炼钢工艺与设备炼钢工程概述v本本项目目为山山东焦化北海新区焦化北海新区节能新工能新工艺示范工程配套建示范工程配套建设项目，目，v拟建建炼钢车间生生产规模模为年年产合格合格钢水水500万吨。万吨。项目分目分两期完成，两期完成，v一期配置一期配置1座座600t混混铁炉（炉（预留）、留）、2套复合套复合喷吹脱硫装吹脱硫装置、置、2座座120t顶底复吹底复吹转炉、炉、2套套150tLF、2套套R9m8机机8流方坯流方坯连铸机，年机，年产合格合格钢水水250万吨。万吨。v二期增建二期增建1套复合套复合喷吹脱硫装置、吹脱硫装置、1座座120t顶底复吹底复吹转炉、炉、1套套150tLF、1套套150tRH、1套套R9m8机机8流方坯流方坯连铸机、机、1套套R12m6机机6流矩形坯流矩形坯连铸机，机，v二期建成投二期建成投产后后产量量规模模为500万吨万吨/年（合格年（合格钢水）。水）。现代炼钢法现代炼钢法：现代炼钢法：v转转炉炼钢法炉炼钢法1.空气转炉炼钢法空气转炉炼钢法2.氧气转炉炼钢氧气转炉炼钢法法3.复合吹炼转炉炼钢复合吹炼转炉炼钢v电电弧炉炼钢法弧炉炼钢法v平炉炼钢法平炉炼钢法炼钢流程图 钢钢产线流程图产线流程图炼钢工艺与设备根据炼钢工艺流程根据炼钢工艺流程，可可以以把炼钢作业分为把炼钢作业分为4部分：部分：1、冶炼前的铁水预处理工序、冶炼前的铁水预处理工序2、铁水冶炼、铁水冶炼3、钢水精炼、钢水精炼4、钢水浇铸、钢水浇铸炼钢 预处理在铁水进入炼钢炉在铁水进入炼钢炉冶冶炼炼前，除去其中的前，除去其中的某某些些有害成分或提取有害成分或提取其其中中某些有益成分的某些有益成分的工工艺艺过程过程。可可分为普通铁水预分为普通铁水预处处理理和特殊铁水预处理。前者有铁水预脱硫，铁水和特殊铁水预处理。前者有铁水预脱硫，铁水预脱硅，铁水预脱磷；后者有铁水提钒，铁水提预脱硅，铁水预脱磷；后者有铁水提钒，铁水提铌，铁水脱铬等铌，铁水脱铬等。炼钢 预处理原理原理铁水预处理铁水预处理是在原则上不外加热源的是在原则上不外加热源的情况下，利用处理剂中活性物质和铁水中待脱情况下，利用处理剂中活性物质和铁水中待脱除除(或富集或富集)元素进行快速反应，形成稳定的渣元素进行快速反应，形成稳定的渣相而和铁水分离的过程相而和铁水分离的过程。工工艺艺铁铁水沟连续处理法，铁水罐喷吹法，水沟连续处理法，铁水罐喷吹法，机械搅拌法，专用炉法，摇包法，转鼓法，钟机械搅拌法，专用炉法，摇包法，转鼓法，钟罩法以罩法以及喷雾法等及喷雾法等。设备 喷枪升降装置、测温取样装置、铁水罐车除尘装置、铁水罐倾翻车、扒渣机等设备组成。炼钢 预处理重要的工艺节点：重要的工艺节点：兑铁（如果不是专用的预处理罐则没有）兑铁（如果不是专用的预处理罐则没有）前扒渣前扒渣预处理（脱硫、脱磷等）预处理（脱硫、脱磷等）后扒渣后扒渣出铁出铁炼钢 预处理炼钢 混铁炉高炉高炉和转炉之间的和转炉之间的炼钢辅助炼钢辅助设备。设备。主主要要用于调节和均用于调节和均衡高炉和转炉之间衡高炉和转炉之间铁水供求的设备，铁水供求的设备，保证不间断地供给保证不间断地供给转炉需要的铁水，转炉需要的铁水，铁水在混铁炉中储铁水在混铁炉中储存和混匀铁水成份存和混匀铁水成份及均匀温度及均匀温度，对，对转转炉炼钢非常有利。炉炼钢非常有利。炼钢 混铁炉兑铁炼钢 混铁炉出铁炼钢 混铁炉出铁炼钢 铁水冶炼炼钢铁水冶炼设备炼钢铁水冶炼设备：转炉转炉，电炉，电炉，平炉平炉转炉：对铁水进行冶炼操作转炉：对铁水进行冶炼操作电电炉：对不锈钢废钢块、生铁块等进行冶炼操作炉：对不锈钢废钢块、生铁块等进行冶炼操作平平炉：基本已经不再使用炉：基本已经不再使用炼钢 转炉炉炉体可转动，用于吹体可转动，用于吹炼钢的炼钢的冶金炉冶金炉。转转炉炉按炉衬的耐火材料性质按炉衬的耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云石分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）转炉；按气体吹料为内衬）转炉；按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉；按吹炼采用吹和侧吹转炉；按吹炼采用的气体，分为空气转炉和氧的气体，分为空气转炉和氧气转炉。气转炉。炼钢 转炉转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法方法。其其主要特点是：靠转炉内液态生铁的物理主要特点是：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）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量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炼钢 转炉转炉冶炼的炉料转炉冶炼的炉料主要为主要为铁水、造铁水、造渣料（如渣料（如石灰、石英、萤石等石灰、石英、萤石等）、铁合金（如硅铁、）、铁合金（如硅铁、锰铁等）、脱氧剂（如硅化铁等）以及增锰铁等）、脱氧剂（如硅化铁等）以及增碳剂（如碳粉等），碳剂（如碳粉等），为调整温度，可加入为调整温度，可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。废钢及少量的冷生铁块和矿石等。炼钢 转炉重要的工艺节点：重要的工艺节点：兑兑铁铁投料投料吹氧吹氧出钢出钢扒渣扒渣炼钢转炉设备v转转炉炉体炉炉体装置装置v转炉托圈装置转炉托圈装置v转炉倾动装置转炉倾动装置炼钢转炉设备v转炉炉体由炉口、炉帽、炉腹、炉底及附炉炉体由炉口、炉帽、炉腹、炉底及附设于炉于炉体的气、水配管等几部分体的气、水配管等几部分组成成炼钢转炉设备-倾动v转炉炉倾动装置采用四点装置采用四点啮合全合全悬挂挂扭力杆平衡扭力杆平衡装置，由装置，由4台交流台交流变频调速速电机机驱动，当有，当有1台台电机机发生故障或拆修生故障或拆修时，另外，另外3台台电机仍能机仍能维持持24小小时正常工作。正常工作。炼钢转炉设备-托圈v转转炉托圈炉托圈为为全全焊焊接水冷托圈，接水冷托圈，采用水冷整体采用水冷整体结结构形式构形式。v水冷托圈与炉体之水冷托圈与炉体之间间的的连连接接采用三点球采用三点球铰铰支承方式支承方式。v球球铰铰支承主要由上下两个球支承主要由上下两个球面副、水平面副、水平销轴销轴、活接螺栓、活接螺栓等等组组成。成。 设备安装开炉生产炼钢 转炉加废钢废钢投料废钢投料炼钢 转炉转炉吹炼转炉吹炼炼钢 转炉转炉出钢转炉出钢炼钢 转炉-氧枪氧枪氧枪氧氧气转炉炼钢中的主气转炉炼钢中的主要工艺设备之一要工艺设备之一炼钢转炉-氧枪设备v氧枪系统主要设备氧枪系统主要设备v氧枪横移装置。氧枪横移装置。v氧枪升降装置氧枪升降装置v氧枪滑道装置氧枪滑道装置v氧枪本体氧枪本体v氧枪（氧、氮、水）氧枪（氧、氮、水）阀门站阀门站炼钢转炉-（-次）除尘设备v蒸蒸发发冷却塔系冷却塔系统统装置装置v静静电电除除尘尘器系器系统统装置装置v切切换换站系站系统统装置装置v轴轴流流风风机系机系统统装置装置v煤气冷却器系煤气冷却器系统统装置装置v输输灰系灰系统统装置装置v放散点火放散点火装置装置vCO气体气体检测报检测报警警系系统统装置装置输灰系统炼钢 精炼 钢水炉外精炼是将原来在转炉、电炉完成的部分钢水炉外精炼是将原来在转炉、电炉完成的部分精炼任务，移到炉外的钢包或专用容器中进行，精炼任务，移到炉外的钢包或专用容器中进行，以便更有效地获得优质、低耗和多品种的钢水。以便更有效地获得优质、低耗和多品种的钢水。转炉、电炉中只承担溶化、去磷、脱硫和升温的转炉、电炉中只承担溶化、去磷、脱硫和升温的任务，减轻了负担，技术经济指标显著改善。任务，减轻了负担，技术经济指标显著改善。u常常用的炉外精炼方法用的炉外精炼方法钢水炉外精炼的方法很多，大约有近钢水炉外精炼的方法很多，大约有近30种。为实种。为实现炉外精炼任务，可采用钢包吹氩、真空处理、现炉外精炼任务，可采用钢包吹氩、真空处理、吹氧、加热和喷粉、喂丝等手段。根据不同的精吹氧、加热和喷粉、喂丝等手段。根据不同的精炼目的，选择一种或几种精炼手段组合的精炼方炼目的，选择一种或几种精炼手段组合的精炼方法。法。在在常压下精炼钢水的方法常压下精炼钢水的方法带带浸入罩吹氩微调成分与化学升温（浸入罩吹氩微调成分与化学升温（CAS或或CAS-OB）炼钢 精炼喂丝法（喂丝法（WF法）法）喷喷粉法（粉法（TN法和法和SL法）法）钢钢包吹包吹Ar埋弧精炼法（埋弧精炼法（LF法）法）氩氩氧脱碳精炼法（氧脱碳精炼法（AOD）以以钢液真空脱气为主的精炼方法钢液真空脱气为主的精炼方法钢钢水循环真空脱气法（水循环真空脱气法（RH法）法）钢钢包提升真空脱气法（包提升真空脱气法（DH法）法）钢钢包真空吹氩法（包真空吹氩法（VD）以以真空吹氧脱碳、脱气为主的精炼方法真空吹氧脱碳、脱气为主的精炼方法真真空吹氧脱碳法（空吹氧脱碳法（VOD）真真空循环脱气吹氧法空循环脱气吹氧法(RH-KTB法法)炼钢工艺-精炼v主体机械主体机械设备设备v电电极升降机构极升降机构v电电极旋极旋转转机构机构v水冷炉盖水冷炉盖v液液压压系系统统v除尘装置除尘装置v喂喂丝丝机机设备设备v配套的电气、配套的电气、自动化装置自动化装置炼钢连铸工艺v钢钢水水浇铸浇铸有模有模铸铸和和连续浇铸连续浇铸（简简称称“连铸连铸”）二种方法。二种方法。炼钢 钢水浇铸模模铸铸是传统的铸造方法，虽然存在很多缺陷和问是传统的铸造方法，虽然存在很多缺陷和问题，但不少钢厂仍然采用模铸作为浇铸的手段。同题，但不少钢厂仍然采用模铸作为浇铸的手段。同时，由于它具有某些特殊的优点，仍然是某些钢种时，由于它具有某些特殊的优点，仍然是某些钢种从钢水变成钢锭的主要浇铸方法从钢水变成钢锭的主要浇铸方法。连连铸铸是在经过几十年的发展得到广泛应用的新技是在经过几十年的发展得到广泛应用的新技术新工艺。由于它的明显优点，如产品成本低、金术新工艺。由于它的明显优点，如产品成本低、金属收得率高、基建投资少、质量好、劳动条件好等，属收得率高、基建投资少、质量好、劳动条件好等，已正在取代模铸成为铸造方法的主体。已正在取代模铸成为铸造方法的主体。炼钢 模铸模铸是传统的浇注方法。模铸必须要有钢锭模。钢模铸是传统的浇注方法。模铸必须要有钢锭模。钢锭模有不同的形状及不同型号。模铸又有上铸和下锭模有不同的形状及不同型号。模铸又有上铸和下铸之分，上铸由于固有的缺陷大多数情况下已被下铸之分，上铸由于固有的缺陷大多数情况下已被下铸法所代替。模铸坯的断面形状有方形、圆形、矩铸法所代替。模铸坯的断面形状有方形、圆形、矩形、多角形等形、多角形等。钢水钢水模铸模铸开坯开坯成材工艺路线的收得率成材工艺路线的收得率低。而钢水连铸成材工艺路线的收得率高，产品质低。而钢水连铸成材工艺路线的收得率高，产品质量高量高。模铸一般用于模铸一般用于浇铸一些高碳高浇铸一些高碳高合金钢以及一些特殊合金钢以及一些特殊规格要求的坯锭。规格要求的坯锭。冠华科技-炼钢 模铸炼钢 模铸炼钢 模铸炼钢 连铸连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生连铸工段就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、产工序，主要设备包括回转台、中间包，结晶器、拉矫机等拉矫机等。连铸的连铸的目的目的将将钢水铸造成钢水铸造成钢坯钢坯连铸自动化控制连铸自动化控制连铸机拉坯辊速度控制、结晶连铸机拉坯辊速度控制、结晶器振动频率的控制、定长切割控制等器振动频率的控制、定长切割控制等控制技术控制技术连铸工艺的重要工艺名词连铸工艺的重要工艺名词浇次浇次炼钢 连铸炼钢 连铸将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。坯。炼钢 连铸连铸的主要工艺设备介绍连铸的主要工艺设备介绍: :钢包回转台钢包回转台：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包：设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、过跨和支承钢包进行浇铸的设备。由底座、回转臂、驱动装置、回转支撑、事故驱动控制系统、润滑系统驱动装置、回转支撑、事故驱动控制系统、润滑系统和锚固件和锚固件6部分组成部分组成。中间包中间包：短：短流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首流程炼钢中用到的一个耐火材料容器，首先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分先接受从钢包浇下来的钢水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去配到各个结晶器中去。结结晶器晶器：在：在连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方连续铸造、真空吸铸、单向结晶等铸造方法中，使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。法中，使铸件成形并迅速凝固结晶的特种金属铸型。结晶器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯结晶器是连铸机的核心设备之一，直接关系到连铸坯的质量的质量。炼钢 连铸钢包回转台钢包回转台中间包中间包43炼钢 连铸拉拉矫矫机机：在：在连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连连铸工艺中，连铸机拉坯辊速度控制是连铸机的三大关键技术之一，拉坯速度控制水平直接影铸机的三大关键技术之一，拉坯速度控制水平直接影响连铸坯的产量和质量，而拉坯辊电机驱动装置的性响连铸坯的产量和质量，而拉坯辊电机驱动装置的性能又在其中发挥着重要作用。能又在其中发挥着重要作用。电磁搅拌器电磁搅拌器（Electromagneticstirring:EMS）的的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动。具体地说，搅拌器激发的交变磁场渗透到铸的运动。具体地说，搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内，就在其中感应起电流，该感应电流与当坯的钢水内，就在其中感应起电流，该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力，电磁力是体积力，作用地磁场相互作用产生电磁力，电磁力是体积力，作用在钢水体积元上，从而能推动钢水运动。在钢水体积元上，从而能推动钢水运动。炼钢 连铸炼钢 连铸