【正文】 2 煉鋼工藝及設備永興鋼鐵有限責任公司的轉(zhuǎn)爐煉鋼由于轉(zhuǎn)爐容量小，裝備水平低，與國內(nèi)大中型轉(zhuǎn)爐相比，技術經(jīng)濟指標相對落后，并且限制了鐵水預處理，轉(zhuǎn)爐復吹和鋼水二次精煉等先進工藝技術的應用，產(chǎn)品質(zhì)量和品種很難進一步提高，難以面對國內(nèi)、國際市場的嚴峻挑戰(zhàn)。新建120t轉(zhuǎn)爐煉鋼車間擬分兩期建設，第一期先建120t轉(zhuǎn)爐1座，并配套新建1300t混鐵爐1座、120(150)t鐵水罐脫硫站1套、LF精煉爐1套，轉(zhuǎn)爐按一吹一操作，年產(chǎn)合格鋼水135萬噸。第二期在預留位置上建設2120t轉(zhuǎn)爐、LF精煉爐1套、VD精煉爐1套，年產(chǎn)合格鋼水310(270)萬噸。本設計的120t轉(zhuǎn)爐煉鋼廠采用行之有效的國內(nèi)先進技術，全部由國內(nèi)供貨制造。符合“經(jīng)濟、實用、安全、可靠”的原則。全部工程建成后，它不僅工藝設備先進、產(chǎn)品品種的開發(fā)能力、生產(chǎn)指標、產(chǎn)量和質(zhì)量將達到國內(nèi)先進水平，使其產(chǎn)品在國內(nèi)外市場都具有較強競爭力。 主要設計特點和新技術的采用1)設置1座1300t混鐵爐儲存鐵水，一個翻（折）鐵水罐的位置，設計考慮了150t高爐鐵水罐和65t高爐鐵水罐共存的供應鐵水的條件。 2）一期新建1套120(150)t鐵水罐脫硫站，先上一個扒渣位及攪拌位，預留1個120(150)t鐵水罐脫硫站扒渣位。（所有鐵水罐均改為150t）3）預留混鐵爐、脫硫站、轉(zhuǎn)爐、LF爐二次煙氣除塵技術。4）一期設置1座120t頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐，二期預留1座。5）轉(zhuǎn)爐采用頂?shù)讖秃洗禑捁に?，底部供氣采用微機控制，氮氬自動切換。6）轉(zhuǎn)爐氧槍采用雙小車、雙卷揚能實現(xiàn)自動換槍，氧槍升降傳動采用變頻調(diào)速。7）轉(zhuǎn)爐冶煉預留副槍動態(tài)控制技術。8）轉(zhuǎn)爐出鋼采用擋渣出鋼技術。 9）轉(zhuǎn)爐傾動采用變頻調(diào)速，轉(zhuǎn)爐傾動機構采用四點嚙合的全懸掛型式，爐口、爐帽、托圈、耳軸采用水冷。 10）轉(zhuǎn)爐爐前、爐后門及周圍擋板采用無水冷型防護結構，節(jié)約能源。 11）設鋼包在線快速烘烤器，紅包出鋼。 12）轉(zhuǎn)爐一次煙氣冷卻采用全汽化冷卻，回收蒸汽。煙氣凈化采用濕法除塵和煤氣回收系統(tǒng)。 13）轉(zhuǎn)爐煉鋼車間采用基礎自動化控制系統(tǒng)。 14）轉(zhuǎn)爐采用濺渣護爐技術。 15）鋼包采用在線底吹氬方式，在出鋼過程中及鋼包車運行中吹氬。17) 一期設置一座LF鋼包爐，預留一座LF鋼包爐和一套VD真空脫氣裝置。 17）修爐方式按簡易上修法設計。 遠景發(fā)展第二期遠景發(fā)展的主要構想是：續(xù)建已經(jīng)預留的第2座120t氧氣頂?shù)讖秃洗禑掁D(zhuǎn)爐及相關設施、第2套LF鋼包爐和VD真空脫氣裝置，使120t轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的生產(chǎn)能力及產(chǎn)品質(zhì)量得到提高。 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案轉(zhuǎn)爐煉鋼廠第一期的生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)約135萬t合格鋼水。 產(chǎn)品方案 永興120t轉(zhuǎn)爐煉鋼車間產(chǎn)品方案如下:鋼種及代表鋼號 表21序號名 稱代 號1碳素結構鋼Q195Q27SS3SS400、SS4902低合金鋼16Mn、15MnV、SN400、A573（A572）、A5733船板鋼A、B、D、E、AH3DH3EH3AH3DH3EH364鍋爐鋼20g、16Mng、SB4SB450、HII、19Mn565壓力容器鋼16MnR、SPV23SPV31A20A51A29A5376汽車梁鋼板09SiVL、16MnL7鋼管鋼X42708橋梁板16q、15Mnq、15MnVq、SM400、SM490一期以生產(chǎn)碳素結構鋼、低合金結構鋼、船板鋼A、船板鋼B、鍋爐鋼板、壓力容器鋼等鋼種為主。 轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量計算 計算條件 …定期檢修：12d/a(8h/10d) …集中檢修：3d/a …轉(zhuǎn)爐車間作業(yè)天數(shù)： 350d/a …轉(zhuǎn)爐有效作業(yè)天數(shù)(可達)： 257d/a …轉(zhuǎn)爐座數(shù)： 1座(二期2座) …經(jīng)常吹煉座數(shù) 1座(二期2座) …轉(zhuǎn)爐公稱容量： 120t …轉(zhuǎn)爐平均出鋼量： 135t…轉(zhuǎn)爐最大出鋼量： 150t …轉(zhuǎn)爐平均冶煉周期 37min/爐 產(chǎn)量計算 年產(chǎn)合格鋼水量： 式中： 135——平均爐產(chǎn)鋼水量，t 37 ——轉(zhuǎn)爐平均冶煉周期，min 257——轉(zhuǎn)爐年有效工作日，d 1440——每天1440min由上計算可知：一期1座轉(zhuǎn)爐每年可完成連鑄機年產(chǎn)130萬噸鋼坯所需135萬t/年合格鋼水的要求。 鐵水供應系統(tǒng)a)混鐵爐新建的120t轉(zhuǎn)爐依靠450m3高爐用65t高爐鐵水罐車供應鐵水,雖然煉鐵和煉鋼車間年產(chǎn)量匹配,但兩個車間生產(chǎn)節(jié)奏不同, 為了協(xié)調(diào)煉鋼生產(chǎn)、保證鐵水的供應和穩(wěn)定鐵水成分、溫度，故工藝上要求必須設置混鐵爐，考慮到120t轉(zhuǎn)爐容量大，經(jīng)計算本設計一期選用1300t混鐵爐1座?；扈F爐改造為側面兌鐵水，取消爐頂兌鐵水套，爐頂全封閉（修爐時可以打開），既可消除安全隱患和增強保溫效果，又節(jié)省水套冷卻水和鐵水保溫煤氣消耗。增設兌鐵車和兌鐵槽，設置兌鐵煙罩和出鐵煙罩，煙氣引至主廠房外除塵?？紤]將來永鋼的發(fā)展將上大高爐并采用150t高爐鐵水罐，設計考慮了150t高爐鐵水罐和65t高爐鐵水罐共存的供應鐵水的條件。b) 鐵水脫硫預處理建議脫硫采用機械攪拌法，脫硫站采用單處理工位、兩個扒渣位的丁字形布置方式。一期先上處理工位和一個扒渣位。以后再上第二個扒渣位，由于原設計合同不含脫硫站設計（只預留位置）。由甲方在初步設計審查中確定。（必須設計扒渣） 轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)1) 轉(zhuǎn)爐副槍系統(tǒng) 副槍裝置是轉(zhuǎn)爐煉鋼上采用的一項現(xiàn)代化檢測技術，以配合計算機實現(xiàn)對轉(zhuǎn)爐冶煉的動態(tài)控制，達到提高碳、溫度命中率的目的，實現(xiàn)自動化煉鋼, 需要從國外引進關鍵技術和設備，為節(jié)省投資，所以本設計副槍技術按預留考慮。2) 修爐方式及選擇（請推薦簡易上修法的應用廠家）本設計修爐方式按簡易上修法設計。簡易上修法：轉(zhuǎn)爐爐殼爐帽上設人孔，工人由爐帽部分的人孔進入轉(zhuǎn)爐內(nèi)進行修砌作業(yè)，耐火磚從轉(zhuǎn)爐操作平臺由移動式皮帶機經(jīng)人孔運入爐內(nèi)。在爐口處設置兩根挑梁，并配置4個手拉葫蘆，吊起一個可伸縮的修爐平臺，靠手拉葫蘆適應爐內(nèi)各部位的修砌，爐身、爐帽工作層磚砌筑完成后，再封砌人孔。操作簡單，投資少。目前濺渣護爐技術非常普及和成功，一般爐齡在一萬爐以上，也就是說，一座爐子一年以上才修一次爐，對于這種非常不頻繁的維修，近年來，簡易上修法得到了國內(nèi)很多鋼廠的采用。3）轉(zhuǎn)爐出鋼擋渣技術 出鋼口擋渣技術是八十年代以來開發(fā)的一項新技術，主要有擋渣球、擋渣棒、氣動擋渣等三種類型。擋渣球設備簡單，但擋渣效果較差；氣動擋渣擋渣效果較好，但投資高，國內(nèi)應用得不成熟；擋渣棒裝置，擋渣效果較好，投資遠低于氣動擋渣，操作也較簡單。我院根據(jù)用戶的要求和市場的需要,開發(fā)了可適用于公稱容量從80噸到300噸各種容量轉(zhuǎn)爐的懸掛式擋渣棒插入裝置。該項技術首次在武鋼第一煉鋼廠以轉(zhuǎn)爐取代平爐的技術改造工程中得到應用，達到了國際先進水平，該裝置結構緊湊，占地面積小，重量輕，操作方便。我們認為懸掛式擋渣棒擋渣設備既適應120噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)需要，又節(jié)省基建投資費用，故本次設計推薦采用。 鋼水精煉方式的確定根據(jù)永鋼軋鋼產(chǎn)品的要求，選用的鋼水爐外精煉設備必須具備以下功能：——去除鋼中氣體及有害元素——降低非金屬夾雜物含量，使殘留夾雜物均勻分布和改變其形態(tài)?！撎肌⒄{(diào)鋼水成分，準確控制鋼水成分和溫度——具有鋼水升溫、保溫功能，協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)爐、連鑄生產(chǎn)——減輕轉(zhuǎn)爐作業(yè)負擔，提高經(jīng)濟效益。根據(jù)上述功能要求，需設鋼水加熱精煉設備和鋼水真空處理設備。為提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約時間、成本，轉(zhuǎn)爐普通鋼水可到吹氬站經(jīng)吹氬調(diào)溫處理后直接送到連鑄。因此，設在線鋼包吹氬站1套（二期予留1套），在吹氬站上設有底吹和頂吹氬裝置、合金微調(diào)和加廢鋼裝置、測溫取樣裝置、喂線裝置，每座吹氬站設一個操作室，所有的操作控制主要在操作臺上進行。在出鋼過程中及鋼包車運行中吹氬。采用鋼包底吹氬方式，在鋼包底吹氬故障時，設有頂吹氬系統(tǒng)作備用，吹氬站還建有4個鐵合金微調(diào)用料倉。鋼包吹氬站具有合金微調(diào)、調(diào)溫、去除夾雜等功能，轉(zhuǎn)爐普通鋼水可到吹氬站經(jīng)吹氬調(diào)溫處理后直接送到連鑄。LF鋼包爐的主要作用是對鋼水進行電弧加熱、合金化、脫硫、脫氧、去除非金屬夾雜物，精確調(diào)整、均勻鋼液的成份和溫度，協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)爐和連鑄機的生產(chǎn)配合關系，保證多爐連澆。為了配合新建120噸轉(zhuǎn)爐及吹氬站，保證能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)品種鋼，以及協(xié)調(diào)配合轉(zhuǎn)爐、連鑄的生產(chǎn)，根據(jù)生產(chǎn)鋼種及轉(zhuǎn)爐平均出鋼量，一期采用一座135t雙鋼包車的LF鋼包爐，并分別配有喂線機和氬氣攪拌設備。LF爐作業(yè)率高，所以LF鋼包精煉爐采用雙鋼包車布置的方式，以減少輔助作業(yè)時間，同時減輕車間內(nèi)鑄造吊車的作業(yè)率。VD真空脫氣裝置的主要作用是對鋼水脫氣，進一步脫氧和去除夾雜，進一步微調(diào)鋼水成份，以滿足生產(chǎn)品種鋼和優(yōu)質(zhì)鋼的要求；為節(jié)省投資，本設計對此部分僅做預留考慮，一期有部分鋼種不能生產(chǎn)。 主要原材料供應條件及要求(見表22)主要原材料供應條件及要求 表22序號種類 規(guī)格 技術要求年需 量萬t/a1高爐鐵水C：～%。Si：～%Mn：%。P：%。 S：%，T：≥1300℃2廢鋼+鐵塊最大邊長:≤1000mm單重:≤1200kg要求干燥、清潔、無油，嚴禁炮彈和密閉容器混入,成份要求Fe(total) ≥%,SiO2≤%,Al2O3≤%,P≤%,S≤%,合金元素微量，%3主要鐵合金5～50mmFeSi:(75 ) C≤%。 Si 72~80%。 S≤%,P≤%FeMn(LC):C≤1%。 Mn78～85%。 Si＜% S≤%,P≤%FeMn(MC):C≤2%。 Mn75～82%。 Si＜% S≤%,P≤%FeMn(HC):C≤7%。 Mn≥60%。 Si＜1% S≤%,P≤%SiMn： C≤%。 Si≥1720%。 Mn≥95% S≤%,P≤%（此數(shù)值不正確）4小塊廢鋼尺寸：8～164060 mm C≤% P≤% S≤% 5活性石灰5～50mmCaO≥90%，CO2≤, SiO2≤%，P≤% ，S≤% MgO≤%，H2O≤1%，水活性≥330ml/4NHCl（對50%石灰溶水后滴定值）（當?shù)卦牧线_不到指標要求）6鐵礦石5～50mmTFe≥60% SiO2≤% H2O≤2%7輕燒白云石 5～50mmCaO≥50%，SiO2≤6% ，P≤%，S≤%H2O≤1%，MgO≥30%（當?shù)卦牧线_不到指標要求）8螢石5～50mmCaF2≥90%，SiO2≤%，S≤%，P≤%，H2O≤1%9輕燒鎂球(改質(zhì)劑)5～40mmMgO≥70%，灼減：≤25%，水份：≤3%，耐壓強度：20～30kPa10復合渣料5~40mmCaO40~50%, CaF2~40%,SiO2~5%,S≤% P≤% 車間組成、工藝布置及主廠房主要參數(shù)和吊車配置 車間組成 120t轉(zhuǎn)爐煉鋼廠包括主廠房、輔助車間、公用輔助設施。 主廠房：包括爐渣跨、加料跨、轉(zhuǎn)爐跨、鋼水（精煉）接受跨。 公用輔助設施包括變電所、轉(zhuǎn)爐凈循環(huán)水泵站，轉(zhuǎn)爐濁循環(huán)水泵站及轉(zhuǎn)爐除塵污水處理設施。轉(zhuǎn)爐一次煙氣凈化系統(tǒng)、熔劑散狀料及鐵合金地下料倉及皮帶機運輸系統(tǒng)、吹氧管維修間、散狀材料上料系統(tǒng)、轉(zhuǎn)爐煤氣柜及加壓站，機修設施、檢化驗系統(tǒng)，計控設施、通訊設施，空壓站，鐵合金倉庫及耐火材料庫，總圖及運輸設施等。辦公及生產(chǎn)福利設施均由廠方考慮。主廠房內(nèi)部的工藝平面布置見工藝平面布置圖其中：在CD鋼水接受跨沿810柱列處建一座135tLF精煉爐，在此跨間布置LF合金加料系統(tǒng)以及布置LF變壓器室、液壓站等車間小房。LF合金加料系統(tǒng)與轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)脫開，單獨成為一個系統(tǒng)，采用垂直皮帶機上料。本系統(tǒng)分25m、15m三層平臺，分別布置高位料倉、稱量斗、轉(zhuǎn)運皮帶機。詳見平面布置圖。 主廠房主要參數(shù)和吊車配置轉(zhuǎn)爐部分主廠房跨間組成、廠房參數(shù)及起重機配置見表23主廠房主要尺寸及起重設備配置（一期） 表23 序號 跨間名稱 長寬 （m）軌面標高（m） 起 重 機 配 置 （ 數(shù)量噸位）1爐渣跨16233175/20t, 116+16t抓斗吊 (二期予留175/20t) 轉(zhuǎn)爐加料跨其中廢鋼區(qū)270272240/75t ,150+50t(二期予留 1240/75t )7227其中廢鋼區(qū) 14（12）？120/5t磁盤吊(二期予留 120/5t)3爐子跨 其中：合金料區(qū)高層框架2702148219621~36 1 10t吊車4鋼水接受/精煉跨22127~281240/75/16t，1100/20t (二期予留 1240/75/16t)（鑄造吊？橋吊？） 生產(chǎn)工藝流程和物料流程 生產(chǎn)工藝流程1)鐵水供應 鐵水采用65t或150t高爐鐵水罐車經(jīng)鐵路運至加料跨，由240/75t吊車吊起，兌入混