炼钢工艺及设备培训课程

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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第64页 共64页2 炼钢工艺及设备2.1炼钢工艺永兴钢铁有限责任公司的转炉炼钢由于转炉容量小，装备水平低，与国内大中型转炉相比，技术经济指标相对落后，并且限制了铁水预处理，转炉复吹和钢水二次精炼等先进工艺技术的应用，产品质量和品种很难进一步提高，难以面对国内、国际市场的严峻挑战。新建120t转炉炼钢车间拟分两期建设，第一期先建120t转炉1座，并配套新建1300t混铁炉1座、120(150)t铁水罐脱硫站1套、LF精炼炉1套，转炉按一吹一操作，年产合格钢水135万吨。第二期在预留位置上建设2#120t转炉、LF精炼炉1套、VD

2、精炼炉1套，年产合格钢水310(270)万吨。本设计的120t转炉炼钢厂采用行之有效的国内先进技术，全部由国内供货制造。符合“经济、实用、安全、可靠”的原则。全部工程建成后，它不仅工艺设备先进、产品品种的开发能力、生产指标、产量和质量将达到国内先进水平，使其产品在国内外市场都具有较强竞争力。2.1.1 主要设计特点和新技术的采用1)设置1座1300t混铁炉储存铁水，一个翻（折）铁水罐的位置，设计考虑了150t高炉铁水罐和65t高炉铁水罐共存的供应铁水的条件。 2）一期新建1套120(150)t铁水罐脱硫站，先上一个扒渣位及搅拌位，预留1个120(150)t铁水罐脱硫站扒渣位。（所有铁水罐均改为

3、150t）3）预留混铁炉、脱硫站、转炉、LF炉二次烟气除尘技术。4）一期设置1座120t顶底复吹转炉，二期预留1座。5）转炉采用顶底复合吹炼工艺，底部供气采用微机控制，氮氩自动切换。6）转炉氧枪采用双小车、双卷扬能实现自动换枪，氧枪升降传动采用变频调速。7）转炉冶炼预留副枪动态控制技术。8）转炉出钢采用挡渣出钢技术。 9）转炉倾动采用变频调速，转炉倾动机构采用四点啮合的全悬挂型式，炉口、炉帽、托圈、耳轴采用水冷。 10）转炉炉前、炉后门及周围挡板采用无水冷型防护结构，节约能源。 11）设钢包在线快速烘烤器，红包出钢。 12）转炉一次烟气冷却采用全汽化冷却，回收蒸汽。烟气净化采用湿法除尘和煤气回

4、收系统。 13）转炉炼钢车间采用基础自动化控制系统。 14）转炉采用溅渣护炉技术。 15）钢包采用在线底吹氩方式，在出钢过程中及钢包车运行中吹氩。17) 一期设置一座LF钢包炉，预留一座LF钢包炉和一套VD真空脱气装置。 17）修炉方式按简易上修法设计。2.1.2远景发展第二期远景发展的主要构想是：续建已经预留的第2座120t氧气顶底复合吹炼转炉及相关设施、第2套LF钢包炉和VD真空脱气装置，使120t转炉炼钢厂的生产能力及产品质量得到提高。2.1.3 生产规模及产品方案2.1.3.1生产规模转炉炼钢厂第一期的生产规模为年产约135万t合格钢水。2.1.3.2 产品方案 永兴120t转炉炼钢车

5、间产品方案如下:钢种及代表钢号 表2-1序号名 称代 号1碳素结构钢Q195-Q275、SS330、SS400、SS4902低合金钢16Mn、15MnV、SN400、A573（A572）、A5733船板钢A、B、D、E、AH32、DH32、EH32、AH36、DH36、EH364锅炉钢20g、16Mng、SB410、SB450、HII、19Mn565压力容器钢16MnR、SPV235、SPV315、A202、A515、A299、A5376汽车梁钢板09SiVL、16MnL7钢管钢X42-708桥梁板16q、15Mnq、15MnVq、SM400、SM490一期以生产碳素结构钢、低合金结构钢、船板

6、钢A、船板钢B、锅炉钢板、压力容器钢等钢种为主。2.1.4 转炉钢产量计算2.1.4.1 计算条件 定期检修：12d/a(8h/10d) 集中检修：3d/a 转炉车间作业天数： 350d/a 转炉有效作业天数(可达)： 257d/a 转炉座数： 1座(二期2座) 经常吹炼座数 1座(二期2座) 转炉公称容量： 120t 转炉平均出钢量： 135t转炉最大出钢量： 150t 转炉平均冶炼周期 37min/炉2.1.4.2产量计算 年产合格钢水量： 式中： 135平均炉产钢水量，t 37 转炉平均冶炼周期，min 257转炉年有效工作日，d 1440每天1440min由上计算可知：一期1座转炉每年

7、可完成连铸机年产130万吨钢坯所需135万t/年合格钢水的要求。2.1.5工艺方案的确定及工艺路线2.1.5.1 铁水供应系统a)混铁炉新建的120t转炉依靠450m3高炉用65t高炉铁水罐车供应铁水,虽然炼铁和炼钢车间年产量匹配,但两个车间生产节奏不同, 为了协调炼钢生产、保证铁水的供应和稳定铁水成分、温度，故工艺上要求必须设置混铁炉，考虑到120t转炉容量大，经计算本设计一期选用1300t混铁炉1座。混铁炉改造为侧面兑铁水，取消炉顶兑铁水套，炉顶全封闭（修炉时可以打开），既可消除安全隐患和增强保温效果，又节省水套冷却水和铁水保温煤气消耗。增设兑铁车和兑铁槽，设置兑铁烟罩和出铁烟罩，烟气引至

8、主厂房外除尘。考虑将来永钢的发展将上大高炉并采用150t高炉铁水罐，设计考虑了150t高炉铁水罐和65t高炉铁水罐共存的供应铁水的条件。b) 铁水脱硫预处理建议脱硫采用机械搅拌法，脱硫站采用单处理工位、两个扒渣位的丁字形布置方式。一期先上处理工位和一个扒渣位。以后再上第二个扒渣位，由于原设计合同不含脱硫站设计（只预留位置）。由甲方在初步设计审查中确定。（必须设计扒渣）2.1.5.2 转炉系统1) 转炉副枪系统 副枪装置是转炉炼钢上采用的一项现代化检测技术，以配合计算机实现对转炉冶炼的动态控制，达到提高碳、温度命中率的目的，实现自动化炼钢, 需要从国外引进关键技术和设备，为节省投资，所以本设计副

9、枪技术按预留考虑。2) 修炉方式及选择（请推荐简易上修法的应用厂家）本设计修炉方式按简易上修法设计。简易上修法：转炉炉壳炉帽上设人孔，工人由炉帽部分的人孔进入转炉内进行修砌作业，耐火砖从转炉操作平台由移动式皮带机经人孔运入炉内。在炉口处设置两根挑梁，并配置4个手拉葫芦，吊起一个可伸缩的修炉平台，靠手拉葫芦适应炉内各部位的修砌，炉身、炉帽工作层砖砌筑完成后，再封砌人孔。操作简单，投资少。目前溅渣护炉技术非常普及和成功，一般炉龄在一万炉以上，也就是说，一座炉子一年以上才修一次炉，对于这种非常不频繁的维修，近年来，简易上修法得到了国内很多钢厂的采用。3）转炉出钢挡渣技术 出钢口挡渣技术是八十年代以来

10、开发的一项新技术，主要有挡渣球、挡渣棒、气动挡渣等三种类型。挡渣球设备简单，但挡渣效果较差；气动挡渣挡渣效果较好，但投资高，国内应用得不成熟；挡渣棒装置，挡渣效果较好，投资远低于气动挡渣，操作也较简单。我院根据用户的要求和市场的需要,开发了可适用于公称容量从80吨到300吨各种容量转炉的悬挂式挡渣棒插入装置。该项技术首次在武钢第一炼钢厂以转炉取代平炉的技术改造工程中得到应用，达到了国际先进水平，该装置结构紧凑，占地面积小，重量轻，操作方便。我们认为悬挂式挡渣棒挡渣设备既适应120吨转炉生产需要，又节省基建投资费用，故本次设计推荐采用。2.1.5.3 钢水精炼方式的确定根据永钢轧钢产品的要求，选

11、用的钢水炉外精炼设备必须具备以下功能：去除钢中气体及有害元素降低非金属夹杂物含量，使残留夹杂物均匀分布和改变其形态。脱碳微调钢水成分，准确控制钢水成分和温度具有钢水升温、保温功能，协调转炉、连铸生产减轻转炉作业负担，提高经济效益。根据上述功能要求，需设钢水加热精炼设备和钢水真空处理设备。为提高产品质量，节约时间、成本，转炉普通钢水可到吹氩站经吹氩调温处理后直接送到连铸。因此，设在线钢包吹氩站1套（二期予留1套），在吹氩站上设有底吹和顶吹氩装置、合金微调和加废钢装置、测温取样装置、喂线装置，每座吹氩站设一个操作室，所有的操作控制主要在操作台上进行。在出钢过程中及钢包车运行中吹氩。采用钢包底吹氩方

12、式，在钢包底吹氩故障时，设有顶吹氩系统作备用，吹氩站还建有4个铁合金微调用料仓。钢包吹氩站具有合金微调、调温、去除夹杂等功能，转炉普通钢水可到吹氩站经吹氩调温处理后直接送到连铸。LF钢包炉的主要作用是对钢水进行电弧加热、合金化、脱硫、脱氧、去除非金属夹杂物，精确调整、均匀钢液的成份和温度，协调转炉和连铸机的生产配合关系，保证多炉连浇。为了配合新建120吨转炉及吹氩站，保证能够实现生产品种钢，以及协调配合转炉、连铸的生产，根据生产钢种及转炉平均出钢量，一期采用一座135t双钢包车的LF钢包炉，并分别配有喂线机和氩气搅拌设备。LF炉作业率高，所以LF钢包精炼炉采用双钢包车布置的方式，以减少辅助作业

13、时间，同时减轻车间内铸造吊车的作业率。VD真空脱气装置的主要作用是对钢水脱气，进一步脱氧和去除夹杂，进一步微调钢水成份，以满足生产品种钢和优质钢的要求；为节省投资，本设计对此部分仅做预留考虑，一期有部分钢种不能生产。2.1.6 主要原材料供应条件及要求(见表2-2)主要原材料供应条件及要求 表2-2序号种类 规格 技术要求年需 量万t/a1高炉铁水C：4.04.2%;Si：0.40.6%Mn：0.2%;P：0.13%; S：0.030-0.05%，T：1300132.342废钢+铁块最大边长:1000mm单重:1200kg要求干燥、清洁、无油，严禁炮弹和密闭容器混入,成份要求Fe(total)

14、 96.5%,SiO20.7%,Al2O30.3%,P0.035%,S0.035%,合金元素微量，Cu的最大含量0.1%13.53主要铁合金550mmFeSi:(75# ) C0.2%; Si 7280%; S0.02%,P0.04%FeMn(LC):C1%; Mn7885%; Si1.5% S0.03%,P0.2%FeMn(MC):C2%; Mn7582%; Si1.5% S0.03%,P0.4%FeMn(HC):C7%; Mn60%; Si1% S0.03%,P0.5%SiMn： C1.8%; Si17-20%; Mn95% S0.02%,P0.03%（此数值不正确）2.34小块废钢尺寸：

15、8164060 mm C0.2% P0.05% S0.02% 0.365活性石灰550mmCaO90%，CO22.0, SiO22.8%，P0.03% ，S0.025% MgO0.7%，H2O1%，水活性330ml/4N-HCl（对50%石灰溶水后滴定值）（当地原材料达不到指标要求）9.286铁矿石550mmTFe60% SiO22.5% H2O2%2.857轻烧白云石 550mmCaO50%，SiO26% ，P0.14%，S0.045%H2O1%，MgO30%（当地原材料达不到指标要求）2.858萤石550mmCaF290%，SiO24.7%，S0.1%，P0.06%，H2O1%1.799轻

16、烧镁球(改质剂)540mmMgO70%，灼减：25%，水份：3%，耐压强度：2030kPa0.7110复合渣料540mmCaO4050%, CaF240%,SiO25%,S0.03% P0.02% 0.292.1.7 车间组成、工艺布置及主厂房主要参数和吊车配置2.1.7.1 车间组成 120t转炉炼钢厂包括主厂房、辅助车间、公用辅助设施。 主厂房：包括炉渣跨、加料跨、转炉跨、钢水（精炼）接受跨。 公用辅助设施包括变电所、转炉净循环水泵站，转炉浊循环水泵站及转炉除尘污水处理设施。转炉一次烟气净化系统、熔剂散状料及铁合金地下料仓及皮带机运输系统、吹氧管维修间、散状材料上料系统、转炉煤气柜及加压站

17、，机修设施、检化验系统，计控设施、通讯设施，空压站，铁合金仓库及耐火材料库，总图及运输设施等。办公及生产福利设施均由厂方考虑。2.1.7.2车间工艺布置主厂房内部的工艺平面布置见工艺平面布置图其中：在C-D钢水接受跨沿8-10柱列处建一座135tLF精炼炉，在此跨间布置LF合金加料系统以及布置LF变压器室、液压站等车间小房。LF合金加料系统与转炉系统脱开，单独成为一个系统，采用垂直皮带机上料。本系统分25m、19.5m、15m三层平台，分别布置高位料仓、称量斗、转运皮带机。详见平面布置图。2.1.7.3 主厂房主要参数和吊车配置转炉部分主厂房跨间组成、厂房参数及起重机配置见表2-3主厂房主要尺

18、寸及起重设备配置（一期） 表2-3 序号 跨间名称 长宽 （m）轨面标高（m） 起 重 机 配 置 （ 数量吨位）1炉渣跨1623316.5175/20t, 116+16t抓斗吊 (二期予留175/20t) 转炉加料跨其中废钢区2702724.52240/75t ,150+50t(二期予留 1240/75t )7227其中废钢区 14（12）？120/5t磁盘吊(二期予留 120/5t)3炉子跨 其中：合金料区高层框架270214821962136 59.751 10t吊车4钢水接受/精炼跨22127281240/75/16t，1100/20t (二期予留 1240/75/16t)（铸造吊？桥

19、吊？）2.1.8 生产工艺流程和物料流程2.1.8.1 生产工艺流程1)铁水供应 铁水采用65t或150t高炉铁水罐车经铁路运至加料跨，由240/75t吊车吊起，兑入混铁炉保温、贮存，转炉需要时出至150t转炉铁水罐中并称量，然后由240/75吊车吊起150t转炉铁水罐吊运至脱硫站进行处理，处理完后将铁水兑入转炉。也可以在翻（折）罐位将高炉铁水罐中的铁水直接兑入转炉铁水罐，再调运至脱硫站进行处理。2)废钢供应炼钢所需的合格块废钢用汽车送往加料跨废钢区，由自卸汽车及20/5t磁盘吊车卸到废钢坑贮存。废钢料槽置于废钢料槽电子秤上，利用20/5t电磁吊车进行配料，转炉需要时由50/50t吊车吊起料槽

20、将废钢装入转炉。废钢区堆存面积约400m2，堆高按1.5m计，堆比重1.0t/m3，则可堆存废钢600t，约储存1.2天。3)转炉熔剂加料系统a)、工艺流程转炉用熔剂材料由自卸汽车从各原料仓库或堆场运至地下料仓，由电机振动给料器供给皮带机，经皮带机通过卸料小车运送到高位料仓，每座转炉设有10（12）个高位料仓，分别贮存活性石灰、轻烧白云石、萤石、轻烧镁球、焦碳、矿石、氧化铁皮、复合渣料，其中活性石灰为两个料仓，供料系统均采用PLC自动控制。每个料仓设高、中、低料位检测。每个料仓下均设有一个手动插板伐，一台振动给料机，每座转炉设有8个称量斗，每个称量斗下设气动插板伐，溜槽各一个。转炉左右两侧各设

21、一个汇总斗，对称布置，汇总斗下设有气动插板伐、溜槽。待转炉需要时，经振动给料机将料卸入称量斗内称量，再经汇总斗(矿石为连续投入，不经汇总斗)，溜槽加入转炉内，复合渣料称量后在出钢过程中经旋转溜槽加入钢包中。在加料过程中设有氮气密封和称量斗、汇总斗充氮装置，以防煤气进入加料系统。b)、溶剂高位料仓，称量斗，汇总斗的主要参数： 表2-4序号名称单耗钢水堆比重最大小时耗量料仓容积m3(约)贮存量（）贮存时间（）几何容积有效容积1活性石灰551.015.47103.5282.882.510.672轻烧白云石201.5-1.75.6378.162.4893.7216.653萤石101.5-1.72.81

22、63.250.5675.8426.994矿石202.75.6361.7549.4133.38 23.695焦炭0.120.638.5330.8318.56轻烧镁球51.81.4138.5330.8355.539.367铁皮202.65.6350.8540.68105.7718.798硅铁2.53.00.7139.9331.9595.851359复合渣料21.2-1.50.56339.9331.9538.3468.1称量斗参数见表2-5 表2-5序号名称单耗钢水每炉最大耗量炉最大批料比最大批料量批需要的称量斗容积m3(约)备注堆比重几何有效1活性石灰558.2570 5.787.325.7821

23、.02轻烧白云石203702.11.751.41.5-1.7萤石101.5701.051.5-1.7轻烧镁球50.75700.5251.8焦炭0.12700.6铁皮20370 2.12.5-2.65矿石20370 2.11.0130.812.6-2.76硅铁2.50.375700.2630.10950.08763.07复合渣料20.3700.211.50.1751.2-1.5汇总斗参数见表2-6、表2-7右汇总斗参数表 表2-6序号名 称硅铁活性石灰镁球萤石复合渣料右汇总斗1几何容积m3(约)0.10957.30.3750.8758.662有效容积m30.08765.780.30.7 6.87

24、3料重 t0.2635.780.5251.057.62左汇总斗参数表 表2-7序号名 称活性石灰 焦炭铁皮轻烧白云石矿石左汇总斗1几何容积m3(约)7.30.421.051.75 10.12有效容积m35.780.330.841.4 8.023料重 t5.780.22.12.17.56 c)、控制方式：熔剂加料系统控制方式：计算机自动控制，半自动控制，手动操作和机旁手动操作。自动控制：由转炉过程控制计算机发送称量顺序，称量设定值，向转炉加料模式指令，操作者确认或修改后，由PLC自动控制称量输送和加料过程。半自动控制：由操作者设定，修改称量顺序，称量设定值指令，按顺序控制称量、输送过程。手动操作

25、：由操作者执行称量、输送和加料指令。机旁手动操作：就地操作箱操作，用于设备检修和调试。熔剂加料系统控制设在转炉主控室。复合渣料控制设在炉后摇炉室。4） 转炉铁合金 （要进行烘烤，入炉温度达到300 ，请给与设计） 转炉铁合金由汽车运到地下料仓，然后由皮带机通过卸料小车运送到转炉铁合金中位料仓，每座转炉设有6-8个中位位料仓，每个料仓设高、中、低料位检测。每个料仓下均设有一个手动插板伐，一台振动给料机，每座转炉设有1个称量斗，每个称量斗下设气动插板伐，溜槽。出钢时，经振动给料机将料卸入称量斗内称量，再经溜槽加入钢包内。转炉其他微量铁合金在炉后平台设有1t微量铁合金称,转炉需要时经称量后人工投入钢

26、包内。铁合金中位料仓，称量斗的主要参数：（参数不准确，重新核算） 表2-8序号名称单耗钢水堆比重最大小时耗量料仓容积m3(约)贮存量（）贮存时间（）几何容积m3有效容积m31高碳锰铁53.71.412.9.6335.6325.52中碳锰铁33.70.8412.9.6335.6342.43低碳锰铁23.70.56312.9.6335.6363.34硅锰33.50.8412.9.6333.70540.15铝粒1.21.00.3412.9.639.6328.36增碳剂0.50.60.1412.9.635.7841.3称量斗参数见表2-10 表2-9序号名称单耗钢水每炉最大耗量炉最大批料比最大批料量批

27、需要的称量斗容积m3备注堆比重几何有效1高碳锰铁50.751000.750.2530.2023.72中碳锰铁30.451000.450.150.123.73低碳锰铁20.31000.30.10.083.74硅锰30.451000.450.1620.1293.55铝粒1.20.181000.180.230.181.06增碳剂0.50.0751000.0750.160.1250.65 转炉操作 转炉冶炼 转炉公称容量120t，1座（预留1座）,转炉采用顶底复合吹炼，冶炼过程中加入熔剂。转炉冶炼周期大致分配如下： 兑铁水、加废钢 5 吹氧 15（1518） 后搅 2 测温取样等分析 3 后吹 1 出

28、钢 4 溅渣护炉 3 倒渣 4 小计 37出钢 冶炼完毕后出钢至150t钢水罐中，并同时进行钢水合金化、加顶渣料和钢包底吹Ar，出钢完毕再用240/75/16t铸造吊车将150t钢包吊到LF炉进行处理；或直接送到钢包回转台。 出渣转炉渣采用水渣处理工艺，渣跨旁边建干渣磁选车间，大块废钢回收利用。场地不够时可考虑放在原定的制氧区（河边）。渣处理设施不再本设计范围内。6）转炉修砌工艺转炉修炉采用简易上修方式7) 钢包吹氩为提高产品质量，转炉普通钢水可到吹氩站吹氩调温处理。本设计考虑设在线钢包吹氩站1套（二期予留1套），在出钢过程中及钢包车运行中吹氩。采用钢包底吹氩方式，在钢包底吹氩故障时，设有顶吹

29、氩系统作备用，吹氩站还建有4个铁合金微调用料仓，用240/75/16t吊车的16t副钩将铁合金底开料罐吊至铁合金料仓储存，吹氩站需要铁合金时，经称量小车称量后，经溜槽加到钢包内。8）LF炉外精炼炉a).铁合金及渣料供应1座LF精炼炉铁合金加料系统采用垂直皮带机上料。将LF炉所需铁合金及熔剂，仓库装车后，用汽车送入精炼跨边的上料坑，直接到入坑内，然后通过垂直皮带机将铁合金及散料加入到高位料仓内储存。当LF炉或VD炉需要加料时，铁合金由高位料仓下方振动给料机加至称量斗内, 经称量后，通过皮带机加入到LF炉/VD的受料处。本加料系统共设12个高位料仓, 分别贮存石灰、萤石、复合渣料、MnSi、FeS

30、i、FeMn（HC）、FeMn（MC）、FeCr及备用仓等。上料采用垂直皮带机及可行走式转运皮带机上料，每个料仓均设料位检测，当仓内料达低料位时，信号在操作室内显示并上料，当料达高料位时，信号在操作室内显示并停止上料。高位料仓下设3个称量料斗,分别对熔剂、一般合金及贵重合金进行称量，每个料仓下均设有一台电机振动给料机。采用可行走皮带机分别向LF炉及预留向VD炉供料。b).LF炉熔剂及铁合金料仓主要参数表 表2-10散料名称单耗钢水）比重）每天耗量(t/d)料仓有效容积料仓储量（）储存炉数平均最大平均最大 活性石灰 10 138.5852.5412x2241816复合渣料11.63.8585.2

31、5412x138.4285256萤石0.51.61.9292.6267.6x112.2180163备用7.6x1FeMn(HC)133.8585.2547.6x122.8169152FeMn(MC)133.8585.2547.6x122.8169152FeSi11.53.8585.2547.6x111.48576Mn-Si0.52.71.9292.6267.6x120.5303273FeCr0.53.51.9292.6267.6x126.6394355备用7.6x1备用7.6x1c).LF炉铁合金加料控制方式：自动控制：由LF/VD钢包炉过程控制计算机发送称量顺序，称量设定值，向LF钢包炉加料

32、模式指令，操作者确认或修改后，由PLC自动控制称量输送和加料过程。半自动控制：由操作者设定，修改称量顺序，称量设定值指令，按顺序控制称量、输送过程。手动操作：由操作者执行称量、输送和加料指令。机旁手动操作：就地操作箱操作，用于设备检修和调试。合金加料系统控制设在LF钢包炉主控室。d).LF炉精炼操作工艺钢水由钢水罐车运至精炼跨，用240/75t铸造吊车将钢水罐吊到LF钢包炉钢水罐车，接好氩气管,通过钢包底部透气砖向钢水中吹入氩气,对钢水进行搅拌，将钢水罐车开到处理位，降下炉盖盖在钢水罐上，降下电极通电升温，造渣料和铁合金等散装材料通过合金加料系统及炉盖上的加料斗加入钢水内。LF炉盖上设加料孔和

33、喂丝孔，可根据转炉取样自动加料喂丝。测温取样采用手动（自动，与后面矛盾）方式，由人工将样品送炉前分析室。LF炉的另一台钢水罐车将接受另一炉需要处理的钢水,也可以在此可以进行软吹氩等辅助作业，同时将新一炉钢水转至加热精炼位。当钢水温度、成分合格后，由240/75t吊车吊起，送往连铸。2.1.8.2物料流程(见图2-1)2.1.9 主要工艺设备选型及其性能2.1.9.1混铁炉1） 混铁炉贮存铁水时间计算 混铁炉间设1300t混铁炉1座， 日最大出钢量时混铁炉贮存铁水时间为： 式中：混铁炉公称容量： 1300t/座 每天的小时数： 24h/d 日最大钢水产量：5254t/d 铁水消耗系数： 0.97

34、t/t钢水 混铁炉装满系数：0.8 铁水损失系数： 1.01为了方便混铁炉修炉时不影响转炉生产，还设置有翻罐位一个，以保证及时向转炉供应铁水。混铁炉兑铁水采用我院开发的侧面兑铁水技术，预留混铁炉除尘。 1300t混铁炉主要技术规格 表2-11序号名 称单位数 据1公称容量t13002最大操作角度度+303炉体向前倾动极限角度度474炉体向后倾动极限角度度-55设备最大外形尺寸(长宽高)m1045010700116702.1.9.2铁水脱硫 由甲方在初步设计审查中确定（详见铁水脱硫总承包报价书）。2.1.9.3 转炉炉型转炉炉型参数见下表2-12表2-12名 称符 号单 位数 据转炉公称容量(最

35、大炉产钢水量)Tt120转炉初期炉产钢水量 T0t120转炉平均炉产钢水量 T1t135转炉最大炉产钢水量T2t150转炉初期装入量（铁水+废钢） T2t130.4转炉最大装入量（铁水+废钢） T3t162.96出钢口交角 a00o炉壳全高 Hmm9576炉壳外径 Dmm6800转炉炉壳高径比H/D1.41炉膛内高 hmm8311炉膛内径 dmm5076炉膛内高/内膛内径h/d1.64炉膛内容积（新衬） Vm3142.2容积比V/T11.05炉口直径 d0mm2970熔池直径 d1mm5021新炉熔池深度 h1mm1399出钢口直径 d2mm160炉底总厚度 h1mm990炉衬总厚度 d2mm

36、7872.1.9.4 LF钢包炉LF钢包炉精炼的能力LF炉年生产能力计算如下：前提条件 LF炉平均处理量 135tLF平均处理周期 3050minLF操作时间表 表2-13序号项 目工序时间（min）累计时间（min）备注1钢包吊到LF钢包车上，连接吹氩管路及吹氩预设定42钢包车开到处理工位113钢包加热盖清理、炉盖下降 234测温及加渣料255电极下降、通电加热8136停止加热、测温取样2147电极下降、通电加热5198加合金料1209加热升温至目标值103010测温、取样23211包盖升起13312钢包转至吊包工位13413喂丝23614软吹及软搅拌1115钢包吊出吊包工位3LF平均计算冶

37、炼周期 36min LF设备作业率 70 LF处理钢水合格率 99 转炉、LF、连铸配合率 80转炉有效作业天数： 257d每天最大处理炉数6024炉36LF年处理能力=135403659970%80%=109万吨而转炉年有效生产能力为135万吨，考虑LF最大处理钢水比例为70%，即94.5万吨，一座LF炉能满足设计要求。LF炉主要设备参数：LF炉的主要技术参数见表2-15 LF钢包精炼炉主要技术参数表 表2-14序号名 称单 位参数备 注加热装置电极直径mm450电极分布圆直径mm700电极升降最大行程mm2500电极升降速度 升/降m/min4/3钢水升温速度/min34.5（偏小）变压器

38、额定容量kVA21000（核算）13级有载调压一次电压kV33二次电压V340200二次电流kA冷却方式OFWF油水冷却阻抗阻抗m2.6三相不平衡系数%5液压系统工作压力Mpa12工作介质水-乙二醇氩气工作压力Mpa03-08耗量NL/min200冷却水系统工作压力Mpa03进水温度35回水温度55冷却水耗量m3/h不包括变压器冷却水压缩空气系统工作压力Mpa04-06耗量m3/h6LF炉采用的新技术及特点3 功能齐全，配备有顶吹氩枪、合金加料系统及双线喂丝机；4 采用双层间接排烟全水冷炉盖，节省耐火材料、保证炉内还原气氛，减少增氮、降低电机消耗，除尘效果好；5 钢包盖平臂把持、单液压缸升降，

39、设备重量轻，水冷管线简化，坚固可靠；6 电极立柱与钢包盖升降立柱在平面上成一列式布置，对各自的导向辊检修极为方便；7 底吹氩搅拌，采用高压冲击气流，减少吹氩透气砖的堵塞；8 采用铜钢复合导电横臂，降低短网阻抗，三相电极独立调节，从而降低电损失与电极消耗；9 采用有载调压，提高热效率，降低能量损失；10 采用比例阀与电极调节器，电极调节灵敏可靠；11 钢包炉的动作采用全液压传动（大包回转台除外）；12 采用机械化自动加料系统，物料称量精度可达1/1000；13 配备完善的除尘系统，改善环境；14 配备基础自动化控制计算机。2.1.9.5 LF炉主要设备组成钢包运输车、电极升降机构、加热悬臂架、炉

40、盖提升机构、水冷炉盖、短网、液压系统、水冷却系统、氩气系统、压缩空气系统、铁合金上料系统。2.1.9.6 转炉炉下150t钢水罐车 净载重240t， 运行速度30m/min。停位精度150mm。 轨道中心距：待定。电源AC380V，功率：237Kw，供电方式为吊挂配重式电缆卷筒。地面电控。走行驱动装置为双驱动。 5 车上设轨道渣刷、声光报警装置。6 制动方式：能耗制动。7 车上设供氩装置，由快速接头、旋转接头、钢管、金属软管及接头等组成。其车辆与钢水罐之氩气连接均为人工/自动连接。2.1.9.7 罐过渡车 净载重240t，可分别装运上述重载铁水罐、 重载渣罐、重载钢水罐。 运行速度30m/mi

41、n，停位精度150mm。(3)轨道中心距：待定。 (4)车上设轨道渣刷，声光报警装置。10 电源AC380V，功率：37Kw，供电方式为：吊挂配重式电缆卷筒，地面电控，制动方式：液压推杆制动器，。2.1.9.8 转炉炉下11m3渣罐车（1） 净载重80t，（2）运行速度30m/min。（3）轨道中心距：待定。（4）电源AC380V，功率：222Kw，供电方式为吊挂配重式电缆卷筒。地面电控。走行驱动装置为双驱动。（5）制动：能耗制动，2.1.9.9 5t客货电梯：转炉炼钢车间高层框架设5t客货电梯1台。升降速度：0.7m/S停位点：8站（0.00m，9.6m，19.6m，24.33m，33.75

42、m，39.75.1m，49.75m,57.75m）2.1.9.10铁水罐数计算周转使用铁水罐数 3945 Q1= =1.222个 144039为每日最大出钢炉数45铁水罐热周转时间（最大）1440每日分钟数冷修铁水罐数：铁水罐寿命500次，取冷修铁水罐数Q2=1个备用铁水罐数取Q3=1个混铁炉下放置铁水罐数Q4=1个铁水罐总数=Q1+Q2+Q3=2+1+1+1=5个2.1.9.11 钢水罐数计算(1)车间正常生产一昼夜周转、使用的个数Q1 39160 Q1= =4.335个 144039为每日最大出钢炉数160钢水罐热周转时间1440每日分钟数（2）车间正常生产一昼夜冷修罐的个数Q2 3639

43、Q2= =1.2 个 配2个 245050钢水罐使用寿命36冷修罐时间39为每日出钢炉数24每日小时数（3）车间备用的钢水罐数Q3 备用钢水罐配5个即： Q3=5个钢水罐总数=Q1+Q2+Q3=5+2+5=12个2.1.9.12 渣罐数量及容积计算渣罐数量：（此处设计均为接渣罐，没有考虑水淬渣罐,请设计）（1）车间正常生产一昼夜周转、使用的渣罐数U1 设计采用11m3渣罐，每罐装1炉的炉渣，或10炉铸余渣，每日最大出钢39炉计：A=39/1+39/8=44 442 U1= =4个 242一个渣罐作业周转时间24每日小时数(2)生产时固定放置的渣罐数U2 混铁炉处 1个 转炉炉下 1个 连铸机旁

44、 2个 脱硫站 2个（其中周转1个） 共计 6个（3）车间备用的渣罐数U3(按渣罐总数的30% 计) 2+6U3= 30%=4个 (130%) 渣罐总数=U1+U2+U3=4+6+4=14个渣罐容积：转炉产渣量： 最大120Kg/t钢水每炉渣量： 最大18t, 熔渣比重2.5t/m3每炉最大渣容积： 7.2m3铺底渣量： 2t, 底渣比重1.5t/m3底渣容积: 1.34 m3混入残铁量： 3t, 残铁比重6.5t/m3残铁容积： 0.46m3渣罐有效容积： 7.2+1.34+0.46=9m3渣罐几何容积 9/0.8=11.25m32.1.9.13 主要起重机的选择及作业率计算1）兑铁水起重机

45、（加料跨）（1）兑铁水起重机主要作业包括向混铁炉兑铁水、铁水脱硫站吊罐及向转炉兑铁水，考虑到150t高炉铁水罐和65t高炉铁水罐共存的供应铁水的条件，本兑铁水起重机主钩采用变钩距操作，吊车作业率计算如下：-前提条件高炉铁水罐平均装载量为55t/罐，日最大供铁罐数：94罐转炉最大需日铁水罐数： 39罐高炉铁水罐向混铁炉兑铁水并放回空罐 11/高炉罐吊铁水罐到脱硫站脱硫 5/罐转炉铁水罐向转炉兑铁水并放回空罐 8/罐-其它作业 10/8/日（2）起重机台数：240/75t，2台 （3）起重机作业率计算 (1194+539+839+108)1.1 =77.39% 214400.82）废钢料槽起重机（

46、加料跨）（1）废钢料槽起重机：50/50t，1台，主要作业包括向转炉加废钢及其它一些辅助作业，吊车作业率计算如下：最大日需废钢槽数量： 39槽加废钢每槽占用起重机时间： 12/槽其它时间 105次日(2)起重机台数：50/50t 1台(3)起重机作业率 （1239+105）1.1 =49.5% 114400.83）装废钢起重机（加料跨）（1）装废钢起重机：20/5t，1台，主要作业包括向废钢料槽装废钢及其它一些辅助作业，吊车作业率计算如下：装废钢至废钢料槽： 9/槽最大日需废钢槽数量： 39槽吊运废钢料槽： 4/槽辅助卸车时间 840次/日(2)起重机台数： 20/5t， 1台(3)起重机作业

47、率 （939+439+408）1.1 -=78.97% 114400.84) 钢水接受跨（精炼跨）起重机（1）钢水罐起重机2台，主要作业包括：吊运钢水罐向LF炉供应钢水、向连铸机供应钢水、吊运空罐、渣罐、修罐作业等，吊车作业率计算如下： 前提条件日最大出钢罐数： 39罐从吹氩站向 LF炉吊运钢水罐罐数 27罐/日从吹氩站向连铸吊运钢水罐罐数 12罐/日从吹氩站向LF炉吊运钢水罐并座罐 6/罐从LF炉向连铸吊运钢水罐及等待 8/罐从吹氩站向连铸吊运钢水罐及等待 8/罐连铸测温并座入回转塔 5/罐吊空罐到钢水罐热修区 5/罐从钢水罐热修区吊空罐及座罐 4/罐其它辅助作业 205/日（2）起重机台数

48、：240/75/16t，1台；100/40t，1台 起重机作业率 (2714+128+3914+205)1.1 =53.47% 214400.85）炉渣跨起重机炉渣跨75/20t(副钩带可卸电磁盘)起重机1台（2台，考虑作业率，需在原基础上增加一台），主要作业包括：吊运渣罐，倾翻渣罐、吸破碎后渣中的废钢等，为了操作安全，75/20t(副钩带可卸电磁盘)起重机为无线遥控式，吊运渣罐时在炉渣间地面遥控操作，维修时可在起重机操作室操作。吊车作业率计算如下：前提条件吊运渣罐 8/39次/日倾翻渣罐 8/39次/日处理脱硫难倒渣： 30/4次/日倾翻脱硫渣 8/8次/日处理垃圾、铸余渣： 15/4次日（

49、1）起重机台数：75/20t，1台（2台）（考虑到一台检修时，不影响生产） 起重机作业率 (1039+1039+404+1010+205)1.1 -=82.88% 114400.86）10t桥式起重机，主要用于更换氧枪及其他检修作业，选用1台即可满足要求。为了操作安全、方便。2.1.9.14 转炉系统其他设备详见设备说明书。2.1.10转炉炼钢车间主要技术经济指标及消耗指标2.1.10.1转炉炼钢车间主要技术经济指标 （见表2-15）一期转炉炼钢车间主要技术参数 表2-15序号指标名称单位数据一期备注1转炉公称容量 t1202转炉炉产钢水量t/炉转炉初期出钢量120平均135最大150 3转炉座数： 座1二期2座4转炉平均冶炼周期min37 其中：吹氧时间min155转炉出钢周期(钢种不同周期不同