金学家称之为钢铁工业  的一次“技术革命”。由于连铸生产节奏快,为了适应连铸,  必须缩短炼钢冶炼时间。传统炼    钢工序功能被进一步分解,铁水预处理、电炉短流程、钢水炉外精炼等重   要新技术因此而快速发展。

2.连铸优势

增加产量 、提高钢收得率 、降低能耗 、降低生产成本(设备、人工等) 、质量提高

3.连铸机的主要设计参数

铸坯断面 、拉坯速度 、弧半径 、冶金长度

确定铸坯断面的原则: 根据钢材轧制所需要的压缩比确定(1.5~5);

根据炼钢和轧钢的能力来匹配,对于大型炼钢炉一般配大断面板坯、大方坯铸机或多流小方坯铸机; 适合连铸工艺的要求

拉坯速度:拉速是根据铸坯断面尺寸、浇铸钢种、浇铸温度及技术装备水平确定的。按结晶器出口处坯壳厚度计算:

  d=Kt1/2                   

  d=K(L/Vc)1/2

d:结晶器出口坯壳厚度,mm;

K:结晶器内钢水凝固系数,mm/min;

t:铸坯在结晶器内停留时间,min;

L:结晶器有效长度,mm;

Vc:拉速,mm/min

按铸机长度计算: (1/2D)=K(L/Vc)1/2

D:铸坯厚度,mm;

K:综合凝固系数,mm/min1/2

L:冶金长度或液芯长度,m; 

Vc:最大拉速,m/min。

冶金长度铸机的冶金长度指铸坯的最大液芯长度。铸坯完全凝固时的厚度S为:

S=D/2=Kt1/2=K(L/Vc)1/2 液芯长度为:L=D2Vc/4/K2

L:液芯长度,m;

D:铸坯厚度,mm;

K:综合凝固系数,mm/min1/2

Vc:拉速,m/min

圆弧半径:铸机圆弧半径(m)通常可以按铸坯厚度D的若干倍数来确定:R=(30~50)×D,m小方坯铸机:R=(30~40)×D大方坯、板坯铸机: R=(40~50)×D

断面; 钢种; 场地、投资条件等。

4.连铸设备

1、钢包回转台特点:蝶式。最大承载能力:2×250t。回转半径:5.5m。升降行程:1.0m

2、中包车,形式:半门型中包车,横向布置特点:可进行前后微调,带称重压头 。承载能力:59.5t。提升驱动:液压驱动

3、中间包。形式:纵向布置。特点:内部装有稳流器、挡渣坝。中包容量:最大36t,正常33t。中包液面:最大1.2m,正常1.1m

4、中包烘烤器。形式:在线蓄热式烘烤。预热时间:1~2个小时。预热温度:1100℃以上。加热气体:混合煤气。烧嘴数量:3对

5、结晶器。形式:直板组合式结晶器。特点:液压振动,在线冷调宽。结晶器长度:950mm。结晶器铜板厚度:45mm,最小36mm。足辊:宽边1对,窄边2对。冷却形式:水冷

6、扇形导向段。特点:四分节辊,2-8段辊缝可在线调节。驱动:2-8段每段一对驱动辊,共7对。弧形半径:6.67m。冶金长度:18.687m,冷却形式:水冷/气雾冷却

7、去毛刺机,形式:刮刀式,特点:刀架固定,钢坯运动,板坯温度:600-1000℃

8、打号机。形式:高温热喷涂料。特点:板坯行进过程中除鳞。字符高度:60-80mm。

字符宽度: 42-58mm 。

5.连铸设备及工艺流程图

6.采用的新技术

1.结晶器液面控制系统(MLC)

结晶器液面控制系统可以有效检测并控制结晶器钢液面情况,保证液面尽可能平稳。结晶器液面控制系统包括液面检测和液面控制两个部分;该系统控制的液面精度很高,能够满足连铸安全操作和铸坯质量的要求。

2.漏钢预报系统(BPS)

该技术是通过结晶器铜板上的三排热电偶监测结晶器内的温度变化,给操作者提供一个“透明结晶器”。该系统可以最大程度的减少粘结漏钢的发生,提高设备的利用率和铸机的作业率。

3.动态轻压下(DSR)

为了减少连铸过程中常见的中心偏析和中心疏松等内部缺陷,在连铸机上应用了凝固末端动态轻压下技术。获得良好压下效果的关键是确定压下位置和压下量。根据SMS-Demag公司的研究结果,最终确定压下位置为固液比为7:3时,压下量为0.5-1.0mm/m,总的压下量为1.6-2.0mm。动态轻压下可以在扇形段3-7段内任意两个相邻段内实施。浇铸过程中实施轻压下的位置由动态凝固模型根据所浇铸的钢种、过热度、拉速、配水量等参数计算得出。随着各种参数的变化,压下量和压下位置也在不断变化。

4.动态凝固模型(DSC)

动态凝固模型(DSC)可以根据不同的浇铸状况提供优化的冷却条件,并尽可能提高热送板坯的温度。DSC模型也可控制凝固长度并对铸坯温度进行计算。为了更有效的进行动态配水,对扇形段区域进行了纵向和横向分区(共分13个区、19个控制回路)。根据实际生产的钢种、断面、拉速和过热度等工艺参数,对各冷却区的配水量进行计算并根据计算结果动态调节水量,不但可以保证铸坯宽面上的均匀冷却,避免铸坯角部过冷,还可以有效二冷区内铸坯的温度,避开第三高温脆性区,减少了矫直裂纹产生的可能性。此外,动态凝固模型可以控制动态软压下的实施。

6.一体化质量产品系统(IPQS)

为更有效地进行热装热送,不但需提高无缺陷铸坯的比率,而且要将缺陷坯挑出来,避免其进入下一道工序。因此需要对铸坯质量进行在线判定。IPQS系统提供了一个基本冶金数据库,浇铸过程中的数据及事件可以通过一级与二级之间的数据传递和操作员输入等方式进入IPQS模型,模型将浇铸每一块铸坯时的数据和事件与冶金数据库中的数据进行对比,根据偏差判定每块铸坯的质量等级。操作者还可以根据操作实践和经验对数据库进行单独的配置,通过该系统可以减少操作者的工作量,降低退废率,优化工艺并提高产品质量。

2.2.7轧钢

安钢120t转炉—炉卷轧机工程设计预算总额约33亿元,是安钢“三步走”发展战略规划的“龙头”项目,也是河南省重点工程。该工程结合安钢实际,在产品结构调整上,开发具有一定市场空间、又具有自己特色、附加值较高、经济效益好的产品。在设备选型上,在充分保证技术性能和质量的前提下,贯彻以国内设计、制造为主,引进关键技术和关键设备。充分体现先进、适用、成熟、可靠、经济、高效的原则。

20##年3月19日成立了120t转炉-炉卷轧机工程指挥部,揭开了整个工程的序幕, 20##年1月完成了炼钢、连铸、轧机等主要设备的招标工作。 6月18日120t转炉-炉卷轧机相关工程奠基仪式隆重举行,11月10日厂房基柱动工。炼钢、连铸于20##年8月29日成功开炉开机,为今后整条生产线的顺利运行奠定了基础。该工程东西长达1100m,总面积约160000m2,是一条集转炉炼钢—精炼—连铸—炉卷轧机四位一体的现代化生产线,主要生产目前国内缺口较大的造船钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、桥梁钢板等专用板材,部分产品可替代进口产品,具有广阔的市场前景和可观的经济效益。

1.生产能力及产品大纲

年产量:钢水:119.27万t/a;板坯:116.8 万t/a;钢板:110 万t/a;

2.产品大纲

碳素结构钢 ,Q195-Q275 ;低合金结构钢,Q345A/B/C/D/E ;

造船板钢, A、B、D、E、AH32、DH32、EH32

锅炉钢, 20g、16Mng ;压力容器钢,16MnR 、20R

汽车大梁钢, 09SiVL,16MnL ;桥梁钢,16q、16Mnq、15Mnq

管线钢,X42-80;优碳钢, 45;高强度钢,Q390-Q460 AH60 AH70

出口坯(板),SS400  SS400M; Z向钢,Z15/Z25/Z35

高层建筑钢 ,Q235GJ  Q345GJ

3.产品规格

板坯规格:厚度:150mm;宽度:1600~3250mm

长度:6000~18000mm

板材规格:厚度: 6 ~50mm;宽度:1600mm~3250mm

长度: 4000~18000mm

4.轧钢设备

1、步进梁式加热炉:120t转炉/炉卷轧机工程中的宽板坯步进梁加热炉由重庆赛迪工业炉公司总承包,采用了多项先进的热工技术,是目前世界上最大的宽板坯步进梁加热炉,各项设计技术指标均居世界前列。

2、高压水除鳞机系统压力:200bar喷嘴压力:180bar集管数量:上、下各2组喷嘴数量:上、下各40个

3、炉卷轧机 (带立辊)

  工作辊直径:     φ940/865mm

  工作辊辊身长度:  3450mm

  支撑辊直径:     φ1950/1800mm

  支撑辊辊身长度: 3450mm

  轧制力:         max.70000kN

  轧制力矩:       max.3820kNm

  轧制速度:       max.10m/s

  主电机功率:     2×8000kw

  轧机刚度:       8200kN/mm

4、转毂式切头飞剪

   型式:             滚筒式

  剪切钢板尺寸:     max.50×3250mm

  剪切温度:         min.700℃

  剪切强度:         max.200N/mm

  剪切速度:         max.2.2m/s

  电机功率:         2×700kw

  剪刃更换时间:     30min

  头尾剪切长度:     平均200mm

5、层流冷却装置

  冷却段长度: 

  集管类型:   上部U-形管,下部喷头

  集管数目:   上36个,下108个

  水压:       上0.45bar,下0.15bar

  总流速:     前六组改造为12000m3/h

  钢板温降:   max.350℃

  冷却速率:   max.25℃/s

6、四重九辊式热矫直机

  钢板矫直厚度:        4.5-50mm

  钢板矫直宽度:        1600-3250mm

  钢板矫直温度:        550-900℃

  钢板矫直速度:        max.3.2mm/s

  穿带速度:            1.2-1.5m/s

  矫直力:              max.25000kN

  矫直辊箱更换时间:    120min.

  电机功率:            2×750kw

7、滚盘式冷床

  类型:              滚盘式

  冷床尺寸:          31.5×52m2

  输入输出辊道中心距:41m

  钢板间距:          min 400mm

  滚盘直径:          610mm

  滚盘间距:          1000mm

8、圆盘剪

  型式:           圆盘式

  剪切钢板尺寸:   max.25×3250mm

  剪切温度:       max.120℃

  剪切速度:       max.1.5m/s

  每侧剪切宽度:   10~25mm

  剪刃直径:       1300mm

  剪刃宽度:       max.70mm

9、滚切定尺剪

  剪切钢板尺寸:    max.50×3250mm

  剪切力:          max.16000KN

  剪刃长度:        3400mm

  上剪刃半径:      84000mm

5.采用的新工艺、新技术

1.工作辊重型正向弯辊系统(WBC)

工作辊弯辊系统通过安装在轧机牌坊的Maewest块上的一组液压缸对工作辊轴承座施加250t的弯辊力,使轧制过程中工作辊的凸度变大,从而控制板带的凸度和平整度。其工作示意图和原理图如下:

2.工作辊热凸度控制系统(RTC)

工作辊热凸度控制系统(RTC),就是通过使用冷却水改变沿辊身长度方向上温度分布来改变工作辊热凸度的一项技术。

3.轧辊之星(ROLL STAR)

通过使用一组高压水集管喷头来清除轧辊表面粘附的氧化铁皮,并且还可冷却轧辊。

4.液压厚度自动控制系统(HAGC)

 通过安装在轧机牌坊底部的液压缸,在轧制过程中对辊缝进行调整,以得到最终产品理想的尺寸精度和平直度。

3.总结

3.1实习体会

通过这3周20天左右在安阳钢铁厂的实习,是我对于;理论知识的理解更加深化,对于实际生产中的各种设备的功能及使用情况有了初步的了解。摆脱了过去只是停留在空想的阶段。并且直接或间接的改变了我对于人生的看法。冶金这个专业性如此强的学科。本来就应该从实践中来到实践中去,并如此不断地完善与发展。冶金是一门科学更是一门技术,因为他的实践性太强,有很多东西在书上根本都学不到,只有在实践中不断的摸索。甚至一些实际的操作与书上的理论是相反的。比如比如在我们学习烧结的时候讲到提高料层的透气性,有利于增产、增收、提高烧结效率。但在安阳钢铁厂烧结师傅告诉我们透气性不能太高,否则燃烧时,燃烧速度太快不能形成液相,对烧结矿的强度和还原性都不利。另外,还有好多东西都只是概念性的不到真正的现场根本就不知道要如何操作,现在由于各种原因,学校离社会不是越来越近而是越来越远,甚至有些时候,自己学校培养出来的学生自己都不敢用。我们是应该为此感到惭愧的。可能有老师与学校的原因,但更主要的是学生,和平的年代,到处都是一片祥和,和谐稳定压倒一切,但是太过和平的环境容易让人,慵懒懈怠,没有社会责任感,也就更加没有家国意识了,现在能挣钱的都是好的。你让他好好学他有一百个借口等着你,于是,有真才实学的人越来越少,并且社会上不知什么时候兴起的一股反智的风潮,嘲笑那些做学问的读书人,以投机取巧为荣。其实这个东西也不是教育出来的,因为一两个人根本无法左右整个社会风气。有一个理论叫做劣币驱逐良币。大概就是这样吧!可能说的有点远。但身边这样的例子比比皆是。

另外。钢厂也是一个商业性组织。也是以盈利为目的的。一个产品只有在市场上存活下来,才有有竞争力,才能为公司创造利润。所以还是尽早脱离那种理想化的状态。只有符合社会和市场需要的才是真正的人才。而不是考了多少分,拿了多少证书。你是谁并不重要,你有什么也不重要。关键是你能为公司带来什么,我想我们还是多增加实习机会。来了解市场究竟需要什么。

最后,这20天的实习也必将是我们一生中最为难忘的经历。钢厂的条件确实恶劣。但同时也是人才的训练场。只有那些吃得了苦受得了难的人,才能脱颖而出,成为这社会这国家的钢铁脊梁。

3.2实习建议

建议学校在安排实习的时候可以增加实习次数,增加学生见识社会,体验钢厂生活的机会。并且我想是不是可以,做一套实物的高炉,转炉,精炼,连铸,及轧钢的模型出来,不仅方便教学,而且也可以增加学生的学习兴趣。而且在实习的时候也不会,两眼一抹黑,一问三不知。

对于安阳钢厂好像对我们并不很欢迎,连一个大一点人物都没见到,我作为一个北科的学生自尊心多少有点受挫,看来钢厂都不太重视对后来者的培养尤其是新来的毕业生。哎怎么说呢!知识分子跟这个社会对人才的标准看来不不一致。

4.参考文献

[1]钢铁冶金(炼钢学),王新华主编,高等教育出版社

[2]炼钢学原理,曲英主编,冶金工业出版社                       

[3]钢铁冶炼,萬谷志郎,冶金工业出版社

[4]钢铁冶金学,陈家祥,冶金工业出版社

[5]卢伟宏,王海波.  工业工程专业实习教学过程优化的实践与探索[J]. 北华大学学报(社会科学版). 2009(06)

[6]李满.  工程教育与工程科技人才的培养[J]. 华北科技学院学报. 2009(03)

[7]朱光俊,阮开军,殷利,曾红.  “热工基础”课程教学改革的探索与实践[J]. 重庆工业高等专科学校学报. 2003(04)

[8]栾光忠,冯秀丽.  野外地质实习中的启发式教学[J]. 中国地质教育. 2002(02)

[9]贾碧,施金良,熊熊.  培养炼铁专业学生工程实践能力的探索[J]. 中国冶金教育. 1999(03)

[10]张勤,张艳.  加强工程地质实践教学环节的初步探讨[J]. 中国地质教育. 1997(02)

5.致谢

三年的校园生活如闪电般飞逝而过,对于今天的我,成长中给予我帮助的每一个人都功不可没。在校的这三年时间里真的很感谢老师对我的淳淳教诲,也很感谢校领导给我的机会,让我在学习之外,积累了更多的经验,给我的校园生活增添了更多色彩。当今社会,在市场经济体制和新技术飞速发展的条件下,冶金人才只掌握一门特定的技能已经远远不够。必须全面强调我们的基础知识、基本能力和基本素质,而且专业面要宽,以适应技术进步与市场的不断变化。只有全方位的拓展自己的知识面,在实践中与理论相结合,真正的体会知识的真谛,才能为社会贡献自己的一份力量。

首先,感谢父母多年来含辛茹苦将我养大成人。并能给我提供受教育的机会。然后感谢老师和学校的细心栽培。并感谢学校能给我们这次去钢厂第一线实习的机会,非常的难得。还要感谢我那些可爱的同学是他们的陪伴让我在学习与实习时不在孤单并且在互帮互助中我也学到了很多东西。并结下了这辈子都忘不掉的友情。最后感谢工厂给我们提供实习的机会。在实习过程中,给工厂也带来不小的麻烦,还请谅解。总之感谢老师,感谢安阳钢厂。

                                             学生签字:宋阳

                                             20##年8月29日

指导教师评语

实习成绩(百分制):             

                                 

                              指导教师签字:                             

                            

                                     

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