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转炉炼钢车间(converter steelplant)
保证转炉均衡吹炼并将钢水顺利浇铸成合格钢锭或连铸坯的厂房及有关的辅助设施和动力、运输、信息系统的统称。转炉炼钢速度快,出钢次数频繁,所涉及的物料734(曲英)品种多,为了减少各操作工序的相互干扰,转炉车间一般由数目较多的跨间组成,将各种工序合理分布在各个跨间,并且有机地联系起来。跨间位置排列依次为原料跨、炉子跨、浇铸跨及浇铸系统以后各生产跨间。
转炉设置一般均采用高架式布置。转炉冶炼过程产生的钢、渣直接出到炉子下部停放的钢包车上的盛钢桶(钢包)和渣罐车上的渣罐内。为改善转炉工作条件,便于操作和有利于提高炉子寿命,新设计的转炉大都采用双面操作,即一面兑铁水,另一面出钢的操作方式。通常炉子跨设有2座或3座转炉,其中有1座或2座进行吹炼,另1座则处于维修状态。
转炉跨一般布置在浇铸跨和原料跨之间。根据工厂的具体条件,也可以将其布置在原料跨的外侧。在转炉跨内,除安装转炉外,还设有氧枪和副枪升降系统。转炉跨宽度一般为10~15m,高度取决于料仓、氧枪、副枪装置和分气包、起重设备等在跨间内的布置。
原料跨原料跨内的主要功能,一是铁水贮运和向转炉内兑铁水;二是装槽废钢的称重和调整,以及向转炉吊运装炉。有的还要设置少量调整用废钢的堆存场地。有的厂把渣罐吊运也安排在此跨内进行。原料跨布置一般是采用两端分开的方式,铁水端设置混铁炉或鱼雷车(铁水罐)倒罐站。废钢端设置废钢槽,存放、称量以及调整装槽废钢的堆存场地。原料跨宽度因炉容量大小和所要求的操作面积的不同而异,一般为21~27m。当铁水预处理量较小时,预处理操作也可在原料跨内进行。
浇铸跨 一般由多跨问毗邻组成,包括1~2个浇铸跨、底盘跨、脱模跨、整模跨等。纵向车铸时在浇铸跨间内平行于柱引线设置铸车线、浇铸平台和浇铸完成后的倒渣摆罐、钢包准备和烘烤等作业点。其余脱模、整模有关各跨在主厂房以外进行,用铁路相连系,占地面积大,运输复杂、经营费用高。横向车铸时浇铸平台与车间柱引线垂直布置,平台很短而数目很多,脱、整模各跨问与主厂房毗邻建设,铸车线直接贯通各跨间,运输线短、占地面积小但劳动条件恶劣。
随着连续铸钢的发展,转炉车间浇铸跨采用全连铸或大部分连铸方式。通常连铸机布置采用横向布置,只有个别情况才采用纵向布置或丁字形布置。由于浇铸跨面积要求,一般跨度都大于21m,出坯跨跨度更大,一般为24、27或30m。
钢包精炼跨 当转炉钢水只进行简单的吹氩精炼时,钢包精炼操作可在钢包车运输线上或第一浇铸跨进行。但随着钢水炉外精炼的重要性的提高以及精炼方法的多样化,在炉子跨和浇铸跨之间有必要增加钢包精炼跨。钢包精炼跨内设置各种二次精炼装置如RH法真空处理、钢包喷粉法处理、钢包炉等,还可布置真空室修理、钢包及中间罐的修理。钢水的过跨运输可用钢包车运输线。为了缩短过跨运输时间、减少温度损失,可应用钢包回转台(见钢包支承装置)进行钢水的过跨运输。
炉渣运输 大型转炉车间冶炼过程产生渣量较大,对炉渣的及时清运和处理,一般采用以下几种方式:(1)转炉炉下渣罐用渣车运往主厂房附近的中间渣场,冷凝后用吊车翻倒到渣坑内,砸碎渣坨选出废钢后,装车运往弃渣场;(2)炉下渣罐运至中间渣场,在液态下倒入泼渣床,经打水破裂后,用推渣机及铲车装车运往弃渣场;(3)炉下渣罐将渣在液态下运送至中间渣场,在水淬炉渣区打开罐底流渣口,将液渣用高速水流冲入淬渣池内。已水淬的细粒渣可回收利用或运至弃渣场。在确定中间渣场位置时,要充分考虑环保和安全问题。
环保及运输设施转炉炼钢车间高温多尘,各跨间的布置均充分考虑通风、散热和采光等条件。各种热源和灰尘发生点设置气楼和必要的烟气收集设施。在货流运输上,则尽量减少倒运和运输距离。除铁水与钢坯(锭)采用铁路运输外,其他物料尽量用无轨运输方式。典型的大型转炉车间的布置示于图1和图2中。转炉车间的物流管理转炉炼钢车间是一个物料运输频繁、种类众多的系统。和金属直接有关的就有铁水供应、转炉吹炼、炉外精炼和连铸各系统。这些系统必须做到良好的衔接、匹配和协调,才有利于连铸机均衡稳定地浇铸,满足全连铸(见连铸比)生产的需要,以及向轧钢车间供应优质高温的连铸坯,实现连铸坯热装轧制或连铸坯直接轧。借助运畴学原理应用计算机进行物流管理,可以使炼钢车间整体系统优化。例如,某大型转炉车间有4个转炉炉座、吹氩和真空精炼两种精炼装置、方坯连铸机。通过物流管理做到每炉钢水都进行精炼、每个班进行一种精炼、24h内连浇27炉全部钢水。
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