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炼钢厂工艺总设计及工艺设备要求

发布时间:2025-08-27 16:19 　作者:admin　点击量：　

炼钢厂工艺总设计及工艺设备要求

1、转炉炼钢总体工艺设计
1.1 转炉炼钢车间设计应根据产品大纲，确定转炉公称容量、转炉座数和炉外精炼的配置。
1.2 转炉炼钢车间内转炉座数宜配置2座或3座，不宜大于4 座，不应设置备用炉座。多于3座转炉的车间，转炉宜分组分开布置。
1.3 转炉的公称容量应为炉役期的平均出钢量，最大出钢量应为公称容量的1.05倍～1.10倍，转炉生产宜采用分阶段定量法操作。
1.4 转炉吹炼炉座的年生产能力应按下列公式计算：
Q=1440G·N/T
N=365 -n₁-n₂- n₃- n₄
式中：Q—— 每一吹炼炉座年产合格钢水量(t/a);
G—— 转炉炉役期内每炉平均出钢量(t/炉);
T—— 每炉钢平均冶炼周期(min/ 炉);
N—— 转炉的年有效作业天数(d/a);
n₁——年修炉天数(d/a);
n₂ ——年日常计划检修天数(d/a);
n₃—— 年车间集中检修天数(d/a);
n₄ ——年生产耽误天数(d/a)。
1.5 转炉炼钢车间的组成宜符合下列规定：
1）主要生产系统宜包括主厂房、铁水预处理站、废钢配料间、炉渣间、烟气净化及煤气回收设施、余热蒸汽回收设施；
2）辅助生产系统宜包括铁合金贮运设施、散状原料贮运设施、快速分析室、空压站、车间变配电所、水处理设施、除尘设施、生活福利设施；
3 ）设计可根据生产规模、原材料供应情况等具体条件确定车间实际组成。
1.6 铁水中含有可利用的铌、钒、钛等合金元素时，应采用合理的冶炼工艺予以回收。
1.7 新建转炉的冶炼控制，宜采用以副枪检测系统和(或)炉气成分连续分析系统作为实时信号反馈的动态闭环过程控制。
1.8 转炉的各种工艺过程和能源介质的工作参数，均应配置检测仪表，所有被检测参数应输入到基础自动化控制系统。冶炼试样应采用快速分析系统，数据应传输到过程控制计算机系统。
1.9 转炉炼钢使用的气体介质、燃料、冷却水及其管道，应符合下列规定：
1）氧气、氩气、氮气、蒸汽、压缩空气和燃料的供应能力应按设计规定的工作制度配备，并应按吨钢耗量和转炉车间的小时生产率计算；
2）贮气罐容积应满足车间高峰用量，同时能适应用量的波动和当供应源因事故停供时，贮气罐的贮备量至少应能满足一炉钢冶炼的需要；
3 ）车间分期建设时，各种介质的主管道宜按最终规模一次建成，而相关公用设施可视具体条件，或在总图上预留发展面积，也可在厂房内预留增建机组的条件。
1.10 新建转炉炼钢车间主要技术经济指标宜按表 5.1.10 确定。

2、转炉炼钢工艺设备

2.1 转炉容量系列宜为30t、50t、80t、100t、120t、150t、180t、 200t 、250t 、300t 、350t。新建转炉炼钢车间宜选用系列规定的容量，但不应小于120t。
2.2 新砌转炉炉容比宜为0.9m³/t~1.0m³/t。炉壳的高径比应在1.30～1.60之间。
2.3 转炉炉型应为对称炉帽，直筒形炉身，筒球型或锥球型炉底。新建转炉炉壳应采用整体炉壳。炉壳和托圈可分段运输，现场组焊，热处理后，对组装焊缝进行超声波探伤和磁粉探伤。120t 以上转炉的耳轴同轴度公差不应大于φ1.5mm,120t 以下(含 120t)转炉的耳轴同轴度公差不应大于φ1mm。
2.4 容量小于150t 的转炉，修炉宜为简易上修方式，容量不小于150t的转炉，修炉宜为修炉塔机械化上修方式。
2.5 转炉宜采用水冷炉口、水冷炉帽。炉底和耳轴应按复吹要求设计。转炉托圈宜采用水冷或风冷，托圈与炉壳之间的间隙宜为100mm～250mm, 应根据托圈与炉体之间的连接形式、托圈相对于炉体的上下位置以及炉体冷却方式等条件确定。
2.6 炉壳与托圈的连接宜采用悬挂式下连接方式，也可采用上支撑连接方式。托圈耳轴支座可采用一端游动或摆动轴承座。
2.7 转炉应采用全悬挂式倾动机构，平衡机构宜选用扭力杆型。倾动宜采用交流变频技术，4台电机独立驱动，转速应为0.1r/min～1.5r/min 。转炉炉体可连续转动±360°。能平稳倾动、准确停止在任意角度的位置上。当出现冻炉塌炉事故时，4台电动机同时工作，转炉可以慢速倾动。当1台电动机出现故障时，转炉以中等倾动速度倾动，可完成1天的生产。当2台电动机出现故障时，转炉以慢速倾动，可完成1炉钢的生产。
2.8 转炉倾动力矩的设计应满足正常操作最大合成力矩的要求。容量不大于200t 的转炉应按全正力矩设计，发生断电或机械故障时应能靠自重回复零位。容量200t 以上转炉宜采用正负力矩设计。
2.9 转炉应设置挡渣装置和出钢口衬砖更换设备，同时应配置机械化拆炉、补炉、修炉和溅渣护炉所需设施。
2.10 每座转炉应配置两根遥控快速更换的氧枪，以及相应的氧枪升降与横移装置。氧枪升降应采用双钢丝绳卷扬，速度应为 2m/min～40m/min, 可两级调速或无级调速。氧枪升降装置应配置钢丝绳张力测定、防坠装置及事故提升装置。枪位的特定停点应与转炉倾动、烟罩升降、氧气开闭、氧枪冷却水温度和流量联锁控制。
2.11 转炉应采用拉瓦尔型3孔～6孔水冷氧枪，氧气在枪体内的最大设计流速不应超过50m/s, 喷孔出口马赫数应在1.8~2.1(脱磷转炉除外)氧枪冷却水硬度不应超过178mg/L, 悬浮物应小于50mg/L, 冷却水出水温度不应超过50℃(夏季),进出水温差不应超过15 ℃ 。
2.12 转炉氧枪有锥度枪和直枪形式，根据冶炼钢种及吹氧管粘渣情况选择。
2.13 氧枪枪体氧弯管应采用奥氏体不锈钢材质。氧气流速在50m/s～60m/s时，枪体内管宜采用奥氏体不锈钢材质。
2.14 新建转炉应设置底吹系统，采用N₂/Ar 切换，每块透气元件的供气管路单独控制，也可配备用于吹堵透气元件的压缩空气或氧气。供气系统阀门与检测元件应配备齐全。
2.15 转炉炼钢车间内吊运铁水、钢水或液渣时，必须采用铸造级起重机。
2.16 吊运钢水起重机的起重能力，应按转炉最大出钢量、钢包重量和炉渣重量确定。转炉兑铁水起重机的起重能力，应按转炉最大铁水装入量、铁水包重量和铁水带渣重量确定。
2.17 转炉一次除尘系统能力应根据最大脱碳速度0.4%/min~ 0.5%/min, 以及转炉装入最大铁水量计算。转炉二次烟尘应由带前后移动门的转炉周围密闭室(狗窝)收集，并应引往净化系统。
2.18 转炉炉下渣罐容量应能盛下1炉～2炉炉渣，渣量应按40kg/t～120kg/t 钢水确定。
2.19 钢包底吹搅拌介质宜采用氩气，设置1块～2块透气砖，每块透气砖的供气管路宜单独控制。
2.20 转炉铁水包应设计导流嘴。
2.21 新建转炉车间的钢包车、铁水包车、回炉钢返回车和渣罐车等，宜采用交流变频调速，重载时最大速度不应大于40m/min。
2.22 转炉旋转接头设计应安全可靠，新建转炉宜设置独立的供气旋转接头和供水旋转接头，对于少量汽水共用的旋转接头，应有事故状态(漏水、漏气)识别措施，不得水、气互混进入转炉。
2.23 钢包、铁水包烘烤宜采用蓄热式烘烤器。

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