轉爐傾動培訓講義

2021-08-01 02:29:35 字數 4685 閱讀 7186

1 轉爐出鋼時對出鋼口有什麼要求,為什麼?

出鋼口應保持一定的直徑、長度和合理的角度,以維持合適的出鋼時間。若出鋼口變形擴大,出鋼易散流、還會大流下渣,出鋼時間縮短等,這不僅會導致回磷,而且降低合金吸收率。出鋼時間太短,加入的合金未得到充分熔化,分布也不均勻,影響合金吸收率的穩定性。

出鋼時間過長,加劇鋼流二次氧化,加重脫氧負擔,而且溫降也大,同時也影響轉爐的生產率。

出鋼口要定期更換,可採用整體更換的辦法,也可採用重新做出鋼口的辦法。在生產中對出鋼口應進行嚴格的檢查維護。為延長出鋼口的使用壽命,一方面要提高出鋼口材質,另一方面在不影響質量的前提下,造黏渣減少熔渣對出鋼口的侵蝕、沖刷。

此外採用擋渣出鋼的方法,也能延長出鋼口的使用壽命。

2 為什麼要擋渣出鋼,有哪幾種擋渣方法?

轉爐冶煉到終點,渣子是高鹼度(cao/sio2=3~4)、高氧化鐵(feo=15~25%)的渣子。出完鋼後有部分渣子會流入到鋼包表面,這樣帶來的壞處:

(1)發生回磷使成品出格。鋼包加鐵合金脫氧合金化,氧化性降低使渣中p2o5還原重新回到鋼中。如35t鋼包,不擋渣鋼包渣層平均厚度為140mm,擋渣時平均為67mm。

而鋼包鋼水的平均磷含量:擋渣為0.0084%,不擋渣為0.

012%。

(2)鋼包高氧化性渣子降低了爐外精煉的冶金效果,如鋼包噴si-ca粉或喂鈣線,由於有高feo渣子,降低了鈣**率。鈣的**率是:擋渣時平均為11.

2%,不擋渣時為7.75%。

(3)出鋼時,高feo渣子被鋼流捲入鋼包內部,懸浮的渣滴與鋼水中鋁、矽、錳等元素發生化學反應,使鑄坯中夾雜物增加,渣中feo越高,下渣越多,鑄坯夾雜物就越嚴重。

(4)鋼包高feo渣子是氧的儲存器。澆注過程中鋼包表面渣子可能會凝結在鋼包內壁上,澆完後倒渣不淨,附著在包壁上的高feo渣子與下一爐鋼水相接觸,渣中氧就要釋放出來,氧化合金元素(如矽、錳),嚴重時會導致鋼水成分出格。

因此,為了發揮爐外精煉的效果,提高鑄坯的質量,控制鋼水成分的穩定性,在出鋼時必須進行擋渣操作。

擋渣的方法有:用擋渣帽法阻擋一次下渣;阻擋二次下渣採用擋渣球法、擋渣塞法、氣動擋渣器法、氣動吹渣法等。圖4-9是其中幾種方法的示意圖。

(1)擋渣帽。在出鋼口外堵以鋼板製成的錐形擋渣帽,擋住開始出鋼時的一次熔渣。

(2)擋渣球。擋渣球的密度介於鋼水與爐渣之間,臨近出鋼結束時投入爐內出鋼口附近,隨鋼水液面的降低,擋渣球下沉而堵住出鋼口,避免隨之而來的熔渣進入鋼包,見圖4-9a。

圖4-9 幾種擋渣方法示意圖

a-擋渣球;b-擋渣塞;c-氣動擋渣器;d-氣動吹渣法

l-爐渣;2-出鋼口磚;3-爐襯;4-噴嘴;5-鋼渣介面;6-擋渣錐;

7-爐體;8-鋼水;9-擋渣球;10-擋渣小車;11-操作平台;

12-平衡球;13-氣動吹渣裝置

擋渣球合理的密度在4.2~4.59/cm3。

擋渣球為球形結構,其中心用鑄鐵塊、生鐵屑壓合塊或小廢鋼坯等材料做骨架,外部包砌耐火泥料。可採用高鋁耐火混凝土或耐火磚粉為摻和料的高鋁礬土耐火混凝土或鎂質耐火泥料。擋渣球直徑應稍大於出鋼口直徑,以起到擋渣作用。

擋渣球一般在出鋼量達2/3~3/4之間投入,擋渣命中率較高。熔渣過黏,影響擋渣效果。熔渣黏度大,擋渣球可適當早點投入,以提高擋渣命中率。

(3)擋渣塞。擋渣塞能有效地阻止熔渣進入鋼流。擋渣塞的結構由塞杆和塞頭組成,其材質與擋渣球相同,其密度可與擋渣球相同或稍低。

塞杆上部是用來夾持定位的鋼棒,下部包裹耐火材料。出鋼即將結束時,按照轉爐出鋼角度,嚴格對位,用機械裝置將塞杆插入出鋼口。出鋼結束時,塞頭就封住出鋼口。

塞頭上有溝槽,爐內剩餘鋼水可通過溝槽流出,鋼渣則被擋在爐內。由於擋渣塞比擋渣球擋渣效果好,目前得到普遍應用。見圖4-9b。

(4)氣動擋渣器。出鋼將近結束時,由機械裝置從轉爐外部用擋渣器噴嘴向出鋼口內吹氣,阻止爐渣流出。此法對出鋼口形狀和位置要求嚴格,並要求噴嘴與出鋼口中心線對中。見圖4-9c。

(5)氣動吹渣法。擋住出鋼後期的渦流下渣最難,渦流一旦產生,容易出現渣鋼混出。因此,為防止出鋼後期產生渦流,或者即便有渦流產生,在渦流鋼液表面能夠擋住熔渣的方法,也是最為有效的方法,這就是氣動吹渣法。

採用高壓氣體將出鋼口上部鋼液面上的鋼渣吹開擋住,達到除渣的目的。該法能使鋼包渣層厚度達到15~55㎜,見圖4-9d。

3 轉爐的主要引數有哪些?

轉爐的主要引數有:

(1)轉爐的公稱噸位。這在前面11-1題中已有闡述。

(2)爐容比。又稱容積係數,即轉爐砌磚後的工作容積(又稱有效容積)與公稱噸位之比,可用符號v/t表示,單位是m3/t。爐容比是表明每公稱噸位鋼所需要的冶煉空間。

原料中鐵水比例多,或鐵水中si、p含量高,或者冷卻劑以鐵礦石(或氧化鐵皮)為主,爐容比應選擇大些。爐容比一般在0.85~1.

0的範圍,為減少噴濺,爐容比最好在0.90以上。

(3)高寬比。轉爐總高與爐殼外徑之比,用h總/d殼表示。高寬比過大,轉爐爐體細長,導致廠房高度及相關裝置高度增高,因而基建投資費用和裝置費用也相應增多;高寬比過小,轉爐是矮胖型,噴濺物易於從爐口噴出,熱量、金屬損失較大,同時也惡化了操作人員的勞動環境。

所以,高寬比也是衡量轉爐設計是否合理,各引數選擇是否恰當的乙個標誌。一般高寬比在1.35~1.

65的範圍內選擇。

4 轉爐為什麼採用水冷爐口,怎樣維護爐帽?

吹煉過程中,高溫爐氣以一定速度衝出爐口,同時還帶出噴濺物粘附於爐口,很難清理;在加廢鋼、兌鐵水時,爐口還要受到衝撞和高溫沖刷;因此爐口部位的耐火襯磚極易損壞,發生爐口變形,與爐襯磚壽命不能同步,又不便維護修理。所以在爐口裝有水冷構件,以減緩爐el損壞變形,使其能與爐襯磚壽命同步。

爐帽上設有出鋼口,它經常受高溫爐氣和噴濺物的直接熱作用。為了保護爐帽減小變形,在爐帽外殼鋼板上焊有環形傘狀擋渣板,可以避免噴濺物直接粘附在爐帽外殼鋼板上,同時對爐體和託圈也起到了保護作用。還可用環形冷卻水管冷卻爐帽。

5 轉爐爐體由哪幾部分組成,爐底的結構有哪兩種形式?各有什麼特點,爐殼採用什麼材料製作?

轉爐爐體是由爐帽、爐身、爐底3部分組成。其中爐底結構有兩種型別,即固定式死爐底和可拆卸式活爐底。固定式爐底的轉爐,其爐殼是乙個整體,修砌爐襯時,從爐口進入爐內工作,稱為上修法。

可拆卸爐底的轉爐,爐帽與爐身的外殼是乙個整體,爐底與爐身用螺栓固定;修爐時首先拆下爐底,爐身內襯與爐底分別進行拆、砌,然後將修砌好的爐底運來安裝;修爐時是從爐身下部進入爐內,因此也稱下修法。

吹煉過程中,轉爐爐殼始終處在高溫下工作,製作爐殼的鋼板不僅要承受耐火材料、金屬液、熔渣液的全部重量;傾動時要承受扭轉力矩的作用,還要適應高溫頻繁作業的特點。為此要求爐殼在高溫下不變形,在熱應力作用下不破裂,具有足夠的強度和剛度。採用優質低合金鋼容器鋼板製作。

爐殼鋼板厚度可根據轉爐的公稱噸位,並參考已投產相應轉爐的資料及國家鋼板標準選用。

6 轉爐的託圈與耳軸的作用是什麼,其結構是怎樣的,各用什麼材料製作?

託圈與耳軸是支撐轉爐爐體和傳遞傾動力矩的構件。託圈斷面為矩形箱體結構,在中間焊有垂直筋板以增加其剛度,託圈內通水冷卻,可降低熱應力。其材質可用優質q345鋼板焊接成型,或用鑄鋼成型。

為了製造加工、運輸的方便,大型轉爐的託圈可分段製造後再組裝成一體。圖11-4是剖分成4段加工的託圈示意圖。

另外還有一種託圈是半圓形開口式結構,稱為馬蹄形託圈,如圖11-5所示。這種託圈,轉爐爐體可以整體移出,易地拆爐修砌,能實現一吹一的吹煉模式。

圖11-5  馬蹄形託圈

1—傾動用機械;2一軸承;3一支撐伸出軸;

4一托圈;5一轉爐爐體

耳軸必須具有足夠的強度和剛度,可用40cr合金鋼鍛造加工製造。耳軸受熱會產生軸向伸長和翹起變形,因此為適應耳軸伸長的位移,有一側耳軸的軸承選用軸向游動的,其軸承支座為鉸鏈連線結構;通常將驅動側耳軸的軸承選用軸向固定的,而另一側耳軸的軸承選用軸向游動的。耳軸也可通水冷卻。

7 轉爐託圈與爐身的連線固定裝置有哪些種,其結構是怎樣的?

託圈與爐身連線固定裝置的形式有三點球面支撐裝置、懸掛式裝置、夾持器連線裝置、薄片鋼帶連線裝置等。新建大型轉爐多採用三點球面支撐裝置。

(1)三點球面支撐裝置。三個支撐點的位置是:乙個在出鋼口對側託圈的中心線上,其餘兩個與其呈120°角位置;每乙個支撐點都由焊接在託圈上的水平銷軸座、水平銷、活節螺栓、兩組凹凸球面墊圈以及固緊螺母組成,如圖11-6所示。

圖11-6  託圈與爐身三點球面支撐裝置

l一活節螺栓;2一上球面墊圈組;3一爐體

連線支撐法蘭;4一下球面墊圈組;5一水平

銷軸;6一托圈;7一爐殼

(2)懸掛支撐盤的連線裝置結構如圖11-7所示。它是三點支撐連線,位於兩個耳軸部位支撐點是基本承重支點;在出鋼口對側託圈底面與爐殼相連線的支點8,是乙個傾動支撐點,傳遞傾動載荷稱為傾動支座。與傾動支座對稱的位置上有導向定位裝置7。

圖11-7  託圈與爐身懸掛式連線裝置示意圖

l一爐殼;2一星形筋條;3一托圈;4一耳軸;5一支撐盤;6一托環:7一導向裝置;8—傾動支撐裝置

在耳軸部位的爐殼上焊有星形筋條2,其中心有托環6,支撐盤5裝在託環內,它們不同心,有約l0mm的間隙,不管轉爐傾動在任一位置,支撐盤與託環頂麵線接觸支撐,始終沿託環內滾動。其特點是傾動平穩,無衝擊,爐殼膨脹不受約束。

(3)夾持器連線裝置結構如圖11-8所示。在託圈的上、下裝有卡板,每個卡板就是乙個支撐點。其數目有4、6、8、10不等,在託圈上的分布也不同。

(4)薄片鋼帶連線裝置結構如圖11-9所示。在兩側耳軸的下面各裝有5組薄鋼帶,每組鋼帶均由多層薄鋼片組成,鋼帶的下端固定在爐殼上,其上端固定在託圈的底面。在耳軸處託圈上部裝有乙個絞結連桿結構,它是輔助支撐裝置。

當爐體直立時,10組多層薄鋼帶像個「託籠」一樣,支撐爐體全部重量;爐體傾動時,由離耳軸軸線最遠的鋼帶傳遞扭矩;爐體倒置時,爐體的重量由鋼帶壓縮變形與託圈的輔助支撐裝置來平衡。

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目錄第一章汽輪機本體結構 2 一 汽缸 2 二 噴嘴組和隔板 6 三 汽封 8 四 轉子 11 五 軸承 14 第二章調速控制保安系統 14 一 起動裝置 15 二 安全裝置 速關閥 15 三 保安裝置 16 四 電磁閥 18 五 錯油門與油動機 19 第三章輔助裝置 22 一 衝擊式盤車裝置 22...

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