新一代国产钢包炉成套装备

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江苏省金属学会 2014-10-31 11:21 评论(0 浏览(2771

科技进步对钢质量及钢品种的要求明显升级,加之钢铁生产系统必须尽最大努力提高生产效率,促使钢厂积极采纳新技术及新设备。俄罗斯钢铁行业为迎合国内外市场新形势,在炉外处理这一关键环节进行自主开发取得显著成绩。

  远在上个世纪80年代末,俄有关单位及企业对国内外炉外处理技术进行了对比研究,找出差距,确定了自主研发方向。经试验、工业试验及实物应用等阶段,到90年代初,俄国产钢包炉装备制造形成以俄热电技术开发公司为首的生产体系。到目前为止,该公司已为独联体各国钢厂提供国产钢包炉装备近20套。

  新设计规定,在电炉里炼出一定碳含量及所要求温度的半钢,将纯化及精调作业转移到钢包处理装置或钢包炉站上进行。钢包炉站保证完成一整套处理作业,即以高达5℃的升温速率加热钢水,并在浇铸前保持钢水温度稳定,调整化学成分,脱氧,深脱硫,均匀化,清除非金属夹杂物,添加造渣材料及合金化材料等。完成这些作业的措施是:

  1)用电弧加热及通过包底气孔塞砖(喷嘴)进行包底吹氩;

  2)经由安装在包顶盖上的特殊水冷法兰定量给料,添加块状造渣材料、合金化材料及脱氧剂,并借助氩气流往钢水表面覆盖粉状反应剂;

  4)借助夹送装置喂入铝线及包芯线;

  5)钢水液位及温度的全自动化检测;

  6)钢水氧含量自动诊断以及钢水和炉渣自动取样。

  钢包炉站炉外处理循环流水作业内容与具体生产系统的炼钢及后续加工工艺设备生产条件有着相互配合的关系,一般常包括以下几个步骤:

  1)炼钢炉出钢,同时往钢水包里添加硅、铁合金及造渣材料,然后吹氩;

  2)将钢包送到钢包炉站包盖之下,接通氩气输送管道;

  3)放下顶盖,开始吹氩;

  4)接通钢包炉电源,给入造渣材料,生成液态渣;

  5)断开钢包炉电源,测量温度,取钢样及渣样;

  6)接通钢包炉电源,给入造渣材料,调整化学成分;

  7)断开钢包炉电源,测量温度,取样,测量钢水氧化度;

  8)断开钢包炉电源,喂入包芯线及铝线进行终脱氧,然后将顶盖提起;

  9)将钢水包撤出钢包炉站,送往浇铸工段。这一系列循环流水作业适合处理普通碳钢、优质碳钢及结构合金钢。

  设计规定要能够为不同用户制造不同配套水平的新型结构钢包炉装置。新一代钢包炉站由于采用统一的模块组合结构,所以既可简化钢厂现有炉外处理设施的升级改造,又能利用现有电炉结构建设新的钢包炉站。俄设计的钢包炉站系列有数种方案可供用户选择,特别是可以选用单包位,也可选用双包位;可采用电极夹导电软管,也可采用管状母线不同电源输入方式。

  为往钢水包里添加炉外处理所需的各种物料及投放检测用的诊断工具,采用以下装置及机械:

  1)包内钢水液位、渣及钢水温度、氧含量自动化检测及自动化取样成套装置;

  2)包底气孔塞砖(喷嘴)或包顶喷枪吹氩供氩制度控制台及氩气管道;

  3)包顶喷枪升降机械;

  4)往钢水中吹氩或随氩喷入粉状材料用的浸入式可更换、加有耐火内衬的喷枪;

  5)喷枪运载机(一次8支);

  6)示位—定位装置(一种借助运送、旋转及投放机械使喷枪运载机能调转适当角度装上下一支该用的喷枪及放上已用过的一支喷枪的特殊装置);

  7)从相应线卷上将铝线或包芯线送入钢水中的夹送装置。

  此外钢包炉站还配有:自行式钢水包车及其移动式供气供能装置;电极接长台;烟气净化系统;结构水冷系统;液压系统;钢包输入功率电动液压调整装置;气动系统;钢包倾动台架及台上所装刮板式扒渣机;钢包高温加热、包衬修理及喷嘴(塞砖)和板式闸线更换等多项功能台架;工业电视、电话及业务通讯、气动传输各系统;钢包炉及附属设备厂房暖通系统;钢包炉站主控室空调、照明及信号系统。

  从以上所列诸多装置及系统中可以看出,近年来俄罗斯产钢包炉装置的配套比之以前有极大的改观。由于采用一系列新的设计方案,俄罗斯制造的钢包炉已达世界先进水平。钢包炉顶盖升降系统能保证顶盖圆满地封盖炉口及操作安全性;在取样、测温、往顶盖下面放置喷枪、送入造渣材料、脱氧剂及合金材料及对处理过程实施控制时都必须确保操作安全。钢包炉站上的工作窗口设有气动开启的小门,小门一开,风帘立即启动。电极夹支柱采用棱柱及V形辊导向装置,能使电极准确移动,将电极圆直径的改变减至最低。高温烟气管道无需水冷,因为用特殊喷嘴直接往管道里喷入低温冷空气。各种操作机构的液压传动共用一个新型紧凑式液压站。电力系统能选用最佳能量系数,自动调整最佳输入功率。

  各液压缸操作液体加压供给系统是保证钢包炉装置不发生故障、可靠运行的主要环节之一。该系统选择的工作压力可保证液压控制系统达到最佳运行指标。电极移动、顶盖升降、电极松扣、钢水及熔渣取样及温度测量等执行机构都由液压系统供给工作液体。液压系统制成单一块体结构,装配在完全由制造厂作好的基本框架上,可紧靠钢包炉装置安装(尤其是可装在变压器间里)。

  各型钢包炉装置都配有自动化过程控制系统。过程控制对象有:钢包炉装置;钢包吹氩装置,其中包括具有氩气流量控制功能的阀台;铝线及包芯线喂送装置;散料定量供给装置、温度及氧含量检测及钢水取样成套装置,包顶应急吹氩喷枪,粉料喷吹装置及烟气排放系统。

  自动化过程控制系统可保证钢包炉系统提高生产率,减少能耗以及铁合金及合金化元素的用量。俄罗斯产钢包炉系统采用可靠的自动化装置及数学模型和控制方法保证各项作业执行的精确及能提高生产操作人员掌握信息的熟悉度,确保控制的快捷及高效。规定的设备操作标准是:保证要求的加热速率,减少物料及能量的单耗,提高钢质量。

  俄罗斯自主开发的国产钢包炉成套装备能满足现代炉外处理的各种要求,其能学参数与能达到高标准的样板炉外处理设施不相上下。

   来源:钢铁产业
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