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转炉的相关知识

2018-09-27 16:33 发布者: 工业加热平台

概述

转炉(converter),炉体可转动,用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成,呈圆筒形,内衬耐火材料,吹炼时靠化学反应热加热,不需外加热源,是最重要的炼钢设备,也可用于铜、镍冶炼。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是:靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分(如碳、锰、硅、磷等)与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量,使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料主要为铁水和造渣料(如石灰、石英、萤石等),为调整温度,可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。在转炉炼钢过程中,铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体,即转炉煤气。转炉煤气的发生量在一个冶炼过程中并不均衡,且成分也有变化,通常将转炉多次冶炼过程回收的煤气经降温、除尘,输入储气柜,混匀后再输送给用户。

工作原理

氧气顶吹转炉炼钢设备工艺,如图所示。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。

应用

转炉用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉,也可用于铜、镍冶炼。

分类

转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性(用镁砂或白云石为内衬)和酸性(用硅质材料为内衬)转炉;

按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉;

按吹炼采用的气体,分为空气转炉和氧气转炉。

选型指南

转炉炉型是指转炉砌筑后的内部形状。炉型的选择和各部位尺寸确定的是否合理,直接影响着工艺操作、炉衬寿命、钢的产量与质量以及转炉的生产率。

选择炉型要根据生产规模所确定的转炉吨位、原材料条件,并对已投产的各类型转炉进行调查,了解生产情况,炉衬侵蚀情况和供氧参数与炉型的关系,为炉型选择提供实际数据。选择炉型应考虑因素如下。

1、要求炉型有利于炼钢物理化学反应的顺利进行,有利于金属液、炉渣、炉气的运动,有利于熔池的均匀搅拌。

2、有较高的炉衬寿命。

3、炉内喷溅物要少,金属消耗要低。

4、炉衬砌筑和维护方便,炉壳容易加工制造。

5、能够改善劳动条件和提高作业率。

维护保养

炉壳日常维护检查和检修 :

平时加强检查,炉壳不得被烧红烧穿,不得有严重变形,炉壳不得窜动。加强对炉壳水冷装置的检查检查水冷炉口。要求;连接紧固;冷却水压力为0.5~0.6MPa最低不低于0.5MPa,进水温度不的高于35℃,出水温度不得高于55℃;不得有泄露现象。

注意事项

转炉开炉安全注意事项

1、开新炉前的准备工作

凡开新炉或停炉设备进行大、中、小修后开炉,均要按开新炉的要求进行准备。

(1)转炉倾动机械、氧枪升降机构、加料设备、炉下车等试运转正常。

(2)各种检测装置处于正常工作状态;

(3)炉气净化、回收系统及汽化冷却装置处于正常运转状态;

(4)动力管道(氧气、氮气、煤气、水等)的总阀门、切断阀、调节阀、逆止阀、放散阀处于正常工作状态;

(5)冷却水系统水流畅通,不漏水,泄水正常;

(6)氧气、氧枪、副枪高压水及其他冷却水压力、流量符合规定要求;

(7)氧枪、副枪孔、加料溜槽孔及其他部位的氮封(或汽封、机械封)处于正常状态;

(8)—切连锁装置、事故报警和备用蓄电池等处于正常状态;

(9)炉下不得有积水或其他堆积物;

(10)转炉修砌完毕8h,方可小角度动炉,冷却水试水前应将转炉摇出烟罩停位。

2、炉衬的烘烤

(1)采用焦炭烘炉。烘炉过程定时分批补充焦炭,适时调整氧枪位置和氧气流量,使焦炭完全燃烧,保证烘炉时间,炉衬温度达到炼钢的要求。

(2)烘炉前解除氧枪的氧压连锁报警,烘炉结束及时恢复。

(3)烘炉期间对设备系统进行全面检查,发现问题及时处理。

(4)烘炉结束倒炉观察炉衬烘烤情况,如发现液态渣,必须加入石灰稠化,确认炉内无液态渣后方准装入铁水炼钢。

3、开新炉第一炉炼钢操作

(1)第一炉为全铁水炼钢不加废钢,烘炉的焦炭没有燃烧完,会影响化渣,应适量加入萤石帮助化渣,同时又要注意防止炉渣过泡而产生大喷。

(2)出钢前先检查出钢口,拉碳后快速组织出钢。

(3)开新炉第一炉不回收煤气。

故障排除

炉壳常见故障:

1、炉壳裂纹。

原因一般有三种:第一是因制造过程中存在的内应力没有消除;第二是使用中炉壳各部位温度变化不均;第三是设计过程中所用的钢板材质不适应转炉炉壳的需要。

2、炉壳变形。

炉壳由于在生产使用中承受热载荷是不均匀的,承载外部负荷也是不均匀的,所以炉壳产生不均匀的变形是常见的现象,只要不超过限定标准,继续使用是没有什么危险的。但一旦超过标准,必须尽快采取有效措施,以防止发生事故。

3、炉壳局部过热和烧穿。

引起炉壳局部过热和烧穿的主要原因是炉衬侵蚀过量和掉砖。炉壳局部检修,一般均采用部分更换钢板的办法。【来源:网络整理】