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摘要相比較電爐而言,近十年來,我國轉爐煉鋼生產流程工藝與裝備技術的進步幅度是明顯的。而未來,這種生產流程結構不盡合理的現象亦會逐步改變。近年來,我國轉爐鋼產量占粗鋼總產量的比例日益增強,2003年我國轉爐鋼比為82.4%,到2013年這一比例已增至93%,而近十年來,世界轉爐鋼與電爐鋼比例基本保持在7:3的平均水平,我國與之相比轉爐鋼比過高。未來我國這種鋼鐵生產流程結構不盡合理的現象會隨著我國資源條件、市場需求變化和綠色低碳環境的需求而逐步改變。相比較而言,近十年來,我國轉爐生產流程工藝與裝備技術的進步幅度更加明顯。1、轉爐煉鋼技術發展現狀目前,轉爐煉鋼仍是世界上最主要的煉鋼方法,其鋼產量占世界鋼總產量的65%以上。由于我國廢鋼資源短缺,電力缺乏,電價偏高,因此電爐鋼的產量增長受到一定程度的制約,而隨著生鐵資源的充裕也給轉爐鋼產量的增長提供了良好條件。因此,轉爐鋼產量近年來獲得了快速增長。2905年我國轉爐鋼產量為3.14億噸,到2013年提高到7.65億噸。隨著轉爐鋼產量的增加,轉爐煉鋼生產工藝技術也得到迅速發展。轉爐煉鋼技術進步主要體現在以下幾個方面。1.1、轉爐裝備日趨大型化2001年我國100噸以上大型轉爐只有30座,產能為3602萬噸。至2013年增長到345座,產能超過5.08億噸,13年間大型轉爐的生產能力增長了14倍。其中300噸轉爐從3座增加到11座,產能從678萬噸增長到2759萬噸以上。從數量上來看,我國現有轉爐中以100-199噸的轉爐數量最多,而200噸及以上的轉爐數量最少,我國仍然保有一定數量的30噸以下的轉爐。因此,淘汰落后產能任務艱巨。目前,我國100噸及以上轉爐的產能約占全部轉爐產能的67.5%。隨著淘汰落后產能力度的加大,我國轉爐將進一步朝著大型化方向發展。1.2、轉爐生產工藝進一步優化提高鋼材潔凈度是21世紀鋼材質量發展的重大技術方向。為提高鋼材質量且擴大冶煉鋼種,我國大、中型轉爐煉鋼廠都相繼增建了鐵水脫硫裝置和二次精煉裝置。近年來新建的轉爐煉鋼廠大多配置了鐵水脫硫裝置,并根據冶煉鋼種的要求配置了相應的爐外精煉裝置,一般多采用LF精煉,有些轉爐煉鋼廠還配置了Ⅵ)精煉裝置,從而為高附加值鋼種的生產提供了有利條件。我國自主設計建設的京唐公司300噸轉爐采用了國際上最先進的脫磷爐與脫碳爐分工、聯合生產的工藝,京唐公司是國際上最早采用這一先進工藝的300噸轉爐大型煉鋼廠。經過近兩年的技術攻關,脫磷爐生產周期28min,脫碳爐32min;單爐班產爐數從7-8爐次提高至16爐次,轉爐生產效率提高1倍,出鋼溫度平均降低20℃。鐵水“三脫”預處理比例達到90%;月平均轉爐終點[P]為0.006%,P+S]為150×10-6;和爐外精煉相匹配可穩定生產[P+S50×10-6的高潔凈鋼。石灰總消耗量從傳統流程的50kg/t,下降到24.3kg/t,煉鋼總渣量由110kg/t下降到的47kg/t,鋼鐵料消耗降低9.lkg/t,比傳統轉爐煉鋼成本降低37.39元/t鋼,標志著我國大型轉爐煉鋼技術已接近國際領先水平。
轉爐自動化,工業自動化生產工藝。典型的氧氣轉爐自動化系統由過程控制計算機、微型計算機和各種自動檢測儀表、電子稱量裝置等部分組成。按設備配置和工藝流程分為供氧系統,主、副原料系統,副槍系統,煤氣回收系統,成分分析系統和計算機測控系統。有些大型的轉爐自動化系統除了有轉爐本身的控制系統外,還包括有鐵水預處理系統、鋼水脫氣處理系統和鑄錠控制系統等。氧氣轉爐冶煉周期短、產量高、反應復雜,但用人工控制鋼水終點溫度和含碳量的命中率不高,精度也較差。為了充分發揮氧氣轉爐快速冶煉的優越性,提高產量和質量,降低能耗和原料消耗,需要完善的自動化系統對它進行控制。供氧系統編輯在轉爐吹煉中,供氧系統主要用于控制吹氧量和氧槍位置(即氧槍與鋼水液面的距離),完成以下功能: ①測量氧氣壓力、流量、氧耗量、氧純度等參數,并對氧流量進行閉環控制。②測量氧槍冷卻水溫度、壓力和流量。③采用電子邏輯或微型機控制裝置在吹煉不同階段改變氧槍位置,其定位精度為±10毫米。主、副原料系統編輯轉爐主原料(鐵水和廢鋼)和副原料(石灰、白云石、礦石、螢石、鐵皮等)的稱重誤差和成分誤差,直接影響煉鋼終點命中率和鋼的質量。這個統用以保證主、副原料的準確稱量。它包括 3個部分。①電子秤:用以對鐵水、廢鋼、鐵合金和鋼水進行稱重,并能自動去皮;②副原料稱重和上料控制:當高位料倉中的副原料用光時,可自動地將地下料倉的副原料送入高位料倉,它采用料位檢測器檢出料倉料位信號,用皮帶秤稱重,用電子邏輯或微型機控制上料;③副原料自動配料控制:根據人工設定和計算機設定的副原料的配比,入爐副原料由料斗秤稱量后自動按量裝入。副槍系統編輯吹煉過程中用于測量鋼水溫度和含碳量的檢測裝置,主要包括兩個部分。①測溫定碳裝置:它由測溫定碳和測液面復合探頭、溫度和碳變送器、微型機和陰極射線管顯示器等組成。測試時,副槍將探頭插入鋼水內測溫、取樣,測出的溫度和含碳量信號經微型機處理后,在顯示器上顯示并傳送到過程計算機。②副槍順序控制裝置:它由探頭、電子邏輯線路或微型機構成。副槍系統自動給出所需的探頭,自動裝探頭,檢查探頭是否接通,然后自動快速下槍,移動到變速點時則由快速改成慢速,當移動到測試點時便準確停車,定位精度為±10毫米。待取樣完成后,快速提升,到變速點時改為慢速提升,到達最高點時則自動停車。待定碳信號出現后,則自動拔掉舊探頭。煤氣回收系統編輯用以保證煤氣回收正常運行,它由各種變送器、分析儀和微型機組成。首先進行爐口微壓差(±50帕)測量和自動控制,爐中微壓差經變送器變成標準電信號后,由調節器控制煤氣管道的閘板閥,使爐口保持正壓,防止吸入空氣。其次進行煤氣中CO、O2含量的分析和CO回收的自動控制,采用紅外線CO分析儀、磁氧分析儀(精度為±1%)或質譜儀分析CO、O2含量,用可編程序控制器來控制煤氣回收的操作。最后進行煤氣流量測量。所用方法是先在廢氣管道中取出差壓信號,然后再用差壓變送器將此信號變為電信號進行測量。成分分析系統編輯用直讀光譜儀或 X熒光分析儀來分析鐵水和鋼水的成分。 X熒光還能分析礦石、爐渣的成分。專用計算機對分析值進行處理后將結果打印出來,并將它們傳送到過程控制計算機,為控制作準備。鋼水中的溶氧量則用氧化鋯定氧探頭測出。
氧氣頂吹轉爐煉鋼設備工藝,按照配料要求,先把廢鋼等裝入爐內,然后倒入鐵水,并加入適量的造渣材料(如生石灰等)。加料后,把氧氣噴槍從爐頂插入爐內,吹入氧氣(純度大于99%的高壓氧氣流),使它直接跟高溫的鐵水發生氧化反應,除去雜質。用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮氣的影響而使鋼質變脆,以及氮氣排出時帶走熱量的缺點。在除去大部分硫、磷后,當鋼水的成分和溫度都達到要求時,即停止吹煉,提升噴槍,準備出鋼。出鋼時使爐體傾斜,鋼水從出鋼口注入鋼水包里,同時加入脫氧劑進行脫氧和調節成分。鋼水合格后,可以澆成鋼的鑄件或鋼錠,鋼錠可以再軋制成各種鋼材。 氧氣頂吹轉爐在煉鋼過程中會產生大量棕色煙氣,它的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳氣體等。因此,必須加以凈化回收,綜合利用,以防止污染環境。從回收設備得到的氧化鐵塵粒可以用來煉鋼;一氧化碳可以作化工原料或燃料;煙氣帶出的熱量可以副產水蒸氣。此外,煉鋼時,生成的爐渣也可以用來做鋼渣水泥,含磷量較高的爐渣,可加工成磷肥,等等。氧氣頂吹轉爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質量較好,以及建廠速度快、投資少等許多優點。但在冶煉過程中都是氧化性氣氛,去硫效率差,昂貴的合金元素也易被氧化而損耗,因而所煉鋼種和質量就受到一定的限制。
環渤海新聞網消息 (龐然)近期,路南區緊緊圍繞省、市達重點工作目標,狠抓培育科技型中小企業、科技小巨人、建設眾創空間、實施重大科技成果轉化項目等科技創新工作,成效顯著。科技型中小企業增加數量是省、市考核縣區工作的一項重要指標,省、市實施科技型中小企業“雙倍增”計劃,經過上級兩次調整,今年路南區新增科技型中小企業任務數量從最初的38家調整至55家又調至102家。面對異常艱巨的工作任務,該區克服城市中心區三產發達、二產相對薄弱、科技型企業數量少等不利因素,多措并舉,突出企業“培育”,做實企業“引進”,注重企業“認定”,推動科技型中小企業快速發展。該區今年新增科技型中小企業105家,完成市達任務的103%,科中企數量累計達到250家。新增科技小巨人企業4家,完成市達任務的133%,科技小巨人企業數量累計達到15家(含農業科技小巨人企業1家)。同時,新增高新技術企業6家,目前高新技術企業數量為11家,完成市達任務的122%。區科技局將培育發展高新技術企業作為重中之重,加大高新技術企業認定管理工作力度,根據產業領域和企業規模實力,參照高新技術企業認定標準,篩選適合企業作為高新技術企業候選對象進行培養,確定8家企業列為高企培育后備庫。及時加強培訓指導服務,對重點培育對象和意向申報企業開展高新技術企業培訓指導,并通過科技項目予以重點支持。該區引進科技成果產業化項目10項,完成市達全年任務的166%,總投資3.43億元。金土生物依托華中農大生命科學院研制開發的芭蘭生物功能食品、三川機械與中科院過程工程研究所合作的顆粒阻尼研發基地、中科深海(唐山)科技有限公司與北京源初科技有限公司合作的海量數據搜索查詢引擎技術開發等項目,科技含量門檻高、示范帶動作用強。主要圍繞先進裝備制造、電子信息、生物醫藥、節能環保、新材料、新能源等領域,開展關鍵技術聯合攻關和重大科技成果轉化,組織實施面向鋼鐵行業的大數據公共信息化綜合服務平臺等10項重點科技項目開發。目前,有23個項目列入省、市科技計劃,獲省、市科技資金無償支持415.54萬元。
氧槍是將高壓高純度氧氣以超音速速度吹入轉爐內金屬熔池上方,并帶有高壓水冷卻保護系統的管狀設備。又叫噴槍。它是氧氣頂吹煉鋼的重要設備專業轉爐爐體上段晉城施工。在吹煉過程中,氧槍不但要承受火點2500℃左右的高溫區的熱輻射,還要承受鋼和渣激烈的沖刷,工作條件十分惡劣。因此氧槍要有牢固的金屬結構和強水冷系統,以保證它能耐受高溫、抗沖刷侵蝕和抵抗振動。氧槍最先應用于平爐煉鋼爐頂吹氧,1952年氧氣頂吹轉爐煉鋼法問世,氧槍成為它的關鍵設備。此后,氧槍的應用范圍又擴大到電弧爐和鋼包精煉爐等領域;功能也從單一噴吹氧氣發展到兼能噴吹造渣粉劑、燃燒粉劑的復合氧槍以及具有二次燃燒功能的分流式或雙流式多層氧槍。氧槍對吹煉的影響作用是通過氧氣射流流股與熔池的相互作用來實現的,而這種作用主要取決于射流到達熔池表面時的速度大小及其分布,因此氧槍噴頭的各項工藝參數的尋優與結構的優化設計非常重要。應用領域:氧槍主要應用在鋼鐵行業、冶金行業等。氧槍,是氧氣轉爐煉鋼中的主要工藝設備之一,其性能特征直接影響到冶煉效果和吹煉時間,從而影響到鋼材的質量和產量。