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1、第三部分 精炼工艺第三部分 精炼工艺1. 主要装备技术水平LF炉采用固定罐盖钢包移动式布置；采用机械化加铁合金及渣料，进一步降低劳动强度；采用水冷炉盖增长炉盖寿命；采用可移动式密闭罩除尘，满足现代化炼钢厂对环保的严格要求。VD炉采取双工位，罐盖行走，高架式布置；采用卧式高架真空泵，布置在上料跨内；防溅盖使用耐火材料砌筑而成，提高使用寿命；真空罐盖上设有人工观察窗，便于就地操作时了解炉内情况。2. LF精炼工艺2.1. 工艺技术方案2.1.1. 产品品种和规模生产品种主要是优质合金结构钢、轴承钢、齿轮钢、弹簧钢等，1台50吨LF精炼炉，精炼能力403200吨。2.1.2. 工艺流程钢包车从电炉出
2、钢线开出吊包工位测温、取样接吹氩管路LF炉处理工位加渣料、合金化加热升温钢包车开至吊包工位喂丝、断开吹氩管上VD炉2.1.3. 工艺布置LF炉布置在精炼跨，其中LF炉的变压器、主控室、液压站布置在上料跨，利用厂房面积117m2。2.1.4. 主要原材料及辅助材料供应 钢水由新建一座50t电炉供应。 铁合金LF精炼炉用铁合金主要有高碳铬铁、高碳锰铁、硅铁、铌铁、钒铁、钼铁、钨铁等，年需要量约为0.1万吨（钢种平均合金含量按5%，LF炉调整10%），全部外购，合格料进厂，经过烘烤后使用，其化学成分应符合国家标准和行业标准（内控标准）。 辅助材料LF炉用辅料主要有白灰、精炼渣、萤石等，年需要量为0.
3、25万吨，全部外购，合格料进厂，其化学成分应符合国家标准和行业标准（内控标准）。2.1.5. 精炼炉生产能力计算2.1.5.1. 精炼炉作业时间分析见下表精炼炉作业时间分析序号项目工序时间（min）升高温度（升温速度：4/min）备注1钢包吊入吊包工位，接吹氧管22钢包开至加热工位1包括定位3包盖下降14测温、调氩气及加料2脱S5电极下降、通电加热806取样17电极下降、通电加热6248加合金料29加热升温至目标值208010喂丝2终脱S、O11测温、取样212包盖升起113钢包车开出到吊包工位2累计50104从上表看出，精炼炉精炼周期50分钟。2.1.5.2. 精炼炉年有效作业时间项目时间备
4、注年检10天每月检修17天周检8小时，月检12小时设备故障10天设备故障率0.3%工序间配合影响39天连铸压钢8天，待钢20天，天车座包延误1天，换电极、调整电极影响5天，连铸、模铸事故影响5天不可预见因素影响9天2.1.5.3. 精炼炉年生产能力计算精炼炉年产量Q1440GNT14405028050403200（t）经计算，可满足年产20万吨特钢铸坯的钢水需要。式中：G精炼炉平均出钢量，t；N精炼炉年有效作业时间，天；T精炼炉平均冶炼周期，min；1440昼夜分钟数，min。2.2. 主要工艺及设备选型2.2.1. 生产工艺流程需要经过LF炉精炼的钢水，接通钢包底部吹氩管道，将钢包车开入LF
5、炉精炼工位。降下钢包炉炉盖，加入造渣剂，然后降下电极加热精炼，期间进行化渣、升温、造白渣等处理。然后进行测温取样，样回后根据试样微调合金成分。当钢水温度和成分（含渣样）满足要求后，再进行弱吹氩和喂丝，然后用100/30t天车将钢包吊运到VD炉进行脱气处理。2.2.2. 炉外精炼工艺及装备本设计采用钢包盖，电极以及它们的升降装置不旋转的钢包炉，电炉出钢后，由100/30t吊车将钢包吊至LF炉精炼工位，由钢包车运至处理工位。主要工艺装备有LF钢包炉本体装置（包括以下几项：变压器，短网，电极升降装置，炉盖及炉盖升降装置，高低压配电柜，计算机监控装置）、钢包车、钢包、喂丝机、加料系统、底吹氩系统。2.
6、2.3. LF精炼炉原材料供应系统汽车上料天车料仓11电振料仓22电振料仓33电振料仓44电振LF炉汇总称量斗C1皮带运料2.2.3.1. 工艺流程LF精炼炉设置独立的高位料仓加料系统。加料系统的所有设备均由LF炉主控室远程控制。2.2.3.2. 供应设施配置电炉料仓序号1234储存物料名称石灰石灰萤石备用料仓几何容积m34444物料堆比重t/ m3111.2料仓个数111储存容量t444.8吨钢消耗Kg/t钢10101每小时耗量t0.50.50.05储存时间h8896LF炉所用的散状料主要有造渣料和铁合金。设置4个4m3高位料仓，1个1m3称量斗，1套输料皮带。造渣料从天车提升至14.2m的
7、高位料仓。LF炉加料操作流程为：先打开LF炉盖上的加料孔盖，然后依次启动运输皮带机、称量斗和高位料仓下的振动给料机进行给料，给料达给定值时振动给料器自动停止。待所有称量斗和高位料仓上的给料机均停机后按反向顺序停止上述给料设备，中止给料操作。2.2.4. 检验工艺及装备需要1台在线定氧仪，1台在线定氢仪，1台红外碳硫分析仪，1台光谱分析仪及相关配套设备。（车间共用）2.2.5. 精炼炉三电系统精炼炉控制系统设计采用三电（电控、仪控、计算机）一体化的设计原则，即借助于现场的一次检测元件，实现生产过程的数据实时采集，并将实时采集的信息送入计算机系统，通过计算机实现生产设备的顺序控制、回路控制、数学模
8、型计算以及各种判断、跟踪、现场参数的显示、报警和生产全过程的监视。设计考虑精炼炉在生产过程中采用一级计算机控制系统加操作站配置。留有建二级计算机的通讯接口。基础自动化级采用PLC，精炼炉操作室设置现场终端（操作站MMI实现现场操作，生产流程及数据显示，以及事故报警。电气主要控制内容：精炼炉炉体和炉盖的电气控制、电极调节控制系统、加料系统电气控制、钢包炉的除尘系统电气控制、冷却水电气控制系统、液压及润滑系统的控制等。2.2.6. 主要设备技术性能LF炉具有升温、脱硫、脱氧、去夹杂以及合金微调等功能，其主要技术性能指标见下表：50吨LF炉主要设备技术性能序号名称单位数量备注1钢包炉座数座12钢包炉
9、公称容量t503最大钢水处理量t554钢包车行走速度m/min3205单炉精炼时间min506电极直径mm350高功率石墨电极7电极数量根38电极分布圆直径mm6009电极升降速度m/min6/9自动/手动10电极升降行程mm230011变压器额定容量KVA900012变压器一次电压kV3513变压器二次电压V2452001556级无励磁电动调压14二次额定电流A2598015炉盖升降行程mm600有效行程350mm16炉盖升降速度m/min317钢液升温速度/min418冷却水进口压力MPa0.719冷却水进口温度3520冷却水出口温度5021冷却水流量m3/h20022氩气工作压力MPa0
10、.21.223供氩流量NL/min3050024喂丝机台2双线型25喂丝机丝线规格mm81626喂丝速度m/s0.662.3. 主要原辅材料LF炉用原辅材料序 号项 目单位消耗量1电炉钢水kg/t10102白灰kg/t103萤石kg/t14电石kg/t1硅钙kg/t15电极kg/t0.56硅铁kg/t0.57铝粒kg/t0.158耐火材料kg/t0.033. VD炉精炼工艺3.1. VD工艺技术方案3.1.1. 产品品种和规模管坯钢、齿轮钢、弹簧钢、轴承钢等，一台50吨VD炉，精炼能力454400吨。底吹氩连铸或模铸吊包至VD工位测温、取样粗真空高真空破空处理喂丝、弱吹氩测温、取样停止吹氩3.
11、1.2. 工艺流程3.1.3. 工艺布置VD炉布置在精炼跨，其中 VD炉的主控室，真空泵系统布置在上料跨，利用厂房面积108m2。3.1.4. 主要原材料及辅助材料供应 钢水由新建一座50tLF炉供应。3.1.5. 精炼炉生产能力计算3.1.5.1. 精炼炉作业时间分析见下表精炼炉作业时间分析序号工序准备工序时间minVD精炼时间min1钢包从LF工位吊至VD工位22连接氩气管及氩气设定0.53测温取样14罐盖开至处理工位及罐盖下降到位25减压至67Pa66在67Pa下真空脱气处理15207关闭主截止阀，破真空28提升罐盖，罐盖车开走29测温取样110加合金微调211喂丝312断开吹氩管0.5
12、13投加保温剂114吊出钢包（不含吊运）2合计40453.1.5.2. VD炉年有效作业时间项目时间备注年检10天每月检修17天周检8小时，月检12小时设备故障10天设备故障率0.03%工序间配合影响34天连铸压钢8天，待钢20天，钢包入罐、出钢等天车延误1天，连铸模铸故障影响5天不可预见因素影响10天3.1.5.3. VD炉年生产能力计算VD炉年产量Q1440GNT14405028445454400（t）式中：GVD炉平均出钢量，t；NVD炉年有效作业时间，天；TVD炉平均冶炼周期，min；1440昼夜分钟数，min。通过以上计算，该设备可以满足钢管坯部产能要求。3.2. 主要工艺及设备选型3.2.1. 生产工艺流程需要经过VD炉精炼的钢水，钢水温度、渣层厚度及成分要符合入VD炉的要求。用100/30t吊车将钢水包吊到VD炉工位，接通钢包底部吹氩管道后，将钢包放入真空罐内，测温取样，启动真空罐盖车就位后，降下防溅盖和真空炉盖，开启真空泵，待真空度达到67Pa，保证高真空处理达到1520min，进行真空脱气。脱
