《冶金生產(chǎn)認知實習》 配套PPT課件

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轉爐煉鋼是由轉爐煉鋼工(班組長)協(xié)調組織的班組生產(chǎn)過程。轉爐煉鋼工根據(jù)車間生產(chǎn)值班調度下達的生產(chǎn)任務計劃工單,組織本班組人員,在規(guī)定的時間內(nèi),以經(jīng)濟的方式,安全地利用轉爐及附屬設備將鐵水冶煉成符合鋼種要求的鋼水,并對轉爐設備進行維護。轉爐煉鋼工首先要根據(jù)任務工單上所要求的鋼種成分、出鋼溫度和車間提供的鐵水成分、鐵水溫度編制原料配比方案和工藝操作方案。與原料工段協(xié)調完成鐵水、廢鋼及其他輔料的供應。組織本班組員工按照操作標準,安全地完成鐵水及廢鋼的加入、吹氧冶煉、取樣測溫、出鋼合金化、濺渣護爐、出渣等一整套完整的冶煉操作。在進行冶煉操作這個關鍵環(huán)節(jié)時,與吹氧工配合,在熟練使用轉爐煉鋼系統(tǒng)設備的基礎上,運用計算機操作系統(tǒng)控制轉爐的散裝料系統(tǒng)設備、供氧系統(tǒng)設備、除塵系統(tǒng)設備,及時、準確地調整氧槍高度、爐渣成分、冶煉溫度、鋼液成分,完成出鋼合金化任務和煤氣回收任務,保證煉出合格的鋼水。還要按計劃做好爐襯的維護。并填寫完整的冶煉記錄。任務二：轉爐煉鋼設備的使用 及維護學習目標任務描述學習目標 能夠熟練描述轉爐煉鋼設備的結構。掌握轉爐煉鋼設備的使用和維護要點,學會設備檢查和使用方法。任務描述 在熟悉轉爐煉鋼設備結構及使用要點的基礎上，掌握轉爐煉鋼設備的使用與檢查。相關知識一、轉爐系統(tǒng)設備 (一)轉爐爐體 1.爐襯 氧氣轉爐的爐襯一般由工作層、填充層和永久層所構成。工作層是指直接與液體金屬、熔渣和爐氣接觸的內(nèi)層爐襯,它要經(jīng)受鋼、渣的沖刷、熔渣的化學侵蝕、高溫和溫度急變、物料沖擊等一系列作用。同時工作層不斷侵蝕,也將影響爐內(nèi)化學反應的進行。因此,要求工作層在高溫下,有足夠的強度,一定的化學穩(wěn)定性和耐急冷急熱等性能。填充層介于工作層和永久層之間,一般用散狀材料搗打而成,其主要作用為:減輕內(nèi)襯膨脹時對金屬爐殼產(chǎn)生的擠壓作用,拆爐時便于迅速拆除工作層,并避免永久層的損壞。也有一些轉爐不設置填充層。永久層緊貼爐殼鋼板,修爐時一般不拆除,其主要作用是保護爐殼鋼板。該層用鎂磚砌成。相關知識2.爐殼 轉爐爐殼的作用是承受耐火材料、鋼液、渣液的全部重量,保持爐子有固定的形狀,傾動時承受扭轉力矩。大型轉爐爐殼如圖所示。由圖可知,爐殼本身主要由三部分組成:錐形爐帽、圓柱形爐身和爐底。各部分用普通鍋爐鋼板、或低合金鋼板成型后,再焊成整體。三部分聯(lián)接的轉折處必須以不同曲率的圓滑曲線來聯(lián)接,以減少應力集中?？紤]到爐殼各部位受力的不均衡,爐帽、爐身、爐底應選用不同厚度鋼板,特別是對大轉爐來說更應如此。爐殼各部位鋼板的厚度可根據(jù)經(jīng)驗選定。相關知識 爐體支承系統(tǒng)包括:支承爐體的托圈、爐體和托圈的連接裝置以及支承托圈的耳軸、耳軸軸承和軸承座等。托圈與耳軸聯(lián)接,并通過耳軸座落在軸承座上,轉爐則座落在托圈上。轉爐爐體的全部重量通過支承系統(tǒng)傳遞到基礎上,而托圈又把傾動機構傳來的傾動力矩傳給爐體,并使其傾動。1.托圈與耳軸 托圈的結構如左圖所示。它是斷面為箱形或開式形的環(huán)形結構,兩側有耳軸座,耳軸裝在耳軸座內(nèi)。大、中型轉爐的托圈多采用箱形的鋼板焊接結構,為了增大剛度,中間加焊一定數(shù)量的直立筋板。這種結構的托圈受力狀況好,抗扭剛度大,加工制造方便,還可通水冷卻,使水冷托圈的熱應力降低到非水冷托圈的1/3左右。(三)爐體支承系統(tǒng)相關知識 轉爐耳軸軸承是支承爐殼、爐襯、金屬液和爐渣全部重量的部件。負荷大、轉速慢、溫度高、工作條件十分惡劣。用于轉爐耳軸的軸承大體分為滑動軸承,球面調心滑動軸承、滾動軸承三種類型?；瑒虞S承便于制造、安裝,所以小型轉爐上用的較多。但這種軸承托圈變形后磨損很快。球面調心滑動軸承是滑動軸承改進后的結構,磨損有所減少。采用自動調心雙列圓柱滾子軸承,能補償耳軸由于托圈翹曲和制造安裝不準確而引起的不同心度和不平行度。該軸承結構如左圖所示。為了適應托圈的膨脹,驅動端的耳軸軸承設計為固定的,而另一端則設計成為可沿軸向移動的自由端。為了防止臟物進入軸承內(nèi)部,軸承外殼采取雙層或多層密封裝置,這對于滾動軸承尤其重要。2.耳軸軸承及軸承座相關知識3.傾動機構 (1)轉爐傾動機構的類型 傾動機構一般由電動機、制動器、一級減速器和末級減速器組成。就其傳動設備安裝位置可分為落地式、半懸掛式和全懸掛式等。落地式傾動機構:落地式傾動機構,是指轉爐耳軸上裝有大齒輪,而所有其他傳動件都裝在另外的基礎上。或所有的傳動件(包插大齒輪在內(nèi))都安裝在另外的基礎上。這種傾動機械結構簡單,便于加工制造和裝配維修。相關知識 如圖所示為我國某廠150t轉爐采用全齒輪傳動的落地式傾動機構。為了克服低速級開式齒輪磨損較快的缺點,將開式齒輪放入箱體中,成為主減速器。該減速器安裝在基礎上。大齒輪軸與耳軸之間用齒形聯(lián)軸器連接,因為齒形聯(lián)軸器允許兩軸之間有一定的角度偏差和位移偏差,因此可以部分克服因耳軸下沉和翹曲而引起的齒輪嚙合不良。相關知識 半懸掛式傾動機構:半懸掛式傾動機構是在轉爐耳軸上裝有一個懸掛減速器,而其余的電機、減速器等都安裝在另外的基礎上。懸掛減速器的小齒輪通過萬向聯(lián)軸器或齒形聯(lián)軸器與落地減速器相連接。左圖為某廠30t轉爐半懸掛式傾動機構。這種結構,當托圈和耳軸受熱、受載而變形翹曲時,懸掛減速器隨之位移,其中的大小人字齒輪仍能正常嚙合傳動,消除了落地式傾動機構的弱點。半懸掛式傾動機構,設備仍然很重,占地面積也較大,因此又出現(xiàn)了懸掛式傾動機構。相關知識 全懸掛式傾動機構:全懸掛式傾動機構,如左圖所示,是把轉爐傳動的二次減速器的大齒輪懸掛在轉爐耳軸上,而電動機、制動器、一級減速器都裝在懸掛大齒輪的箱體上。這種機構一般都采用多電動機、多初級減速器的多點嚙合傳動,消除了以往傾動設備中齒輪位移嚙合不良的現(xiàn)象。全懸掛式傾動機構具有結構緊湊、重量輕、占地面積小、運轉安全可靠、工作性能好的特點。但由于增加了嚙合點,加工、調整和對軸承質量的要求都較高。這種傾動機構多為大型轉爐所采用。相關知識 液壓傳動的傾動機構:目前一些先進的轉爐已采用液壓傳動的傾動機構。液壓傳動的突出特點是:1)適于低速、重載的場合,不怕過載和阻塞;2)可以無級調速,結構簡單、重量輕、體積小。因此液壓傳動對轉爐的傾動機構有很強的適用性。但液壓傳動也存在加工精度要求高,加工不精確時容易引起漏油的缺陷。相關知識 左圖是一種液壓傾動轉爐的工作原理圖。變量油泵1經(jīng)濾油器2將油液從油箱3中泵出,經(jīng)單向閥4、電液換向閥5、油管6送入工作油缸8,使活塞桿9上升,推動齒條10、耳軸上的齒輪11,使轉爐爐體12傾動。工作油缸8與回程油缸13固定在橫梁14上,當換向閥5換向后,油液經(jīng)油管7進入回程油箱13(此時,工作缸中的油液經(jīng)換向閥流回油箱),通過活塞桿15,活動橫梁16,將齒條9下拉,使轉爐恢復原位。除了上述具有齒條傳動的液壓傾動機構外,也可用液壓馬達完成轉爐的傾動。相關知識二、原材料供應系統(tǒng)設備 (一)鐵水供應設備1.混鐵爐 混鐵爐是高爐和轉爐之間的橋梁。具有貯存鐵水、穩(wěn)定鐵水成分和溫度的作用,對調節(jié)高爐與轉爐之間的供求平衡和組織轉爐生產(chǎn)極為有利?；扈F爐由爐體、爐蓋開閉機構和爐體傾動機構三部分組成,如左圖所示。相關知識2.混鐵車 混鐵車由罐體、罐體支承及傾翻機構和車體等部分組成,如下圖所示。相關知識(二)廢鋼加料設備 1.廢鋼料槽 廢鋼料槽是鋼板焊接的一端開口、底部呈平面的長簸箕狀槽。在料槽前部和后部的兩側有兩對吊掛軸,供吊車的主、副鉤吊掛料槽。2.廢鋼加料車 廢鋼加料車在國內(nèi)曾出現(xiàn)兩種型式。一種是單斗廢鋼料槽地上加料機,廢鋼料槽的托架被支承在兩對平行的鉸鏈機構的軸上,用千斤頂?shù)臋C械運動,使料槽傾翻并退至原位,如左圖所示。另一種是雙斗廢鋼料槽加料車,是用液壓操縱傾翻機構動作的。相關知識(三)散裝材料供應設備 1.全膠帶上料系統(tǒng) 下圖表示一個全膠帶上料系統(tǒng),其作業(yè)流程如下:地下(或地面)料倉固定膠帶運輸機轉運漏斗可逆式膠帶運輸機高位料倉分散稱量漏斗電磁振動給料器匯集膠帶運輸機匯集料斗轉爐。這種上料系統(tǒng)的特點是運輸能力大,上料速度快而且可靠,能夠進行連續(xù)作業(yè),有利于自動化;但它的占地面積大,投資多,上料和配料時有粉塵外逸現(xiàn)象。適用于30t以上的轉爐車間。相關知識2.多斗提升機和管式振動輸送機上料及供料工藝 左圖為上料系統(tǒng),其作業(yè)流程如下:料場翻斗汽車半地下料倉電磁振動給料器多斗提升機溜槽管式振動輸送器高位料倉電磁振動給料器稱量漏斗電磁振動給料器匯集料斗轉爐。此裝置供料系統(tǒng)占地面積小;可以減少上料時粉塵飛揚,組成簡單,但是其生產(chǎn)率低,僅能滿足小型轉爐需要。相關知識3.固定皮帶和可逆活動皮帶上料及供料工藝 左圖為上料系統(tǒng),其作業(yè)流程如下:地下料倉固定皮帶運輸機轉運漏斗可逆皮帶運輸機高位料倉電磁振動給料器分散稱量漏斗電磁振動放料器匯集皮帶運輸機匯集料倉轉爐。此裝置皮帶運輸安全可靠,輸運能力大,上料速度快,能力大,但是由于是敞開式輸送散狀料,車間內(nèi)粉塵大,環(huán)境條件差。相關知識4.固定皮帶和管式振動給料機上料及供料工藝 左圖為上料系統(tǒng),其作業(yè)流程如下:外部料倉固定皮帶運輸機轉運漏斗管式振動輸送器高位料倉分散稱量漏斗電磁振動給料器匯集料斗轉爐。此裝置采用管式振動輸送機代替可逆活動皮帶,并將稱量后的散狀料直接送入?yún)R集漏斗,減少了車間內(nèi)的粉塵飛濺,另外此裝置采用兩面加料,有利于熔池均勻布料和兩邊爐襯均勻損壞,但是占有較大的空間,我國大中型轉爐車間大多采用這種工藝。相關知識三、供氧供氣系統(tǒng)設備 (一)氧氣轉爐車間供氧系統(tǒng) 氧氣轉爐煉鋼車間的供氧系統(tǒng)一般是由制氧機、加壓機、中間儲氣罐、輸氧管、控制閘閥、測量儀表及氧槍等主要設備組成。我國某鋼廠供氧系統(tǒng)流程如下圖所示。相關知識1.低壓儲氣柜 低壓儲氣柜是儲存從制氧機分餾塔出來的壓力為0.0392MPa左右的低壓氧氣,儲氣柜的構造與煤氣柜相似。2.壓氧機 壓氧機由制氧機分餾塔出來的氧氣壓力僅有0.0392MPa,而煉鋼用氧要求的工作氧壓為0.7851.177MPa,需用壓氧機把低壓儲氣柜中的氧氣加壓到2.452.94MPa。氧壓提高后,中壓儲氧罐的儲氧能力也相應提高。3.中壓儲氣罐 中壓儲氣罐把由壓氧機加壓到2.452.94MPa的氧氣儲備起來,直接供轉爐使用。轉爐生產(chǎn)有周期性,而制氧機要求滿負荷連續(xù)運轉,因此通過設置中壓儲氧罐來平衡供求,以解決車間高峰用氧的問題。中壓儲氣罐由多個組成,其型式有球形和長筒形(臥式或立式)等。相關知識4.供氧管道 供氧管道包括總管和支管,在管路中設置有控制閘閥、測量儀表等,通常有以下幾種:(1)減壓閥 它的作用是將總管氧壓減至工作氧壓的上限。如總管氧壓一般為2.452.94MPa,而工作氧壓最高需要為1.177MPa,則減壓閥就人為地將輸出氧壓調整到1.177MPa,工作性能好的減壓閥可以起到穩(wěn)壓的作用,不需經(jīng)常調節(jié)。(2)流量調節(jié)閥 它是根據(jù)吹煉過程的需要調節(jié)氧氣流量,一般用薄膜調節(jié)閥。(3)快速切斷閥 這是吹煉過程中吹氧管的氧氣開關,要求開關靈活、快速可靠、密封性好。一般采用杠桿電磁氣動切斷閥。(4)手動切斷閥 在管道和閥門出事故時,用手動切斷閥開關氧氣。氧氣管道和閥門在使用前必須用四氯化碳清洗,使用過程中不能與油脂接觸,以防引起爆炸。相關知識(二)氧槍 氧槍又稱噴槍或吹氧管,是轉爐吹氧設備中的關鍵部件,它由噴頭(槍頭)、槍身(槍體)和槍尾所組成,其結構如圖所示。相關知識四、煙氣、煙塵凈化回收系統(tǒng)主要設備 (一)煙氣的收集和冷卻設備 1.煙氣的收集設備(煙罩)為了收集煙氣,在轉爐上面裝有煙罩。煙氣經(jīng)活動煙罩和固定煙罩之后進入汽化冷卻煙道或廢熱鍋爐以利用廢熱,再經(jīng)凈化冷卻系統(tǒng)。用于未燃法的活動煙罩,要求能夠上、下升降,以保證煙罩內(nèi)外氣壓大致相等,既避免爐氣的外逸惡化爐前操作環(huán)境,也不吸入空氣而降低回收煤氣的質量,因此在吹煉各階段煙罩能調節(jié)到需要的間隙。吹煉結束出鋼、出渣、加廢鋼、兌鐵水時,煙罩能升起,不妨礙轉爐傾動。當需要更換爐襯時,活動煙罩又能平移開出爐體上方。這種能升降調節(jié)煙罩與爐口之間距離,或者既可升降又能水平移出爐口的煙罩稱為“活動煙罩”。OG法是用未燃法處理煙氣,也是當前采用較多的方法。其煙罩是裙式活動單煙罩和雙煙罩。相關知識 左圖所示為裙式活動單煙罩。煙罩下部裙罩口內(nèi)徑略大于水冷爐口外緣,當活動煙罩下降至最低位置時,使煙罩下緣與爐口處于最小距離,約為50mm,以利于控制罩口內(nèi)外微壓差,進而實行閉罩操作,這對提高回收煤氣質量,減少爐下清渣量,實現(xiàn)煉鋼工藝自動連續(xù)定碳均帶來有利條件。活動煙罩的升降機構可以采用電力驅動。煙罩提升時,通過電力卷揚,下降時借助升降段煙罩的自重?；顒訜熣值纳禉C構也可以采用液壓驅動,是用4個同步液壓缸,以保證煙罩的水平升降。相關知識 左圖為活動煙罩雙罩結構。從圖可以看出它是由固定部分(又稱下煙罩)與升降部分(又稱罩裙)組成。下煙罩與罩裙通過水封連接。固定煙罩又稱上煙罩,設有兩個散狀材料投料孔、氧槍和副槍插入孔,壓力溫度檢測、氣體分析取樣孔等。罩裙是用鍋爐鋼管圍成,兩鋼管之間平夾一片鋼板(又稱鰭片),彼此連接在一起形成了鋼管與鋼板相間排列的焊接結構,又稱橫列管型隔片結構。管內(nèi)通溫水冷卻。罩裙的升降由4個同步液壓缸驅動。我國300t轉爐就是采用這種活動煙罩結構。相關知識2.煙氣的冷卻設備 轉爐爐氣溫度在14001600左右,爐氣離開爐口進入煙罩時,由于吸入空氣使爐氣中的CO部分或全部燃燒,煙氣溫度可能更高。高溫煙氣體積大,如在高溫下凈化,使凈化系統(tǒng)設備的體積非常龐大。此外,單位體積的含塵量低,也不利于提高凈化效率,所以在凈化前和凈化過程中要對煙氣進行冷卻。汽化冷卻是節(jié)能的冷卻方式。汽化冷卻裝置是承壓設備,因而投資費用大,操作要求也高,下面分項敘述。相關知識 (1)汽化冷卻煙道 汽化冷卻煙道是用無縫鋼管圍成的筒形結構,其斷面為方形或圓形,如左圖所示。(2)廢熱鍋爐 無論是未燃法還是燃燒法都可采用汽化冷卻煙道。只不過燃燒法的廢熱鍋爐在汽化冷卻煙道后面增加對流段,進一步回收煙氣的余熱,以產(chǎn)生更多的蒸汽。對流段通常是在煙道中裝設蛇形管,蛇形管內(nèi)冷卻水的流向與煙氣流向相反,通過煙氣加熱蛇形管內(nèi)的冷卻水,再作為汽化冷卻煙道補充水源,這樣就進一步利用了煙氣的余熱,也增加了回收蒸汽量。相關知識 (3)文氏管凈化器 文氏管凈化器是一種濕法除塵設備,也兼有冷卻降溫作用。文氏管是當前效率較高的濕法凈化設備。文氏管凈化器由霧化器(碗形噴嘴)、文氏管本體及脫水器等三部分組成,如左圖所示。文氏管本體是由收縮段、喉口段、擴張段三部分組成。煙氣流經(jīng)文氏管收縮段到達喉口時氣流加速,高速的煙氣沖擊噴嘴噴出的水幕,使水二次霧化成小于或等于煙塵粒徑100倍以下的細小水滴。細小的水滴在高速紊流氣流中迅速吸收煙氣的熱量而汽化,一般在(1/501/150)s內(nèi)使煙氣從8001000冷卻到7080。同樣在高速紊流氣流中,塵粒與液滴具有很高的相對速度,在文氏管的喉口段和擴張段內(nèi)互相撞擊而凝聚成較大的顆粒。經(jīng)過與文氏管串聯(lián)氣水分離裝置(脫水器),使含塵水滴與氣體分離,煙氣得到降溫與凈化。相關知識(二)煙氣的凈化設備 按文氏管的構造可分成定徑文氏管和調徑文氏管。在濕法凈化系統(tǒng)中采用雙文氏管串聯(lián),通常以定徑文氏管作為一級除塵裝置,并加溢流水封;以調徑文氏管作為二級除塵裝置。1.溢流文氏管 在雙文氏管串聯(lián)的濕法凈化系統(tǒng)中,喉口直徑一定的溢流文氏管(見左圖)主要起降溫和粗除塵的作用。經(jīng)汽化冷卻煙道煙氣冷卻至8001000,通過溢流文氏管時能迅速冷卻到7080,并使煙塵凝聚,通過擴張段和脫水器將煙氣中粗粒煙塵除去,除塵效率為90%95%。相關知識2.調徑文氏管 在喉口部位裝有調節(jié)機構的文氏管,稱為調徑文氏管,主要用于精除塵。調徑文氏管的喉口處安裝米粒形閥板,即圓弧形滑板(R-D),用以控制喉口開度,可顯著降低二文阻損,如左圖所示。喉口閥板調節(jié)性能好,喉口開度與氣體流量在相同的阻損下,基本上呈直線函數(shù)關系,這樣能準確地調節(jié)喉口的氣流速度,提高喉口的調節(jié)精度。另外,閥板是用液壓傳動控制,可與爐口微壓差同步,調節(jié)精度得到保證。相關知識3.脫水器 在濕法和干濕結合法煙氣凈化系統(tǒng)中,濕法凈化器的后面必須裝有氣水分離裝置,即脫水器。脫水情況直接關系到煙氣的凈化效率、風機葉片壽命和管道閥門的維護,而脫水效率與脫水器的結構有關。(1)重力脫水器 如左圖所示,煙氣進入脫水器后流速下降,流向改變,靠含塵水滴自身重力實現(xiàn)氣水分離,適用于粗脫水,如與溢流文氏管相連進行脫水。重力脫水器的入口氣流速度一般不小于12m/s,簡體內(nèi)流速一般為45m/s。相關知識(2)彎頭脫水器 含塵水滴進入脫水器后,受慣性及離心力作用,水滴被甩至脫水器的葉片及器壁,沿葉片及器壁流下,通過排污水槽排走。彎頭脫水器按其彎曲角度不同,可分為90和180彎頭脫水器兩種,左圖所示為90彎頭脫水器,它能夠分離粒徑大于30微米的水滴,脫水效率可達95%98%。進口速度為812m/s,出口速度為79m/s,阻力損失為294490Pa。彎頭脫水器中葉片多,則脫水效率高;但葉片多容易堵塞,尤其是一文更易堵塞。改進分流擋板和增設反沖噴嘴,有利消除堵塞現(xiàn)象。相關知識(3)絲網(wǎng)脫水器 用以脫除霧狀細小水滴,如下圖所示。由于絲網(wǎng)的自由體積大,氣體很容易通過,煙氣中夾帶的細小水滴與絲網(wǎng)表面碰撞,沿絲與絲交叉結扣處聚集逐漸形成大液滴脫離而沉降,實現(xiàn)氣水分離。相關知識(三)靜電除塵系統(tǒng)主要設備 靜電除塵干式凈化系統(tǒng) 下圖為西德薩爾茨吉特鋼鐵公司1座200t氧氣頂吹轉爐采用的靜電除塵干式凈化系統(tǒng)。其工藝流程是:爐氣與空氣在煙罩和自然循環(huán)鍋爐2內(nèi)混合燃燒并冷卻,煙氣冷卻至1000左右,進入噴淋塔3后冷卻到約200,噴入的霧化水全部汽化。煙氣再進入三級靜電除塵器4。集塵極板上的煙塵通過敲擊清除,由螺旋輸送機7送走。凈化后的煙氣從煙囪點燃后放散。任務實施一、轉爐本體、傾動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)設備的日常檢查及使用 (一)轉爐本體設備、傾動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的日常檢查(1)檢查潤滑管路,保證暢通。(2)檢查密封部位是否漏油。(3)檢查制動器是否有效。(4)檢查鋼滑塊是否松動、脫落。(5)檢查抗扭裝置連接螺絲、基礎螺絲是否松動。(6)檢查托圈上制動塊是否脫落松動,檢查爐子在傾動中爐體與托圈是否有相對位移。(7)檢查大軸承連接螺絲、基礎螺絲是否松動。(8)檢查軸承運轉是否有異聲。(9)檢查耳軸與托圈的連接螺絲是否折斷、松動。任務實施(10)檢查爐口有否結渣,爐子傾動時會不會發(fā)生意外或碰撞煙罩。(11)檢查各種儀表、開關及聯(lián)鎖裝置是否有效。(12)爐體傾動時,檢查電流表顯示值是否在正常范圍內(nèi)。(13)檢查水冷件爐口、爐帽、托圈等水冷件,管件不得滲漏,檢查進出水管路是否暢通,檢查 水冷件進出水流量、壓力、溫度是否正常。任務實施(二)轉爐本體、傾動系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設備使用 轉爐傾動的操作裝置是主令開關(見左圖)。轉爐的主令開關有兩套,1套安裝在爐前操作室內(nèi),一般在操作臺的中間位置;1套安裝在爐旁搖爐房內(nèi)。由“爐傾地點選擇開關”(見右圖)進行選擇使用?！盃t傾地點選擇開關”安裝在操作室的操作臺上。主令開關向正、反兩方向的旋轉操作各有五檔速度可以選擇。任務實施1.爐前爐傾操作 (1)將爐傾地點選擇開關的手柄旋轉到“爐前”位置。(此時爐前主令開關的手柄應處于“0”位。)(2)按工藝要求將爐傾主令開關的手柄從“0”位旋轉到+90(前搖爐)或-90(后搖爐),使爐體傾動。(3)當爐體傾動至工藝所要求的傾角時,立即將主令開關的手柄恢復到“0”位,使爐子固定在這個角度上。2.爐后爐傾操作 (1)將爐傾地點選擇開關的手柄旋轉到“爐后”位置。(2)進入爐后操作房,用爐后主令開關進行搖爐操作(同爐前)。任務實施二、上料、加料設備的日常檢查及使用 (一)上料、加料設備的檢查 (1)料倉是否有料,可以直接觀察高位料倉。(2)振動給料器是否完好,由儀表工配合檢查。(3)計量儀表是否正常,由儀表工配合檢查。(4)料位顯示是否正常,若顯示不正確由儀表工配合檢修。(5)各料倉進出口閥門是否正常,由鉗工配合檢查。(6)固定煙罩上的下料口是否堵塞,發(fā)現(xiàn)堵塞及時清理。任務實施(二)上料、加料設備的使用 1.手動操作 (1)將加料方式按鈕,選擇“手動”位。(2)根據(jù)加料種類,在電腦加料畫面選定料倉,并在指定位置,輸入所需加入物料的數(shù)量,并按“回車鍵”確認。(3)啟動當前振動料倉下面的振動電機按鈕,執(zhí)行稱料操作。將設定的物料加到對應的稱料斗內(nèi)。(4)從爐前匯總斗往前,逐步將各條皮帶運輸機啟動。(5)檢查各條運輸線流向無誤后,啟動對應的稱量斗下的放料按鈕,將料從稱量斗加到爐前匯總斗。(6)當確定設定量的物料全部加到匯總斗之后,再啟動“停止”按鈕,結束放料。然后再按與啟動時相反順序,分別將皮帶運輸機逐步停止。(7)打開匯總斗下部的啟動插板閥和爐蓋加料門氣缸,將料加到爐內(nèi)或鋼包內(nèi)。任務實施2.自動操作 (1)將加料方式按鈕,選擇“自動”位。(2)根據(jù)加料種類,在電腦加料畫面上選擇料倉,并在指定位置設定所需加入的物料數(shù)量,按“回車鍵”確認。(3)啟動當前料倉下面的振動電機按鈕,執(zhí)行稱量操作,將設定的物料加到對應的稱量斗內(nèi)。(4)打開稱量斗內(nèi)的加料按鈕,各皮帶從后到前依次自動啟動,然后加料振動自動啟動,將料一直加到爐前匯總斗內(nèi),待料全部到匯總斗后,振動機及各條皮帶依次自動停止。(5)打開匯總斗下部的氣動插板閥和爐蓋加料門氣缸,將料加到爐內(nèi)或包內(nèi)。待料加完后,氣動插板閥和爐門自動關閉,加料全部結束。任務實施某爐座操作臺加料按鈕板面排列見下圖：任務實施三、供氣系統(tǒng)設備的檢查及使用 (一)供氣系統(tǒng)設備的檢查 1.檢查氧槍升降裝置和更換機構 (1)檢查氧槍升降用鋼絲繩是否完好。(2)對氧槍進行上升、下降、剎車等動作試車,檢查氧槍提升設備是否完好。(3)檢查氧槍上升、下降的速度是否符合設計要求。(4)氧槍下降至機械限位時檢查標尺上槍位指示是否與新爐子所測量的氧槍零位相符(新爐子需測量和校正氧槍零位)。(5)檢查上、下電氣限位是否失靈、限位位置是否正確。(6)新開爐前檢查氧槍更換機構是否正常、有效。任務實施2.檢查氧槍供氧、供水情況 (1)檢查開氧、關氧位置是否基本正確。(2)在氧槍切斷氧氣時用聽聲音來判斷是否漏氣。(3)檢查各種儀表(包括氧氣壓力及流量,氧槍冷卻水流量、壓力、溫度)是否顯示讀數(shù)且確認正確,以及各種聯(lián)鎖是否完好。3.檢查氧槍本體 (1)檢查氧槍噴頭是否變形、粘鋼、漏水。(2)檢查氧槍槍身是否粘鋼、滲水。任務實施(二)供氧裝置的使用1.氧槍升、降操作 氧槍升降開關控制氧槍的升、降。一般安置在右手操作方便的位置處,是一種萬能開關,手柄在中間為零位,兩邊分別為升和降氧槍的位置。平時手柄處于零位。(1)升槍操作 將手柄由零位推向左邊“升”的方向,氧槍升降裝置馬達、卷揚動作,將氧槍提升。當氧槍升高到需要的高度時立即將手柄扳回零位,因卷揚馬達止動而使氧槍停留在該高度位置上。操作時要眼觀氧槍槍位標尺指示。(2)降槍操作 將手柄由零位推向右邊“降”的方向,氧槍升降裝置馬達、卷揚動作,使氧槍下降。當氧槍下降到需要的槍位時,立即將手柄扳回零位,因卷揚馬達止動而使氧槍停留在該高度位置上。操作時要眼觀氧槍槍位標尺指示。任務實施2.氧壓升、降操作 在操作室的操作臺屏板上裝有工作氧壓顯示儀表和氧壓操作按鈕。(1)升壓操作 當需要提高工作氧壓時,按下“增壓”按釩使工作氧壓逐漸提高,且眼觀氧壓儀表的顯示讀數(shù),當氧壓提高到所需數(shù)值時,立即松開按鈕,使氧壓在這個數(shù)值下工作。(2)降壓操作 當需要降低工作氧壓時,按下“降壓”按鈕使工作氧壓逐漸降低,且眼觀氧壓儀表的顯示讀數(shù),當氧壓降低到所需數(shù)值時立即松開按鈕,使氧壓在這個數(shù)值下工作。一般情況下氧壓的升、降操作都是在供氧情況下進行的。靜態(tài)下調節(jié)的數(shù)值在供氧時會有變動。任務實施四、除塵及煤氣回收系統(tǒng)設備 (一)除塵及煤氣系統(tǒng)的檢查 開機前,除按混合機通用開停機規(guī)程要求進行設備的傳動、潤滑、電氣、水管與閥門檢查外,要對下列位置和部件進行認真檢查：(1)檢查并清除圓筒內(nèi)襯板上滯留的一切鋼鐵件;(2)檢查刮刀、刮刀桿與刮刀梁相對位置是否正常,刮刀桿、刮刀與梁的連接是否開焊與松動;(3)檢查襯板有無螺栓松動、襯板翹起、壓條開焊脫落等,并對出現(xiàn)的問題及時處理。(4)檢查刮刀梁與進出口支架及支架與基礎的焊接有無開焊與缺焊處;(5)檢查水管、閥門、噴頭是否齊全、嚴密不漏水、管道內(nèi)是否已進水,各閘閥是否處于關閉狀態(tài);(6)清除設備周圍及漏斗中的障礙物。任務實施 (7)開新爐子時,爐前校驗各項設備正常后,要求凈化回收系統(tǒng)有關人員進行汽化冷卻補水、檢查各處水封等。由風機房人員開風機。若是正常的接班冶煉操作,以上檢查只需將當時工況與信號燈顯示狀態(tài)對照,相符即可。(8)吹煉過程中,發(fā)現(xiàn)爐氣外逸嚴重,需觀察耦合器高、低速信號燈顯示是否正常,若不正常與風機房聯(lián)系,要求處理。任務實施(二)除塵及煤氣系統(tǒng)的使用 1.除塵裝置的使用 (1)降罩操作。首先確認降罩系統(tǒng)完好,再進行降罩操作。降罩操作可使爐口不吸或少吸入空氣,保證含有較多CO的煙氣不與空氣中氧發(fā)生大量的化學反應,確保煙氣中CO含量高且穩(wěn)定。這種未燃法凈化煙氣可獲得(CO)超過60%的高質量煤氣;若不降罩操作,即為燃燒法,得到的是廢氣,浪費了二次能源且除塵困難。降罩操作要求在開氧吹煉后11.5min進行。(2)吹煉過程平穩(wěn),不得大噴。若爐內(nèi)發(fā)生大噴,金屬液滴、渣滴將獲得巨大的動能,其中可能有一些會沖過一級文氏管的水幕,保持紅、熱狀態(tài),即將“火種”帶入了一文后,由于此處具有的煙氣成分、溫度在爆炸范圍內(nèi),所以有了火種極易造成一文爆炸。操作中為避免大噴,必須注意及時、正確地加料和升降氧槍的配合。(3)使用煤氣回收裝置。使用煤氣回收裝置,必須嚴格執(zhí)行煤氣回收操作規(guī)程和煤氣回收安全規(guī)程。執(zhí)行回收操作的前提是:氧壓正常;回爐鋼水小于1/2;塞好出鋼口。任務實施2.回收煤氣操作 (1)判別是否同時滿足上述5個條件。如滿足條件,執(zhí)行下一步。(2)按下“要求回收煤氣”按鈕與煤氣加壓站聯(lián)系,要求回收煤氣。在得到煤氣加壓站同意回收煤氣的信號后可以執(zhí)行下一步。(3)按下“煤氣回收按鈕”。“放空閥關信號燈”亮,“回收閥開信號燈”亮,開始回收煤氣。3.放散煤氣操作 (1)判斷是否正在回收煤氣。即檢查“放空閥關信號燈”和“回收閥開信號燈”是否亮。若符合要求,則執(zhí)行下一步。(2)判斷是否符合煤氣放散條件之一(例如放散時間已到)。若符合,執(zhí)行下一步。(3)按下“煤氣放散”按鈕?？梢姴僮髋_上“放空閥關信號燈”暗,“回收閥開信號燈”暗,而“回收閥關信號燈”亮,“放空閥開信號燈”亮。說明三通閥已動作,停止回收,煙氣進入放散狀態(tài),此時凈化后的煙氣放散至大氣中。(4)自動放散,若是在煤氣回收過程中提起煙罩,或提起氧槍則煤氣立即自動放散。知識拓展一、傾動設備常見故障 常見故障及排除方法見下表。知識拓展二、散狀料供應系統(tǒng)設備常見故障 加料裝置常見的故障如下:(1)匯集料斗出口閥不動作 主要原因是該出口閥距爐膛較近,受爐內(nèi)高溫輻射和高溫煙氣的沖刷后易變形。變形后的閥門不動作打不開或關不上。(2)物料加不下去 主要是物料堵塞造成的,或振動器失靈等原因。一些渣料堵塞是由于塊度太大或粉料過多受潮結塊所致;物料中混有雜物,也會造成堵塞;固定煙罩的下料口因噴濺結了渣,也會造成堵塞。振動器故障一般是電氣原因造成的。(3)儀表不顯示稱量數(shù) 其原因可能為:高位料倉已無料;倉內(nèi)渣料結團不下料;振動給料器損壞;儀表損壞等。(4)料位顯示不復零 匯集料斗內(nèi)的料放完后,料位指示器應顯示無料,即稱為復零。如果不復零,可能原因有:出口閥打不開,或下料口堵塞,致使匯集料斗內(nèi)的料放不下來,匯集料斗內(nèi)不空,所以此時顯示不復零;若檢查匯集料斗確實無料而料位顯示不復零,則要考慮儀表損壞。知識拓展三、氧槍常見故障 1.氧槍漏水 (1)氧槍漏水常發(fā)生在噴頭與槍身的接縫處。(2)其次是噴頭端面。氧槍噴頭設計一般都采用馬赫數(shù)約為2的近似拉瓦爾噴嘴,從氣體動力學分析,在氧槍噴頭噴孔氣流出口之向(因為一般氧槍為3孔或多孔)及噴孔的出口附近有一個負壓區(qū),當冶煉過程出現(xiàn)金屬噴濺時,負壓會引導噴濺的金屬粒子沖擊噴頭端面,引起噴頭端面磨損,磨損太深會漏水。(3)噴頭的材質不良也會漏水。目前的噴頭大部分是銅鑄件,如鑄件有砂眼或隱裂紋,也會發(fā)生漏水現(xiàn)象。(4)氧槍中套管定位塊脫落。中套管定位偏自氧槍中心,冷卻水水量不均勻,局部偏小部位的外套容易在吹煉時燒穿。(5)氧槍本身材質有問題,在槍身靠近熔池部位也會燒穿小洞而漏水。知識拓展2.氧槍點不著火 轉爐原料進爐后將爐子搖正,降槍至吹煉槍位進行供氧,爐內(nèi)即開始發(fā)生氧化反應并產(chǎn)生大量的棕紅色火焰,我們稱之為氧槍點火。如果降槍吹氧后,由于某種原因沒有進行大量氧化反應,也沒有大量的棕紅色火焰產(chǎn)生,則稱之為氧槍點不著火。氧槍點不著火將不能進行正常吹煉。氧槍點不著火的原因:(1)爐料配比中刨花以及壓塊等輕薄廢鋼太多,加入后在爐內(nèi)堆積過高,致使氧流沖不到液面,造成氧槍點不著火。(2)操作不當,在開吹前已經(jīng)加入了過多的石灰、白云石等熔劑,大量的熔劑在熔池液面上造成結塊,氧氣流沖不開結塊層,也可能使氧槍點不著火,或吹煉過程中發(fā)生返干造成爐渣結成大團,當大團浮動到熔池中心位置時造成熄火。(3)發(fā)生某種事故后使熔池表層凍結,造成氧槍點不著火。(4)補爐料在進爐后大片塌落,或者濺渣護爐后有黏稠爐渣厚起,存在于熔池表面,均可能使氧槍點不著火。知識拓展3.氧槍粘鋼 氧槍粘鋼的主要原因是由于吹煉過程中爐渣化得不好或槍位過低等,爐渣發(fā)生返干現(xiàn)象,金屬噴濺嚴童并粘結在氧槍上。另外,噴嘴結構不合理,工作氧壓高等對氧槍粘鋼也有一定的影響。任務三：原材料的準備學習目標任務描述學習目標了解轉爐煉鋼對鐵水質量的要求,了解轉爐冶煉對廢鋼的要求,了解各種散狀料(造渣材料和合金料)的相關標準,掌握常用鐵水預處理方法和常用的脫硫劑、脫硅劑、脫磷劑,并會選用。能按工藝要求使用鐵水預處理設備,完成鐵水預處理任務;能按配料單要求將廢鋼裝槽;能識別散狀料的品種和類別。任務描述 熟悉轉爐煉鋼所需原材料的種類及特點,學會區(qū)別選用常見原材料;在理解轉爐煉鋼對原材料質量要求的基礎上,了解鐵水預處理、廢鋼裝糟等基本操作。相關知識一、金屬料 (一)鐵水 鐵水一般占轉爐裝入量的70%100%。鐵水的物理熱與化學熱是氧氣頂吹轉爐煉鋼的基本熱源。1.鐵水的溫度 鐵水溫度的高低是帶入轉爐物理熱多少的標志,鐵水物理熱約占轉爐熱收入的50%。因此,鐵水的溫度不能過低,否則熱量不足,影響熔池的溫升速度和元素氧化過程,也影響化渣和去除雜質,還容易導致噴濺。我國規(guī)定,入爐鐵水溫度應大于1250,以利于轉爐的熱行,成渣迅速,減少噴濺。2.鐵水的化學成分 氧氣頂吹轉爐能夠將各種成分的鐵水冶煉成鋼,但鐵水中各元素的含量適當和穩(wěn)定,才能保證轉爐的正常冶煉和獲得良好的技術經(jīng)濟指標,因此力求提供成分適當并穩(wěn)定的鐵水。相關知識下表是國家標準規(guī)定的煉鋼用生鐵化學成分：相關知識(二)廢鋼 廢鋼是氧氣頂吹轉爐煉鋼的主原料之一,是冷卻效果穩(wěn)定的冷卻劑。通常占裝入量的30%以下。適當?shù)卦黾訌U鋼比,可以降低轉爐鋼消耗和成本。煉鋼廠根據(jù)爐子容量大小對廢鋼塊度和單重都有具體規(guī)定(見下表)。相關知識二、非金屬料 (一)造渣劑 1.石灰 石灰的主要成分為CaO,是煉鋼主要造渣材料,具有脫P、脫S能力,也是用量最多的造渣材料。其質量好壞對冶煉工藝操作、產(chǎn)品質量和爐襯壽命等有著重要影響。特別是轉爐冶煉時間短,要在很短的時間內(nèi)造渣去除磷硫,保證各種鋼的質量,因而對石灰質量要求更高,石灰還應保證清潔、干燥和新鮮,對石灰要求有效CaO 含量高、硫含量低、殘余CO2、少活性度高。相關知識2.螢石 螢石的主要成分是CaF2,純CaF2的熔點在1418,螢石中還含有其他雜質,因此熔點還要低些,基本上在910左右。造渣加入螢石可以加速石灰的溶解,螢石的助熔作用是在很短的時間內(nèi)能夠改善爐渣的流動性,但過多的螢石用量,會產(chǎn)生嚴重的泡沫渣,導致噴濺,同時加劇爐襯的損壞,并污染環(huán)境。相關知識3.生白云石 生白云石即天然白云石,主要成分是CaMg(CO3)2。焙燒后為熟白云石,其主要成分CaO與MgO。自20世紀60年代初開始應用白云石代替部分石灰造渣技術,其目的是保持渣中有一定的MgO含量,以減輕初期酸性渣對爐襯的侵蝕,提高爐襯壽命,實踐證明效果很好。生白云石也是濺渣護爐的調渣劑。相關知識4.菱鎂礦 菱鎂礦也是天然礦物,主要成分是MgCO3,焙燒后用作耐火材料,也是目前濺渣護爐的調渣劑。5.合成造渣劑 合成造渣劑是將石灰和熔劑預先在爐外制成的低熔點造渣材料,然后用于爐內(nèi)造渣。即把爐內(nèi)的石灰塊造渣過程部分地,甚至全部移到爐外進行。顯然,這是一種提高成渣速度,改善冶煉效果的有效措施。相關知識6.錳礦石 加入錳礦石有助于化渣,也有利于保護爐襯,若是半鋼冶煉更是必不可少的造渣材料。要求w(Mn)18%,w(P)0.20%,w(S)60%,但氧含量也高,加入后易浮于液面,操作不當會產(chǎn)生噴濺。鐵礦石與球團礦的冷卻效應高,加入時不占用冶煉時間,調節(jié)方便,還可以降低鋼鐵料消耗。氧化鐵皮來自軋鋼車間副產(chǎn)品,其含鐵量高(TFe)90%,其他雜質量比不大于3.0%,使用前烘烤干燥,去除油污。氧化鐵皮細小體輕,因而容易浮在渣中,增加渣中氧化鐵的含量,有利于化渣,因此氧化鐵皮不僅能起到冷卻劑的作用,而且能起到助熔劑的作用。4.其他冷卻劑 石灰石、生白云石也可作冷卻劑使用,其分解熔化均能吸收熱量,同時還具有脫P、S的能力。當廢鋼與鐵礦石供應不足時,可用少量的石灰石和生白云石作為補充冷卻劑。相關知識(三)鐵合金 吹煉終點脫除鋼中多余的氧,并調整成分達到鋼種規(guī)格,需加入鐵合金以脫氧合金化。鐵合金品種多,原料來源廣,生產(chǎn)方法多樣。但都是用碳或其他金屬作還原劑,從礦石中還原金屬。其主要生產(chǎn)方法有高爐法、電熱法、電硅熱法和金屬熱法等。轉爐常用的合金有Fe-Mn、Fe-Si、Mn-Si合金、Ca-Si合金、鋁、Fe-Al、鈣系復合脫氧劑等。其化學成分及質量均應符合國家標準規(guī)定。相關知識(四)其他材料 1.增碳劑 在吹煉中、高碳鋼種時,吹煉終點用增碳劑調整鋼中碳含量達到要求。頂吹轉爐煉鋼用增碳劑的要求是固定碳要高,灰分、揮發(fā)分和硫含量要低,并要干燥、干凈,粒度要適中。通常是使用石油焦為增碳劑。其固定碳不小于95%;粒度在35mm,粒度太細容易燒損,太粗加入后浮在鋼液表面,不容易被鋼液吸收。最好是稱量后裝入紙袋投入鋼液中。此外,也可以使用低硫生鐵塊做增碳劑。相關知識2.焦炭 當前氧氣頂吹轉爐開新爐時需用焦炭烘烤爐襯。焦炭固定碳不小于80%,水分應小于7%,s不大于0.7%,塊度應在1040mm。3.氧氣 氧氣是氧氣轉爐煉鋼的主要氧化劑,要求含氧量達到99.5%以上,并脫除水分。工業(yè)用氧是通過制氧機把空氣中的氧氣分離、提純來實現(xiàn)的。煉鋼用氧一般由廠內(nèi)附設的制氧車間供給,用管道輸送到爐前。要求氧壓穩(wěn)定,滿足吹煉所要求的最低壓力,并且安全可靠。任務實施一、鐵水的識別及處理 (一)根據(jù)鐵水成分、溫度或鋼種要求確定是否進行鐵水預處理操作 入爐鐵水要求:鐵水的含磷量0.4%,鐵水的含硫量0.07%,鐵水含硅量0.5%0.8%,溫度1250。(二)KR 法和噴吹法為例的鐵水預處理操作 1.KR法脫硫 向鐵水罐中兌鐵水鐵水罐運到扒渣位并傾翻第一次測溫取樣第一次扒渣鐵水罐回位加脫硫劑攪拌脫硫攪拌頭上升第二次測溫取樣鐵水罐傾翻第二次扒渣鐵水罐回位鐵水罐開至吊罐位兌入轉爐 任務實施 (1)鐵水脫硫前扒渣 高爐出鐵后帶入鐵水中的高爐渣是低堿度氧化渣,并且硫含量很高,這與脫硫條件相違背,因此必須在脫硫操作前扒掉高爐渣。(2)測溫取樣 在加入脫硫劑前,對鐵水進行測溫取樣。(3)加入脫硫劑 鐵水進入脫硫工位后,將攪拌頭降至工作位置,啟動攪拌頭。當攪拌轉速達到710r/min時,加入脫硫劑。脫硫劑是采用拋灑法一次性加入。(4)攪拌脫硫 脫硫劑加入后,將攪拌頭轉速逐步加大,當達到90120r/min時,轉速恒定。此時脫硫反應速率達到最大,鐵水進行深脫硫,歷時811min。(5)測溫取樣 脫硫操作結束后,將攪拌頭升起,進行測溫取樣。(6)鐵水脫硫后扒渣 脫硫操作結束后,渣中富含硫,為了避免鐵水回硫,必須進行后扒渣。任務實施2.噴吹法脫硫 (1)噴吹法脫硫操作規(guī)程 高爐鐵水罐兌入專用鐵水包扒渣測溫、取樣噴入脫硫劑二次扒渣測溫、取樣兌入轉爐。(2)噴吹法注意事項 單噴鎂在57kg/min比較理想,完全能滿足生產(chǎn)需要。如一味提高速率,則易產(chǎn)生堵槍和噴濺較大的弊端。鐵水返硫現(xiàn)象普遍。噴槍在噴吹過程中,由于噴吹角度的限制及脫硫劑不能下沉等原因,使得脫硫劑始終到不了一部分區(qū)域,如鐵水罐底部及與兩眼成90夾角區(qū)域,我們稱為死區(qū)。由于鐵水動力學條件差,使得該區(qū)域的鐵水得不到流動,因此該區(qū)域內(nèi)的鐵水脫硫效果基本上等于零。當此罐鐵水脫硫操作完成后,死區(qū)內(nèi)鐵水的硫就會漸漸擴散到整罐鐵水中,使得鐵水硫量回升,造成返硫現(xiàn)象。對脫硫劑流量的密度和速度控制。對脫硫劑噴吹速率和噴吹比的控制。任務實施二、廢鋼的識別 (1)借助火花鑒別等方法檢查廢鋼中是否混入有色金屬。(2)在廢鋼堆場,在整理廢鋼時或廢鋼入爐前,憑借肉眼和手感仔細觀察和檢查并挑出有害雜質。(3)檢查混入廢鋼鐵中的銅。金黃色金屬,富有延展性,熔點1080,氧化后生成堿式碳酸銅,綠色(俗稱銅綠),具有良好的導熱、導電性,常用以制作電器開關、觸頭、電線、馬達線圈等。銅主要以這些形態(tài)混入廢鋼鐵中,所以在檢查中要嚴加注意,全部挑出。(4)檢查混入廢鋼鐵中的錫。錫(Sn),熔點232,錫有白錫、脆錫、灰錫3種同素異形體。常見的是白錫,銀白色金屬,富有延展性。鍍錫鋼皮常稱為馬口鐵,是廢鋼鐵中最常見的,所以在檢查中要挑出馬口鐵,防止將錫帶入爐料中。(5)檢查混入廢鋼鐵中的鉛。鉛(Pb),密度為11.34g/cm3,熔點327,銀白色(帶點灰色),延性弱,展性強,它經(jīng)常混入社會廢鋼中,必須仔細檢查后挑出。(6)檢查混入廢鋼鐵中的密封容器爆炸物及放射性物質。密封容器和爆炸物進入爐內(nèi),由于受熱后發(fā)生爆炸,是安生生產(chǎn)的隱患,必須仔細地從廢鋼鐵中挑出來。任務實施三、各種造渣材料、合金料的識別、保存 (一)各種造渣材料的識別、保存 1.識別各種造渣材料 (1)石灰的外觀特征 石灰呈白色,手感較輕(注意,有些手感較重的石灰往往是未燒透的石灰石)。石灰極易吸水粉化,粉化后的石灰粉末不能再做渣料用,因此貯存和運輸時必須防雨防潮。(2)螢石的外觀特征 螢石基本以塊狀供應,質量好的螢石表面呈黃、綠、紫等色(無色的少見)、透明并具有玻璃光澤;質量較差的則呈白色(類似于石灰顏色);質量最差的螢石表面帶有褐色條斑或黑色斑點,且其硫化物(FeS、ZnS、PbS等)含量較多。因此螢石保持要干燥、清潔。任務實施 (3)生白云石的外觀特點 灰白色,與石灰相比則石灰更趨白色,內(nèi)部結構更疏松,且表面會粘有不少粉末,而生白云石稍趨深色(從顏色看與劣質螢石相似),質硬,手感較重。(4)氧化鐵皮的外觀特征 氧化鐵皮是軋鋼車間鑄坯表面的一層氧化物,剝落后成為片狀物,青黑色,來自于軋鋼車間,主要成分是氧化鐵。使用時應加熱烘烤,保持干燥。任務實施(5)鐵礦石的外觀特征 鐵礦石常見的有3種:赤鐵礦(俗稱紅礦):外表有的呈鋼灰色或鐵黑色,有的晶形為片狀;有的有金屬光澤且明亮如鏡(故又叫鏡鐵礦),手感很重,主要成分是Fe2O3。磁鐵礦:外表呈鋼灰色和黑灰色,有黑色條痕,且具有強磁性(因此而得名)。磁鐵礦組織比較致密,質堅硬,一般呈塊狀,主要成分是Fe3O4。褐鐵礦:外表黃褐色、暗褐色或黑色,并有黃褐色條痕。其結構較松散,密度較小,相對而言手感較輕,含水量大。主要成分是mFe2O3nH2O。任務實施2.合金料的識別 (1)錳鐵 錳鐵的密度較大,為7.0g/cm3。外觀表面顏色很深,近于黑褐色并呈現(xiàn)出猶如水面油花樣的彩虹色。斷面呈灰白色,并有缺口。如果相互碰撞會有火花產(chǎn)生。(2)硅鐵 以前稱矽鐵(因為元素硅曾名為矽),密度較小,為3.5g/cm3,表面為青灰色,易破碎,其斷面較疏松且有閃亮光澤。(3)鋁鐵 鋁鐵的密度也較輕,約為4.9g/cm3,外觀表面灰白色(近灰色)。任務實施 (4)鋁 手感是上述幾種合金中最輕的,密度僅為2.8g/cm3,是一種銀白色的輕金屬,有較好的延展性,一般以條形或環(huán)形狀態(tài)供應。(5)硅鈣合金 表面顏色與硅鐵很接近,為青灰色,手感比硅鐵與鋁更輕,密度僅為2.55g/cm3,其斷面無氣孔,有閃亮點。(6)硅錳合金 手感較重,密度為6.3g/cm3,質地較硬,斷面棱角較圓滑,相互碰撞后無火花產(chǎn)生。表面顏色在錳鐵與硅鐵之間(偏深色),使用塊度一般在1050mm。(7)鋁錳鐵 塊狀,形如條形年糕,貌如小型鑄件,表面較光滑,顏色近于褐色,與錳鐵相似。塊度不大,一般不會碎裂,如破碎其斷面呈顆粒狀,且略有光澤。任務實施3.合金的烘烤操作 (1)烘烤前后必須仔細檢查核對各種鐵合金成分、批號、并標識清楚,防止混料。如發(fā)現(xiàn)批號、成分不明或混料時,需經(jīng)處理后方準使用,否則嚴禁使用。(2)鐵合金需經(jīng)烘烤后使用,錳鐵、硅鐵、鉻鐵、鎳必須用大火烤,烘烤溫度5000,烘烤2小時;低熔點的鐵合金應用中小火烤,釩鐵、鈦鐵、硼鐵、硫鐵烘烤溫度為1002000,烘烤時間4小時;不宜烘烤的也應做到充分干燥,爐內(nèi)(罐內(nèi))的各種鐵合金不準混在一起烘烤,塊度80mm。知識拓展一、鐵水預處理安全技術操作規(guī)程 (1)鐵水罐或混鐵車應有防噴濺措施。高爐鐵水壓蓋或鐵水脫硫時,任何人均應遠離10米以外,以防鐵、渣噴濺傷人。(2)電石粉料倉和噴粉罐應嚴格防水、防潮、防火。維修脫硫劑料倉、噴粉罐裝置,應先用氮氣吹掃干凈,并應充氮保護。電石粉料倉應設乙炔檢測和警報裝置。(3)電石粉著火,應采用氮氣、干粉滅火器、干燥河沙、鎂砂等滅火。(4)噴吹脫硫時,作為粉劑載體的氮氣應是干燥的。氮氣脫油水的干燥系統(tǒng)使用的硅膠,每周應烘烤1次,每次烘烤23小時。(5)脫硫停止后,應每2小時向脫硫劑料倉充1次氮氣。(6)處理兌鐵槽應在停止兌鐵后進行,不得向槽內(nèi)打水,以防止爆炸,更換兌鐵槽應待鐵水流盡,無關人員離開后進行,以防鐵水灑出傷人;換下的紅槽,應待其冷卻后方可打水。知識拓展二、廢鋼裝槽吊運的安全技術操作規(guī)程 (1)嚴禁將潮濕的廢鋼、油污密封容器、爆炸物、不明物體、泥沙、有色金屬等有害物體入爐,以防傷人和損害設備。(2)加料時,必須注意作業(yè)區(qū)是否有人,廢鋼不得支出廢鋼斗外。(3)起吊廢鋼料槽前必須確認掛穩(wěn)吊牢,指揮手勢要明確,不得單掛耳軸。(4)經(jīng)常檢查廢鋼料槽使用情況,發(fā)現(xiàn)料槽耳軸有問題立即聯(lián)系維修人員維修。任務四：頂吹轉爐冶煉操作學習目標任務描述學習目標 掌握煉鋼基本任務,了解轉爐煉鋼基本原理,理解轉爐煉鋼工藝制度。學會裝料操作、冶煉操作、出鋼及脫氧合金化操作。任務描述 在了解基本原理和工藝制度的基礎上,學會裝料、造渣、供氧、溫度控制及出鋼的方法和操作過程。相關知識一、煉鋼的基本任務 從化學成分來看,鋼和生鐵都是鐵碳合金,并還含有Si、Mn、P、S等元素,由于碳和其他元素含量不同,所形成的組織不同,因而性能也不一樣。根據(jù)Fe-C相圖,碳含量在0.0218%2.11%之間的鐵碳合金為鋼;碳含量在2.11%以上的鐵碳合金是生鐵(根據(jù)國家標準和國際標準規(guī)定以碳含量2%為鋼和鑄鐵的分界點);碳含量在0.0218%以下的鐵碳合金稱為工業(yè)純鐵。冶標規(guī)定碳含量在0.04%以下為工業(yè)純鐵。煉鋼的基本任務包括:脫碳、脫磷、脫硫、脫氧;去除有害氣體和夾雜;提高溫度;調整成分。煉鋼過程通過供氧、造渣、加合金、攪拌、升溫等手段完成煉鋼基本任務。氧氣頂吹轉爐煉鋼過程,主要是降碳、升溫、脫磷、脫硫以及脫氧和合金化等高溫物理化學反應的過程,其工藝操作則是控制供氧、造渣、溫度及加入合金材料等,以獲得所要求的鋼液,并澆成合格鋼鋼錠或鑄坯。相關知識二、轉爐煉鋼基本原理 1.一爐鋼的操作過程 要想找出在吹煉過程中金屬成分和爐渣成分的變化規(guī)律,首先就必須熟悉一爐鋼的操作、工藝過程。在下圖示出了氧氣頂吹轉爐吹煉一爐鋼的操作過程與相應的工藝制度。相關知識 由圖可以清楚地看出,氧氣頂吹轉爐煉鋼的工藝操作過程可分以下幾步進行:(1)上爐鋼出完并倒完爐渣后,迅速檢查爐體,必要時進行補爐,然后堵好出鋼口,及時加料。相關知識 (2)在裝入廢鋼和兌入鐵水后,把爐體搖正。在下降氧槍的同時,由爐口上方的輔助材料溜槽,向爐中加入第一批渣料(石灰、螢石、氧化鐵皮、鐵礦石),其量為總量的1/22/3。當氧槍降至規(guī)定的槍位時,吹煉過程正式開始。當氧氣流與溶池面接觸時,碳、硅、錳開始氧化,稱為點火。點火后約幾分鐘,爐渣形成覆蓋于熔池面上,隨著Si、Mn、C、P的氧化,熔池溫度升高,火焰亮度增加,爐渣起泡,并有小鐵粒從爐口噴濺出來,此時應當適當降低氧槍高度。相關知識 (3)吹煉中期脫碳反應劇烈,渣中氧化鐵降低,致使爐渣的熔點增高和粘度增大,并可能出現(xiàn)稠渣(即“返干”)現(xiàn)象。此時,應適當提高氧槍槍位,并可分批加入鐵礦石和第二批造渣材料(其余的1/3),以提高爐渣中的氧化鐵含量及調整爐渣。第三批造渣料為螢石,用以調整爐渣的流動性,但是否加第三批造渣材料,其加入量如何,要視各廠生產(chǎn)的情況而定。相關知識 (4)吹煉末期,由于熔池金屬中含碳量大大降低,則使脫碳反應減弱,爐內(nèi)火焰變得短而透明。最后根據(jù)火焰狀況,供氧數(shù)量和吹煉時間等因素,按所煉鋼種的成分和溫度要求,確定吹煉終點,并且提高氧槍停止供氧(稱之為拉碳)、倒爐、測溫、取樣。根據(jù)分析結果,決定出鋼或補吹時間。相關知識 (5)當鋼水成分和溫度均已合格,打開出鋼口,即可倒爐出鋼。在出鋼過程中,向鋼包內(nèi)加入鐵合金,進行脫氧和合金化(有時可在打出鋼口前向爐內(nèi)投入部分鐵合金)。出鋼完畢,將爐渣倒入渣罐。相關知識2.吹煉過程硅錳的氧化 煉鋼中硅、錳的氧化以間接氧化方式為主,其反應式為:Si+2(FeO)(SiO2)+2Fe 放熱Mn+(FeO)(MnO)+Fe 放熱 二者均是放熱反應,因此它們都是在熔池溫度相對較低的吹煉初期被大量氧化;由于硅的氧化產(chǎn)物是酸性的SiO2,而錳的氧化產(chǎn)物是堿性的MnO,因此在目前的堿性操作中硅氧化得很徹底,即使后期溫度升高后也不會被還原,而錳則氧化得不徹底,而且冶煉后期熔池溫度升高后還會發(fā)生還原反應,即吹煉結束時鋼液中還有一定數(shù)量的錳存在,稱“余錳”。相關知識3.吹煉過程脫碳(1)吹煉過程中碳的氧化。氧氣轉爐煉鋼過程中,碳的氧化按下列反應進行:C+OCO (4-1)C+1/2O2CO (4-2