欢迎您进入大石桥市镁东福利耐材有限公司官方网站!
新闻中心 | NEWS
您当前的位置:首页>新闻中心
关于炼钢转炉系统设备的问答
2021/04/07总浏览:95

一、转炉的公称吨位怎样表示,我国顶吹转炉的最大公称吨位是多少?

转炉的公称吨位又称公称容量,是用炉役炉平均出钢量来量度。例如120t转炉,即炉役炉平均出钢量为120t;300t转炉,炉役炉平均出钢量是300t。用炉役炉平均出钢量表示公称吨位,既不受装入炉料中铁水比例的限制,也不受浇铸方法的影响。根据转炉的炉出钢量,可以计算出相应的装入量。

出钢量=装入量/金属消耗系数

装入量=出钢量×金属消耗系数

金属消耗系数为吹炼1t钢所消耗钢铁料的数量,由于原材料及操作条件的不同,金属消耗系数也不一样。顶吹转炉公称吨位在100t以下的为小型转炉,公称吨位在200t以上的为大型转炉,100~200t的为中型转炉。目前我国转炉最大公称吨位是300t。

二、什么是转炉炉型,选择转炉炉型的依据有哪些?

转炉炉型指砌砖后转炉的内型的几何形状。选择转炉炉型应考虑以下因素:

(1)有利于炼钢过程物理化学反应的进行;有利于炉液、炉气运动;有利于熔池的均匀搅拌。

(2)喷溅要小,金属消耗要少。

(3)炉壳容易加工制造;炉衬砖易于砌筑;维护方便,炉衬使用寿命长。

(4)有利于改善劳动条件和提高转炉的作业率。

三、转炉炉型有哪几种,各有什么特点?

已投产的顶吹转炉炉型有筒球型和锥球型两种。推荐采用锥球型。

(1)筒球型。熔池由圆筒体与球缺体组合而成。它的特点是炉型简单,炉壳加工容易,内衬砌筑方便,有利炉内反应的进行。如攀钢120t转炉,太钢50t转炉等,都是筒球型的炉型。

(2)锥球型。熔池由倒圆锥台体与球缺体组合而成。锥球型熔池更适合于炉液的运动,利于物理化学反应的进行,在熔池深度相同的情况下,若底部尺寸适当,熔池直径比筒球型相应大些,因而增加了反应面积,有利于脱除P、S。如宝钢300t转炉,首钢210t转炉就是这种炉型。

四、转炉的主要参数有哪些?

转炉的主要参数有:

(1)转炉的公称吨位。

(2)炉容比。又称容积系数,即转炉砌砖后的工作容积(又称有效容积)与公称吨位之比,可用符号V/T表示,单位是m3/t。炉容比是表明每公称吨位钢所需要的冶炼空间。原料中铁水比例多,或铁水中Si、P含量高,或者冷却剂以铁矿石(或氧化铁皮)为主,炉容比应选择大些。炉容比一般在0.85~1.0的范围,为减少喷溅,炉容比最好在0.90以上。

(3)高宽比。转炉总高与炉壳外径之比,用H总/D壳表示。高宽比过大,转炉炉体细长,导致厂房高度及相关设备高度增高,因而基建投资费用和设备费用也相应增多;高宽比过小,转炉是矮胖型,喷溅物易于从炉口喷出,热量、金属损失较大,同时也恶化了操作人员的劳动环境。所以,高宽比也是衡量转炉设计是否合理,各参数选择是否恰当的一个标志。一般高宽比在1.35~1.65的范围内选择。

五、转炉为什么采用水冷炉口,怎样维护炉帽?

吹炼过程中,高温炉气以一定速度冲出炉口,同时还带出喷溅物粘附于炉口,很难清理;在加废钢、兑铁水时,炉口还要受到冲撞和高温冲刷;因此炉口部位的耐火衬砖极易损坏,发生炉口变形,与炉衬砖寿命不能同步,又不便维护修理。所以在炉口装有水冷构件,以减缓炉口损坏变形,使其能与炉衬砖寿命同步。炉帽上设有出钢口,它经常受高温炉气和喷溅物的直接热作用。为了保护炉帽减小变形,在炉帽外壳钢板上焊有环形伞状挡渣板,可以避免喷溅物直接粘附在炉帽外壳钢板上,同时对炉体和托圈也起到了保护作用。还可用环形冷却水管冷却炉帽。

六、转炉炉体由哪几部分组成,炉底的结构有哪两种形式?各有什么特点,炉壳采用什么材料制作?

转炉炉体是由炉帽、炉身、炉底3部分组成。其中炉底结构有两种类型,即固定式死炉底和可拆卸式活炉底。固定式炉底的转炉,其炉壳是一个整体,修砌炉衬时,从炉口进入炉内工作,称为上修法。可拆卸炉底的转炉,炉帽与炉身的外壳是一个整体,炉底与炉身用螺栓固定;修炉时首先拆下炉底,炉身内衬与炉底分别进行拆、砌,然后将修砌好的炉底运来安装;修炉时是从炉身下部进入炉内,因此也称下修法。吹炼过程中,转炉炉壳始终处在高温下工作,制作炉壳的钢板不仅要承受耐火材料、金属液、熔渣液的全部重量;倾动时要承受扭转力矩的作用,还要适应高温频繁作业的特点。为此要求炉壳在高温下不变形,在热应力作用下不破裂,具有足够的强度和刚度。采用优质低合金钢容器钢板制作。炉壳钢板厚度可根据转炉公称吨位,并参考已投产相应转炉的数据及国家钢板标准选用。

七、转炉的托圈与耳轴的作用是什么,其结构是怎样的,各用什么材料制作?

托圈与耳轴是支撑转炉炉体和传递倾动力矩的构件。托圈断面为矩形箱体结构,在中间焊有垂直筋板以增加其刚度,托圈内通水冷却,可降低热应力。其材质可用优质Q345钢板焊接成型,或用铸钢成型。为了制造加工、运输的方便,大型转炉的托圈可分段制造后再组装成一体。另外还有一种托圈是半圆形开口式结构,称为马蹄形托圈。这种托圈,转炉炉体可以整体移出,易地拆炉修砌,能实现一吹一的吹炼模式。耳轴必须具有足够的强度和刚度,可用40Cr合金钢锻造加工制造。耳轴受热会产生轴向伸长和翘起变形,因此为适应耳轴伸长的位移,有一侧耳轴的轴承选用轴向游动的,其轴承支座为铰链连接结构;通常将驱动侧耳轴的轴承选用轴向固定的,而另一侧耳轴的轴承选用轴向游动的。耳轴也可通水冷却。

八、对转炉的倾动速度和倾动角度有哪些要求?

转炉的倾动机械是处于高温、多尘的环境下工作,其特点是倾动力矩大、速比高、启动和制动频繁、承受较大的动载荷,因此对转炉的倾动机械提出以下要求:

(1)炉体能正、反倾动360°,平稳而又准确地停在任一倾角位置上,以满足兑铁水、加废钢、取样、测温、出钢、倒渣、喷补炉等工艺操作的要求;并与氧枪、副枪、炉下钢包车、烟罩等设备有连锁装置。

(2)根据转炉工艺操作的要求,转炉的倾动速度为无级调速,以满足各项操作的需要。在出钢、倒渣、人工取样时,转炉要平稳缓慢的倾动,以免钢渣猛烈晃动,甚至喷出炉口;当空炉,或从水平位置竖起时,转炉均可采用较高的倾动速度,以减少辅助时间;当接近预定位置时采用低速运行,以便转炉定位准确,操作灵活。

(3)安全可靠。当发生故障时,应备有继续工作的能力,坚持到本炉钢冶炼结束。

(4)由于托圈翘曲变形而引起耳轴轴线发生一定程度的偏斜,此时各齿轮副仍能保持正常啮合。

(5)倾动机械结构应紧凑、占地面积少、投资省、效率高、维修方便等。转炉倾动速度在0.15~1.5r/min。

九、转炉倾动机械由哪几部分组成,目前转炉使用的倾动机械有哪几类?

转炉的倾动机械主要由驱动电动机、制动器、一级减速器和末级减速器组成,末级减速器的大齿轮装套在转炉驱动侧耳轴上。减速器可选用蜗轮副减速器、或正齿轮减速器、或行星减速器等。就其传动机械安装的位置,可分为落地式倾动机械、全悬挂式倾动机械。就其驱动动力除用电力驱动L还可用液压驱动。目前以采用电力驱动为主。

十、什么是落地式倾动机械、全悬挂式倾动机械,全悬挂式倾动机械结构是怎样的,有哪些特点?

(1)落地式倾动机械。除了装套在耳轴上的末级减速器的大齿轮外,电动机、制动器和所有的传动部件全部安装在高台或地面的地基上。(2)全悬挂倾动机械。二次减速器的大齿轮装套在转炉的耳轴上,电动机、制动器、一级减速器都装在悬挂在耳轴的大齿轮箱体上。全悬挂倾动机械装有抗扭力装置,可防止箱体转动,并起缓震作用。全悬挂倾动机械是多点啮合,从而消除了由于齿轮位移而引起的啮合不良现象。并具有结构紧凑、质量轻、占地面积小、运转安全可靠、工作性能好等特点。

十一、为什么要挡渣出钢,有哪几种挡渣方法?转炉冶炼到终点,渣子是高碱度(CaO/SiO2=3~4)、高氧化铁(FeO=15~25%)的渣子。出完钢后有部分渣子会流入到钢包表面,这样带来的坏处:

(1)发生回磷使成品出格。钢包加铁合金脱氧合金化,氧化性降低使渣中P2O5还原重新回到钢中。如35t钢包,不挡渣钢包渣层平均厚度为140mm,挡渣时平均为67mm。而钢包钢水的平均磷含量:挡渣为0.0084%,不挡渣为0.012%。

(2)钢包高氧化性渣子降低了炉外精炼的冶金效果,如钢包喷Si-Ca粉或喂钙线,由于有高FeO渣子,降低了钙回收率。钙的回收率是:挡渣时平均为11.2%,不挡渣时为7.75%。

(3)出钢时,高FeO渣子被钢流卷入钢包内部,悬浮的渣滴与钢水中铝、硅、锰等元素发生化学反应,使铸坯中夹杂物增加,渣中FeO越高,下渣越多,铸坯夹杂物就越严重。

(4)钢包高FeO渣子是氧的储存器。浇注过程中钢包表面渣子可能会凝结在钢包内壁上,浇完后倒渣不净,附着在包壁上的高FeO渣子与下一炉钢水相接触,渣中氧就要释放出来,氧化合金元素(如硅、锰),严重时会导致钢水成分出格。因此,为了发挥炉外精炼的效果,提高铸坯的质量,控制钢水成分的稳定性,在出钢时必须进行挡渣操作。

挡渣的方法有:用挡渣帽法阻挡一次下渣;阻挡二次下渣采用挡渣球法、挡渣塞法、气动挡渣器法、气动吹渣法等。

(1)挡渣帽。在出钢口外堵以钢板制成的锥形挡渣帽,挡住开始出钢时的一次熔渣。

(2)挡渣球。挡渣球的密度介于钢水与炉渣之间,临近出钢结束时投入炉内出钢口附近,随钢水液面的降低,挡渣球下沉而堵住出钢口,避免随之而来的熔渣进入钢包。挡渣球合理的密度在4.2~4.59/cm3。挡渣球为球形结构,其中心用铸铁块、生铁屑压合块或小废钢坯等材料做骨架,外部包砌耐火泥料。可采用高铝耐火混凝土或耐火砖粉为掺和料的高铝矾土耐火混凝土或镁质耐火泥料。挡渣球直径应稍大于出钢口直径,以起到挡渣作用。挡渣球一般在出钢量达2/3~3/4之间投入,挡渣命中率较高。熔渣过黏,影响挡渣效果。熔渣黏度大,挡渣球可适当早点投入,以提高挡渣命中率。

(3)挡渣塞。挡渣塞能有效地阻止熔渣进入钢流。挡渣塞的结构由塞杆和塞头组成,其材质与挡渣球相同,其密度可与挡渣球相同或稍低。塞杆上部是用来夹持定位的钢棒,下部包裹耐火材料。出钢即将结束时,按照转炉出钢角度,严格对位,用机械装置将塞杆插入出钢口。出钢结束时,塞头就封住出钢口。塞头上有沟槽,炉内剩余钢水可通过沟槽流出,钢渣则被挡在炉内。由于挡渣塞比挡渣球挡渣效果好,目前得到普遍应用。

(4)气动挡渣器。出钢将近结束时,由机械装置从转炉外部用挡渣器喷嘴向出钢口内吹气,阻止炉渣流出。此法对出钢口形状和位置要求严格,并要求喷嘴与出钢口中心线对中。

(5)气动吹渣法。挡住出钢后期的涡流下渣最难,涡流一旦产生,容易出现渣钢混出。因此,为防止出钢后期产生涡流,或者即便有涡流产生,在涡流钢液表面能够挡住熔渣的方法,也是最为有效的方法,这就是气动吹渣法。采用高压气体将出钢口上部钢液面上的钢渣吹开挡住,达到除渣的目的。该法能使钢包渣层厚度达到15~55㎜。

版权所有:大石桥市镁东福利耐材有限公司 辽ICP备15006140号-1 技术支持:辽宁吉美科技有限公司