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    64. 生产工艺
      通告日期:2017-09-18    
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      生产工艺

      1、重组生产工艺,通常包括原料的准备、配料、混合、重组、热矿破碎、热矿筛分及冷却、冷矿筛分、产品烧结矿的储存及运出等环节

      1.1原料准备过程
          重组用原料主要包括铁矿粉、复新剂、石材。铁矿粉的准备主要指将各种含铁原料依理化、重组性能在综合料场进行合理搭配,穿过混匀设施充分混匀、和平、列入堆放。复新剂、石材的准备主要指能按要的项目、理化指标稳定供应生产需用。
      1.2配料
          配料是根据计划所需的烧结矿成分及高难度,名将各种含铁原料、复新剂、石材等按照一定的比重经称量设备进行配加。
      1.3混料
          人家目的是为了使进入烧结机的混合料成分分布均匀,合同烧结矿的物理、化学特性一致,同时通过混合与制粒可以改善烧结料的透气性,加强烧结机的垂直燃烧速度,拥有优质、高产、低耗的烧结矿。名将各种组分料混匀及制粒是通过混料筒这一设备实现的,烧结厂的混合作业一般采用两段混合。一次混合主要是加水润湿、混匀,使混合料的水分、难度和料中各组分均匀分布。顶加热返矿时,可以将物料预热;顶加生石灰时,可使生石灰消化,加强料温。二次混合除继续混匀外,重大意图是制粒、造球,并开展补充润湿和畅行蒸汽,以加强混合料的温度。
      1.4重组
          重组是烧结矿生产的关键环节,包括布料、肇事、重组、卸矿冷却等几个重要工序。切实如下:
      1.4.1
          布料:指布料设施将落料按一定的厚度铺在重组台车上这一过程。铺料的高低,即沿台车长度及宽度方向的料层厚度和料面的年均、平整与否,对烧结矿的客流量、质及一切生产过程的安居乐业都有十分关键的影响。特别是在原料烧结性能差时表现尤为突出。通常要求混合料粒度及化学成分沿台车纵横方向,皆均匀分布,且料层有稳定的松懈性,表平整。料层厚度可根据抽风机能力、原料条件和混合料透气性、装备状况适当选择,在烧好烧透的大前提下应尽量采用厚料层操作。最优异的布料方法应使混合料沿料层高度由上而从粒度逐渐增多,这样有利于增加透气性,加强产量。

      1.4.2
          肇事:指台车经过点火炉将混合料表层点着这一过程。通常要求要有足够的扰民温度(1000℃)及点火深度(10-20mm),且沿台车宽度方向点火要均匀。

      1.4.3
          重组:指点火混合料在抽风过程中,沿整个料层高度上,随着烧结时间之延伸,燃烧带、预热带、干燥带、过湿带逐渐消失形成烧结矿这一过程。在这一过程中,单位组成面积的含金量大小是注定产量的重要要素。料层厚度与飞机速对烧结矿质量影响较大,料层薄,飞机速快,汇率高,但会导致烧结矿强度差,投票率低,返矿粉沫增多;料层厚,重组过程热利用好,木炭用量少,烧结矿亚铁低,投票率高,但抽风阻力大,年产量有所下滑。同时烧结终点判断与统制对烧结矿质量、年产量影响也很大,是的的组成终点是飞行公里数第二个风箱废气温度较前后风箱废气温度高20-40℃;飞机尾观察烧结断面均已烧透,鲜红部分小于三分之一,电气化未烧好的混合料。重组终点提前,应适当提高台速或加厚料层,重组终点滞后应适当回落台速,减溥料层。

      1.4.4
          冷却卸矿:烧结矿的制冷方法很多,其次方法上来分,有自然冷却和强制通风冷却两类。按冷却的地方和装置来分,有在烧结机以外进行冷却和在重组机上冷却两种。在烧结机以外冷却,即烧结矿在重组机上烧成之后卸出,在条件中自然冷却或强制通风冷却。机上冷却的点子是将烧结机延长,名将烧结机的前列作为烧结段,下段作为冷却段,顶台车上的混合料在重组段烧成烧结矿后,台车继续前进,进去冷却段,穿过抽风将热烧结矿冷却下来,冷却的氛围是通过烧结饼的分裂、孔隙以及冷却过程中因收缩而新产生之缝缝而将烧结矿冷却下来的,通常情况下烧结段与冷却段备有专用风机。

      1.4.5
          烧结矿的破碎、储存及运出:其次烧结机台车上卸下的烧结矿,经破碎、冷却后就变成成品烧结矿。产品烧结矿一般经筛分后直接穿过皮带运至高炉料仓,供高炉使用;若烧结矿需储存,就直接运至储料场,为减少烧结矿粉化,储料场应保持干燥,且不宜长期积存。

      2、炼铁生产工艺

      2.1高炉炼铁的冶金原理
          高炉是一种竖炉型逆流式反应器。矿石和建材按照确定的比重通过装料设备分批地下炉顶装入炉内,其次下部风口鼓入热风,并伴有煤粉及氧气的喷吹,石材中碳素与热风中氧发生燃烧反应,产生高温、高浓度的还原气体,火热的气流在上升过程中,名将降低的建材加热、还原、熔化、造渣,经一系列的哲学变化,最终生成液态渣、兵器积聚于炉缸,竞争性地下渣口、铁口排出。上升之油气流由于将能量传给炉料,温度不断下跌,分逐渐变化,最终形成高炉煤气从炉顶排出,经煤气处理系统净化,一些用于内部热风炉燃烧,任何并入总管网。
      2.2高炉及其附属设施
          高炉是冶炼生铁的着重点设备,他是由耐火材料筑成的竖式圆筒形炉体,外有钢板炉壳加固密封,内嵌冷却器保护。高炉内部工作空间的模样称为炉型,他由炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五段组成,海口、铁口、垃圾口设在炉缸部分。要到位高炉生产,除高炉本体外,还必须有任何附属设施的配合,那些附属设施主要有:
      2.2.1
          供料系统:包括储矿槽、槽下筛分、输送、称量和及上料机等系列设备。人家重要任务是保证及时、准确、稳定地将合格原料从贮矿槽送至高炉炉顶。

      2.2.2
          给风系统:包括鼓风机、热风炉及系列管道、阀门等设施。人家重要任务是保证连续可靠地供给高炉冶炼所需数量和足够温度的热风。

      2.2.3

          除尘系统:包括粗除尘(重力除尘)、半精细除尘(如洗涤塔)、精细除尘(如文氏管、静电除尘器、布袋除尘)等设施。人家重要任务是保证回收高炉煤气,使她含尘量降到15mg/m3以下,以资利用。
      2.2.4
          垃圾铁处理系统:包括炉前出铁场及其设备,垃圾铁运输设备,黑金机,江渣场及其设备等。人家重要任务是及时处理高炉排放的污染源、兵器,合同高炉生产正常进行,拥有合格的生铁及炉渣产品。

      2.2.5
          石材喷吹系统:包括喷吹燃料的筹措、贮存、运输和喷入设备等。人家重要任务是保证喷入高炉所需之燃料,以代替部分焦炭,降低冶炼成本。

      2.3高炉炼铁原料
          普通高炉炼铁应备焦炭、铁矿石、复新剂三种原料。焦炭作为燃料和还原剂,是重要能源。复新剂,如石灰石,重大用于助熔、造渣。铁矿石则是冶炼的重要目标。高炉冶炼用之大理石有先天性富矿和人工富矿两大类。通常天然铁矿石的含铁量若超过其理论含铁量的70%,可称为天然富矿。对普通铁矿石若其理论含铁量在50%上述,即可作为富矿,经适当破碎、筛分处理,直接用于高炉。原始贫矿一般不能直接入炉,须经破碎、富选后重新造块,成为烧结矿或球团矿,即所谓人造富矿,再入高炉。
          为了降低生铁成本,近代高炉还拓展喷吹燃料(如煤粉)代表部分焦炭,同时尽量减少熔剂入炉或不直接向高炉加入熔剂。
      2.4高炉冶炼产品
          高炉冶炼的重要产品是生铁。炉渣和高炉煤气为副产品。黑金是武器与碳及其他一些元素的有色金属。通常生铁含铁94%控制,水晶4%控制,另外为锰、浓缩铀、硫等为数不多元素。高炉渣的重要成份是Ca、Mg、Si、Al等的氧化物。高炉渣可作成水泥、兴修材料、绝热材料,一部分炉渣中还能领到有益元素。
      高炉煤气约含25%的CO,1-4%的H2,还有少量CH4空气,是一种有毒气体,人家发热值约为3000-4000KJ/m3。其次高炉排出的油气中含有大量之建材粉尘,途经一系列除尘处理变为净煤气后,约1/3-1/2用于自身热风炉,另外可供电厂、重组、炼钢、轧钢等机构利用,除尘灰可用于烧结。

      3.炼钢生产工艺

      3.1基本生产规律
          转炉炼钢就是将铁水兑入转炉后,参加废钢和任何辅料(如石灰等),之后供氧冶炼。在整整冶炼过程中,转炉高温熔池内发生一系列复杂化学反应,名将武器水中的含碳量降到规定范围,并行使其它元素的话务量减少(追加)到规定范围,到达最终钢材所要求的金属成分。炼钢过程基本上是一番氧化过程。那些要素氧化后,一部分在高温下与石灰等熔剂起影响,形成炉渣,一部分变成气体逸出,留下的金属熔身就是钢水。炼出的钢坯,出于在吹炼(氧化)经过中收到了过量的氧,如不去除,则会降低成品钢的性质。于是,在炼钢最后阶段的借鉴中,还要用硅钙钡等合金进行脱氧处理,一部分还要进一步精炼,在到达一定成分和温度的钢坯后,用连铸机铸成钢坯,经精整后就可给轧钢厂轧制。转炉炼钢吹氧冶炼过程概括讲就是“四脱(脱碳、氧、硫、浓缩铀)二去(扮演气、扮演夹杂)、二调整(调整成分、温度)”。切实如下:
      3.1.1Fe、Si、Mn、C的氧化。
          ⑴兵器的氧化。出于铁元素在铁水中浓度最大,进去铁水的氧首先与铁反应,而且铁水氧化反应是最多最快的,炼钢初期首先一部分铁被氧化为氧化亚铁(2Fe+O2=2FeO+Q)。兵器元素氧化生成的FeO一些进入炉渣,另一些扩散到金属液中,成为其它元素的染发剂。炼钢过程中杂质元素的氧化去除,重大是通过FeO拓展间接氧化反应完成的。
          ⑵硅的氧化。硅在刚中任重而道远以FeSi的样式存在。硅很容易与氧直接影响生成SiO2(Si+O2=SiO2+Q),同时,硅与炉渣或金属液中的FeO也能拓展间接氧化反应(Si+2FeO= SiO2+2Fe+Q),因硅的氧化反应在炼钢炉冶炼过程中释放大量之热,有利于加强钢水温度。
          ⑶浓缩铀的氧化。浓缩铀在钢中以MnC、(FeMn)3C、MnS等形式存在。他也很容易把氧直接氧化成MnO(2Mn+O2=2MnO+Q),并放出热量。MnO是一种碱性氧化物,在碱性炼钢中不安宁,出于Mn+FeO=Fe+MnO+Q是可逆反应,顶熔炼后期炉温升高时,MnO又部分被还原,这种状况叫“回锰”。回锰越多,表明炉温越高,炼钢中常把“回锰”看成操作中的温度计。
          ⑷水晶的氧化。水晶在钢中任重而道远以Fe3C、Mn3C等化合态形成存在。炼钢过程中,大多数碳是通过FeO间接氧化的(FeO+C=Fe+CO-Q),出于这是吸热反应,在熔炼初期,气温不高时,影响是很虚弱的,气温升高后反应速度加快。水晶的这种氧化反应在炼钢中具有关键的含义。转移的CO空气在逸出过程中搅动金属液和垃圾液,形成“沸腾现象”。这种状况强化了炉子内的热传导,加紧反应物质扩散,因此有利于排出钢液中的有害气体和非金属夹杂物,并均匀钢液成份。
      3.1.2脱磷和脱硫
          浓缩铀和硫通常都是钢中的有害物质。浓缩铀化物使得钢在低温下容易受力脆裂,出现“冷脆”场景。硫化物是低熔点(985℃)的现实,顶钢材加热到硫化物的熔点时,会使钢出现“热脆”。
          在炼钢炉炼钢过程中,普通采用的点子为造渣脱磷、硫。即在炼钢炉内加入适量的石灰,形成具有固定广度的炉渣,使硫、浓缩铀的化合物与CaO发生反应,转移不熔于钢水的安居乐业化合物,进去炉渣,到达脱磷、脱硫的目的。
      3.2氧气顶吹转炉炼钢常用原料
          氧气顶吹转炉炼钢主要原材料有铁水、废钢、黑金块等;复新剂有石灰、轻烧白云石、改质剂、增碳剂、水晶等;租用铁合金料有硅铁、硅锰合金、硅钙(浓缩铀)铺天盖地、浓缩铀铁、氮化钒、铌铁等合金;租用气体有氧气(难度≥99.5%)、氮气、煤层气、氩气等。

      3.3氧气顶吹转炉炼钢工艺制度
      3.3.1
          装入制度。就是确认转炉合理的装入量,适用的钢坯废钢比,装入制度有定量装入制度、定深装入制度和分阶段定量装入制度。确认装入量时必须考虑炉容比、熔池深度是否确切,与连铸只是匹配等因素。

      3.3.2
          供氧制度。就是使氧气流最合情合理地供给熔池,创办优异的物理化学反应条件。供氧制度的情节包括确定合理的喷嘴结构,供氧强度、供氧压力和枪位操作。

      3.3.3
          造渣制度。就是要认定合适的造渣方法,垃圾料的参加时间和数据,以及如何快速成渣。造渣应以去除P、S,调减喷溅,护卫炉衬、调减终点氧含量为目的。造渣方法有单渣操作,双渣操作、留渣操作等。

      3.3.4
          温度制度。重大是指过程温度控制和终点温度控制。我企业终点温度要求小于1700℃

      3.3.5
          终点控制及脱氧合金化制度。终点控制主要是指终点温度和成份的支配。

      终点碳控制的点子有三种,即高拉碳法、增碳法和高拉补吹法。挡渣操作就是在炼钢炉冶炼终点要求少渣或无垃圾出钢,人家目的是有利于标准掌握钢水成份,有效地减少回磷,加强合金元素吸收率,调减合金消耗。脱氧合金化是钢冶炼过程的末尾一项操作,也是炼好一炉钢的高下关键之一,租用的脱氧方法有:沉淀脱氧,扩散脱氧和空间脱氧等。

      4、轧钢生产工艺

      4.1生产工艺过程
      名将化学成分和相貌不同之铁水,轧成形状和总体性符合要求的钢铁,要求经过一系列的生产线,那些工序的整合和程序叫做工艺过程。出于钢材的项目繁多,谱形状、钢种和用途各不相同,因此轧制不同产品采用的手艺过程也不相同。
      轧钢生产的手艺过程是适当复杂的。尽管随着轧制产品品质要求的加强、项目范围之扩展以及新技术、新装置的采取,结合工艺过程的各级工序会有相应的变通,但是任何轧钢生产工艺过程总是由以下几个中心工序组成的:
      4.1.1
          坯料准备,包括表面缺陷的查处,表氧化铁皮的去除和坯料的预先热处理等。

      4.1.2
          钢坯加热,这是热轧生产工艺过程的关键工序,钢坯加热的重要目的是加强钢坯的珍贵性,降低变形抗力 ,为钢坯轧制创造条件。加热设备就是钢坯加热炉,加热炉采用的建材主要有高炉煤气、煤层气等。

      4.1.3
          钢的研制,是全部轧钢生产过程的基本,坯料通过轧制完成塑性变性过程,人家经过可分粗轧、外方轧和精轧。研制工序对产品的质起着决定性作用。

      研制产品的质包括产品的若干形状和尺寸精确度,钢材的政治经济学性能与工艺性能以及产品表面质量三个地方。
      4.1.4
          精整工序

          精整工序是轧钢生产工艺过程中的最后一个工序,也是比较复杂的一个工序,他对产品的质起着最终的合同作用。产品的技能要求不同,精整工序的情节也各不相同。精整工序通常又包括钢材的切断或卷取、轧后冷却、矫直、产品热处理、产品表面清理和各族涂色等众多具体工序。 
       

      时序

      生产工艺

      脚下国内相似工艺

      先进工艺情况

      同类行业水平

      重组

      预配料(重配料) →   二次配料(重配料)  →  混合机(加柱状水强制混匀) →制粒(加雾状水、交通蒸汽,制粒及增长料温,节约能耗)→ 抽风烧结 (拓宽台车,低温厚料层 )  → 另一方面齿辊破碎    → 鼓风环式冷却(预留余热发电)  → 三次振动筛分(筛出返矿、铺底料)→ 产品矿仓。

      首钢、八钢、首钢、莱钢、265m2烧结机均采取此工艺流程。

      利用烧结机鼓风环冷余热回收、煤气干法脱硫。

      中等水平

      炼铁:1#高炉(1080m3)

      1、重大工艺设备包括:原、石材供料系统;矿焦槽及炉顶上料系统;炉顶系统;高炉本体;煤层气除尘系统;海口平台出铁场;热风炉;炉渣处理;喷煤系统。

      2、利用的新技术或工艺水平:(1)供料系统能够满足烧结矿和球团矿从各自车间直送的要求,焦炭进入矿、焦槽前开展预筛分。(2)烧结矿、球团矿、杂矿、焦炭采用分散筛分、分散称量工艺;具有称量误差补正功能。有小块焦回收入炉工艺设备。(3)炉顶设计压力为0.20MPa,利用华远串罐无料钟炉顶,可实现单环、多环和手动定点、扇形、单环、多环等多种布料方式。炉顶均压采用净煤气, 高炉设有两根探尺。(4)炉体设计在总结国内外经验的基础上,利用高炉长寿措施,计划寿命≥10年。以高炉的高速、长寿为对象,成立确定高炉内型尺寸,调减炉腹角,方便加高炉缸高度,同时增加死铁层的吃水。(5)分选合理的火炉体冷却结构及参数,炉体采用全覆盖铜冷却壁形式。(6)利用软水密闭循环冷却系统。(7)炉底、炉缸耐材采用炭砖与陶瓷杯结合结构。(8)高炉设2个铁口,20个窗口。(9)出铁场采用双矩形出铁场,储铁式主沟,145 t的钢坯罐车运输到炼钢车间。(10)煤层气处理采用布袋除尘器。

      长治钢铁集团8、9#高炉;新余钢铁集团6、7、8、11#高炉;莱芜钢铁公司1、2、3、4#高炉;福州石横特钢公司1、3#高炉;湘潭钢铁集团3#高炉;首钢集团成都钢铁公司1、2、3、5#高炉;德龙硬集团1、2、3#高炉;首钢集团1#高炉;三钢集团4、5#高炉。

      热风系统采取卡鲁金式热风炉、垃圾处理采用环保因巴法;炉顶采用PW电气化料钟炉顶;海口成像监视系统、高炉炉体冷却系统全铜冷却壁等。

      中等偏下水平

      炼钢:120t转炉+R10弧形连铸机

      转炉工序:(铁水+废钢)→120t转炉→150t钢包→LF炉外精炼→

      R10弧形8飞机8流连铸机

      连铸工序:大包回转台→40t中间包→成果器→二冷室→拉矫机→火焰切割→

      冷床→热送轨道→轧钢车间

      龙钢5#、6#炉及5#、6#飞机;九江钢厂;新金轧材;成都钢厂;羊城钢厂河北钢铁集团;南京市中天等。

      转炉采用全过程自动化操作;从枪在线取样、剖析;滚筒法液态钢渣处理工艺;连铸全过程保护浇注;中间包液面自动控制。煤层气干法除尘等。

      中等偏上水平

      轧钢

      生产工艺过程包括原料准备、加热、研制、控制冷却及精整等生产线,一切流程为连续自动化生产。

      1、单高线:钢坯在炼钢炉内加热至所需温度后,经高压水除鳞后进入轧机轧制。轧线轧机共分4个课题组:粗轧6架、外方轧6架、预精轧4架、摩根精轧10架及减定径4架,共30个机架组成。1H~14V利用短应力线轧机, 15H~18V利用悬臂辊环轧机,上述轧机均为平立调换布置。精轧和减定径机组均为V型顶交45°悬臂辊环轧机,最大保证轧制速度120m/s。

      2、双高线:钢坯在炼钢炉内加热至所需温度后,经高压水除鳞后进入轧机轧制。粗轧机组采用6架平立交替布置的短应力轧机,外方轧机组采用8架全水平布置的短应力轧机;轧线出中轧机组后,成份A点与B点轧制,人家预精轧机组采用平立调换布置的“4架悬臂式轧机”,精轧机组采用10架顶交45º超重型“V”型机组,高高的保证轧制速度90m/s。

      双高线工艺与宁夏龙门钢铁有限责任公司轧钢厂双高线生产工艺相似。

      单高线工艺与宝钢高速线材生产工艺相似。

      境内先进工艺多用到高速无扭摩根精轧机轧制

      研制特点:接轨、迅速、电气化扭、控冷。

       

      单高线均处于国内先进水平。双高线处于国内中游水平。