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1、2. 炼钢工艺2.1 生产规模及产品大纲2.1.1 生产规模依据的要求，建的电炉连铸炼钢车间设计年产合格铸坯 40-50万吨。2.1.2 产品大纲炼钢车间主要生产 油井管及套管合金钢、碳素构造钢、合金构造钢， 其代表钢号及产量安排见表 2-1生 产 钢 种表 2-1序号钢 种代表钢号连铸坯规格mm断面长度产量比例1 套管钢J55、 180、220、K55、N80、 280、310、 4500-900015P110、L80-3、2 油井管钢3 船用钢管钢4 优质碳素钢38CrMoA1、40Mn2、35Cr、40Cr、45Mn2、35CrMoA 、30CrNiMoAC90、A、B、A2510#、2
2、0#、45#Q295、Q34516Mn350180、220、280、310、 4500-900030350180、220、280、310、 4500-900010350 180、220、280、310、 4500-900020350 180、220、5 合金构造钢27SiMn280、310、3509000106 管线钢X42-X80180、220、 4500-9000151280、310、350合计1002.2 生产工艺方案2.2.1 生产工艺特点-承受先进的电炉精炼连铸“三位一体”工艺流程，按国际标准组织生产；-严格掌握资金的投入量，在满足产品生产的前提下，选用先进牢靠的设备；-承受“先进、
3、经济、牢靠、有用”的技术、设备，自动化系统按“三电一体化”考虑；-承受 10 吨中频炉熔化铁合金，降低电炉及LF 炉的工作负荷，缩短冶炼时间保证电炉产量。-充分考虑二次能源、材料等利用、回收，到达节能降耗的目的。同时严格执行国家和地方政府的有关节能、环保、生产安全、工业卫生、消防等法律法规，做到“三废”治理与主体工程同时设计、同时施工、同时投产；-严格掌握劳动定员，提高劳动生产率，降低本钱；2.2.2 工艺流程工艺流程见图 2-12电废钢和铁块或 DIR上料皮带碳氧喷枪70t 电弧炉烟气炉渣钢水75t 钢水罐10 吨中频炉75t LF 炉电炉及精炼 料仓系统铁合金及造渣料除尘系统VD 设施合金
4、料系统烟尘综合利用3 机 3 流圆坯连铸机炉下热泼返回废钢及氧化铁轧管厂注余渣弃渣厂图 2-1 电炉-连铸车间工艺流程图2.3.电炉炉料的选择电炉的炉料一般都使用 100%的废钢，有的厂还配用 10%的生铁。但是，随着电炉吹氧氧枪技术的进展，为电炉炉料配碳量的提高制造了条件。现在电炉炉料的配碳量可以到达 1.5%C 或更高。这样可带来两大好处：其一，扩大了电炉炉料的来源，用一局部生铁或铁水代替废钢，以缓解废钢市场的紧急状态；其二，炉料配碳量高，吹氧量增多，可以为炉中输入大3量的化学能，以便节约电能。70%-85%废钢+30-15%铁块或DIR；2.3.2 炉外精炼装置型式的选择电炉的主要功能是
5、熔化炉料和对钢水进展脱碳、脱磷等作业，仅作为初炼炉使用，而钢水的精炼任务移至炉外进展。这样，既能充分发挥电炉高生产率的优势，又能通过炉外精炼提高钢水的质量。炉外精炼即二次炼钢装置的型式多种多样。但是与电炉相协作的炉外精炼装置主要是具有多功能的LF 钢包炉和VD 钢水真空脱气装置。LF 钢包炉的主要功能是：对钢水加热，调整钢水温度；对钢水脱氧、脱硫、排解非金属夹杂物和转变夹杂物形态；准确调整钢水成分等。通过LF 钢包炉对钢水的精炼，可以为连铸生产无缺陷铸坯供给优质钢水。此外， LF 钢包炉还能在电炉与连铸机之间的生产协作中起缓冲协调作用，保证连铸机的多炉连浇。依据本厂近期的产品方案，设置 LF/
6、VD 钢水精炼装置，以便能够生产非金属夹杂和气体含量少、需要在真空状态下微调合金成分的 钢管钢钢种。2.3.3 连铸机型式的选择连铸已是一项完全成熟的技术。在已建的连铸机中，虽有各种型式的机型，但弧形连铸机占确定优势。特别是近年建的连铸机中，除极少数特大方坯连铸机以外，几乎全部为弧形连铸机。由于钢水质量提高，弧形连铸机内弧夹杂物聚拢缺点已不明显，为节约投资，建连铸机机型承受全弧形连铸机。2.3.3.1 连铸机流数确定从与电炉的协作及适宜的拉速角度动身，经计算确定连铸机的流数为43 流。2.3.3.2 连铸机半径确实定连铸机弧形半径确实定与浇铸钢种、铸坯断面和拉速有关。要求铸坯矫直时，外表变形率
7、和两相区的变形率小于规定值该值因钢种而定， 这是防止矫直时产生裂纹的根本条件。经计算，选用根本半径为R12-12.5米的连铸机即可满足生产要求。2.4 炼钢连铸车间生产力量计算2.4.1 电炉容量的选择按产量要求，考虑到目前的电炉生产技术及治理水平，电炉的生产节奏按 60min 计，则电炉的公称容量确定为 70t。2.4.1.2 电炉年生产力量计算电炉作业天数分析l年日历天数：365 天l每周停产 8 小时定期检修，全年定期检修：17 天l生产故障和其它耽误：17 天l每年全厂大修及其它停产天数：41 天l电炉净生产时间：290 天l电炉平均出钢量：75 吨/炉电炉出钢周期分析l加料及通电时间
8、：54 分l出钢时间：3 分l出钢口检修时间：2 分l调整电极长度时间：1 分l每炉冶炼周期：60 分5电炉年产钢水量电炉年产钢水量1440/60*75*290=522023吨年2.4.2 连铸机生产力量计算计算条件：连铸机作业天数： 连铸机连浇炉数：290 天8 炉连铸机平均单炉浇钢时间： 53 分连铸机预备时间：35 分连铸机钢水收得率： 连铸机产量:97%Q1440/8*53+35 *8*75*290*0.97=529506(万t/年)2.5 金属平衡炼钢连铸车间的金属平衡见图 22。单位：吨/年废钢及或铁水652862铁合金12371电 炉665233电炉炉渣等46566钢包及钢包炉6
9、18667合格连铸坯600000氧化铁皮、切头尾、废品等186676图 2-2 电炉连铸车间金属平衡图2.6 工艺布置及车间组成2.6.1 工艺布置炼钢车间工艺平面布置见附图。2.6.2 车间组成炼钢车间各跨组成及起重机配置见表 2-2。吊2炼钢主车间各跨组成及起重机配置 表 2-2序号跨名间称跨间长度跨度mm起重机吨 位起重机台数(台)轨面标高(m)起重机跨度(m)1冶炼浇铸跨80/20t16227225.025.5125/30/5t2连铸跨903350/10t125.031.53出坯跨35t 电磁耙16239212.37.5式吊4废钢跨 120/5t 磁盘1442421222.5吊25废钢
10、跨 220/5t 磁盘1442421222.52.7 主要工艺设备技术性能2.7.1 75t 高阻抗电炉及主要关心设备技术性能2.7.1.1 电炉主要技术性能见表 2-3电炉主要技术性能表表 2-3序号工程名称技术性能电炉型式UHP 三相沟通电炉电炉平均出钢量70t3炉壳直径5400mm4出钢方式偏心炉底出钢5电极直径550mm6电极圆直径1100mm77变压器额定容量62MVA+20%8一次侧电压35kV-50HZ9二次侧电压V 恒功率,V 恒电流10炉壁和炉盖型式水冷式11电极臂型式铜钢复合直接导电12电极自动调整型式电控调整13炉子动作方式液压缸驱动14液压介质水-乙二醇2.7.1.2
11、炉门水冷氧碳喷枪炉门水冷氧碳喷枪主要技术性能见表 2-4炉门水冷氧碳喷枪主要技术性能表 2-4序号1工程名称炉门水冷氧枪数量技术性能1 支2氧气流量4725 Nm3/h3喷咀至钢水面距离230-250mm4氧气工作压力1.0MPa5氧气阀门站PLC 掌握6冷却水的压力0.6MPa7冷却水流量80m3/h8910炉门水冷碳枪数量喷碳管直径喷碳速率1 支1 1/2”70kg/min11碳粉粒度6mm12喷碳粉作用造泡沫渣、关心热源13冷却水压力0.6MPa14冷却水流量20m3/h2.7.1.3 碳粉发送装置碳粉发送装置主要技术性能见表 2-5碳粉发送装置主要技术性能表 2-5序号1工程名称碳粉料
12、仓数量和容积技术性能225m382发送罐数量和容积22.5m33压缩空气连接收管径11/2”4碳粉粒度6mm5碳粉湿度5%6碳粉发送力量70kg/min7发送管管径DN408N 或枯燥、无油压缩空气耗量10Nm3/min9气体压力0.15MPa22.7.2 75tLF 钢包炉主要技术性能75tLF 钢包炉主要技术性能见表 2-675tLF 钢包炉主要技术性能表表 2-6序号工程名称技术性能1额定容量75t2钢包车承载力量140t3钢包车行走速度230m/min4变压器额定容量12MVA5升温速度4/min6加热包盖形式水冷管式7排烟方式侧排风管8电极直径400mm9电极圆直径800mm10电极臂形式铜钢复合11液压介质水乙二醇12液压系统工作压力12MPa2.7.3 连铸机主要参数连铸机主要技术参数见表 2-7连铸机主要技术参数表 2-7序号名称单位主要参数9序号名称单位主要参数1机型弧形圆坯坯连铸机2连铸机台数台13连铸机流数流34铸机流间距mm1850
