1 转炉炼钢车间设计方案
1. 1 工艺流程
高炉铁水用混铁车运到倒罐站后,转移到铁水罐中(鉴于铁水罐比混铁车操作方便且易于扒渣),为了优化工艺,进行一系列的铁水预处理。
由于脱硫需要氧化性条件,和脱硅、脱磷的气氛条件不一样,且采取的渣处理工艺也不一样,所以从工艺上考虑将其放到其它两个预处理工艺之前;脱硫渣送到渣场处理,经过磨碎提取其中的铁粉后,剩余脱硫渣送到厂外用于建材生产、建筑填料等工业。
脱硫后铁水必须保证硅含量低于0.15%才能实现脱磷处理,因此将脱硅处理置于脱磷之前;脱硅渣属于酸性渣且硫含量较低,可以将其送到高炉或烧结车间,进行返回利用。
脱硅达到要求后,可以进行脱磷操作;脱磷渣送到脱磷渣再生器中,此过程产生的炉渣考虑到整个流程的最优化,分别取50%返回脱磷和脱硅程序;当高磷铁水达到一定量时,将其转移到一个脱磷包中进行深脱磷,产生的磷含量>10%的炉渣可以送到化肥厂生产磷肥,剩余的高磷铁水送到其他小型的铸造厂用于铸造。
经过铁水预处理后的铁水兑到转炉进行脱碳处理,此时硅、硫、磷的含量都比较低,其产生的转炉渣可以继续返回到脱硅程序,工艺流程如图1—1。
图1—1 工艺流程图
1.2 主要冶炼钢种及产品方案
本设计主要生产普碳钢、低合金钢,也可根据市场的要求进行灵活调整。
根据毕业设计任务书中年产440万吨铸坯的要求,可确定其产品大纲。
详见于表1-1:
1.3 转炉车间组成
现代氧气转炉炼钢车间一般由以下各部分组成:铁水预处理站及铁水倒罐站;废钢堆场与配料间;主厂房(包括炉子跨、原料跨、炉外精炼跨、浇铸系统各跨间);铁合金仓库及散状原料储运设施;中间渣场;耐火材料仓库;一、二次烟气净化设施及煤气回收设施;水处理设施;分析、检测及计算机监控设施;备品备件库、机修间、生产必需的生活福利设施;水、电、气(氧、氩、氮、压缩空气)等的供应设施。
1.4 转炉车间生产能力计算
1.4.1 转炉容量及座数的确定
综合考虑当前转炉炼钢车间的生产情况,本设计采“二吹二”制,每炉钢的平均冶炼周期取40min ,平均供氧时间为16min 。
转炉作业率:取η=94.5%;炉外精炼收得率:取99%;连铸收得率:取98%,以提高转炉的利用效率,减少资金的投入。
1.4.2 计算年出钢炉数
转炉的年出钢炉数N 按下式计算:
1
36514402T N η⨯⨯= 40
5.9%936514402⨯⨯⨯= =年炉25202
式中: T 1——每炉钢的平均冶炼时间,40min/炉;
1440——一天的时间,min/d ;
350——一年的工作天数,d/a ;
η——转炉作业率,%100365
2⨯=T η(T 2 一年的工作天数) =95.9%
1.4.3 根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量
每炉钢的平均冶炼周期取40min 。
=⨯年需良坯量
年需合格钢水量良坯收得率炉外精炼回收率
炉外精炼收得率:取99%;
连铸收得率:取98%; 代入数据得:万吨年需合格钢水量51.453%99%98440=⨯=
; =年需钢水量
平均炉产钢水量年出钢炉数 代入数据得:179.95t 252024535100==
平均炉产钢水量。
1.4.4 按标准系列确定炉子的容量
故取公称容量为:190吨。
1.4.5 核算车间年产量
本设计中选定190吨转炉两座,按照二吹二生产方式。
车间年产量=190×25202×98%×99%=464.57万吨﹥440万吨,故设计选取合格。