炼钢设备维护

1氧气转炉炼钢车间概况

1.1氧气转炉车间布置

1.1.1 氧气转炉车间的组成

1.1.2 主厂房各跨间的布置

1.2氧气转炉炼钢车间主要设备

复习思考题

2转炉主体设备

2.1转炉炉体

2.1.1 炉壳

2.1.2 炉衬

2.2炉体支撑装置

2.2.1 托圈与耳轴

2.2.2 炉体与托圈连接装置

2.2.3 耳轴轴承装置

2.3炉体倾动机构

2.3.1 倾动机构的要求和类型

2.3.2 倾动机构的参数

2.3.3 倾动机构的维护

2.3.4 倾动机构常见故障及处理方法

复习思考题

3吹氧和供料设备

3.1 吹氧设备

3.1.1 供氧系统

3.1.2 氧枪

3.1.3 氧枪升降机构

3.1.4 换枪机构

3.1.5 副枪

3.1.6 吹氧设备维护和检查

3.1.7 吹氧设备常见故障及处理方法

3.2供料设备

3.2.1 铁水供应设备

3.2.2 废钢供应设备

3.2.3 散状材料供应设备

3.2.4 铁合金供应设备

复习思考题

4烟气净化和回收设备

4.1转炉烟气的特点和处理方法

4.1.1 转炉烟气的特点

4.1.2 转炉烟气的处理方法

4.2烟气净化系统

4.2.1 净化系统的类型

4.2.2 烟气净化装置检查

4.2.3 烟气净化装置检修

4.2.4 烟气净化装置使用

4.2.5 烟气净化系统常见故障和处理方法

4.3烟气净化和回收设备

4.3.1 烟罩

4.3.2 烟道

4.3.3 文氏管

4.3.4 脱水器

4.3.5 除尘风机和放散烟囱

4.3.6 水封逆止阀

4.3.7 煤气柜

4.4含尘污水的处理

复习思考题

5电弧炉炼钢设备

5.1 电弧炉炉型

5.1.1 电弧炉炉型及主要尺寸

5.1.2 炉盖圈

5.1.3 电极密封圈

5.2电弧炉机械设备

5.2.1 炉体倾动机构

5.2.2 电极装置

5.2.3炉顶装料设备

5.3电弧炉炼钢烟气净化

5.3.1 电弧炉炼钢烟尘特点

5.3.2 电弧炉烟气净化方法

5.4新型UHP（超高功率）电弧炉

5.4.1 高阻抗交流电弧炉

5.4.2 直流电弧炉

5.4.3 DANARC电弧炉

5.4.4 KORFARC电弧炉

5.4.5 双炉壳电弧炉

5.4.6 竖窑式电弧炉（简称竖炉）

5.4.7 Consteel（康斯迪）电弧炉

5.4.8 转炉一电弧炉组合炉（简称转弧炉）

复习思考题

6炉外精炼设备

6.1炉外精炼方法介绍

6.1.1 真空精炼法

6.1.2 非真空精炼法（气体稀释法）

6.1.3 喷射冶金及合金元素特殊添加法

6.1.4 炉外精炼功能

6.1.5 各种产品对精炼功能的一般要求

6.2炉外精炼方法介绍

6.2.1 钢水循环真空脱气处理（RH和RH—OB）设备

6.2.2 ASEA—SKF炉（钢包精炼炉）设备

6.2.3 LF精炼炉设备

6.2.4 VOD炉设备

6.2.5 AOD炉设备

6.2.6 钢包吹氩及CAB、CAS—OB设备

6.2.7 钢包喷粉设备

6.2.8 喂线机

复习思考题

7连续铸钢概况及主要参数的确定

7.1连续铸钢工艺过程及设备组成

7.1.1 连续铸钢的生产工艺流程

7.1.2 连铸机的设备

7.2连铸机的分类及连铸优越性

7.2.1 连铸机分类

7.2.2 连续铸钢的优越性

7.3连铸技术的发展概况

7.3.1 国外连铸技术的发展概况

7.3.2 我国连铸发展概况

7.4连铸机主要参数的计算与确定

7.4.1 铸坯断面

7.4.2 拉坯速度

7.4.3 液相穴深度和冶金长度

7.4.4 弧形半径

7.4.5 连铸机生产能力

复习思考题

8浇铸设备

8.1 钢包回转台

8.1.1 回转台的转臂

8.1.2 回转台的推力轴承

8.1.3 回转台的塔座

8.1.4 回转装置

8.1.5 钢包升降和称量装置

8.1.6 钢包回转台工作特点和主要参数

8.1.7 回转台常见故障及处理方法

8.1.8 钢包回转台的使用及维护要点

8.2中间包

8.2.1 包壳、包盖

8.2.2 内衬

8.2.3 挡渣墙

8.2.4 滑动水口

8.2.5 中间包主要工艺参数

8.3 中间包车

8.3.1 中间包车的类型

8.3.2 中间包车的结构

8.3.3 中间包车常见故障及处理方法

8.3.4 中间包车的使用和维护要点

复习思考题

9结晶器和结晶器振动设备

10铸坯导向、冷却及拉矫设备

11铸坯切割设备

12铸坯输出设备

13连铸机的安装与维护

参考文献

为了散状材料沿给料槽连续而均匀地流向称量料斗，高位料仓下部出口处安装有电磁振动给料器，电磁振动给料器由电磁振动器和给料槽两部分组成。

一般在每个料仓下面都配置有独用的称量料斗，以准确地控制每种料的加入量。也有的转炉采用集中称量，在高位料仓下面集中配备一个称量漏斗，各种料依次叠加称量，设备少，布置紧凑，但准确性较差。称量料斗是用钢板焊接而成的容器，下面安装电子秤。散状材料进入称量料斗达到要求的数量时，电磁振动给料器便停止振动而停止给料。

汇集料斗的作用是汇总批料，集中一次加入炉内。称量好的各种料进入汇集料斗暂存。汇集料斗下面接有圆筒式溜槽，中间有气动或电动闸板。溜槽下部伸入转炉烟罩内的部分在高温下工作，所以要在槽壁内通水冷却保护。也有的溜槽外面部分是固定的，而伸人烟罩部分做成活动的，加料时伸人烟罩，加完后便提升回来。为防止煤气和火焰从溜槽外溢，一般采用氮气密封。

为了保证及时而准确地加入各种散状材料，给料、称量和加料都在转炉的中央控制室由操作人员或电子计算机进行控制。

3.2.3.2加料设备检查

检查加料装置是保证正常加料的重要一环。如某一种料加不下，就会造成冶炼被动，甚至停炉，例如：氧化铁皮加料发生故障，就造成石灰不易熔化，且温度降不下来；如石灰加料发生故障，无法进行冶炼，只能停炉修理。

转炉加料有一整套包括机、电、仪的加料设备系统。设备正常时加料既省力，又省时间——按几下按钮即可；但如果有某一处故障就会造成某一种物料或全部物料无法人炉，冶炼操作将会受到影响。开新炉前要仔细检查加料装置，平时生产中发现加料装置有故障要立即修理，若未能及时修好，交班时要交代清楚，并做好记录。目的是确认炼钢加料装置完好、安全、可靠，及时发现并排除加料装置的故障。

检查内容包括：

（1）料仓是否有料，可以直接观察高位料仓。

（2）振动给料器是否完好，由仪表工配合检查。

（3）计量仪表是否正常，由仪表工配合检查。

（4）料位显示是否正常，若显示不正确由仪表工配合检修。

（5）各料仓进出口阀门是否正常，由钳工配合检查。

（6）固定烟罩上的下料口是否堵塞，发现堵塞及时清理。

（7）最后炉子摇成水平位置，试放各种渣料（少量）。

注意事项包括：

（1）要求加料装置整个系统物料通道畅通无阻，阀门开、关灵活，保证渣料及时入炉。

（2）加料数量能正确显示及打印。

（3）转炉汇总料斗的出口阀除放料时外，要求为常闭，否则转炉烟气会烧坏加料设备系统。

《高职高专"十二五"规划教材:炼钢设备维护》可作为冶金技术、机电一体化（冶金机械）、冶金设备应用与维护专业教材，也可作为冶金企业相关技术人员参考书。

1.炼钢安全生产的主要特点

铁水中含有C、S、P等杂质，影响铁的强度和脆性等，需要对铁水进行再冶炼，以去除上述杂质，并加入Si、Mn等，调整其成分。对铁水进行重新冶炼以调整其成分的过程叫作炼钢。

炼钢的主要原料是含炭较高的铁水或生铁以及废钢铁。为了去除铁水中的杂质，还需要向铁水中加入氧化剂、脱氧剂和造渣材料，以及铁合金等材料，以调整钢的成分。含炭较高的铁水或生铁加入炼钢炉以后，经过供氧吹炼、加矿石、脱炭等工序，将铁水中的杂质氧化除去，最后加入合金，进行合金化，便得到钢水。炼钢炉有平炉、转炉和电炉3种，平炉炼钢法因能耗高、作业环境差已逐步淘汰。转炉和平炉炼钢是先将铁水装入混铁炉预热，将废钢加入转炉或平炉内，然后将混铁炉内的高温铁水用混铁车兑入转炉或平炉，进行融化与提温，当温度合适后，进入氧化期。电炉炼钢是在电炉炉钢内全部加入冷废钢，经过长时间的熔化与提温，再进入氧化期。

(1)融化过程。铁水及废钢中含有C、Mn、Si、P、S等杂质，在低温融化过程中，C、Si、P、S被氧化，即使单质态的杂质变为化合态的杂质，以利于后期进一步去除杂质。氧来源于炉料中的铁锈(成分为Fe2O3·2H2O)、氧化铁皮、加入的铁矿石以及空气中的氧和吹氧。各种杂质的氧化过程是在炉渣与钢液的界面之间进行的。

(2)氧化过程。氧化过程是在高温下进行的脱炭、去磷、去气、去杂质反应。

(3)脱氧、脱硫与出钢。氧化末期，钢中含有大量过剩的氧，通过向钢液中加入块状或粉状铁合金或多元素合金来去除钢液中过剩的氧，产生的有害气体CO随炉气排出，产生的炉渣可进一步脱硫，即在最后的出钢过程中，渣、钢强烈混合冲洗，增加脱硫反应。

(4)炉外精炼。从炼钢炉中冶炼出来的钢水含有少量的气体及杂质，一般是将钢水注入精炼包中，进行吹氩、脱气、钢包精炼等工序，得到较纯净的钢质。

(5)浇铸。从炼钢炉或精炼炉中出来的纯净的钢水，当其温度合适、化学成分调整合适以后，即可出钢。钢水经过钢水包脱入钢锭模或连续铸钢机内，即得到钢锭或连铸坯。

浇注分为模铸和连铸两种方式。模铸又分为上铸法和下铸法两种。上铸法是将钢水从钢水包通过铸模的上口直接注入模内形成钢锭。下注法是将钢水包中的钢水浇人中注管、流钢砖，钢水从钢锭模的下口进人模内。钢水在模内凝固即得到钢锭。钢锭经过脱保温帽送入轧钢厂的均热炉内加热，然后将钢锭模等运回炼钢厂进行整模工作。

连铸是将钢水从钢水包浇入中间包，然后再浇入洁净器中。钢液通过激冷后由拉坯机按一定速度拉出结晶器，经过二次冷却及强迫冷却，待全部冷却后，切割成一定尺寸的连铸坯，最后送往轧钢车间。

2.炼钢生产的主要安全技术

(1)弯头或变径管燃爆事故的预防。氧枪上部的氧管弯道或变径管由于流速大，局部阻力损失大，如管内有渣或脱脂不干净时，容易诱发高纯、高压、高速氧气燃爆。应通过改善设计、防止急弯、减慢流速、定期吹管、清扫过滤器、完善脱脂等手段来避免事故的发生。

(2)回火燃爆事故的防治。低压用氧导致氧管负压、氧枪喷孔堵塞，都易由高温熔池产生的燃气倒罐回火，发生燃爆事故。因此，应严密监视氧压。多个炉子用氧时，不要抢着用氧，以免造成管道回火。

(3)汽阻爆炸事故的预防。因操作失误造成氧枪回水不通，氧枪积水在熔池高温中汽化，阻止高压水进入。当氧枪内的蒸气压力高于枪壁强度极限时变发生爆炸。

3、废钢与拆炉爆破安全技术

(1)爆破可能出现的危害:爆炸地震波;爆炸冲击波;碎片和飞块的危害;噪声。

(2)安全对策:一是重型废钢爆破。废钢必须在地下爆破坑内进行，爆破坑强度要大，并有泄压孔，泄压孔周围要设立柱挡墙;二是拆炉爆破，限制装药量，控制爆破能量;三是采取必要的防治措施。

4、钢、铁、渣灼伤防护技术

铁、钢、渣液的温度很高，热辐射很强，又易于喷溅，加上设备及环境的温度很高，极易发生灼伤事故。

(1)灼伤及其发生的原因:设备遗漏，如炼钢炉、钢水罐、铁水罐、混铁炉等满溢;铁、钢、渣液遇水发生的物理化学爆炸及二次爆炸;过热蒸汽管线穿漏或裸露;改变平炉炉膛的火焰和废气方向时喷出热气或火焰;违反操作规程。

(2)安全对策:定期检查、检修炼钢炉、钢水罐、铁水罐、混铁炉等设备;改善安全技术规程，并严格执行;搞好个人防护;容易漏气的法兰、阀门要定期更换。

5、炼钢厂起重运输作业安全技术

炼钢过程中所需要的原材料、半成品、成品都需要起重设备和机车进行运输，运输过程中有很多危险因素。

(1)存在的危险:起吊物坠落伤人;起吊物相互碰撞;铁水和钢水倾翻伤人;车辆撞人。

(2)安全对策:厂房设计时考虑足够的空间;革新设备，加强维护;提高工人的操作水平;严格遵守安全生产规程。

6、炼钢生产事故预防措施和技术

(1)炼钢厂房的安全要求。应考虑炼钢厂房的结构能够承受高温辐射;具有足够的强度和刚度，能承受钢水包、铁水包、钢锭和钢坯等载荷和碰撞而不会变形;有宽敞的作业环境，通风采光良好，有利于散热和排放烟气，要充分考虑人员作业时的安全要求。

(2)防爆安全措施。钢水、铁水、钢渣以及炼钢炉炉底的熔渣都是高温熔融物，与水接触就会发生爆炸。当1 kg水完全变成蒸汽后，其体积要增大约1500倍，破坏力极大。炼钢厂因为熔融物遇水爆炸的情况主要有:转炉、平炉氧枪，转炉的烟罩，连铸机的结晶器的高、中压冷却水大漏，穿透熔融物而爆炸;炼钢炉、精炼炉、连铸结晶器的水冷件因为回水堵塞，造成继续受热而引起爆炸;炼钢炉、钢水罐、铁水罐、中间罐、渣罐漏钢、漏渣及倾翻时发生爆炸;往潮湿的钢水罐、铁水罐、中间罐、渣罐中盛装钢水、铁水、液渣时发生爆炸;向有潮湿废物及积水的罐坑、渣坑中放热罐、放渣、翻渣时引起的爆炸;向炼钢炉内加入潮湿料时引起的爆炸;铸钢系统漏钢与潮湿地面接触发生爆炸。防止熔融物遇水爆炸的主要措施是，对冷却水系统要保证安全供水，水质要净化，不得泄漏;物料、容器、作业场所必须干燥。