鋼包車自動吹氬裝置

Ⅰ 馬鋼ＣＳＰ生產線資料

馬鋼ＣＳＰ生產線要求ＬＦ爐處理鋼水時間短、轉爐初煉鋼水硫高等特點
ＬＦ爐主要設備及參數
主要設備
雙工位、雙鋼包車、雙爐蓋、旋轉電極、電極加熱裝置、喂線機、測溫取樣、底吹氬、合金上料等系統。
設備參數
表1ＬＦ爐主要設備技術參數
項目 單位 技術參數
布置形式 雙鋼包車、電極旋轉式、雙加熱雙工位
變壓器額定容量 ＭＶＡ 21
公稱容量 ｔ 120
最小處理鋼水量 ｔ 110
最大處理鋼水量 ｔ 130
電極直徑 ｍｍ 450
電極分布圓直徑 ｍｍ 750
電極升降速度(自動) ｍ/ｍｉｎ 上升/下降4.8/3.6
電極升降速度(手動) ｍ/ｍｉｎ上升 /下降6.0/4.8
爐蓋提升行程 ｍｍ 500
爐蓋提升速度ｍｍ/ｓ ｍｍ/s 50
電極旋轉角度 ° 110
鋼包透氣磚數量 個 2
目前ＬＦ爐冶煉鋼種及其對[Ｓ]的要求
冶煉鋼種
馬鋼120ｔＬＦ爐主要為ＣＳＰ生產線提供優質鋼水。目前主要生產鋼種為ＳＰＨＣ、Ｑ215Ａ、ＳＰＡ-Ｈ、Ｑ345Ｄ、ＳＳ400等。 鋼種對硫的要求ＳＰＨＣ、Ｑ215Ａ、ＳＰＡ-Ｈ、Ｑ345Ｄ、ＳＳ400鋼種要求[Ｓ]≤0.012%。 ＬＦ爐工藝流程
鋼包進加熱位→接吹氬管吹氬→加入渣料造渣→加熱→調整吹氬強度→調整鋼水成分→調整鋼水溫度→喂線→凈攪8ｍｉｎ→出站
ＬＦ爐造渣工藝簡述
轉爐出鋼擋渣方式為:出鋼前期加擋渣帽、後期加擋渣棒。可控制鋼包渣厚≤100ｍｍ,擋渣效果較好。
出鋼過程加入脫氧劑、ＣＳＰ專用復合渣、石灰對氧化性爐渣進行改質。ＬＦ爐造渣期,加入精煉預熔渣、鋁粒、石灰進行造白渣操作。
目前,馬鋼120ｔＬＦ爐造渣工藝已經比較成熟,爐渣成分比較穩定,爐渣化學成分見表2。
表2ＬＦ爐終渣主要化學成分
化學成分 ＣａＯ ＳｉＯ2 ＭｎＯ Ａｌ2Ｏ3 ＦｅＯ ＦｅＯ
含量 % 52～59 3～5 0.2～0.5 31～35 2.5～5.2 0.5～1.4

Ⅱ 電纜卷盤的原理、性能、應用

a. 工作原理：
彈力式電纜捲筒的工作原理與鋼捲尺相似，利用蝸卷彈簧為動力來收卷電纜。當電纜被拉出時，收緊蝸卷彈簧而儲能，當外力撤消時，彈簧釋能，捲筒將自動收卷電纜。
b. 性能及特點：
安裝簡單，同步性能好，電纜張力小，但彈簧易疲勞，使用壽命短。
c. 適用范圍：
適用電纜：截面積35mm以下的動力電纜和24芯以下的信號電纜；
卷繞長度：不超過30m；
適用設備：如電磁吸盤、抓鬥、電動台車等等。 a. 工作原理：
重錘式電纜卷盤是利用重錘被提升而儲能的原理，自動卷取電纜的機械裝置。當拉出電纜時，帶動電纜卷盤旋轉，從而帶動與電纜捲筒同軸相聯的鋼絲繩捲筒轉動，提升重錘而儲存勢能。當捲筒需卷取電纜時，重錘下降釋放勢能，在鋼絲繩張力作用下，帶動與鋼絲繩卷盤同軸相聯的電纜卷盤轉動，同步卷取電纜。
b. 性能及特點：
結構簡單，性能穩定可靠，安裝維護方便。
c. 適用范圍：
適用電纜：截面積25~50 mm電纜。
卷繞長度：小於50m。
適用設備：特別適用於惡劣工況，如各種鋼包車、鐵水車、渣盤車等冶金車輛和礦山車輛。 a. 工作原理：
永磁耦合器為差速調整機構，向電纜卷盤輸出恆定轉矩。超出額定轉矩時，耦合器打滑。當設備駛向地面電纜錨位時，動力經永磁耦合器驅動卷盤收卷電纜，耦合器向卷盤輸出的轉矩大小可調，從而保證收纜的線速度與大車運行速度同步。
當設備駛離地面電纜錨位時，由於卷盤上的單向離合鏈輪，動力不能傳給電纜卷盤，大車運行時拖拽電纜，使卷盤產生大於系統阻力（放纜磁滯器）的轉矩，同步釋放出電纜。
根據實際工況，可選擇選擇移動設備傳動系統中的行走輪軸（JQC系列）或電動機（JQD系列）為動力輸出。
b. 性能及特點：
永磁技術用於捲筒傳動系統的末級，轉速低，無發熱現象；電纜張力大小可調，保護電纜，但不宜採用軸向單排，以免出現燥音過大的現象。
c．適用范圍
JQC-I：
適用電纜：截面積25 mm2及以下動力電纜及多芯信號電纜；
卷繞長度：當行程超過100m時，為了保證電纜排列效果，應加裝同步排纜器。
適用設備：各種電動平車，台車、過跨車等各種電動車輛，
JQC-II：
適用電纜：截面積10~35 mm動力電纜；
卷繞長度：小於300米；
適用設備：小噸位的各種門式起重機、水電站壩頂門機等。
JQD：
適用電纜：多芯控制信號電纜（需配有鋼芯）；
卷繞長度：垂直方向小於100米；
適用設備：特別適用於水電站壩頂門機的主副起升、液壓抓梁和清污機抓鬥等。
電氣要求：收纜時電機工作，放纜時電機停電。 a. 工作原理
從力矩電機的機械特性曲線可以看出，力矩電機為變轉矩輸出。在低轉速時輸出大轉矩；高轉速時輸出小轉矩，此特性非常合電纜捲筒的機械性能要求。
設備駛向地面電纜錨位時，力矩電機通電工作，經減速機放大轉矩後帶動卷盤旋轉收卷電纜。隨著卷繞直徑的增大,
力矩電機自動降低轉速，並增大輸出轉矩，從而保證收纜的線速度與大車運行速度同步，並保持收纜張力恆定。
設備駛離地面電纜錨位時，力矩電機的電動勢方向不變，大車運行時拖拽電纜，使產生大於電機正向轉矩的反向轉矩，同步釋放出電纜。
b.控制方式及特點
力轉電機具有長期堵轉的特性，與大車控制系統相對獨立，只需從設備總電源開關（或總接觸器）引出電源即可。電氣控制簡單、可靠。
大車上電後，捲筒電機通電，卷盤工作，無論大車正轉、反轉還是停車，力矩電機始終通電且相序不變；大車斷電後，電機斷電，卷盤制動。
c、適用范圍
適用電纜：截面積從10~185mm電纜；
卷繞長度：800米以下；
適用設備：門式、橋式、門座式起重機、堵取料機、壩頂門機、集裝箱岸橋、場橋、裝卸船機、冶金機械、水工機械和礦山機械等大型軌行設備。 a.工作原理
由三相非同步電動機和磁滯聯軸器組成電纜卷盤的動力調速系統。設備駛向電纜錨位時，電動機通電工作，通過減速機放大力矩後驅動卷盤旋轉收卷電纜。此過程中由磁滯驅動器進行差速調整，保證收纜過程與大車運行同步；設備駛離電纜錨位時，電動機通電且相序不變，大車運行時拖拽電纜，使卷盤產生大於磁滯驅動器的磁扭矩，同步釋放出電纜。
b.控制方式及特點
磁滯式電纜卷盤為恆轉矩輸出，電機必須與主機行走機構同步起動，而主機停止時可根據大車滑行情況，選擇對卷盤電機延時斷電。如果使用多台磁滯驅動器時必須保證電動機轉向一致，並符合訂貨要求。即：大車行走，卷盤電機通電，無論正車還是反車，卷盤電機相序不變；大車停，卷盤電機延時斷電。
c、適用范圍
適用電纜：截面積從10~240mm電纜；
卷繞長度：1000米以下；
適用設備：門式、橋式、門座式起重機、堵取料機、壩頂門機、集裝箱岸橋、場橋、裝卸船機、冶金機械、水工機械和礦山機械等大型軌行設備。 a.工作原理
BP系列變頻控制電機式電纜卷盤是目前國際上最先進的移動傳輸的解決方案，可滿足任何復雜工況的需求。根據公式F=T/R可看出（其中F為電纜張力，T為捲筒收卷轉矩，R為捲筒的收卷
半徑），如果能根據卷徑變化調整卷盤收卷轉矩，即可實現電纜張力恆定。
BP系列電纜卷盤的變頻器在閉環矢量（有速度感測器矢量控制）下，選擇開環轉矩控制模式，並通過厚度積分計算電纜卷盤的實際卷徑，准確控制電機的輸出轉矩，從而保證電纜在卷盤上卷繞時，根據卷繞半徑變化而自動進行轉矩調整（線性變化），保證電纜張力恆定，最大程度上保護電纜。
b. 性能特點
1、高集成、高智能化，響應速度快，與設備同步性能精確、靈敏。
2、無論在收纜、放纜，無論設備運行在軌道的任何位置，作用在電纜上的張力始終恆定，並且可通過變頻器參數輸入及控制櫃面版旋鈕操作，任意進行調整，最大限度地保護電纜，有效降低用戶的使用維護成本。
3、突破了磁滯式、力矩電機式等傳統電纜卷盤設計上的瓶頸，不受電纜規格、卷繞長度、設備速度及安裝高度等超常規格的限制，任何復雜工況的電纜卷盤均由一台功率不同的變頻電動機驅動。
4、適應性強，可在高負載下全日制下連續工作，性能穩定；
5、卷盤與設備為運行連動保護，有效防止電纜被拉斷等意外發生。
c.控制方式
BP系列電纜卷盤與設備的控制系統相對獨立，控制櫃可根據現場實際安裝在任何位置（室內或室外），只需從設備總電源開關或總交流接觸器輸出端引出電源接於控制箱空開即可。
d.適用范圍
可滿足任何復雜的移動供電要求，適用於門式、橋式、門座式起重機、堆取料機、壩頂門機、集裝箱岸橋、場橋、裝卸船機、冶金機械、水工機械和礦山機械等大型軌行設備的移動供電和數據傳輸。
7、 手動卷盤（SD系列）
常用於移動設備檢修時，臨時供電。
8、 軟管卷盤 （RG系列）
卷取金屬軟管、高壓膠管等，可實現水、汽、油等介質的傳輸，只是由旋轉接頭替代集電滑環，常用於煉鋼車間的的鋼包底吹氬氣、堆取料機的噴水降塵等。

Ⅲ 求碳化硅.硅鐵粉...等在lf精煉爐中的作用

隨著現代科學技術的發展和工農業對鋼材質量要求的提高,鋼廠普遍採用了爐外精煉工藝流程,它已成為現代煉鋼工藝中不可缺少的重要環節。由於這種技術可以提高煉鋼設備的生產能力,改善鋼材質量,降低能耗,減少耐材、能源和鐵合金消耗,因此,爐外精煉技術已成為當今世界鋼鐵冶金發展的方向。對於爐外精煉技術存在的問題及發展方向有必要進行探討。
1 國內外爐外精煉技術的發展歷程和現狀
隨著煉鋼技術的不斷進步,爐外精煉在現代鋼鐵生產中已經佔有重要地位,傳統的生產流程(高爐→煉鋼爐(電爐或轉爐)→鑄錠),已逐步被新的流程(高爐→鐵水預處理→煉鋼爐→爐外精煉→連鑄)所代替。已成為國內外大型鋼鐵企業生產的主要工藝流程,尤其在特殊鋼領域,精煉和連鑄技術發展得日趨成熟。精煉工序在整個流程中起到至關重要的作用,一方面通過這道工序可以提高鋼的純凈度、去除有害夾雜、進行微合金化和夾雜物變性處理;另一方面,精煉又是一個緩沖環節,有利於連鑄生產均衡地進行。
日本在20世紀70年代為了降低煉鋼成本,提高鋼的純凈度和質量,率先將爐外精煉技術應用於特殊鋼生產中,隨後西歐的鋼鐵企業也加入到推廣和使用這項技術的行列中。據資料報道,日本早在1985年精煉率達到65.9%,1989年上升到73.4%,特殊鋼的精煉率達到94%,新建電爐短流程鋼廠100%採用爐外精煉技術。80年代連鑄技術發展迅速,原有的煉鋼爐難以滿足連鑄的技術要求,更加促進了爐外精煉技術的發展,到1990年為止世界各主要工業國家擁有1000多台(套)爐外精煉設備。
我國早在20世紀50年代末,60年代中期就在煉鋼生產中採用高鹼度合成渣在出鋼過程中脫硫冶煉軸承鋼、鋼包靜態脫氣等初步精煉技術,但沒有精煉的裝備。60年代中期至70年代有些特鋼企業(大冶、武鋼等)引進一批真空精煉設備。80年代我國自行研製開發的精煉設備逐漸投入使用(如LF爐、噴粉、攪拌設備),黑龍江省冶金研究所等單位聯合研製開發了喂線機、包芯線機和合金芯線,完善了爐外精煉技術的輔助技術。現在這項技術已經非常成熟,以爐外精煉技術為核心的「三位一體」短流程工藝廣泛應用於國內各鋼鐵企業,取得了很好的效果。初煉(電爐或轉爐)→精煉→連鑄,成了現代化典型的工藝短流程。
2 爐外精煉技術的特點與功能
爐外精煉是指在鋼包中進行冶煉的過程,是將真空處理、吹氬攪拌、加熱控溫、喂線噴粉、微合金化等技術以不同形式組合起來,出鋼前盡量除去氧化渣,在鋼包內重新造還原渣,保持包內還原性氣氛。爐外精煉的目的是降低鋼中的C、P、S、O、H、N、等元素在鋼中的含量,以免產生偏析、白點、大顆粒夾雜物,降低鋼的抗拉強度、韌性、疲勞強度、抗裂性等性能。這些工作只有在精煉爐上進行,其特點與功能如下:
1)可以改變冶金反應條件。煉鋼中脫氧、脫碳、脫氣的反應產物為氣體,精煉可以在真空條件下進行,有利於反應的正向進行,通常工作壓力≥50Pa,適於對鋼液脫氣。
2)可以加快熔池的傳質速度。液相傳質速度決定冶金反應速度的快慢,精煉過程採用多種攪拌形式(氣體攪拌、電磁攪拌、機械攪拌)使系統內的熔體產生流動,加速熔體內傳熱、傳質的過程,達到混合均勻的目的。
3)可以增大渣鋼反應的面積。各種精煉設備均有攪拌裝置,攪拌過程中可以使鋼渣乳化,合金、鋼渣隨氣泡上浮過程中發生熔化、熔解、聚合反應,通常1噸鋼液的渣鋼反應面積為0.8～1.3mm2,當渣量為原來的6%時,鋼渣乳化後形成半徑為0.3mm的渣滴,反應界面會增大1000倍。微合金化、變性處理就是利用這個原理提高精煉效果。
4)可以在電爐(轉爐)和連鑄之間起到緩沖作用,精煉爐具有靈活性,使作業時間、溫度控制較為協調,與連鑄形成更加通暢的生產流程。
3 爐外精煉技術在生產中的應用目前得到公認並被廣泛應用的爐外精煉方法有:LF法、RH法、VOD法。
3.1 LF法(鋼包精煉爐法)
它是1971年由日本大同鋼公司發明的,用電弧加熱,包底吹氬攪拌。
3.1.1 工藝優點
1)電弧加熱熱效率高,升溫幅度大,控溫准確度可達±5℃;
2)具備攪拌和合金化的功能,吹氬攪拌易於實現窄范圍合金成份控制,提高產品的穩定性;
3)設備投資少,精煉成本低,適合生產超低硫鋼、超低氧鋼。
3.1.2 LF法的生產工藝要點
1)加熱與控溫LF採用電弧加熱,熱效率高,鋼水平均升溫1℃耗電0.5～0.8kW·h,LF升溫速度決定於供電比功率(kVA/t),而供電的比功率又決定於鋼包耐火材料的熔損指數。因採用埋弧泡沫渣技術,可減少電弧的熱輻射損失,提高熱效率10%～15%,終點溫度的精確度≤±5℃。
2)採用白渣精煉工藝。下渣量控制在≤5kg/t,一般採用Al2O3-CaO-SiO2系爐渣,包渣鹼度R≥3,以避免爐渣再氧化。吹氬攪拌時避免鋼液裸露。
3)合金微調與窄成份范圍控制。據試驗報道,使用合金芯線技術可提高金屬回收率,齒輪鋼中鈦的回收率平均達到87.9%,硼的回收率達64.3%,鋼包喂碳線回收率高達90%,ZG30CrMnMoRE喂稀土線稀土回收率達到68%,高的回收率可實現窄成份控制。
3.1.3 LF法在生產實踐中的應用
2000年6月,鞍鋼第一煉鋼廠新建的連鑄車間正式投產,精煉設備由兩座LF鋼包精煉爐,年處理鋼水200萬t;一座VD鋼水真空處理裝置,年處理鋼水80萬t組成。LF爐最大升溫速度為4℃,LF爐平均處理周期≤28min;處理效果:平均[H]≤0.0002%;最低[H]≤0.0001%。
我國現有家重軌生產廠(攀鋼、包鋼、鞍鋼和武鋼)生產典型的工藝路線如下:LD→LF→VD→WF→CC,鋼包吊到LF處理線的鋼包車上後,由人工接通鋼包底吹氬的快速接頭,根據要求的鋼水成分及溫度確定物料的投入量(含喂絲)重軌鋼含碳量較高,因而增碳顯得很重要,轉爐出鋼時鋼水含碳量控制為0.2%～0.3%(wt),爐後增碳至0.60%～0.65%(wt),在LF爐處理時再增0.10%～0.15%(wt)個碳至標准成份的中上限,經VD處理後即可達到鋼種成分要求。
3.2 RH法(真空循環脫氣法)這種方法是1958年西德發明的,其基本原理是利用氣泡將鋼水不斷的提升到真空室內進行脫氣、脫碳,然後迴流到鋼包中。
3.2.1 RH法的優點
1)反應速度快。真空脫氣周期短,一般10分鍾可以完成脫氣操作,5分種能完成合金化及溫度均勻化,可與轉爐配合使用。
2)反應效率高。鋼水直接在真空室內反應,鋼中可達到[H]≤1.0×10-6,[N]≤25×10-6,[C]≤10×10-6,的超純凈鋼。
3)可進行吹氧脫碳和二次燃燒熱補償,減少精煉過程的溫降。
3.2.2 RH法工藝參數
1)RH循環量。循環量是指單位時間內通過上升管或下降管的鋼水量,單位是t/min。有關資料給出的計算公式為: Q=0.002×Du1.5·G0.33,式中:Q———循環流量,t/min;Du———上升管直徑,cm;G———上升管內氬氣流量,L/min。
2)循環因數。他是指在RH處理過程中通過真空室的鋼水與處理量之比,其公式為:μ=w·t/v式中:μ———循環因數,次;w———循環量,t/min;t———循環時間,min;v———鋼包容量,t。
3)供氧強度與含碳量的關系。向RH內吹氧可以提高脫碳速度,即RH-OB法。當[C]/[O]>0.66時鋼包內氧的傳質速度決定脫碳速度,其計算公式為:
QO2=27.3×Q·[C]式中:QO2———氧氣強度,Nm3/min;Q———鋼水循環量,t/min;[C]———含碳量,Nm3/t。
3.2.3 RH法在生產實踐中的應用
日本的山陽鋼廠將LF與RH配合生產軸承鋼形成EF-LF-RH-CC軸承鋼生產線,鋼中總氧量達到5.8×10-6。LF-RH法首先利用LF爐將鋼水升溫,利用LF攪拌和渣精煉功能進行還原精煉,是鋼水脫硫和預脫氧,然後將鋼水送入RH中進行脫氫和二次脫氧。經過這樣處理大大的提高了鋼水的清潔度,同時鋼水的溫度達到連鑄需要的溫度。
寶鋼爐外精煉設備有RH-OB、鋼包噴粉裝置、CAS精煉裝置,RH-OB的冶煉效果較理想,脫氫率為50%～70%,脫氮率為20%～40%,一般情況下,經RH-OB處理後[H]≤2.5×10-6,[C]≤30×10-6,去除鋼中非金屬夾雜物一般能達到70%,鋼中總氧量≤25×10-6,而且在RH中合金處理可以提高合金的收得率和控制的精確度,[C]、[Si]、[Mn]的控制精度能達到±0.01%,鋁的精確度可達到1.5×10-3,取得了較好的爐外精煉效果。
3.3 VOD法(真空罐內鋼包吹氧除氣法)
3.3.1 VOD的特點VOD法是1965年西德首先開發應用的,它是將鋼包放入真空罐內從頂部的氧槍向鋼包內吹氧脫碳,同時從鋼包底部向上吹氬攪拌。此方法適合生產超低碳不銹鋼,達到保鉻去碳的目的,可與轉爐配合使用。他的優點是實現了低碳不銹鋼冶煉的必要的熱力學和動力學的條件-高溫、真空、攪拌。
3.3.2 VOD法在生產實踐中的應用
20世紀90年代初,上海大隆鑄鍛廠從德國萊寶(leybold)公司進口1台15tVODC的關鍵設備和技術軟體。採用電爐初煉鋼水經VODC爐外精煉的工藝方法,精煉了超低碳不銹鋼、中低合金鋼和碳鋼,取得了很好的冶金效果,鋼中非金屬夾雜物減少,氫含量小於3×10-6氧含量小於6.5×10-6,不銹鋼中鉻回收率達98%～99%,精煉後的鋼具有十分優越的性能。VODC精煉工藝成熟,控制容易,適應中小型鋼廠和鑄鋼廠的多鋼種、小噸位精煉生產需要,對發展鑄鋼行業的精煉生產會起到很大積極作用,具有廣闊的發展前景10。
撫順特殊鋼有限公司有30tVOD爐,採用EAF+VOD技術精煉不銹鋼,可使[H]≤2.58×10-6,T[O]≤41.9×10-6,鉻回收率達到99.5%,脫硫率64.2%,精煉高碳鉻軸承鋼T[O]≤12.13×10-6 。
4 發展爐外精煉技術需解決的問題及發展方向爐外精煉技術已經應用40年,對提高鋼的純凈度、精確控製成分含量及細化組織結構等方面都起了重要作用,使冶煉成本大幅降低,同時提高了鋼的品質和性能。但在發展的過程中也出現了一些問題,有待於解決,使這項技術更加完美。
1)實現爐外精煉工藝的智能化控制,根據來料鋼水的各種技術參數,利用信息技術,制定最佳的精煉工藝方案,並通過計算機控制各精煉工序。精煉工位配備快速分析設備,實現數據網路化,減少熱停等待時間。
2)爐外處理設備將實現「多功能化」。在水鋼精煉設備中將渣洗精煉、真空冶金、攪拌工藝以及加熱控溫功能全部組合起來,實現精煉,以滿足超純凈鋼生產的社會需求。
3)開發高純度、高密度、高強度的優質鹼性耐火材料,以適應不同精煉爐的需要,注重產品質量的穩定性。耐火材料的使用條件應盡可能與爐渣相適應,最大限度地降低侵蝕速度。要根據精煉設備的實際情況形成不同層次的配套材料,研究開發保溫和修補技術,提高爐襯的使用壽命。
4)減少精煉過程的污染排放,精煉過程會產生大量廢氣,其中含SO2、Pb、金屬氧化物、懸浮顆粒等,在真空脫氣冷卻水中含有固態懸浮物、Pb、Zn等,這些污染物須經企業內部的相關處理,把污染程度降低到符合排放標准後再排放,加強環境保護意識。
5 結束語
爐外精煉技術是一項提高產品質量,降低生產成本的先進技術,是現代化煉鋼工藝不可缺少的重要環節,具有化學成分及溫度的精確控制、夾雜物排除、頂渣還原脫S、Ca處理、夾雜物形態控制、去除H、O、C、S等雜質、真空脫氣等冶金功能。只有強化每項功能的作用,才能發揮爐外精煉的優勢,生產出高品質純凈鋼種。