低碳煉鋼技術(shù)范文

時(shí)間:2024-01-16 11:45:06

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低碳煉鋼技術(shù)

篇1

關(guān)鍵詞:地下連續(xù)墻;施工難點(diǎn);解決對(duì)策

Abstract: in recent years. With the high building, the subway and all kinds of large scale underground building foundation of the buried depth, and the increase in the surrounding environment and construction site is the limit, underground continuous wall gradually replace traditional construction method be deep foundation construction effective means. To groove plate reinforced concrete underground continuous wall as the research object, this paper expounds the underground continuous wall, and analyzes the technical key points of various construction process and the difficulty, and put forward the solution of the specific opinion, for our country the construction of underground continuous wall, have certain reference significance.

Keywords: underground continuous wall; Construction difficulties; solutions

中圖分類號(hào) : U663文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

1、引言

地下連續(xù)墻施工是指在地面上使用挖槽設(shè)備,在泥漿護(hù)壁的作用下,沿著深開挖工程的周邊,開挖一條狹長(zhǎng)的深槽,在槽內(nèi)放置鋼筋籠并澆筑混凝土,筑成一段鋼筋混凝土墻的施工過程。

地下連續(xù)墻技術(shù)分類復(fù)雜,按成墻方式可分為:樁排式、槽板式、組合式,按開挖情況:地下連續(xù)墻、地下防滲墻。地下連續(xù)墻具有很多優(yōu)點(diǎn),如剛度大,既擋土又擋水,施工時(shí)無振動(dòng),噪音低,可用于任何土質(zhì)的施工,但施工成本高,技術(shù)復(fù)雜。本文主要介紹槽板式鋼筋混凝土地下連續(xù)墻的施工難點(diǎn),并研究解決對(duì)策。

2、地下連續(xù)墻的施工難點(diǎn)及解決對(duì)策

地下連續(xù)墻的施工主要包括:導(dǎo)墻施工、鋼筋籠制作、泥漿制作及控制、成槽、下鎖口管、鋼筋籠吊放和下鋼筋籠、拔鎖口管等過程。

2.1導(dǎo)墻施工

導(dǎo)墻施工是地下連續(xù)墻施工的第一步,它的作用是擋土墻,儲(chǔ)存泥漿,對(duì)挖槽起重大作用。導(dǎo)墻施工一般存在以下問題。

(1)導(dǎo)墻變形。出現(xiàn)這種情況的主要原因是導(dǎo)墻施工完畢后沒有加縱向支撐,導(dǎo)墻側(cè)向穩(wěn)定不足發(fā)生導(dǎo)墻變形。

解決對(duì)策:導(dǎo)墻拆模后,沿導(dǎo)墻縱向每隔1m設(shè)兩道木支撐,將二片導(dǎo)墻支撐起來,在導(dǎo)墻混凝土沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以前,禁止重型機(jī)械在導(dǎo)墻側(cè)面行駛,防止導(dǎo)墻變形。

(2)導(dǎo)墻的內(nèi)墻面與地下連續(xù)墻的軸線不平行。導(dǎo)墻的內(nèi)墻面與地下連續(xù)墻的軸線不平行,會(huì)造成整個(gè)地下連續(xù)墻不符合設(shè)計(jì)要求。

解決對(duì)策:務(wù)必保證導(dǎo)墻中心線與地下連續(xù)墻軸重合,內(nèi)外導(dǎo)墻面的凈距應(yīng)等于地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)寬度加50mm,凈距誤差小于5mm。導(dǎo)墻內(nèi)外墻面垂直。

(3)導(dǎo)墻回填土?;靥钔寥菀姿?,造成導(dǎo)墻背側(cè)空洞,混凝土方量增多。

解決對(duì)策:使用小型挖基開挖導(dǎo)墻,使回填的土方量減少,然后用素土而非雜填土回填。

2.2鋼筋籠制作

鋼筋籠的制作是地下連續(xù)墻施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié),鋼筋籠制作的快慢直接影響施工進(jìn)度。鋼筋籠制作一般存在以下問題。

(1)進(jìn)度問題。影響鋼筋籠制作快慢的因素很多,比如受場(chǎng)地條件的限制,施工現(xiàn)場(chǎng)不允許設(shè)置兩個(gè)鋼筋制作平臺(tái),而且當(dāng)進(jìn)入梅雨天氣時(shí),電焊類的施工就只能停止。

解決對(duì)策:有條件施工現(xiàn)場(chǎng)可以設(shè)置兩個(gè)施工平臺(tái)來交替作業(yè)。以保證一天一幅的施工進(jìn)度。當(dāng)進(jìn)入梅雨天時(shí),可以用腳手架和彩鋼板分段搭設(shè)棚子,在棚內(nèi)進(jìn)行電焊施工,待鋼筋籠需要使用時(shí)可直接用吊車將棚子吊離。

(2)鋼筋籠的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,會(huì)造成鋼筋接頭錯(cuò)位,而且許多接頭在電焊完成后還處于高溫軟弱狀態(tài),在搬運(yùn)或堆放地時(shí)會(huì)不注意,會(huì)造成鋼筋接頭受力而彎曲變形。

解決對(duì)策:這類問題主要是人為原因造成的,因此加強(qiáng)技術(shù)管理,提高施工人員素質(zhì),問題就可徹底解決。

2.3泥漿制作與控制

泥漿制作是地下連續(xù)墻施工的關(guān)鍵。如果泥漿制作不好,則在槽壁表面不能形成一層固體穎粒狀的膠結(jié)物(泥皮)而失去粘接力。同時(shí)還會(huì)造成泥漿液柱壓力,不能平衡開挖槽段土壁內(nèi)外的土壓力和水壓力,導(dǎo)致維護(hù)槽壁的不穩(wěn)定,引起塌方。

解決對(duì)策:根據(jù)水文地質(zhì)資料,采用膨潤(rùn)土、純堿等原料,按一定比例配制做泥漿。泥漿制作過程中還應(yīng)注意以下問題:

(1)按泥漿的使用狀態(tài)及時(shí)進(jìn)行泥漿指標(biāo)的檢驗(yàn)。對(duì)循環(huán)使用的泥漿若不及時(shí)測(cè)定試驗(yàn),會(huì)造成泥漿質(zhì)量惡化。

(2)泥漿制作與工程整體的銜接。新配制的泥漿應(yīng)該在池中放置ld充分發(fā)酵后才可投入使用。

(3)泥漿制作的具體方量一般以拌制理論方量的1,5倍比較合適。

2.4成槽

成槽是地下連續(xù)墻施工的重要環(huán)節(jié)。主要包括成槽機(jī)施工、泥漿液面控制、清低、刷壁等。

(1)成槽機(jī)施工。成槽機(jī)施工中最主要的問題就是偏差問題。

(2)泥漿液面控制及地下水升降。在成槽過程中及結(jié)束后都要進(jìn)行泥漿液面控制,當(dāng)遇到降雨等使地下水位急速上升的情況時(shí),需要控制地下水的升降,如果處理不好則會(huì)影響槽壁質(zhì)量。甚至出現(xiàn)塌方。

(3)清底工作。清低不及時(shí)致使沉渣過多,會(huì)造成地下連續(xù)墻的混凝土強(qiáng)度降低,鋼筋籠上浮,影響其截水防滲能力,易引起管涌。同時(shí)沉渣過多,會(huì)影響鋼筋籠的沉放。

(4)刷壁。若刷壁不及時(shí)可能造成兩幅墻之間夾有泥土,會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的滲漏,影響地下連續(xù)墻的整體性。

解決對(duì)策:地下水位急速上升時(shí),可部分或全部降低地下水?;蚴翘岣吣酀{液面,使其至少高出地下水位0.5-1.0米,以保證槽壁的穩(wěn)定。此外還要做好技術(shù)交底工作,端正工人施工態(tài)度,及時(shí)做好清低及刷壁工作。

2.5下鎖口管

下鎖口管一直比較復(fù)雜,至今沒有得到合理解決,主要問題如下。

(1)槽壁不垂直。造由于機(jī)器和人工的原因,鎖口管的位置常會(huì)發(fā)生偏移。

(2)鎖口管傾斜。鎖口管的上下端都需要固定,下端主要通過吊機(jī)提起鎖口管一段高度使其自由下落插入土中而固定。兩種固定方法最大的缺點(diǎn)就是對(duì)工人要求高,易產(chǎn)生操作誤差。

2.6鋼筋籠的起吊和下放

(1)鋼筋籠的起吊。鋼筋籠在吊放過程中,由于吊點(diǎn)中心與槽段中心不重合會(huì)使鋼筋籠發(fā)生變形。

(2)鋼筋籠下放。槽體垂直度不合要求或漏漿等原因,鋼筋籠在下放時(shí)碰到混凝土塊,導(dǎo)致鋼筋籠傾斜左右標(biāo)高不一致或側(cè)移。

解決對(duì)策:技術(shù)人員操作認(rèn)真,以確保鋼筋籠起吊的絕對(duì)安全,鋼筋籠下放時(shí),要使鋼筋籠的中心線與槽段的縱向軸線盡量重合。此外,要確?;靥钔烈軐?shí)以防治漏漿。

2.7拔鎖口管

拔鎖口管一定要掌握好時(shí)間,當(dāng)混凝土沒有凝固時(shí)就操作,會(huì)造成墻體底部漏漿,此時(shí)如果鎖口管后回填土不密實(shí),混凝土?xí)@過鎖口管,對(duì)下一幅連續(xù)墻的施工造成很大的障礙。

解決對(duì)策:掌握好混凝土的初凝時(shí)間,在混凝土灌注完畢時(shí)在使用液壓頂升架拔鎖口管。

3、結(jié)束語

總而言之,地下連續(xù)墻施工是一個(gè)復(fù)雜的施工過程,技術(shù)要求較高。在施工過程中要加強(qiáng)技術(shù)管理,提高工人素質(zhì),對(duì)于可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題,應(yīng)該要有充分的認(rèn)識(shí)。采取相應(yīng)的預(yù)防和處理措施,然后總結(jié)經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量通病的防范,才能縮短工期、降低工程造價(jià)、保證工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞:煉鋼機(jī)械工藝;優(yōu)缺點(diǎn);發(fā)展方向

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.005

0 引言

中國(guó)是世界上最早生產(chǎn)鋼的國(guó)家之一,通過春秋晚期的文物就可以發(fā)現(xiàn),那時(shí)候就已經(jīng)有了鋼制實(shí)物,已經(jīng)2500余年的歷史。

煉鋼的過程是利用氧化還原反應(yīng),在高溫下,用氧化劑把生鐵中過多的雜質(zhì)去掉。主要原料是含炭較高的鐵水、生鐵以及廢鋼鐵。為了去除鐵水中的雜質(zhì),還需要向鐵水中加入氧化劑、脫氧劑、造渣材料以及鐵合金等材料,以調(diào)整鋼的成分。含炭較高的鐵水或生鐵加入煉鋼爐以后,經(jīng)過供氧吹煉、加礦石、脫炭等工序,將鐵水中的雜質(zhì)氧化除去,最后加入合金,進(jìn)行合金化,便得到鋼水。我國(guó)現(xiàn)有的煉鋼爐有平爐、轉(zhuǎn)爐和電爐3種,平爐煉鋼法因能耗高、作業(yè)環(huán)境差已逐步被淘汰。下面就電爐和轉(zhuǎn)爐這兩種煉鋼機(jī)械工藝進(jìn)行分析比較,進(jìn)而提出我國(guó)煉鋼機(jī)械工藝的發(fā)展趨勢(shì)。

1 電爐

電爐煉鋼是比較籠統(tǒng)的說法,具體的來說電爐煉鋼分為電弧爐煉鋼、感應(yīng)爐煉鋼和電渣爐煉鋼這三種煉鋼法。但是在平時(shí)我們所說的電爐煉鋼一般也就是電弧爐煉鋼。電爐煉鋼主要利用電弧熱,在電爐爐鋼內(nèi)全部加入冷廢鋼,經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的熔化與提溫,再進(jìn)入氧化期。

以廢鋼為原料的電爐煉鋼,相比高爐轉(zhuǎn)爐法,基建投資少,同時(shí)由于直接還原技術(shù)的發(fā)展,減少了大部分廢鋼的使用,因此就推動(dòng)了電爐煉鋼。世界上現(xiàn)有較大型的電爐約1400余座,目前電爐正在向大型、超高功率以及電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制等方面迅速發(fā)展,最大電爐容量為400t。國(guó)外廢鋼資源豐富,150噸以上的電爐幾乎都用于冶煉普通鋼,許多國(guó)家電爐鋼產(chǎn)量的60~80%均為低碳鋼,由于資源的豐富,所以電弧爐煉鋼技術(shù)發(fā)展迅速。轉(zhuǎn)觀國(guó)內(nèi),由于電力和廢鋼不足,目前主要用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼。20世紀(jì)90年代,我國(guó)的電弧爐產(chǎn)鋼量的得到了大幅度上升,由容量小的電弧爐建設(shè)成大容量、高功率電弧爐,如寶鋼的150t超高功率電弧爐、撫順特鋼的50t超高功率電弧爐。為提高鋼產(chǎn)品的質(zhì)量,部分工廠引進(jìn)了LF爐,同時(shí)采取全高級(jí)連鑄生產(chǎn)技術(shù),如天津鋼管公司。

2 轉(zhuǎn)爐

1856年,英國(guó)人發(fā)明了底吹酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法,這是近代煉鋼法的開端,當(dāng)時(shí)引起了很大的反響。但因不能去除磷和硫,發(fā)展空間受到限制。1864年,法國(guó)創(chuàng)立了平爐煉鋼法,因容量大,生產(chǎn)產(chǎn)品種類多,迅速成為了當(dāng)時(shí)主要的煉鋼方法。當(dāng)時(shí)世界上85%的鋼都是有平爐煉鋼法煉制出來的。1951年,唐山鋼廠實(shí)驗(yàn)成功了側(cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法,1962年,首鋼試驗(yàn)廠建成我國(guó)第一個(gè)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐。為我國(guó)日后氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出的鋼產(chǎn)量占據(jù)我國(guó)鋼產(chǎn)量的大部分,可見轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的重要性。

轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝是先將鐵水裝入混鐵爐預(yù)熱,將廢鋼加入轉(zhuǎn)爐內(nèi),然后將混鐵爐內(nèi)的高溫鐵水用混鐵車兌入轉(zhuǎn)爐,進(jìn)行融化與提溫,當(dāng)溫度合適后,進(jìn)入氧化期。

轉(zhuǎn)爐按耐火材料可分為堿性和酸性,按氣體吹入的部位可分為頂吹、側(cè)吹和低吹,按氣體種類可分為氧氣轉(zhuǎn)爐和空氣轉(zhuǎn)爐。目前最普遍的煉鋼設(shè)備是頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐和堿性氧氣頂吹,其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)速度快、產(chǎn)量大、成本低、投資少、單爐產(chǎn)量高。隨著用戶對(duì)鋼材性能和質(zhì)量的要求越來越高,鋼材的應(yīng)用范圍越來越廣,同時(shí)鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)也對(duì)提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量,擴(kuò)大品種,節(jié)約能源和降低成本越來越重視。在這種情況下,轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝流程發(fā)生了很大變化。鐵水預(yù)處理、復(fù)吹轉(zhuǎn)爐、爐外精煉、連鑄技術(shù)的發(fā)展,打破了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐煉鋼模式。

3 優(yōu)缺點(diǎn)分析比較

煉鋼時(shí),主要是鐵水中的碳產(chǎn)生氧化反應(yīng),減少碳的含量。但有些鋼的品種中含有易氧化的其他因素時(shí),若吹入過量氧,其他元素也會(huì)氧化。這個(gè)時(shí)候,電弧爐煉鋼的優(yōu)勢(shì)就突顯出來了。一般來說,電弧爐用于冶煉碳素鋼和冶煉合金鋼,轉(zhuǎn)爐用于生產(chǎn)碳鋼、合金鋼、銅和鎳的冶煉。兩種工藝,無論是煉鋼方式、原材料,還是最終產(chǎn)成品都是不同的。從原材料來看,電爐煉鋼以廢鋼為原材料,轉(zhuǎn)爐煉鋼以金屬料、非金屬料和氣體為原材料。故在原材料方面,電爐煉鋼比轉(zhuǎn)爐煉鋼更節(jié)省原材料和成本;在能源方面,電爐煉鋼主要以外界能源為主,電弧爐在爐料化清之后,電弧的熱量通過爐渣傳給鋼液,是間接加熱,熱效率差。且爐膛為盆狀,很大一部分熱量通過爐蓋和爐壁散失。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要以爐體本身和爐內(nèi)的保溫材料為主。故在能源方面,轉(zhuǎn)爐煉鋼比電爐煉鋼更優(yōu)越;在生產(chǎn)效率方面,電爐煉鋼生產(chǎn)工序少,操作簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高于轉(zhuǎn)爐煉鋼。綜合各方面來說,電爐煉鋼優(yōu)于轉(zhuǎn)爐煉鋼。

4 發(fā)展方向

我國(guó)煉鋼水平雖有所提高,但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外水平。我國(guó)煉鋼機(jī)械工藝的發(fā)展方向就是高校、低耗、優(yōu)質(zhì)。要?jiǎng)?chuàng)新煉鋼工藝,就要從原材料、能源與技術(shù)這三個(gè)重點(diǎn)方面入手。

4.1 原材料

我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量的增長(zhǎng),必然會(huì)受到原材料的影響。開發(fā)先進(jìn)的廢鋼技術(shù),研制煉鐵技術(shù),獲得穩(wěn)定的高質(zhì)量的材料,強(qiáng)化對(duì)廢鋼破碎設(shè)備的研制,緩解國(guó)內(nèi)資源緊張的現(xiàn)狀。

4.2 能源

降低能耗,廢氣及噪聲,充分利用化學(xué)能與物理熱,提高生產(chǎn)效率。

4.3 技術(shù)

吸收國(guó)外先進(jìn)的煉鋼機(jī)械工藝技術(shù),為我所用,在中國(guó)的國(guó)情上加以改進(jìn),創(chuàng)新出新的爐型。在工藝診斷方面,提高IT專家的診斷水平與技術(shù),并大力培養(yǎng)、吸收煉鋼機(jī)械工藝人才。目前來看,主要可以發(fā)展以下技術(shù):轉(zhuǎn)爐少渣冶煉技術(shù);轉(zhuǎn)爐高效吹煉技術(shù);電能綜合節(jié)能技術(shù);優(yōu)化連鑄和近終形連持技術(shù)。

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【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐;鋼鐵料消耗;措施

鋼鐵料消耗是煉鋼廠重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),一般占轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)成本的80%左右,鋼鐵料消耗的降低作為煉鋼廠降低成本提高盈利水平的主要手段,即體現(xiàn)了煉鋼廠技術(shù)操作水平,也體現(xiàn)了管理水平,對(duì)煉鋼廠以及對(duì)整個(gè)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)都有著重要的意義。

1工藝設(shè)備

宣鋼一鋼軋廠煉鋼車間現(xiàn)有氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐3座,其中110t轉(zhuǎn)爐兩座、120t轉(zhuǎn)爐一座,兩座LF精煉爐。年產(chǎn)鋼能力達(dá)到450萬噸。百噸爐區(qū)品種結(jié)構(gòu)以HRB400系列建材,Q345及Q420鐵塔角鋼等低合金鋼為主,另外還有低碳低硅鋼系列,20#~65#號(hào)鋼系列等。

2影響鋼鐵料消耗的因素

鋼鐵料消耗的理論基礎(chǔ)是物料平衡,投入量與產(chǎn)出量之間的關(guān)系,為了統(tǒng)計(jì)方便,國(guó)家制訂了鋼鐵料消耗統(tǒng)計(jì)的相關(guān)規(guī)定。

轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗(kg/t鋼)=[生鐵+廢鋼鐵量(kg)]/轉(zhuǎn)爐(電爐)合格產(chǎn)出量(t)。

要想降低鋼鐵料消耗就需要把鋼鐵料消耗的影響因素找出來,影響轉(zhuǎn)爐鋼水消耗的主要因素包括轉(zhuǎn)爐裝入制度的影響,轉(zhuǎn)爐造渣制度的影響,轉(zhuǎn)爐爐型的控制,轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)的控制等。

3改進(jìn)措施

3.1優(yōu)化轉(zhuǎn)爐操作

3.1.1優(yōu)化裝入制度

穩(wěn)定裝入量對(duì)轉(zhuǎn)爐操作非常重要,嚴(yán)禁超裝和少裝。裝入量過大會(huì)使吹煉過程溫度偏高,發(fā)生噴濺并且渣量大,容易粘氧槍和煙罩,甚至?xí)l(fā)生燒槍等事故對(duì)生產(chǎn)造成影響。另外,相對(duì)合理的爐容比為轉(zhuǎn)爐操作奠定了良好的基礎(chǔ),廢鋼比降低使?fàn)t內(nèi)熱量出現(xiàn)富余,為低價(jià)返礦和其他冷料的使用創(chuàng)造了有利條件,而返礦和其他冷料的加入也促進(jìn)了石灰迅速熔化成渣,提高了利用率,為降低石灰消耗打下了基礎(chǔ)。目前,以2014年5月為例,煉鋼車間110t轉(zhuǎn)爐的裝入量控制在鐵水103~107t,廢鋼控制在5~7t,為轉(zhuǎn)爐穩(wěn)定操作奠定了基礎(chǔ)。

3.1.2優(yōu)化造渣制度

石灰是轉(zhuǎn)爐造渣的主要原材料,如果石灰用量大自然就會(huì)造成消耗升高,因此降低鋼鐵料消耗首先要減少石灰的用量。為降低石灰消耗,煉鋼車間對(duì)每一包入爐鐵水進(jìn)行取樣測(cè)溫,使操作工對(duì)每一爐鋼水的冶煉做到心中有數(shù),科學(xué)計(jì)算所需加入的石灰量。

對(duì)于有條件留渣的爐次進(jìn)行留渣雙渣操作。所謂留渣雙渣操作是將轉(zhuǎn)爐上爐部分或全部的高堿度、高氧化亞鐵的渣留在爐中,然后在吹煉硅錳氧化期結(jié)束時(shí)倒出一部分,然后重新造渣的操作模式。該工藝具有高的堿度和比較高的∑(FeO)含量,且本身還含有大量的物理熱,將該種爐渣部分地甚至全部留在爐內(nèi)可以顯著加速下一爐初期渣的成渣過程,顯著地節(jié)省石灰用量。從而達(dá)到降低渣中∑(FeO)的目的。

在優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)上,適當(dāng)提高熱裝鐵水比例,合理調(diào)整廢鋼配比,增大自產(chǎn)冷料的加入量,使返礦消耗提升至25kg/t以上,降低了鋼鐵料消耗。

3.1.3實(shí)行消耗指標(biāo)動(dòng)態(tài)調(diào)整

根據(jù)一段時(shí)期內(nèi)原輔料條件以及生產(chǎn)鋼種安排等,通過周預(yù)測(cè)和周分析,實(shí)時(shí)優(yōu)化工藝、調(diào)整操作、尋求改進(jìn)。在冶煉操作上,通過推行標(biāo)準(zhǔn)化操作,降低白灰消耗,減少過程噴濺。每一班結(jié)束后,操作人員對(duì)本班組生產(chǎn)進(jìn)行總結(jié),找出生產(chǎn)過程存在的問題以及改進(jìn)措施作為以后生產(chǎn)的指導(dǎo)。

3.2爐型控制

保持良好的爐型僅靠靜態(tài)爐型控制還不夠。由于冶煉鋼種不同,加入渣料用量、操作和濺渣 護(hù)爐的影響,常使轉(zhuǎn)爐的爐容比發(fā)生改變,如漲爐底、爐帽部位過厚常導(dǎo)致爐容比大幅減少,操作易發(fā)生噴濺,放不凈鋼等。對(duì)此煉鋼車間的主要措施是:(1)爐型縮小時(shí),冶煉過程中減少加入的輕燒量,根據(jù)爐型和爐底深度由總爐長(zhǎng)做出決定。濺渣時(shí)少留渣,不加或少加改渣劑。必要時(shí)通過減少裝入量來適應(yīng)爐型,待爐型正常后再恢復(fù)正常操作和裝入制度。若爐底上漲,則濺渣通過降低槍位和提高濺渣壓力將爐底渣層濺在爐壁上,以此逐步使?fàn)t底恢復(fù)到正常范圍內(nèi)。(2)爐型偏大或爐底過深時(shí),則以提高終點(diǎn)碳、加強(qiáng)濺渣護(hù)爐為主要手段,吹煉過程中增大輕燒和石灰用量,以減輕高氧化性熔渣對(duì)爐襯的侵蝕,提高濺渣時(shí)爐襯掛渣能力。通過加強(qiáng)爐型控制,減少了爐型失控所造成的噴濺以及放不凈鋼等其他事故,噴濺比例保持在低于2%的水平。

目前,通過合適的吹煉槍位、加料調(diào)整以及濺渣槍位控制,結(jié)合合理的噴爐和補(bǔ)爐措施,以及兩爐生產(chǎn)時(shí)調(diào)換低碳高碳鋼的冶煉,使110t轉(zhuǎn)爐的爐底控制在-50到+100之間,從而使?fàn)t型控制在合理范圍內(nèi),為鋼鐵料消耗的降低提供保障。

3.3改善終點(diǎn)

3.3.1提高終點(diǎn)碳

爐渣中∑(FeO)的含量與鋼水終點(diǎn)碳含量有關(guān)。一般地,終點(diǎn)碳高,∑(FeO)就低;終點(diǎn)碳低,∑(FeO)就高。爐渣中∑(FeO)的含量越高,爐渣氧化性就越強(qiáng),金屬收得率就低,鋼鐵料消耗就會(huì)偏高。通過不斷的優(yōu)化冶煉操作,煉鋼車間低合金鋼的終點(diǎn)碳含量提高到0.10%以上,從而降低熔渣中∑(FeO)含量,使鋼鐵料消耗降低。

3.3.2 降低出鋼溫度

轉(zhuǎn)爐出鋼溫度高則熔渣中的∑(FeO)就升高,所以要想降低鋼鐵料消耗就要降低轉(zhuǎn)爐的出鋼溫度。轉(zhuǎn)爐出鋼后的過程溫降直接影響著其出鋼溫度,為了達(dá)到降低出鋼溫度的目的, 煉鋼車間采用了全程鋼包加蓋工藝, 同時(shí)保證良好的鋼包狀態(tài), 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,確定了合理的鋼包周轉(zhuǎn)個(gè)數(shù), 加快鋼包周轉(zhuǎn)速度, 規(guī)范鋼包烘烤制度, 縮短等包時(shí)間等, 確保做到紅包出鋼 。

通過以上措施的實(shí)施,轉(zhuǎn)爐出鋼溫度顯著下降,同比下降了13℃,鋼鐵料消耗降低了0.3kg/t。同時(shí)減少了鋼水后吹,連鑄實(shí)現(xiàn)了低過熱度澆鑄。在降低轉(zhuǎn)爐消耗的同時(shí)也提高了連鑄坯的質(zhì)量。

4結(jié)語

從精細(xì)化管理、裝入和造渣制度改進(jìn)、爐型控制以及終點(diǎn)控制等方面采取措施,達(dá)到了降低鋼鐵料消耗的目的,使煉鋼車間110t 轉(zhuǎn)爐噸鋼鋼鐵料消耗逐年降低, 目前控制在1051kg/t,取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

篇4

關(guān)鍵詞:低碳;鋼鐵;能耗

中圖分類號(hào):F12文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2010)34-0214-02

一、目的與意義

當(dāng)前,中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方式正在向又好又快的方向轉(zhuǎn)變,除了要注重發(fā)展速度之外,更重要的是要注重發(fā)展質(zhì)量,尤其是對(duì)環(huán)境的影響。隨著氣候變化帶來的負(fù)面影響的不斷增強(qiáng),世界對(duì)氣候變化的關(guān)注也與日俱增,低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)也越來越明朗。作為中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的鋼鐵產(chǎn)業(yè)向低碳方向轉(zhuǎn)型將對(duì)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義(柳克勛,2005)。

二、關(guān)于低碳經(jīng)濟(jì)的概述

低碳經(jīng)濟(jì),是以低能耗、低排放、低污染為基礎(chǔ)的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,是人類社會(huì)繼農(nóng)業(yè)文明和工業(yè)文明之后的又一次重大的進(jìn)步?!暗吞冀?jīng)濟(jì)”的理想形態(tài)是充分發(fā)展“陽光經(jīng)濟(jì)”、 “氫能經(jīng)濟(jì)”、“生物質(zhì)能經(jīng)濟(jì)”、“風(fēng)能經(jīng)濟(jì)”。它的實(shí)質(zhì)是高能源利用效率和清潔能源結(jié)構(gòu)、追求綠色GDP的問題,核心是能源技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和人類生存發(fā)展觀念的根本性轉(zhuǎn)變。低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式,為節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、構(gòu)建和諧社會(huì)提供了操作性詮釋,是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的綜合創(chuàng)新與實(shí)踐,完全符合黨的十七大報(bào)告提出的發(fā)展思路,是實(shí)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路,是不可逆轉(zhuǎn)的劃時(shí)代潮流,是一場(chǎng)涉及生產(chǎn)方式、生活方式和價(jià)值觀念的全球性革命。著名低碳經(jīng)濟(jì)學(xué)家、原國(guó)家環(huán)保局副局長(zhǎng)張坤民教授認(rèn)為,低碳經(jīng)濟(jì)是目前最可行的可量化的可持續(xù)發(fā)展模式。因此,從“碳素燃料文明時(shí)代”向“太陽能文明時(shí)代”(風(fēng)能、生物質(zhì)能都是太陽能的轉(zhuǎn)換形態(tài))過渡的幾十年里,“低碳經(jīng)濟(jì)”、“低碳生活”的重要含義之一,就是節(jié)約化石性能源的消耗,為新能源的普及和利用提供時(shí)間的保障。特別是從中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)上來看,低碳意味節(jié)能,低碳經(jīng)濟(jì)就是以低能耗低污染為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)。

三、中國(guó)鋼鐵業(yè)向低碳方向轉(zhuǎn)型所存在的問題

1.產(chǎn)能結(jié)構(gòu)不合理。鋼鐵業(yè)總體的產(chǎn)能相對(duì)來說是比較過剩的??傮w產(chǎn)能中落后的煉鐵及煉鋼能力所占的比重較大,這些落后產(chǎn)能的二氧化碳排放量大,不利于鋼鐵業(yè)向低碳的方向轉(zhuǎn)型。而且新增產(chǎn)能多集中于地方性中小鋼鐵企業(yè)和民營(yíng)的鋼鐵企業(yè),重復(fù)性建設(shè)比較多,技術(shù)創(chuàng)新的能力較差,對(duì)于環(huán)保的投入比較少(汪義平,2010)。

2.缺少一個(gè)統(tǒng)一化的碳排放標(biāo)準(zhǔn)。目前中國(guó)對(duì)于低碳經(jīng)濟(jì)的建設(shè)還處在探索和嘗試的階段。對(duì)于如何分配各行業(yè)的碳排放量還未得出明確的結(jié)果,因此現(xiàn)今還無法對(duì)鋼鐵這一行業(yè)的碳排放量進(jìn)行量化的處理與分析。

3.以煤為主的能源結(jié)構(gòu)決定了能效水平先天不足,進(jìn)而不利于向低碳化轉(zhuǎn)型。中國(guó)鋼鐵工業(yè)一次能源以煤炭為主,在能源消費(fèi)總量中占70%左右,而且煤發(fā)熱量、灰分、硫分等質(zhì)量的指標(biāo)和美國(guó)、德國(guó)、日本相比,存在有明顯的差距。石油類能源和天然氣所占比例比其他國(guó)家低約18%,從工藝、技術(shù)角度來看,采用石油類燃料,需要進(jìn)一步提高能源的使用效率。

4.鋼鐵工業(yè)所用煤炭的能量有很大的一部分以煤氣形式存在。鋼鐵業(yè)所用煤炭的能量中有39.8%以煤氣(包括高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣)形式存在,其能值在鋼鐵業(yè)總能耗中占34.12%。中國(guó)轉(zhuǎn)爐煤氣回收水平是很低的,平均值為54立方米每噸鋼,而國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家是在100立方米每噸鋼,如果轉(zhuǎn)爐煉鋼可以實(shí)現(xiàn)煤氣回收大于100立方米每噸鋼(占回收能量的80%),蒸汽回收大于60立方米每噸鋼(占回收能量的20%),就能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)爐的“負(fù)能煉鋼”。

5.鋼鐵企業(yè)可回收的二次能源量占企業(yè)總能耗相對(duì)比較低。目前,日本的新日鐵已經(jīng)回收的二次能源在可回收部分中占92%,中國(guó)寶鋼也回收二次能源中的68%,而大多數(shù)鋼鐵企業(yè)的二次能源的回收量在50%以下,一部分中小企業(yè)的二次能源回收只是剛剛起步。國(guó)內(nèi)各鋼鐵企業(yè)之間的系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)差距較大。

四、對(duì)策淺析

1.淘汰落后產(chǎn)能促進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整。落后產(chǎn)能具有高耗能、高排放、高污染的面貌特點(diǎn)。加快淘汰落后產(chǎn)能是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量和效益,實(shí)現(xiàn)鋼鐵業(yè)向低碳方向轉(zhuǎn)型的迫切需要。國(guó)家一直對(duì)調(diào)整結(jié)構(gòu)、推進(jìn)淘汰落后產(chǎn)能給予積極的財(cái)政和政策支持。從2007―2009年,中央財(cái)政安排了大量的資金,通過轉(zhuǎn)移支付的方式支持經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)淘汰落后產(chǎn)能。隨著這項(xiàng)工作的逐步深入,淘汰落后產(chǎn)能還會(huì)得到財(cái)政政策的獎(jiǎng)勵(lì)以及其他各方面的政策支持,從而推動(dòng)中國(guó)鋼鐵業(yè)保持持續(xù)穩(wěn)定較快的發(fā)展。

當(dāng)前,我們應(yīng)該抓住這個(gè)時(shí)機(jī),加快推進(jìn)淘汰落后產(chǎn)能的工作。第一,要嚴(yán)格市場(chǎng)準(zhǔn)入。加強(qiáng)投資審核的管理,強(qiáng)化安全、能耗、環(huán)保、質(zhì)量等指標(biāo)的約束作用,嚴(yán)禁向落后產(chǎn)能的建設(shè)供應(yīng)土地。第二,要充分運(yùn)用市場(chǎng)的調(diào)節(jié)機(jī)制。充分發(fā)揮差別電價(jià)、資源性產(chǎn)品價(jià)格改革等價(jià)格機(jī)制的作用,提高落后產(chǎn)能企業(yè)使用能源、資源、環(huán)境、土地的成本。采取綜合性調(diào)控措施,抑制高消耗、高排放產(chǎn)品市場(chǎng)需求。第三,要加大執(zhí)法處罰力度。加強(qiáng)環(huán)保監(jiān)測(cè),對(duì)未按期完成淘汰落后產(chǎn)能任務(wù)的地區(qū),嚴(yán)格控制投資項(xiàng)目。對(duì)未按規(guī)定期限淘汰落后產(chǎn)能的企業(yè),吊銷排污許可證,撤回生產(chǎn)許可證和安全生產(chǎn)許可證,直至依法吊銷工商營(yíng)業(yè)執(zhí)照。第四,要完善政策方面的激勵(lì)機(jī)制。中央財(cái)政統(tǒng)籌支持各地區(qū)淘汰落后產(chǎn)能工作,對(duì)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)給予支持和獎(jiǎng)勵(lì),重點(diǎn)支持相關(guān)職工安置和企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)。對(duì)任務(wù)較重且完成較好的地區(qū)和企業(yè),在安排技術(shù)改造和節(jié)能減排資金、土地開發(fā)利用、融資支持等方面給予傾斜。

2.建立統(tǒng)一的碳排放標(biāo)準(zhǔn)。碳排放是衡量單位,是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)最直觀的指標(biāo)。目前GHG協(xié)議提供了中立的、高水平的核算標(biāo)準(zhǔn),被公認(rèn)為是確定企業(yè)溫室氣體排放責(zé)任的國(guó)際最佳實(shí)踐,而且GHG協(xié)議還建立了一套溫室氣體核算語言,包括劃定企業(yè)(“實(shí)體”)的報(bào)告范圍和定義報(bào)告的內(nèi)容,其依據(jù)是實(shí)體的經(jīng)營(yíng)控制、財(cái)務(wù)控制、排放源或每一排放源的股權(quán)情況。中國(guó)鋼鐵業(yè)可以根據(jù)這些依據(jù)這一協(xié)議提供的標(biāo)準(zhǔn)來建立有利于鋼鐵業(yè)向低碳方向轉(zhuǎn)型的量化指標(biāo)。

3.積極開發(fā)利用新能源,降低化石類能源的使用量。碳源控制的好壞,碳排放量的多少有著直接的影響。碳源控制得好,可再生能源使用的多,碳排放量就低:相反,碳源控制得不好,可再生能源使用的少,碳排放量就高。在所有的能源中,化石能源的碳排放量相當(dāng)高。化石能源的消耗量越大,碳排放總量就越多。因此,積極開發(fā)利用新能源,降低化石類能源的使用量對(duì)鋼鐵業(yè)向低碳方向轉(zhuǎn)型有著重要的意義。

4.提高現(xiàn)有資源、能源利用效率,特別應(yīng)重視二次能源的回收利用。資源、能源的利用率低必然會(huì)導(dǎo)致碳源上的增加,進(jìn)而增加碳排放量。依次應(yīng)采取以下措施來提高利用率:

第一,鼓勵(lì)鋼鐵企業(yè)加大二次能源回收利用投資力度政策建議。要調(diào)動(dòng)鋼鐵企業(yè)在二次能源利用上的積極性,建議國(guó)家能夠給予此類投資項(xiàng)目征地的優(yōu)先及優(yōu)惠的政策,并減免投資調(diào)節(jié)稅和進(jìn)口技術(shù)設(shè)備關(guān)稅等稅收,在項(xiàng)目的貸款上給予無息或貼息貸款,少部分企業(yè)通過國(guó)家發(fā)改委立項(xiàng)核準(zhǔn)的項(xiàng)目可以列入國(guó)家貼息貸款項(xiàng)目計(jì)劃,而通過地方審批的項(xiàng)目按一般項(xiàng)目,沒有貸款優(yōu)惠政策。第二,降低鋼鐵企業(yè)二次能源回收利用成本。鋼鐵企業(yè)回收利用二次能源,減少了一次能源的消耗,為減低二次能源回收成本,建議按減少的煤炭消耗量給予適當(dāng)比例的補(bǔ)貼,與煤炭發(fā)電形成減排量交易機(jī)制。利用二次能源發(fā)電,電網(wǎng)按統(tǒng)一價(jià)格的基礎(chǔ)上加價(jià)收購(gòu),或總用電中等量發(fā)電部分降低用電價(jià)格的辦法,升降價(jià)比例考慮15%~20%左右,并減免入網(wǎng)費(fèi)、過網(wǎng)費(fèi)、管理費(fèi)等費(fèi)用,也考慮在減少的煤炭消耗量補(bǔ)貼中抵扣返補(bǔ)電網(wǎng)。第三,鼓勵(lì)二次能源回收利用技術(shù)推廣應(yīng)用,建議國(guó)家有關(guān)部門研究將污染物排放等環(huán)保收費(fèi)按比例提取設(shè)立專項(xiàng)基金,用于鼓勵(lì)二次能源回收利用新技術(shù)的推廣應(yīng)用。

5.開發(fā)綠色鋼鐵新工藝和新技術(shù)。綠色科學(xué)技術(shù)是建立在人與自然和諧共處的基礎(chǔ)之上,它的目的是促進(jìn)人與自然的協(xié)同演進(jìn)和共同發(fā)展,是在生態(tài)自然觀的指導(dǎo)下,受到生態(tài)意識(shí)支配和生態(tài)倫理以及生態(tài)價(jià)值約束的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù),這種有利于促進(jìn)人與自然和諧與統(tǒng)一的科學(xué)技術(shù)越是發(fā)展,人與自然間的關(guān)系就會(huì)越融洽,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步和生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化也就變得越有保障。其中自然性和人類性是綠色科技的顯著特征(興東,2005)。

鋼鐵企業(yè)應(yīng)該從各個(gè)工序入手,盡可能的采用先進(jìn)的技術(shù)、工藝和先進(jìn)設(shè)備及新材料,挖掘其潛能,減少耗能量,提升能源的重復(fù)利用的能力,創(chuàng)建具有國(guó)際水平和全球競(jìng)爭(zhēng)力的“綠色鋼鐵”。

參考文獻(xiàn):

[1]柳克勛.創(chuàng)建資源節(jié)約型鋼鐵企業(yè)的思考[J].冶金管理,2005,(4).

[2]汪義平.中國(guó)鋼鐵行業(yè)資產(chǎn)重組戰(zhàn)略思考[J].合作經(jīng)濟(jì)與科技,2010,(2).

[3]興東.循環(huán)經(jīng)濟(jì):中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展“關(guān)鍵詞”[J].經(jīng)濟(jì)視角,2005,(6).

篇5

關(guān)鍵詞:低碳經(jīng)濟(jì);循環(huán)經(jīng)濟(jì);傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè);柳鋼

中圖分類號(hào):F270 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-291X(2012)09-0178-02

當(dāng)前,中國(guó)在推進(jìn)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的進(jìn)程中,作為工業(yè)經(jīng)濟(jì)重要組成部分的傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)正面臨著轉(zhuǎn)型的巨大機(jī)遇和挑戰(zhàn),如何實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化道路的轉(zhuǎn)向是一個(gè)亟待解決的重大現(xiàn)實(shí)問題。同志在2003年7月28日的講話中提出了“堅(jiān)持以人為本,樹立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的發(fā)展觀,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和人的全面發(fā)展”的科學(xué)發(fā)展觀,它的基本要求是全面協(xié)調(diào)可持續(xù)性[1] 。科學(xué)發(fā)展觀的提出為傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的轉(zhuǎn)型指明了正確的方向。要貫徹落實(shí)好科學(xué)發(fā)展觀,要實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展,必須首先從轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式入手,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),推廣低碳技術(shù),堅(jiān)持把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點(diǎn)[2] 。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)當(dāng)務(wù)之急是尋找出一條發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)的正確道路出來。

一、從粗放式到低碳經(jīng)濟(jì)

所謂粗放式經(jīng)濟(jì)是指地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,在很大程度上是靠能源資源的高投入、高消耗來拉動(dòng)的,有的甚至是以犧牲環(huán)境為代價(jià)的。自改革開放以來的三十多年,中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)可以說主要就是依靠這種方式來推動(dòng)的。雖然說這種經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式早在前些年就有許多人主動(dòng)站出來紛紛指出它的諸多弊端,呼吁、抵制甚至是摒棄它,提倡要走內(nèi)涵式發(fā)展道路,主要依靠資源消耗少,以技術(shù)創(chuàng)新來驅(qū)動(dòng)發(fā)展,但是,一直到現(xiàn)在,中國(guó)經(jīng)濟(jì)粗放式發(fā)展的模式依然沒有得到根本性的改變。如果這種發(fā)展方式或經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式?jīng)]有大的改觀,那么可以預(yù)測(cè)今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度將難以為繼。

所謂低碳經(jīng)濟(jì),是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下,通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段,盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)[3] 。低碳經(jīng)濟(jì)的實(shí)質(zhì)是能源高效利用、清潔能源開發(fā)、追求綠色GDP的問題,核心是能源技術(shù)和減排技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和制度創(chuàng)新以及人類生存發(fā)展觀念的根本性轉(zhuǎn)變,目標(biāo)是為了減緩大氣中CO2濃度的增長(zhǎng)。它的重要意義在于,一方面是積極承擔(dān)環(huán)境保護(hù)責(zé)任,完成國(guó)家節(jié)能降耗指標(biāo)的要求;另一方面是調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),提高能源利用效益,發(fā)展新興工業(yè),建設(shè)生態(tài)文明。這是摒棄以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集約的發(fā)展模式的現(xiàn)實(shí)途徑,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境保護(hù)雙贏的必然選擇。

二、轉(zhuǎn)型:傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的兩難困境

傳統(tǒng)工業(yè)又稱夕陽工業(yè),是指國(guó)家的整個(gè)工業(yè)體系中,其地位逐漸下降的工業(yè)部門,主要是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)工業(yè)。即使被不少經(jīng)濟(jì)學(xué)家稱為夕陽產(chǎn)業(yè),但是,這只是相對(duì)的,它們無論是在發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家仍然具有強(qiáng)大的生命力,占據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要地位。只要不斷通過引入、采用新技術(shù),對(duì)其進(jìn)行改造,提高生命力,是傳統(tǒng)工業(yè)繼續(xù)發(fā)展、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)代化要求的重要途徑。

對(duì)于我們這樣一個(gè)發(fā)展中大國(guó)來說,大多數(shù)傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的轉(zhuǎn)型都面臨著一種兩難的困境:一是投入與產(chǎn)出的矛盾。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)實(shí)施節(jié)能減排,降低碳的排放量,必然需要通過引入、采用新的節(jié)能技術(shù)來改造整個(gè)的生產(chǎn)流程,而新技術(shù)企業(yè)自身基本上不能發(fā)明創(chuàng)造出來,只能是投入大量的資金去購(gòu)買別人的主要是國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備,無形中會(huì)增加負(fù)擔(dān)。問題是大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者都會(huì)產(chǎn)生這樣的顧慮:投入那么多人力、物力、財(cái)力,究竟能夠得到多少的利潤(rùn)回報(bào)呢?事實(shí)上,除了有少數(shù)企業(yè)獲得收益外,大多數(shù)企業(yè)是入不敷出,多多少少打擊了他們的積極性。如果不是當(dāng)?shù)卣疄榱送瓿缮霞?jí)下達(dá)的節(jié)能減排硬性任務(wù),企業(yè)一般不會(huì)主動(dòng)去做這些事情。二是GDP減少與政績(jī)的博弈。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)要走低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式,除了部分采用新技術(shù)、新設(shè)備降低能耗之外,相當(dāng)大的一部分生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)節(jié)甚至整個(gè)企業(yè)都有可能會(huì)被停產(chǎn)、關(guān)閉,不要說企業(yè)自身不愿意,地方政府、官員出于當(dāng)?shù)卣麄€(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展穩(wěn)定的大局考慮也是很不情愿的,不但GDP減少,下崗、失業(yè)工人如何妥善安置也是很頭痛的事,搞不好發(fā)生什么亂子自己的烏紗帽也不保。

三、柳鋼:低碳經(jīng)濟(jì)之路越走越寬

廣西柳州鋼鐵集團(tuán)是一家具有五十多年歷史的老牌國(guó)有特大型鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)。沒有人會(huì)想到,就是這么一家無論是從職工人數(shù)(包括主業(yè)和非鋼產(chǎn)業(yè)約三萬人)還是銷售收入(2011年實(shí)現(xiàn)550億元)都名列廣西第一的大型國(guó)企(也是華南地區(qū)最大的鋼鐵企業(yè)),在十多年前(1998年之前,產(chǎn)值十幾個(gè)億)還是一家包袱沉重,連年虧損,污染嚴(yán)重,人員大量流失的企業(yè),短短十幾年時(shí)間整個(gè)企業(yè)的面貌竟然發(fā)生了翻天覆地的變化,實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展,連續(xù)摘掉了“虧損企業(yè)”、“污染大戶”的帽子,獲得經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙豐收,這其中的奧秘何在?我們認(rèn)為這是柳鋼集團(tuán)的全體員工和領(lǐng)導(dǎo)堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展,實(shí)施高強(qiáng)度的技術(shù)改造(共累計(jì)投入技改資金一百多億元)是企業(yè)完成脫胎換骨的根本,而以壯士斷腕的氣概果斷淘汰落后設(shè)備,關(guān)停、關(guān)閉污染源。

柳鋼的低碳經(jīng)濟(jì)之路可以概括為以下幾個(gè)方面:

1.以廢治廢。煉鋼過程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫,但目前國(guó)內(nèi)成百上千座煉鋼廠產(chǎn)生的二氧化硫還沒有找到治理的良方。但柳鋼人沒有等待,創(chuàng)造性地用焦化煉焦過程中產(chǎn)生的廢氨進(jìn)行脫硫,這種“以廢制廢”的新思路在國(guó)內(nèi)還是首創(chuàng)。這套投入5 000多萬元的氨法脫硫工程自運(yùn)行以來,一年脫硫出來的硫酸氨有500多萬元的經(jīng)濟(jì)效益,每年可以削減二氧化硫1 600噸~4 000噸,這樣可以大大削減柳州的二氧化硫,改善空氣質(zhì)量。脫硫出來的產(chǎn)品就是化肥,又不會(huì)造成二次污染,“以廢制廢”,達(dá)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

2.增產(chǎn)不增水。鋼鐵企業(yè)是用水大戶。柳鋼按循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求,推廣應(yīng)用節(jié)水新工藝和新技術(shù),在主要生產(chǎn)廠建立完善工業(yè)廢水處理系統(tǒng),投資2.3億元建起廢水處理設(shè)施38套,提高水重復(fù)利用率,減少新水用量。投巨資對(duì)原1、2、3號(hào)煉鐵高爐進(jìn)行了煤氣除塵技術(shù)改造,用干法除塵技術(shù)替代傳統(tǒng)濕法除塵技術(shù),每年節(jié)約生產(chǎn)用新水900多萬立方米。新建設(shè)的高爐全部采用干法除塵技術(shù),節(jié)約了大量生產(chǎn)用新水。棒線廠投資300多萬元,配套建設(shè)水處理系統(tǒng),使工業(yè)水循環(huán)利用率達(dá)到96%以上,年節(jié)約新水量4 800多萬立方米。為實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水循環(huán)利用,投資6 500萬元建設(shè)工業(yè)廢水集中處理站,日處理廢水量達(dá)10萬立方米,大部分外排工業(yè)廢水,特別是冶煉單位排水將集中處理循環(huán)使用?!笆晃濉逼冢_(dá)到噸鋼新水耗6噸以下、工業(yè)水循環(huán)率達(dá)95%以上,噸鋼新水耗14.9立方米,實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)不增用水的目標(biāo)。

3.負(fù)能煉鋼。鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣。1999年以前,柳鋼的燃料一直是煤和重油,高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣的利用率極低,大部分通過煙囪向高空排放,污染了環(huán)境不說,還造成能源極大浪費(fèi)。柳鋼不斷提高焦?fàn)t、高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣的回收量和利用率,組織專家進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),投資數(shù)億元改造加熱爐和建設(shè)煤氣綜合利用設(shè)施。一座投資1.2億元,裝機(jī)容量為72MW的熱電廠,利用富余放散的高爐煤氣來供熱發(fā)電,每年可增加供電4.23億度,節(jié)約58.43萬噸標(biāo)煤。另外,軋鋼加熱爐以氣代油,總用煤氣量折回標(biāo)準(zhǔn)煤為13.67萬噸,折回重油9.57萬噸,效益約2.8億元。目前,柳鋼實(shí)現(xiàn)了以氣代油,無油軋鋼,使重油耗量為零。公司所有工業(yè)爐窯和電廠鍋爐均以冶煉副產(chǎn)品煤氣為燃料,節(jié)能效果顯著。煤氣循環(huán)利用,每年減支、增收約3.9億元。

4.變廢為寶。固體廢物循環(huán)利用,使昔日廢棄的鋼渣、廢渣變成了今日的生產(chǎn)原料。柳鋼與臺(tái)泥集團(tuán)聯(lián)合投資1.2億元開發(fā)高爐廢渣、水渣,將其加工生產(chǎn)成超細(xì)粉用作水泥的摻合料,年消耗高爐廢渣量達(dá)到80萬~90萬噸。利用高爐廢渣加工生產(chǎn)出的超細(xì)粉,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)不僅完全達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),而且與普通硅酸鹽水泥相比,具有強(qiáng)度高、耐磨、耐腐蝕等一系列特性,非常適用于水利、道路、港口等特種工程。這一技術(shù)被國(guó)家建設(shè)部定為建筑業(yè)十項(xiàng)新技術(shù)之一、屬國(guó)家推廣的高科技綠色環(huán)保型產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。

2010年,柳鋼在循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面就實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入14.37億元,利潤(rùn)總額4.69億元。共回收煤氣202.09億立方米,利用回收煤氣、余熱和余能發(fā)電26.1億千瓦時(shí),生產(chǎn)硫酸銨化肥5.76萬噸,生產(chǎn)銷售高爐水渣382萬噸,處理回收鋼渣116萬噸,回收再生水4 615萬立方米。噸鋼綜合能耗同比下降33kgce/t,相當(dāng)于同比實(shí)現(xiàn)節(jié)能量33.03萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,同時(shí)減少?gòu)U水排放17萬立方米、廢氣156萬立方米、粉塵1 491噸、二氧化硫9 800噸[4]。

四、啟示

柳鋼向低碳經(jīng)濟(jì)的成功轉(zhuǎn)型給傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展帶來了不少啟示:首先,必須始終以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)思想,堅(jiān)持全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù),堅(jiān)持統(tǒng)籌兼顧;其次,必須正確處理好經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系,任何情況下都不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)來謀取個(gè)人私利;再次,必須善于引進(jìn)、吸收、消化新技術(shù)來改造傳統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié),淘汰落后生產(chǎn)設(shè)備,同時(shí)要注意根據(jù)企業(yè)自身狀況量力而行,超過承載能力的技術(shù)改造項(xiàng)目應(yīng)慎重選擇;最后,必須具備壯士斷腕的決心和勇氣,只要是有利于減少環(huán)境污染,有利于社會(huì)公眾身體健康的事應(yīng)堅(jiān)決把它做好,即使自己受損失也毫不動(dòng)搖。

參考文獻(xiàn):

[1] 總書記在全國(guó)防治非典工作會(huì)議上的講話[N].新華社,2003-08-19.

[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要(全文)[EB/OL].新華網(wǎng),2011-03-17.

篇6

[關(guān)鍵詞]雙相不銹鋼;高壓換熱器;制造;具體應(yīng)用

中圖分類號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)10-0393-01

相比于普通類型的不銹鋼,雙相不銹鋼本身具有雙相、高鉬、高氮與超低碳的特征。具體在制作高壓換熱器時(shí),通常需要用到直管熱處理工藝與煉鋼工藝等很多工藝。對(duì)于管坯煉鋼而言,可以運(yùn)用氬氧脫碳法或者電爐法來完成制作。在這其中,制造雙相不銹鋼管選擇了冷軋工藝與熱擠壓相結(jié)合的工藝模式,這樣做有利于保障加熱的均勻性與準(zhǔn)確性[1]。經(jīng)過腐蝕試驗(yàn)的驗(yàn)證,可以明確高壓換熱器運(yùn)用雙相不銹鋼制作的可行性,因此這項(xiàng)工藝適合運(yùn)用于混合型的高壓換熱器生產(chǎn)與制造。

一、基本的工藝特征

從基本構(gòu)成的角度來講,雙相不銹鋼的基本構(gòu)成應(yīng)當(dāng)包括鐵素體與奧氏體,在兩種元素密切結(jié)合的基礎(chǔ)上構(gòu)成了高壓換熱器。通常來看,雙相不銹鋼具有較高的點(diǎn)蝕指數(shù),一般情況下超過了40的指數(shù)。由此可見,雙相不銹鋼最基本的特征就在于低碳含量、高氮與高鉬含量。具體在煉鋼的操作中,可以運(yùn)用AOD與電爐的混合煉鋼方法,通過這種方式來制作管坯。對(duì)于各項(xiàng)工序在進(jìn)行微調(diào)時(shí),可以借助LF爐的調(diào)節(jié)方法。AOD方法的基本原理為氬氧脫碳法,運(yùn)用這種脫碳方法制作而成的換熱器表現(xiàn)為良好的脫氧性能[2]。

截至目前,多數(shù)企業(yè)具體在制作高壓換熱器時(shí)仍然運(yùn)用吹氮的方法來增加氮元素。在此情況下,煉鋼所需的鋼水液體應(yīng)當(dāng)融入氣態(tài)的氮元素。氮元素本身屬于奧氏體較強(qiáng)的非金屬元素,而雙相鋼制作換熱器的過程中應(yīng)當(dāng)保證相對(duì)穩(wěn)定的雙相比例。同時(shí),這樣做也能保障雙相鋼具備較強(qiáng)的耐腐蝕性。氮?dú)夂辖鸹墓に嚥僮飨啾榷跃哂休^高難度,這是由于鋼水很難迅速溶解氮?dú)夥肿?。為了解決難題,具體在操作時(shí)可以視情況來調(diào)整吹入的氬氣總量與氬氣流速,在此前提下對(duì)于氮?dú)獾目偙壤M(jìn)行精確控制。

二、制造高壓換熱器的具體應(yīng)用

目前的狀態(tài)下,技術(shù)人員具體在制造高壓換熱鋼管時(shí),通??梢赃x擇冷軋工藝、斜軋穿孔工藝或者熱擠壓工藝。從現(xiàn)階段的工藝現(xiàn)狀來看,多數(shù)企業(yè)更適合運(yùn)用斜軋穿孔的換熱器制作工藝[3]。與熱擠壓的操作過程相比來看,斜軋穿孔方法具有更高的成材率,與此同時(shí)也在最大限度內(nèi)減少了鋼管制造的總成本。具體來講,制造高壓換熱器運(yùn)用的雙相不銹鋼工藝應(yīng)當(dāng)包含如下要點(diǎn):

首先是斜軋穿孔。早在18世紀(jì)末期,德國(guó)科學(xué)家就創(chuàng)造了斜軋穿孔的鋼管制造工藝,后期這項(xiàng)工藝被用來制造無縫鋼管。對(duì)于金屬材質(zhì)的物體如果要實(shí)現(xiàn)變形操作,那么首要的工序就是設(shè)置穿孔。具體在操作時(shí),對(duì)于管坯應(yīng)當(dāng)制作空心小孔,在此基礎(chǔ)上制造空心毛管。某些情況下毛管外部表現(xiàn)為明顯的缺陷,對(duì)此有必要通過穿孔操作的方式來消除缺陷。目前國(guó)內(nèi)的多數(shù)企業(yè)都已經(jīng)具備了相對(duì)成熟的二輥斜軋操作水平,這種現(xiàn)狀有利于提升制造Q熱器的綜合質(zhì)量。

其次是熱擠壓。制造高壓換熱器運(yùn)用熱擠壓的基本原理為:對(duì)于金屬管坯,具體進(jìn)行擠壓操作時(shí)應(yīng)當(dāng)保證金屬高于再結(jié)晶溫度。這種狀態(tài)下,就可以通過模型小孔擠出管坯,從而獲得斷面管材的基本形狀。在金屬成型的技術(shù)操作中,經(jīng)常會(huì)用到熱擠壓的手段。對(duì)于金屬原材在進(jìn)行擠壓之前,先要完成管坯的鉆孔操作,在此基礎(chǔ)上順利實(shí)現(xiàn)管坯加熱[4]。受到三向壓應(yīng)力的共同作用,經(jīng)過熱擠壓的管坯就會(huì)迅速發(fā)生變形,這個(gè)階段的管坯變形率相對(duì)較高。通過這種方式制造的換熱器鋼管具有致密的內(nèi)部結(jié)構(gòu),因此母管的性能良好。

再次是熱處理。金屬再結(jié)晶的操作需要確保適當(dāng)?shù)臏囟?,具體應(yīng)當(dāng)符合1100℃的固體溶解溫度。金屬一旦滿足了溶解溫度,那么奧氏體就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)檩S狀物體。此外,技術(shù)人員在制造高壓換熱器時(shí)還應(yīng)當(dāng)檢測(cè)鋼管內(nèi)部的鐵素體,固溶溫度最好達(dá)到1000℃左右。在這之后,鋼管還應(yīng)當(dāng)經(jīng)過氧化皮處理的工藝,確保雙相不銹鋼符合各項(xiàng)基本的工藝指標(biāo)。

總結(jié)

從本質(zhì)上講,雙相不銹鋼具備較高的氮元素含量,一般情況下可達(dá)0.3%左右的含氮量。因此相比來看,雙相不銹鋼本身的含氮量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了普通的奧氏體鋼。這種狀態(tài)下,如果運(yùn)用雙相不銹鋼來制作并且合成高壓換熱器,那么通常應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注精確脫氮的操作工藝過程。截至目前,對(duì)于高壓換熱器具體在進(jìn)行制造時(shí),雙相不銹鋼的相關(guān)工藝并沒有得到完善,因此仍然有待長(zhǎng)期的改進(jìn)。未來在實(shí)踐中,技術(shù)人員還需要?dú)w納經(jīng)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上提升高壓換熱器的整體質(zhì)量與換熱性能。

參考文獻(xiàn)

[1] 王金光,張迎愷.國(guó)產(chǎn)超級(jí)雙相不銹鋼換熱管在加氫高壓換熱器上的研制與應(yīng)用[J].石油化工設(shè)計(jì),2015(02):1-5+75.

[2] 李義民,張凱,任世宏等.超級(jí)雙相不銹鋼藥芯焊絲堆焊技術(shù)在壓力容器制造中的應(yīng)用[J].電焊機(jī),2015(09):189-192.

篇7

關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)爐 PLC 光纖環(huán)網(wǎng) ABB變頻器

中圖分類號(hào):TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2011)12-0017-01

轉(zhuǎn)爐煉鋼冶煉過程控制方式包括:經(jīng)驗(yàn)控制、靜態(tài)控制、動(dòng)態(tài)控制和全自動(dòng)吹煉控制。目前我國(guó)中小型轉(zhuǎn)爐中相當(dāng)多的仍采用經(jīng)驗(yàn)控制的方式進(jìn)行煉鋼生產(chǎn),這種煉鋼控制方式誤差大,控制精度低,效率低。因此,目前較大容積的轉(zhuǎn)爐煉鋼在不同程度上均采用自動(dòng)控制。本文對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼的自動(dòng)化控制系統(tǒng)作一簡(jiǎn)單介紹。本轉(zhuǎn)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)爐本體、散裝料、一次除塵(oG 法)、吹氬站、循環(huán)水泵房、爐后鐵合金、二次除塵、混鐵爐除塵、三萬氣柜、VD爐水處理等。

1、轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝介紹

冶煉散裝料通過四條膠帶機(jī)從低位料倉(cāng)將轉(zhuǎn)爐煉鋼所要加入的配料(石灰石、焦炭等)送到轉(zhuǎn)爐的爐頂料倉(cāng);轉(zhuǎn)爐本體是整個(gè)轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的核心部分,主要是對(duì)轉(zhuǎn)爐吹氧煉鋼,吹煉到1700℃時(shí)向爐后的鋼包出鋼水,再向轉(zhuǎn)爐吹氮,濺渣護(hù)爐,然后向爐前出渣;鋼水倒入鋼包后,通過吹氬站時(shí)對(duì)鋼包的鋼水頂吹氬或底吹氬(作用是將鋼水?dāng)噭?,讓鋼水中爐渣浮在表層,保證連鑄澆鑄暢通),向鋼水中加入合金調(diào)節(jié)鋼水成分;轉(zhuǎn)爐的煙氣主要通過兩個(gè)除塵系統(tǒng)排出:一次除塵系統(tǒng)通過高壓風(fēng)機(jī)從轉(zhuǎn)爐煙罩抽風(fēng),當(dāng)轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí),煙氣不會(huì)溢出,而且轉(zhuǎn)爐吹煉的煙氣根據(jù)煤氣成分分析,通過風(fēng)機(jī)房閥組可以選擇放散或者回收至煤氣柜,二次除塵系統(tǒng)通過高壓風(fēng)機(jī),抽出天車向轉(zhuǎn)爐倒鋼水時(shí)的煙氣:循環(huán)水泵房通過泵組向整個(gè)煉鋼廠供水。轉(zhuǎn)爐部分主要是氧槍的冷卻水;爐后鐵合金系統(tǒng)是通過烘烤爐加工要向鋼包加入的合金。

2、自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)架

系統(tǒng)的構(gòu)架思想是將比較集中的設(shè)備用一個(gè)PLC分站控制,若距離較近的采用PLC主機(jī)架擴(kuò)展的方法(最多可擴(kuò)展6個(gè),擴(kuò)展機(jī)架之間可達(dá)2米);若是系統(tǒng)設(shè)各比較分散,則采用遠(yuǎn)程機(jī)架,構(gòu)成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng),在主站上配置一個(gè)通訊模塊,主站和遠(yuǎn)程站之間用GENIUS網(wǎng)線連接。

系統(tǒng)的主站用GE90.30系列PLC,分站用VERSAMAX, 主站和分站之問通過GENIUS總線通訊以及傳輸數(shù)據(jù);各個(gè)分系統(tǒng)之間通過光纖連接,構(gòu)成一個(gè)光纖環(huán)網(wǎng),保證了數(shù)據(jù)交換的速度和可靠;轉(zhuǎn)爐的氧槍、傾動(dòng)以及鋼包車、渣罐車控制均采用ABB變頻器。

3、系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)

轉(zhuǎn)爐CPU 模塊是IC693CPU374,CPU374具有一個(gè)10/100M 的以太網(wǎng)卡(與CPU集成在一起),二個(gè)RJ45接口(一個(gè)II)地址)。該CPU 支持以太網(wǎng)的廣播方式通訊(EGD方式),只需在CPU硬件配置時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的發(fā)送與接收設(shè)置即可。

4、ABB變頻器

轉(zhuǎn)爐的氧槍、傾動(dòng)以及鋼包車(渣罐車)的控制均采用ABB 變頻器(ACSS00系列)。ABB變頻器的核心技術(shù)是真接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)。DTC控制對(duì)交流傳動(dòng)來說是~個(gè)最優(yōu)的電機(jī)控制方法,它可以對(duì)所有交流電機(jī)的核心變量進(jìn)行直接控制,DTC控制是交流傳動(dòng)領(lǐng)域電機(jī)控制方式的一次革命,它從零速開始不使用電機(jī)軸上的脈沖碼盤反饋就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩的精確控制變頻器的控制思想:上位機(jī)在收到變頻器‘準(zhǔn)各好’信號(hào)后,可以通過PLC發(fā)出相應(yīng)的啟動(dòng)命令,當(dāng)傳動(dòng)裝置動(dòng)作后,變頻器就可以將設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)返回到PLC,并且顯示在上位機(jī)上,控制原理如圖所示。

由于氧槍、傾動(dòng)和鋼包車(渣罐車)變頻器在用途上的不同,所以參數(shù)設(shè)置也有相應(yīng)的差別,關(guān)鍵是三種不同應(yīng)用場(chǎng)合所對(duì)應(yīng)變頻器選擇的應(yīng)用宏不同,氧槍的升降控制要求采用提升宏(CRANE CONTROL),轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)控制要求采用轉(zhuǎn)矩宏(T-CTRL),鋼包車(渣罐車)的前后控制要求采用工廠宏(FACTORY CONTROL)。由于轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)控制采用了四臺(tái)變頻器拖動(dòng)四臺(tái)電機(jī)的方式, 采用主,從(MASTERJFOLLO、ⅣER)控制方式最合理。四臺(tái)變頻器用光纖連接構(gòu)成一個(gè)環(huán)網(wǎng),為每臺(tái)變頻器設(shè)置兩套不同的參數(shù)(一套主參數(shù)、一套從參數(shù)),主機(jī)采用速度(SPEED)控制,從機(jī)采用轉(zhuǎn)矩(TORQUE)控制,分別保存在兩個(gè)用戶(USERI、USER2)中以供調(diào)用。將其中一臺(tái)變頻器調(diào)用主參數(shù)USER1,其他三臺(tái)調(diào)用從參數(shù)USER2,此時(shí),當(dāng)三臺(tái)從機(jī)中有一臺(tái)或者兩臺(tái)發(fā)生故障時(shí),傾動(dòng)系統(tǒng)還可以正常運(yùn)行;若是主機(jī)發(fā)生故障,就必須在上位機(jī)進(jìn)行四臺(tái)變頻器的主/從參數(shù)切換,將其中一臺(tái)從機(jī)切換成主機(jī),以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

5、結(jié)語

該系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí),在變頻器送電以前,必須對(duì)照變頻器硬件接線手冊(cè),核查接線:PLC系統(tǒng)開通上電也一樣,特別要注意UPLC模塊的電源,要對(duì)照模塊接線圖,要區(qū)分開AC220V與DC24V,不能串線,否則導(dǎo)致燒斷熔斷絲或者燒壞模塊,造成嚴(yán)重的后果。該轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)上位機(jī)畫面通過CIMPLICITY6.1編制,完成了上位機(jī)監(jiān)控、操作及數(shù)據(jù)采集功能,系統(tǒng)畫面人性化,操作直觀方便,所有設(shè)備工作狀態(tài)在上位機(jī)都有顯示,易于維護(hù)。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞 煉鋼;定碳;結(jié)晶定碳

中圖分類號(hào)TF2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2011)45-0156-02

0 引言

撫順新鋼鐵一直以來在煉鋼技術(shù)設(shè)備上比較落后,轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)采用經(jīng)驗(yàn)控制,終點(diǎn)碳含量在0.07%以上的比例不到70%,當(dāng)然原因是多方面的,近來我們從提高裝備能力和原材料質(zhì)量方面作了很多工作,但是我們的作業(yè)水平?jīng)]有本質(zhì)的提高,如何從工藝控制上提高操作能力是我們必須重視的。新鋼鐵為了擴(kuò)展市場(chǎng),決定開發(fā)高碳鋼種,因此決定引進(jìn)定氧儀器提高終點(diǎn)碳含量。

脫氧合金化是煉鋼過程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)。準(zhǔn)確掌握鋼水中氧含量是科學(xué)指導(dǎo)脫氧合金化操作的前提,而測(cè)氧儀可以精確測(cè)定鋼水中氧含量,對(duì)穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐脫氧合金化及連鑄澆注操作、提高鑄坯質(zhì)量有著重要指導(dǎo)意義。

1 結(jié)晶定碳原理

終點(diǎn)鋼水中的主要元素是Fe與C,碳含量高低影響著鋼水的凝固溫度;反之,根據(jù)凝固溫度不同也可以判斷碳含量。如果在鋼水凝固的過程中連續(xù)地測(cè)定鋼水溫度,當(dāng)?shù)竭_(dá)凝固溫度時(shí),由于凝固潛熱抵消了鋼水降溫散發(fā)的熱量,這時(shí)溫度隨時(shí)間變化的曲線出現(xiàn)了一個(gè)平臺(tái),這個(gè)平臺(tái)的溫度就是鋼水的凝固溫度;不同碳含量的鋼液凝固時(shí)就會(huì)出現(xiàn)不同溫度的平臺(tái),所以根據(jù)凝固溫度也可以推出鋼水的碳含量,轉(zhuǎn)爐定氧探頭測(cè)定終點(diǎn)碳含量就是這個(gè)原理。

熔池鋼水氧含量的測(cè)定原理是:用電解質(zhì)ZrO2+MgO以耐火材料的形式包住Mo+MoO2組成的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電極板,而以鋼水中[O]+Mo為另一個(gè)電極板,鋼水中氧濃度與標(biāo)準(zhǔn)電極Mo+MoO2氧濃度不同,在ZrO2+MgO電解質(zhì)中形成氧濃度差電池。測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì),可以得出鋼液中氧含量。

根據(jù)終點(diǎn)定氧的結(jié)果,通過碳―氧濃度乘積關(guān)系可以得出碳含量。

2 新鋼鐵應(yīng)用分析

撫順新鋼鐵開發(fā)新鋼種55Q,經(jīng)過試生產(chǎn)24爐,鋼包取樣不合爐號(hào)11爐,其中碳不合10爐,成品命中率66.6%,碳命中率70.8%,主要原因是終點(diǎn)碳(0.10%~0.20%)命中率過低僅25%,加入增碳劑多收得率過低,造成碳命中率低。55Q屬于高碳鋼,在終點(diǎn)碳控制過低的情況下,爐后增碳比較困難,如果靠化學(xué)分析,生產(chǎn)節(jié)奏又不允許,如果靠爐后微調(diào)進(jìn)行成分調(diào)整,一是生產(chǎn)節(jié)奏緊張,有的爐號(hào)無時(shí)間調(diào)整;二是成分微調(diào)以后,鋼中夾雜增多成分不均,嚴(yán)重影響鋼材質(zhì)量,而且造成冶煉周期的延長(zhǎng)。使用定氧儀后,以上現(xiàn)象得到了有效的控制,新鋼鐵生產(chǎn)的55Q鋼坯質(zhì)量也得到了客戶的認(rèn)可,做到了試生產(chǎn)后就投產(chǎn)。

2.1 新鋼鐵的生產(chǎn)條件

撫順新鋼鐵以往是依靠冶煉工的經(jīng)驗(yàn)判斷或通過化學(xué)分析,經(jīng)驗(yàn)判斷得受多方面因素影響,造成終點(diǎn)命中率不高。終點(diǎn)碳氧控制水平低原因有:

1)化學(xué)分析速度慢

取鋼樣依靠化學(xué)分析,無形中延長(zhǎng)了冶煉周期,平均延長(zhǎng)3min~5min,轉(zhuǎn)爐產(chǎn)能提高后,使終點(diǎn)鋼樣的分析時(shí)間打亂了生產(chǎn)節(jié)奏,難以做到取樣等樣出鋼。

2)鐵水硅含量變化大

由于新鋼鐵的原材料條件不穩(wěn)定,焦炭質(zhì)量差,高爐數(shù)量多(6座)產(chǎn)量不均衡,鐵水硅含量變化較大,有時(shí)上下爐次的鐵水都不一樣,使轉(zhuǎn)爐冶煉熔池溫度高低變化較大,碳氧化反應(yīng)速度不一,導(dǎo)致肉眼判定的碳含量與實(shí)際碳含量差異較大。通過2008年對(duì)鐵水進(jìn)行抽檢300余次,結(jié)果其中硅含量大于0.8%的爐次占35%,而且硅含量分布不均勻。

3)石灰生燒高

新鋼鐵石灰質(zhì)量差,有效CaO在70%,活性度平均230mL,生燒率高達(dá)30%以上,轉(zhuǎn)爐吹煉過程中渣子不易化,火焰發(fā)沖,拉碳易晚,使終點(diǎn)氧化性強(qiáng),碳含量過低。

4)爐況變化大

轉(zhuǎn)爐爐齡在萬次以上,各段爐役期爐容比和爐型對(duì)終點(diǎn)判斷影響很大,隨鐵水條件的變化轉(zhuǎn)爐的爐底深度也在不斷變化,氧氣流股對(duì)熔池的攪拌力強(qiáng)弱不同,對(duì)終點(diǎn)命中產(chǎn)生很大的影響。

5)氧槍變化

針對(duì)新鋼鐵的石灰條件,氧槍槍位變化較大,弱吹的時(shí)間長(zhǎng),熔池?cái)嚢枇θ?,爐渣臨近終點(diǎn)才形成,造成鋼水含氧量偏高,碳控制偏低。同時(shí)部分氧槍槍齡后期槍孔變形后,沖擊力小,攪拌力弱,也會(huì)造成終點(diǎn)碳控制困難。

2.2新鋼鐵的定氧效果

撫順新鋼鐵引進(jìn)上海賀利氏電測(cè)騎士有限公司DTKLC-01-T-11型結(jié)晶定碳儀,其碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)量誤差值在±0.02%,利用鋼水含碳量與其結(jié)晶溫度之間存在的一定關(guān)系,確定出鋼前鋼中含碳量,優(yōu)化了冶煉工藝,降低了合金料消耗,縮短了冶煉時(shí)間。

2.2.1終點(diǎn)碳合格率提高

撫順新鋼鐵轉(zhuǎn)爐使用定氧儀以后,轉(zhuǎn)爐對(duì)終點(diǎn)碳的控制能力有了明顯提升,通過高拉補(bǔ)吹的方式,轉(zhuǎn)爐成品碳命中率可以達(dá)到98%以上。

2.2.2高碳鋼種的批量生產(chǎn)

爐中氧含量的高低,對(duì)合金收得率及增碳劑的收得率會(huì)產(chǎn)生很大影響,在使用定氧儀以后,可以高拉碳根據(jù)測(cè)出的爐中碳的含量,準(zhǔn)確的進(jìn)行增碳操作,實(shí)現(xiàn)了高碳鋼種的批量生產(chǎn)。

2.2.2縮短了冶煉周期

定碳速度加快,縮短了等樣的時(shí)間,有利于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的組織,定碳時(shí)間為10s~20s,在高碳鋼生產(chǎn)中平均縮短等樣時(shí)間8min。

2.2.3經(jīng)濟(jì)效益提高

轉(zhuǎn)爐高碳出鋼比例提高后,與低碳出鋼工藝比較,其鋼鐵料、合金等消耗都有所降低。鋼水終點(diǎn)氧含量降低0.01%~0.03%后,合金收得率能提高2%以上,以生產(chǎn)55Q為例,噸鋼合金消耗可節(jié)約1.6元。

終點(diǎn)碳含量提高后,鐵水吹損減少,渣中全鐵含量降低,在低碳時(shí)終點(diǎn)渣中TFe大約15%,高碳含量時(shí)渣中TFe可以降到10%以下,噸鋼可節(jié)約11.2元。

綜上所述,使用定氧系統(tǒng)后轉(zhuǎn)爐命中率大大提高,鋼水質(zhì)量明顯改善,取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

3結(jié)論

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,通過對(duì)結(jié)晶定碳儀在新鋼鐵轉(zhuǎn)爐應(yīng)用探討,得出以下結(jié)果:

1)采用定碳儀以后降低了鋼水氧含量,提高了金屬收得率,鋼水夾雜物減少,鋼水質(zhì)量明顯改善;

2)結(jié)合爐中氧含量和終點(diǎn)爐渣情況,使冶煉工提高了冶煉水平,提高了轉(zhuǎn)爐的一次命中率,降低了煉鋼的生產(chǎn)成本;

3)新鋼鐵轉(zhuǎn)爐擴(kuò)大了冶煉品種可以生產(chǎn)中、高碳鋼。

篇9

關(guān)鍵詞:1780mm熱連軋;安鋼;粗軋機(jī);精軋機(jī);卷取區(qū);精整區(qū)

中圖分類號(hào):TG333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2011)34-0080-02

一、概 述

安陽鋼鐵股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱安鋼)2005年對(duì)原有無縫鋼管廠、薄板廠進(jìn)行搬遷改造,目前正在建設(shè)一條集煉鋼、爐外精煉、連鑄和軋鋼四位于一體的具有當(dāng)今世界先進(jìn)水平的1780熱連軋生產(chǎn)線,是安鋼“三步走”發(fā)展規(guī)劃的關(guān)鍵項(xiàng)目,并于2007年6月軋出第一卷鋼。

該生產(chǎn)線分兩期建設(shè),一期已建成投入使用2座步進(jìn)式加熱爐、1架帶立輥的四輥可逆式粗軋機(jī)、1臺(tái)轉(zhuǎn)鼓式飛剪、7架四輥精軋機(jī)、2臺(tái)卷取機(jī),年產(chǎn)量為200萬t/a;二期現(xiàn)已增建1座步進(jìn)式加熱爐、1臺(tái)帶立輥的二輥可逆式粗軋機(jī)、1臺(tái)卷取機(jī),年產(chǎn)量為400萬t/a,并在鋼卷庫增設(shè)一條平整分卷機(jī)組,其年產(chǎn)量為80萬t/a。產(chǎn)品規(guī)格:帶鋼厚度1.2-19mm,帶鋼寬度800-1630mm,鋼卷內(nèi)徑Φ762mm,鋼卷外徑Φ2150mm,最大卷重32t,鋼卷單重19.8kg/mm。

生產(chǎn)鋼種有普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、管線鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、低碳鋼和超低碳鋼。

二、主要工藝及設(shè)備

(一)工藝流程

其主要生產(chǎn)工藝流程為:煉鋼爐外精煉(LF、VD)連鑄熱裝(冷裝)加熱粗除鱗E1/R1粗軋機(jī)E2/R2粗軋機(jī)中間坯保護(hù)罩切頭剪精除鱗F1F7精軋機(jī)層流冷卻卷取機(jī)打捆機(jī)打號(hào)機(jī)步進(jìn)梁式運(yùn)輸機(jī)入庫。

(二)加熱爐主要工藝設(shè)備

熱連軋加熱爐上料輥道與連鑄坯輥道直接連接,采用了板坯熱送熱裝工藝、汽化冷卻工藝和最佳燃燒控制模型。現(xiàn)熱連軋廠共設(shè)有3臺(tái)步進(jìn)梁式加熱爐。技術(shù)裝備水平實(shí)用可靠,可根據(jù)坯料冷、熱狀況和加熱特殊鋼種的要求,靈活性操作。加熱質(zhì)量好,滿足高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、低成本及安全生產(chǎn)的要求。技術(shù)性能見下表1:

(三)粗軋機(jī)主要設(shè)備

第一,粗軋機(jī)組。板坯出爐后經(jīng)輸出輥道輸送到高壓水除鱗機(jī)(20MPa),除鱗機(jī)由除鱗箱及除鱗輥道組成,清除板坯加熱過程中產(chǎn)生的一次氧化鐵皮。然后經(jīng)輸出輥道進(jìn)入E1/R1、E2/R2粗軋機(jī)進(jìn)行往復(fù)軋制。

粗軋機(jī)立輥設(shè)有(AWC)寬度自動(dòng)控制系統(tǒng)和短行程控制(SSC),對(duì)粗軋板坯進(jìn)行寬度控制,及頭尾形狀控制以提高收得率。

粗軋機(jī)選用一臺(tái)二輥可逆萬能軋機(jī)(El/R1)和一臺(tái)四輥可逆萬能軋機(jī)(E2/R2)。R2軋機(jī)設(shè)有HGC。R1、R2軋機(jī)均設(shè)有電動(dòng)APC。立輥軋機(jī)、粗軋機(jī)技術(shù)參數(shù)見表2。

第二,中間坯保溫罩。保溫罩布置在粗軋與精軋之間的中間輥道上,長(zhǎng)度為67500mm,由多個(gè)罩子組成,每個(gè)罩子均有升降蓋板,可根據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行開閉。罩子內(nèi)部鑲嵌由保溫材料,液壓傾翻。中間坯通過保溫罩,可減少中間帶坯的溫降,保證溫度均勻性。

(四)精軋區(qū)主要設(shè)備

第一,轉(zhuǎn)鼓式切頭飛剪。切頭飛剪前設(shè)有測(cè)速輥,可實(shí)現(xiàn)切頭優(yōu)化控制,以減少頭尾切損,提高成材率。飛剪技術(shù)參數(shù)見表3:

第二,精軋機(jī)組。帶坯經(jīng)切頭飛剪切去頭尾后,進(jìn)入精軋除鱗箱,由高壓水(18-19MPa)清除二次氧化鐵皮。中間坯進(jìn)入小立輥,小立輥安裝在精軋機(jī)F1入口側(cè),將粗軋后的板坯與配合精軋機(jī)一起連續(xù)軋制成1.2-19mm厚的成品帶鋼。

精軋機(jī)組由F1-F7共7臺(tái)四輥軋機(jī)組成。軋機(jī)的輥縫調(diào)整和厚度控制均由全液壓AWC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),該系統(tǒng)響應(yīng)速度快、設(shè)定精度高,可以提高帶鋼全長(zhǎng)厚度控制精度。輥縫調(diào)整機(jī)構(gòu)布置形式:短行程AGC缸+上下階梯墊調(diào)整,支撐輥和工作輥的磨損量由上下階梯墊進(jìn)行補(bǔ)償,頂端短行程液壓AGC缸用于對(duì)輥縫進(jìn)行在線調(diào)整。AGC缸布置在牌坊頂部,工況較好,安裝拆卸方便,側(cè)壓儀安裝在窗口底部測(cè)量精度較好。

精軋機(jī)組采用工作輥彎輥、工作輥軸向竄動(dòng)HCW,以改善帶鋼表面質(zhì)量和延長(zhǎng)換輥周期,并實(shí)現(xiàn)自由軋制。軋機(jī)間設(shè)有導(dǎo)衛(wèi)和活套。用于帶鋼的順利導(dǎo)入導(dǎo)出及控制各機(jī)架間的張力。

F1-F7機(jī)架間的導(dǎo)板之間的導(dǎo)板架體上設(shè)有帶鋼冷卻集水管(F1-F3強(qiáng)冷),用于控制帶鋼終軋溫度。F1-F7采用氧化鐵皮抑制。F1-F7活套通過系統(tǒng)壓力和活套輥位置,保證帶鋼的恒張力。

為保證帶鋼質(zhì)量,F(xiàn)7出口出設(shè)有凸度、平直度以及厚度、寬度、溫度等檢測(cè)儀表。以便在線檢查、分析、控制帶鋼表面質(zhì)量。

層流冷卻裝置位于精軋機(jī)出口和卷取機(jī)入口之間的輸出輥道上,用于帶鋼控制冷卻。設(shè)備組成:上噴裝置、下噴裝置、側(cè)噴裝置、氣動(dòng)控制系統(tǒng)、中間管路及高位水箱等組成。保證帶鋼寬度、厚度方向冷卻均勻性。集水管在保證噴射水呈層流狀態(tài)下的流量調(diào)節(jié)范圍寬,提高卷取溫度的控制精度。精軋機(jī)組性能參數(shù)見表4:

(五)卷取區(qū)主要工藝設(shè)備

設(shè)有帶踏步控制的全液壓卷取機(jī)3臺(tái),由卷取機(jī)入口側(cè)導(dǎo)板、夾送輥、助卷輥、卷筒等設(shè)備組成。卷筒的脹縮由液壓缸帶動(dòng)心軸,通過脹縮機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。助卷輥采用自動(dòng)踏步控制,以防止帶鋼產(chǎn)生壓痕和表面損傷等缺陷。卷取機(jī)技術(shù)性能參數(shù)見表5:

鋼卷運(yùn)輸采用運(yùn)輸鏈和步進(jìn)梁組合運(yùn)輸方式,步進(jìn)梁運(yùn)輸機(jī)將鋼卷運(yùn)輸?shù)娇焖冁溔【砦恢?,?jīng)快速鏈將鋼卷送至2#步進(jìn)梁,用設(shè)在2#步進(jìn)梁轉(zhuǎn)臺(tái)處開卷檢查線進(jìn)行在線取樣或展開檢查。

鋼卷經(jīng)打捆、稱重、噴印,送到鋼卷提升機(jī),經(jīng)提升后將鋼卷托到地面步進(jìn)梁,最后根據(jù)下一步工序的要求將鋼卷存放至所需位置。

(六)精整區(qū)主要工藝設(shè)備

平整機(jī)配置了液壓壓下、工作輥正/負(fù)彎輥及上支承輥平衡系統(tǒng),開卷機(jī)配置了自動(dòng)對(duì)中系統(tǒng)(CPC),以保證成品帶卷沿著機(jī)組中心線運(yùn)行;卷取機(jī)配置了EPC,以保證成品鋼卷卷形質(zhì)量;平整機(jī)采用下支承輥傳動(dòng)及工作輥推入―推出換輥方式,可縮短工作輥換輥時(shí)間;平整線主要技術(shù)性能參數(shù)見表6。

三、結(jié) 語

安鋼于2004年對(duì)原有第三、四軋鋼廠基礎(chǔ)上進(jìn)行搬遷改造,設(shè)備由中國(guó)一重設(shè)計(jì)制造,2007年已建成具有當(dāng)今世界先進(jìn)水平的1780熱連軋生產(chǎn)線,加速了安鋼向裝備大型化、工藝現(xiàn)代化、產(chǎn)品專業(yè)化鋼鐵強(qiáng)廠邁進(jìn)的步伐,為河南省建設(shè)工業(yè)強(qiáng)省,引領(lǐng)中原崛起提供了強(qiáng)有力的支撐。

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篇10

關(guān)鍵詞:LF爐;精煉;含鋁鋼

前言

隨著鋼材市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中鋼材質(zhì)量影響因素的提升,各大鋼企紛紛開展了爐外精煉技術(shù)的開發(fā)與實(shí)踐,以此作為提高鋼材產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段,經(jīng)過不斷的發(fā)展,目前爐外精煉已經(jīng)成為鋼鐵生產(chǎn)流程中的關(guān)鍵步驟,LF爐精煉工藝降低鋼水中氧,硫等有害元素的含量的途徑,通過采取包括電極加熱、鋼包底吹氬以及造白渣等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了鋼水產(chǎn)品純凈度的大幅提高。

SAE10B22A鋼屬于中碳低硅高鋁鋼,其煉制的過程中對(duì)酸熔鋁含量的要求比其它品種鋼的要求更高,鑄坯中酸熔鋁占比必須超過0.015%,煉制技術(shù)的關(guān)鍵在于對(duì)鋼水中增加鋁元素的過程中如何同步實(shí)現(xiàn)鋼水[Al]s的限制,這個(gè)條件的實(shí)現(xiàn)能夠保證鋼水的內(nèi)在質(zhì)量和澆筑質(zhì)量的前提,同時(shí)也能夠有效的減少鋼水中的結(jié)瘤狀況。使用該品種剛的客戶,通常不僅僅需要對(duì)鋼材進(jìn)行成分和各種機(jī)械指標(biāo)的檢驗(yàn),其檢測(cè)報(bào)告中還增加了晶粒度、非金屬夾雜以及低倍等檢測(cè)指標(biāo)的要求,這些因素決定了這種鋼材煉制技術(shù)的復(fù)雜性。表1為SAE10B22A鋼的化學(xué)成分。

1 宣鋼生產(chǎn)主要裝備及工藝流程

1.1 主要裝備

宣鋼煉鋼廠150T爐區(qū),其中包括:鐵水折罐間,KR脫硫站,150t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐,180tLF精煉爐和12流末端電攪連鑄機(jī)。

1.2 工藝路線

宣鋼煉鋼廠150T爐區(qū)生產(chǎn)SAE10B22A鋼工藝路線為:鐵水脫硫-復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉-LF爐-連鑄。

2 LF爐精煉工藝控制

2.1 精煉渣料的加入和渣系的確定

(1)LF爐渣料的選擇包括:白灰,瑩石,鋁礬土,鋁質(zhì)造渣劑。

(2)SAE10B22A鋼渣系的確定。為了使精煉渣具有較好的脫硫及夾雜物去除效果,SAE10B22A鋼精煉渣選定CaO-Al2O3-SiO2渣系。

2.2 精煉硅、[Al]S含量的控制

通過采用鋁粒加造渣劑作為還原劑來完成對(duì)鋼液碳、鋁、硅增量的控制,能夠在減少SiO2含量的同時(shí)有效實(shí)現(xiàn)硅元素的增量控制,關(guān)鍵在于對(duì)煉制過程中操作方法的控制,通過前期渣脫氧來降低[Al]S的燒損,其中關(guān)鍵的控制步驟包括:

(1)放慢精煉成渣的過程,控制硅在早期的的還原反應(yīng)速度。

(2)通過提高鋼包頂渣的堿度,直接降低SiO2參與還原反應(yīng)的速度,延長(zhǎng)硅還原反應(yīng)的時(shí)間。

(3)盡量較少煉制過程中螢石的使用量,主要依靠鋁礬土來控制爐渣流動(dòng)性,這樣也能夠有效的減少爐渣中的SiO2占比。

(4)放棄原先的供電裸弧,主要通過稠化精煉爐渣的操作方法,也可以有效的減少供電期間鋼液吸氣現(xiàn)象。

(5)加快精煉輔助速度,減弱精煉過程中的底吹氬,操作中不宜采用爆吹和大翻的方法,因?yàn)檫@樣容易造成嚴(yán)重的鋁燒損。

2.3 鈣處理工藝

Al2O3作為含鋁鋼煉制過程中最主要的氧化產(chǎn)物,其過高的熔點(diǎn)給煉制過程帶來了很大的技術(shù)問題,在液態(tài)鋼水中,Al2O3以固態(tài)的方式存在,是造成鋼水結(jié)瘤和堵塞現(xiàn)象的根源,及時(shí)中間包水口處沒有造成結(jié)瘤現(xiàn)象,那么進(jìn)入剛才軋制工藝以后,容易軋制過的鋼材表面形成較長(zhǎng)的線性分布帶,給鋼材造成重大的質(zhì)量問題。通過對(duì)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),可以看出,只有將鈣鋁比維持在0.13之上的水平,才能保證鋼水流動(dòng)性指標(biāo)。并且在精煉后期采取有效的鈣處理措施,在參照J(rèn)3分析Si含量的多少,混入一定量的硅鈣線,來實(shí)現(xiàn)鋼水中Si含量的控制,喂鈣鐵線的原則是要使鋼中有一定的鈣飽和度,同時(shí)應(yīng)進(jìn)行不少于15min的弱吹氬,保證在以上過程中對(duì)鋼液的保護(hù),避免二次氧化。

3 生產(chǎn)結(jié)果分析討論

3.1 生產(chǎn)結(jié)果總結(jié)

經(jīng)過實(shí)踐有效地控制鋼水中非金屬夾雜物總量,提高鋼的純凈度,保證了精煉和鑄坯鋼水Als/Alt≥90%,實(shí)現(xiàn)了SAE10B22A鋼的順利冶煉、澆注。生產(chǎn)出的SAE10B22A鋼的在化學(xué)成分檢驗(yàn)以及鑄坯表面質(zhì)量檢測(cè)等方面均達(dá)到了技術(shù)要求,為公司第一單SAE10B22A鋼的冶煉打下了良好的基礎(chǔ)。也有助于公司后續(xù)開展SAE10B22A型鋼的冶煉工作。具體生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析(見表2)

3.2 分析討論

精煉脫氧劑鋁粒,鋁質(zhì)造渣劑,電石應(yīng)該在第一次供電結(jié)束前添加完畢,中間過程中白渣的保持主要通過添加輔助脫氧劑,在煉制過程中要密切注意氬站成分的變化,如[Al]沒有達(dá)到精煉燒損,及時(shí)喂Al線補(bǔ)Al。在煉制過程中控制鈣鋁比在0.09-0.14%范圍以內(nèi)。通過多次煉制經(jīng)驗(yàn)總結(jié),在煉制過程中,如果能夠確保鈣鋁比值超過0.1%,就能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)夾雜物化學(xué)性質(zhì)的改變,保證最終形成的脫氧產(chǎn)物為液態(tài),也能最大程度上滿足鋼水對(duì)于流動(dòng)性的要求。同時(shí),澆鋼過程要嚴(yán)格按照連鑄保護(hù)澆筑的操作方法做好,這就需要將鈣鋁比控制在0.10-0.12%的范圍以內(nèi)。以上過程表明,只要嚴(yán)格的控制爐渣,就能夠確保鋼水的所含的Al2O3成分最大程度和爐渣發(fā)生反應(yīng),這樣既能夠?qū)崿F(xiàn)鋼水的精煉也可以控制最終鑄坯鋼Als/Alt在90%左右,有效地控制鋼水中非金屬夾雜物總量。實(shí)現(xiàn)了鋼的純凈度提升,完成SAE10B22A鋼的澆鑄。

4 結(jié)束語

(1)使用鋁粒加造渣劑混合型還原劑爐渣可能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋼液

碳、鋁、硅增量的控制,降低Si02含量,可限制鋼液增硅量。

(2)低碳高鋁鋼精煉渣的選用除了考慮渣熔點(diǎn),流動(dòng)性,堿度,粘度外還要考慮脫氧能力,減少鋁燒損以及吸附夾雜能力。

(3)中低碳高鋁鋼精煉工藝中的核心內(nèi)容就是控制氧化鋁并去除氧化產(chǎn)物,只要控制鈣鋁之比超過0.1,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)夾雜物的變性處置,生產(chǎn)液態(tài)脫氧產(chǎn)物,保證了鋼水的流動(dòng)性。

參考文獻(xiàn)