攀成鋼實(shí)習(xí)報(bào)告

1、 實(shí) 習(xí) 報(bào) 告實(shí) 習(xí) 報(bào) 告(理工類)課 程 名 稱: 自動(dòng)化專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí) 課 程 代 碼: 106004609 題 目: 電爐、轉(zhuǎn)爐工藝實(shí)習(xí) 學(xué) 生 姓 名: 學(xué) 號(hào): 專業(yè)/年級(jí)/班: 自動(dòng)化2221級(jí)1班 學(xué) 院: 電氣與電子信息學(xué)院 指 導(dǎo) 教 師: 實(shí) 習(xí) 地 點(diǎn):攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司目 錄0.1 實(shí)習(xí)目標(biāo)30.2 公司簡(jiǎn)介31.攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司生產(chǎn)工藝流程41.1 前期準(zhǔn)備工作41.2 鋼包41.3 中間包61.3.1 中間包的要求61.3.2 中間包襯71.3.3 中間包的類型81.3.4 中間包的烘烤81.4 整體塞棒91.4.1 整體塞棒的作用91.4.2

2、整體塞棒的類型91.4.3 整體塞棒的要求91.5 行車101.5.1 行車運(yùn)行原理101.5.2 行車的主要工作101.5.3 行車的類型101.6 連鑄結(jié)晶器101.6.1 連鑄結(jié)晶器簡(jiǎn)介101.6.2 連鑄結(jié)晶器作用111.6.3 連鑄結(jié)晶器鋼水流動(dòng)控制技術(shù)111.7 連鑄拉矯機(jī)121.8 冷床122.轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝132.1轉(zhuǎn)爐煉鋼的原理132.2煉鋼的原料142.3轉(zhuǎn)爐煉鋼的工藝流程142.4轉(zhuǎn)爐煉鋼的品種和質(zhì)量143.電爐生產(chǎn)工藝153.1電爐煉鋼的原理153.2煉鋼的原料173.3電爐煉鋼的工藝流程183.4電爐煉鋼的品種和質(zhì)量184.攀成鋼煉鋼生產(chǎn)工藝詳細(xì)流程184.1煉制鋼水1

3、84.2連鑄機(jī)鑄造184.3拉矯機(jī)拉矯184.4切割鋼坯194.5錕道運(yùn)送194.6移鋼機(jī)移動(dòng)鋼坯194.7收集鋼坯195.存在問題及改進(jìn)方法206.感想和體會(huì)210 前 言0.1實(shí)習(xí)目標(biāo)到攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們電氣與電子信息學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)本科生必修課程之一，通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)，掌握轉(zhuǎn)爐和電爐的具體生產(chǎn)工藝，掌握?qǐng)A鋼和方鋼的連鑄工藝，掌握在連鑄過程中結(jié)晶、搬運(yùn)、冷卻等工藝，掌握各種生產(chǎn)設(shè)備的工作原理和作用，為學(xué)好專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ)。本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)由宋春華和童俊兩位老師帶隊(duì)，電氣與電子信息學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)84人共同參加實(shí)習(xí)。整個(gè)實(shí)習(xí)共三周，實(shí)習(xí)地方是攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司。0

4、.2公司簡(jiǎn)介攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司是由原攀鋼集團(tuán)成都無縫鋼管有限責(zé)任公司和原成都鋼鐵廠于2002年5月28日聯(lián)合重組設(shè)立的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，公司現(xiàn)位于四川省成都市青白江區(qū)。公司經(jīng)營(yíng)范圍包括無縫鋼管、棒線材等冶金產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售、冶金設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和房地產(chǎn)開發(fā)、汽車運(yùn)輸?shù)葮I(yè)務(wù)。 通過歷時(shí)五年多的搬遷改造，公司已經(jīng)建成由國(guó)際一流水平的340連軋管機(jī)組、159連軋管機(jī)組，國(guó)內(nèi)唯一的508周期軋管機(jī)組以及650擴(kuò)管機(jī)組等組成的無縫鋼管新廠區(qū)，同時(shí)擁有國(guó)內(nèi)一流水平的棒線材生產(chǎn)線。目前具備年產(chǎn)鐵150萬噸、鋼180萬噸、鋼材212萬噸的生產(chǎn)能力，是國(guó)內(nèi)品種規(guī)格齊全、生產(chǎn)規(guī)模較大的無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)和西南地

5、區(qū)建筑鋼材骨干生產(chǎn)企業(yè)之一。 公司主要產(chǎn)品為外徑5-720mm、壁厚0.5-120mm的各種碳素、合金無縫鋼管，多種規(guī)格的建筑用圓鋼、熱軋帶肋鋼筋、優(yōu)鋼圓棒材、低碳鋼熱軋圓盤條等等。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于能源、化工、航空、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造、建筑及軍工等領(lǐng)域，覆蓋全國(guó)并遠(yuǎn)銷歐美、東南亞等50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。 公司石油用管國(guó)內(nèi)首家獲API認(rèn)證，船管獲世界主要船級(jí)社認(rèn)證；高壓鍋爐管、低中壓鍋爐管、高壓化肥管、石油裂化管、不銹鋼管、熱軋帶肋鋼筋分別獲國(guó)家工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證；熱軋帶肋鋼筋獲國(guó)家“免檢產(chǎn)品”稱號(hào)和冶金產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量金杯獎(jiǎng)。公司高壓鍋爐用無縫鋼管榮獲中國(guó)名牌產(chǎn)品；精環(huán)牌無縫鋼管，成鋼牌冷、熱軋帶肋鋼

6、筋，焊接用鋼、低碳鋼熱軋圓盤條榮獲“四川名牌產(chǎn)品”稱號(hào)。 公司秉承“制造精品、創(chuàng)造未來”的企業(yè)宗旨，堅(jiān)持“誠(chéng)信、共贏”的經(jīng)營(yíng)理念，認(rèn)真貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，正著力建設(shè)具有世界一流水平的鋼管精品基地、具有國(guó)內(nèi)一流水平的棒線材精品基地、攀鋼產(chǎn)品深加工基地，力爭(zhēng)把企業(yè)建設(shè)成為鋼管優(yōu)勢(shì)突出具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的精品攀成鋼和諧攀成鋼。最后再次感謝攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司為這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)提供了實(shí)習(xí)基地并給與了大力支持。此外感謝宋春華和童俊老師在這次實(shí)習(xí)中給與大力指導(dǎo)，幫助我們順利完成了生產(chǎn)實(shí)習(xí)。1攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司生產(chǎn)工藝流程1.1前期準(zhǔn)備工作 2015年9月8日我們終于到達(dá)臨時(shí)的住宿地點(diǎn)，安頓好一切

7、后，下午集合前往攀成鋼，一位非常有經(jīng)驗(yàn)的師傅給我們講解關(guān)于安全意識(shí)和安全技能方面的知識(shí)，然后介紹了電爐和轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝過程。完成講解相關(guān)的安全教育知識(shí)后，第二天我們就可以進(jìn)廠參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)了。1.2鋼包鋼包是承接鋼水、進(jìn)行連鑄的必要設(shè)備，如圖1.2所示。由于許多鋼種需要在鋼包內(nèi)進(jìn)行精煉處理，包括吹氬調(diào)溫、合金成分微調(diào)、噴粉精煉和真空處理等，鋼包內(nèi)襯的工作條件越來越惡劣，其工作環(huán)境是：圖1.2 鋼包(1)承受的鋼水溫度比模鑄鋼包高。(2)鋼水在鋼包內(nèi)的停留時(shí)間延長(zhǎng)。(3)鋼包內(nèi)襯在高溫真空下自身?yè)]發(fā)和經(jīng)受鋼水的攪動(dòng)作用。(4)內(nèi)襯在承接鋼水時(shí)受到的沖擊作用。(5)熔渣對(duì)內(nèi)襯的侵蝕。因此，對(duì)鋼包耐火材

8、料的要求是：(1)耐高溫，能經(jīng)受高溫鋼水長(zhǎng)時(shí)間作用而不熔融軟化。(2)耐熱沖擊，能反復(fù)承受鋼水的裝、出而不開裂剝落。(3)耐熔渣的侵蝕，能承受熔渣和熔渣堿度變化對(duì)內(nèi)襯的侵蝕作用。(4)具有足夠的高溫機(jī)械強(qiáng)度，能承受鋼水的攪動(dòng)和沖刷作用。(5)內(nèi)襯具有一定的膨脹性，在高溫鋼水作用下，使內(nèi)襯之間緊密接觸而成為一個(gè)整體。鋼包耐火材料的選用條件是：(1)鋼包的工作條件，如出鋼溫度、鋼水停留時(shí)間、澆注鋼種、是否進(jìn)行精煉處理等。(2)鋼包耐火材料在鋼包中的部位。(3)熔渣的堿度。(4)鋼廠的砌鋼包、拆鋼包、烘烤鋼包的工作條件和經(jīng)濟(jì)包齡。常用的鋼包耐火材料有以下種類： (1)粘土磚粘土磚中Al2O3含量一般

9、在3050之間，價(jià)格低廉。主要用于鋼包永久層和鋼包底。 (2)高鋁磚磚中Al2O3含量在5080之間，主要用于鋼包的工作層。 (3)蠟石磚該磚特點(diǎn)是Si02含量高，一般在80以上，比粘土磚的抗侵蝕性和整體性好，且不掛渣。常用于鋼包壁和包底。 (4)鋯英石磚該磚主要用于鋼包渣線部位。磚中ZrO2含量一般在6065之間。其特點(diǎn)是耐侵蝕好，但價(jià)格較高，一般不常使用。 (5)鎂碳磚該磚主要用于鋼包渣線部位，特別適用于多爐連澆場(chǎng)合。磚中MgO含量一般在76左右，C含量在1520之間。其特點(diǎn)是對(duì)熔渣侵蝕性小，耐侵蝕、耐剝落性好。 (6)鋁鎂澆注料該澆注料主要用于鋼包體，其特點(diǎn)是在鋼水作用下，澆注料中的Mg

10、O和Al2O3反應(yīng)生成鋁鎂尖晶石，改善了內(nèi)襯的抗渣性和抗熱震性。 (7)鋁鎂碳磚該磚在鋁鎂澆注料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一個(gè)磚種，用于鋼包襯，使用壽命長(zhǎng)。 (8)不燒磚目前用于鋼包的燒成磚的材料，幾乎都能制成相對(duì)應(yīng)的不燒磚。其特點(diǎn)是制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格較低。磚本身具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和耐侵蝕性，還便于施工砌筑。如果鋼包本身還用于精煉，則還可以選擇MgO-Cr2O3-Al2O3系和MgO-CaO-C系耐火材料，主要有：鎂鉻磚、鎂鉻鋁磚、白云石磚等。另外還要注意，在澆注沸騰鋼時(shí)，應(yīng)盡量避免不要選用含有石墨的磚種和澆注料，否則內(nèi)襯使用壽命較低。在使用含石墨材料的磚種作鋼包襯時(shí)，最好在其表面涂抹一層防氧化涂

11、料，防止在烤包時(shí)，內(nèi)襯表面氧化疏松，影響其使用壽命。鋼包有吊包形式，雙向回轉(zhuǎn)式的，減速箱形式，雙蝸輪副傳動(dòng)的，而我們看到的就是吊包式的。鋼包整個(gè)看起來是圓形的，我們到的時(shí)候許多的師傅正在忙著修補(bǔ)鐵水包的內(nèi)壁，他們所用的材料是耐火磚和熔池磚。熔池磚在外層，耐火磚在內(nèi)層，其材料是三氧化二鐵Fe2O3，熔點(diǎn):1565。熔池磚在外層，材料是氧化鎂MgO、氧化鋁Al2O3、碳C。 1.3中間包1.3.1中間包的要求中間包是承接、儲(chǔ)存和分配鋼包鋼水的中間容器。目前中間包已逐漸發(fā)展成為一種有效的反應(yīng)器，可以在中間包內(nèi)完成鋼水溫度的控制、微量合金元素的精確調(diào)整和改善夾雜物的鈣處理等，即所謂的中間包冶金。由于中

12、間包的容量和承受的鋼水溫度均與鋼包有較大的差別，所用的耐火材料也有所不同，但不管是哪一種中間包類型，所用的耐火材料都要滿足下列要求： (1)要求內(nèi)襯材料耐鋼水和熔渣的侵蝕，使用壽命要足夠長(zhǎng)。(2)要求內(nèi)襯材料具有良好的抗熱震性，在與鋼水接觸時(shí)不炸裂。 (3)要求內(nèi)襯材料具有較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)和微小的熱膨脹性，使中間包襯有一定的保溫性和良好的整體性。 (4)要求內(nèi)襯材料在澆注過程中，對(duì)鋼水污染性小，以保證鋼水質(zhì)量。(5)要求內(nèi)襯材料的形狀和結(jié)構(gòu)，要便于砌包和拆卸。1.3.2中間包襯中間包襯主要由下列幾部分組成的： (1)保溫層該層緊挨著中間包鋼殼，其材料通常是石棉板、保溫磚或輕質(zhì)澆注料。(2)永久

13、層該層與保溫層相接觸，其材料一般為粘土磚。(3)工作層與鋼水接觸的一層，即工作層。該層內(nèi)襯材料主要有：高鋁磚、堿性磚(如鎂磚等)，硅質(zhì)絕熱板、鎂質(zhì)絕熱板、鎂橄欖石質(zhì)絕熱板和涂料，如鎂質(zhì)、鎂鉻質(zhì)涂料等。目前也有用澆注料作中間包內(nèi)襯的。(4)座磚鑲嵌于中間包底，安裝中間包水口用。其材料通常為高鋁質(zhì)。(5)包底中間包底，其材料基本與工作層相當(dāng)。(6)包蓋中間包蓋，復(fù)蓋在中間包上，可起保溫和防止鋼水飛濺等作用，其材料通常采用粘土磚或澆注料制成。(7)擋渣墻該墻砌于中間包內(nèi)，可以是單墻的，也可以是雙墻的。單墻的或雙墻的擋渣墻，顧名思義，其目的就是用來?yè)踉模蕴岣咪撍那鍧嵍?。在其上還可以設(shè)置鋼水過濾器

14、，進(jìn)一步除去鋼水中夾雜物。擋渣墻的材質(zhì)通常是高鋁質(zhì)，可以用磚砌筑在中間包內(nèi)，也可以制成預(yù)制塊，安放在中間包內(nèi)。1.3.3中間包的類型中間包類型主要有：(1)高溫中間包該中間包是為某一特定的冶金過程所設(shè)置的，包襯采用鎂磚，預(yù)熱到1500左右。(2)熱中間包即目前鋼廠常見的一種中間包，采用燒成磚或不燒磚或澆注料作包襯的中間包。在澆注前要預(yù)熱到8001100。(3)冷中間包采用絕熱板作包襯，在澆注前不經(jīng)預(yù)熱即可使用。至于選擇哪一種中間包型式和哪些材質(zhì)作包襯為好，這取決于澆注的鋼種、冶煉方式、烘烤條件和鋼廠本身所具備的能力。1.3.4中間包的烘烤對(duì)于中間包的烘烤，總的要求是要在開澆前l(fā)2h內(nèi)，快速烘烤

15、到10001100為好。這樣可以節(jié)省能源，也便于使用。但往往由于調(diào)度或其它原因，烘烤時(shí)間太長(zhǎng)，造成一些不良的隱患。對(duì)于板坯連鑄，中間包上已裝有鋁碳質(zhì)整體塞棒或整體式鋁碳質(zhì)浸入式水口。如果長(zhǎng)時(shí)間烘烤，制品強(qiáng)度降低；如果制品表面的防氧化涂層不良的話，制品還會(huì)被氧化疏松，不僅使制品強(qiáng)度再下降，而且使用壽命還會(huì)降低。已有的經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于浸入式水口來說，在其壁厚不能再增厚的條件下，要延長(zhǎng)其使用壽命，主要看其表面是否被氧化了。鋁碳質(zhì)制品在烘烤過程中，其強(qiáng)度變化規(guī)律為：隨著烘烤溫度的上升，制品強(qiáng)度下降，到500600之間，強(qiáng)度最低；當(dāng)溫度繼續(xù)上升，制品強(qiáng)度增加，到1300左右恢復(fù)到原狀，再升高溫度，則制品強(qiáng)

16、度又下降。鑒于這個(gè)原因，要求快速烘烤達(dá)到預(yù)定的溫度。對(duì)于帶有熔融石英質(zhì)浸入式水口的中間包，對(duì)水口部分可以不烘烤或低溫烘烤，因?yàn)槭①|(zhì)水口在高溫下長(zhǎng)期烘烤，會(huì)方石英化，使制品熱穩(wěn)定性下降，甚至?xí)谒趦?nèi)壁出現(xiàn)裂紋。在澆注過程中可能出現(xiàn)穿孔、斷裂現(xiàn)象(當(dāng)然，還與水口本身質(zhì)饋有關(guān))。對(duì)于小方坯連鑄用中間包，大多數(shù)使用絕熱板作內(nèi)襯，中間包不烘烤，有的鋼廠也至多進(jìn)行小火烘烤，只能起到干燥作用。在小方坯連鑄的中間包上，通常裝有36個(gè)鋯質(zhì)定徑水口。對(duì)于這種水口，必須單獨(dú)充分地進(jìn)行烘烤，否則在使用中有炸裂的危險(xiǎn)。因?yàn)殇嗁|(zhì)制品的熱穩(wěn)定性特別差，預(yù)熱不良會(huì)開裂。1.4整體塞棒1.4.1整體塞棒的作用整體塞棒主要用

17、中間包，起開閉作用，控制塞棒頭部至中間包水口的位置來調(diào)節(jié)進(jìn)入結(jié)晶器的鋼水流量，還可以通過整體塞棒的吹氬孔，向中間包水口吹氬,以防止水口堵塞。使用整體塞棒可取得如下一些效果：(1)塞棒事故率降低。(2)減少水口堵塞事故。(3)塞棒吹氬后，鑄坯內(nèi)夾雜物總量大幅度下降，鑄坯質(zhì)量提高。(4)由于事故率下降，連鑄機(jī)產(chǎn)量相對(duì)提高。1.4.2整體塞棒的類型傳統(tǒng)的塞棒為組合型，即由袖磚和塞頭用鋼管串連而成。這種塞棒由于連接縫多及安裝原因，鋼水和熔渣容易侵蝕到連接縫中，造成斷棒或塞頭脫落現(xiàn)象，事故率高。所謂整體塞棒，即棒身與塞頭直接連接在一起，沒有連接縫。就整體塞棒而言?？煞譃椋?1)頭部為實(shí)心的整體塞棒。(2

18、)頭部帶有吹氬孔的整體塞棒。(3)頭部帶有透氣塞的整體塞棒。1.4.3整體塞棒的要求目前整體塞棒的材質(zhì)主要是鋁碳質(zhì)，由于整體塞棒的使用條件與長(zhǎng)水口和浸入式不同，塞棒頭部受鋼水沖刷嚴(yán)重。一般在制品中Al2O3含量較高，一般在60左右，并加有能提高制品抗剝落性能的添加劑。整體塞棒的要求是：(1)耐鋼水和熔渣的侵蝕和沖刷。(2)具有良好的抗剝落性，在使用中不掉片不崩裂。(3)具有良好的抗熱震性。(4)具有足夠的熱機(jī)械強(qiáng)度，便于安裝和使用操作。1.5行車1.5.1行車運(yùn)行原理 行（hang）車、吊車、天車都是人們對(duì)起重機(jī)的一個(gè)籠統(tǒng)的叫法，行車和現(xiàn)在我們所稱的起重機(jī)基本一樣。 基本有兩類：一類為集中驅(qū)動(dòng)

19、，即用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車輪；另一類為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動(dòng)裝置常采用萬向聯(lián)軸器。操作人員在行車調(diào)度室控制實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電機(jī)的控制器，在電機(jī)的的帶動(dòng)下，行車的主動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)行車整體向前移動(dòng)，同時(shí)在行車的橫向有一臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)吊鉤可以左右移動(dòng)，用以吊起重物，吊起重物后，通過行車的移動(dòng)即可將重物搬移。在攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司的煉鋼生產(chǎn)車間到處都可以看到巨大行車，準(zhǔn)確的說，在生產(chǎn)車間的工作區(qū)域均被行車覆蓋，任意一個(gè)生產(chǎn)地點(diǎn)的原材料搬運(yùn)

20、均可以用行車執(zhí)行，方便而又快捷。1.5.2行車的主要工作 在攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司的煉鋼生產(chǎn)車間行車的主要工作都和煉鋼有關(guān)，例如：吊運(yùn)鋼包，吊運(yùn)大包、中間包，吊運(yùn)煉鋼的原材料，吊運(yùn)煉鋼爐的爐渣，吊運(yùn)通過連鑄后的方鋼和圓鋼，還有將鋼材吊運(yùn)到車上運(yùn)走等等。1.5.3行車的類型在攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司的煉鋼生產(chǎn)車間行車的主要類型有：10噸、15噸30噸、50噸、大的有180噸。1.6連鑄結(jié)晶器1.6.1連鑄結(jié)晶器簡(jiǎn)介結(jié)晶器是連鑄機(jī)非常重要的部件，是一個(gè)強(qiáng)制水冷的無底鋼錠模。稱之為連鑄設(shè)備的“心臟”。 通俗的講連鑄結(jié)晶器：就是一個(gè)鋼水制冷成型設(shè)備?；居煽蚣埽浜豌~板（背板與銅板），調(diào)整

21、系統(tǒng)（調(diào)整裝置，減速機(jī)等）；潤(rùn)滑系統(tǒng)（油管油路），冷卻系統(tǒng)和噴淋等設(shè)備組成。 連鑄結(jié)晶器需要和連鑄結(jié)晶器保護(hù)材料（渣）一同使用。 保護(hù)材料用途：1.確保連鑄工藝順行；2.改善鑄坯表面質(zhì)量。1.6.2連鑄結(jié)晶器作用結(jié)晶器的作用： （1）使鋼液逐漸凝固成所需要規(guī)格、形狀的坯殼； （2）通過結(jié)晶器的振動(dòng)，使坯殼脫離結(jié)晶器壁而不被拉斷和漏鋼； （3）通過調(diào)整結(jié)晶器的參數(shù)，使鑄坯不產(chǎn)生脫方、鼓肚和裂紋等缺陷； （4）保證坯殼均勻穩(wěn)定的生成。 1.6.3連鑄結(jié)晶器鋼水流動(dòng)控制技術(shù)1、連鑄板坯的表面和內(nèi)部缺陷與結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動(dòng)狀態(tài)密切相關(guān)。伴隨著連鑄機(jī)拉速的提高，結(jié)晶器內(nèi)液面波動(dòng)加劇，容易產(chǎn)生卷渣，造成鑄

22、坯質(zhì)量惡化。采用結(jié)晶器鋼水流動(dòng)控制技術(shù)可以改善結(jié)晶器內(nèi)流場(chǎng)形態(tài)，抑制出料速度以平穩(wěn)液面，促進(jìn)夾雜物上浮。用于板坯結(jié)晶器的電磁制動(dòng)（EMBr）、電磁流動(dòng)控制（FC結(jié)晶器）和多模式電磁攪拌（M-MEMS）是結(jié)晶器鋼水流動(dòng)控制技術(shù)的典型代表。 2、電磁制動(dòng)器通過對(duì)結(jié)晶器施加一個(gè)與鑄流方向垂直的靜態(tài)磁場(chǎng)而對(duì)流動(dòng)的鋼液進(jìn)行制動(dòng)。鋼流由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓，因此在鋼液中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這些電流由于受到靜態(tài)磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生一個(gè)與鋼水運(yùn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力。鋼液的流速越快，制動(dòng)力也越大。電磁制動(dòng)器具有一個(gè)單一的、覆蓋整個(gè)板坯寬度的靜態(tài)磁場(chǎng)。電磁制動(dòng)技術(shù)可抑制水口射流速度，減緩沿凝固殼向下流動(dòng)，促進(jìn)夾雜物和氣泡

23、上浮。 3 、FC結(jié)晶器含有兩個(gè)方向相反的制動(dòng)磁場(chǎng)，第一個(gè)位于彎月面區(qū)域，另一個(gè)位于結(jié)晶器的下部，每一個(gè)磁場(chǎng)都覆蓋了板坯的整個(gè)寬度。FC結(jié)晶器的磁場(chǎng)的上電磁場(chǎng)減少了結(jié)晶器彎月面紊流，可防止保護(hù)渣卷入凝固殼和角部橫裂；下電磁場(chǎng)可減少鋼液向下流速，有利于夾雜物和氣泡上浮。 4、利用M-MEMS多模式電磁攪拌器可根據(jù)需要以不同的方式攪動(dòng)結(jié)晶器內(nèi)的鋼水，顯著減少板坯鑄造缺陷。該技術(shù)采用4個(gè)線性電磁攪拌器，位于結(jié)晶器高度方向的中部、浸入式水口兩側(cè)，每側(cè)2個(gè)線圈并排設(shè)置，可用于使浸入式水口流出的鋼水制動(dòng)（EMIS）或加速（EMLA）。第三種工作模式則用于使位于彎月面的鋼水轉(zhuǎn)動(dòng)（EMRS），此項(xiàng)技術(shù)可有效控

24、制熱傳導(dǎo)梯度和坯殼凝固前沿的均勻性，消除某些鋼種存在的氣孔、針孔和表面夾渣等鑄造缺陷。1.7連鑄拉矯機(jī)隨著鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)能力和自動(dòng)化水平的不斷提高，國(guó)內(nèi)外先進(jìn)板坯連鑄機(jī)普遍采用矢量控制技術(shù)，利用PLC和變頻器控制各臺(tái)連鑄拉矯電機(jī)，以實(shí)現(xiàn)拉坯速度和傳動(dòng)參數(shù)實(shí)時(shí)獨(dú)立調(diào)整的目的。拉矯機(jī)的作用是拉直鋼坯，同時(shí)加以運(yùn)送，通過長(zhǎng)期的觀察發(fā)現(xiàn)攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司生產(chǎn)車間的拉矯機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了各臺(tái)電機(jī)負(fù)荷自動(dòng)、實(shí)時(shí)的均勻分布，動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。1.8冷床冷床是冶金軋鋼行業(yè)對(duì)軋制產(chǎn)品（螺紋鋼、圓鋼、鋼管等）有效進(jìn)行冷卻的工作臺(tái)面。分類：冷床主要有拔齒式冷床、齒條步進(jìn)式冷床、撥爪式冷床、運(yùn)載鏈?zhǔn)?/p>

25、冷床、滾盤式冷床等，如圖1.7所示：圖1.7 冷床組成：冷床由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)、冷床工作臺(tái)面、固定支架等方面組成。 工作原理：將已軋制成型產(chǎn)品通過輥道輸送進(jìn)入冷床，再由齒條步進(jìn)式拔齒等形式，將排列在冷床上的工件逐步移向冷床頂端，達(dá)到了工件的冷卻效果。主要用途：該冷床設(shè)備主要用于軋后鋼板在線緩慢自然冷卻。在型材生產(chǎn)線上，冷床對(duì)型材還具有預(yù)彎曲功能，防止型材在自然冷卻過程中因各處質(zhì)量不等導(dǎo)致出現(xiàn)不規(guī)則彎曲。 2.轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝2.1轉(zhuǎn)爐煉鋼的原理轉(zhuǎn)爐煉鋼（converter steelmaking）是以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，不借助外加能源，靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱

26、量而在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼過程，如圖2.1。轉(zhuǎn)爐按耐火材料分為酸性和堿性，按氣體吹入爐內(nèi)的部位有頂吹、底吹和側(cè)吹；按氣體種類為分空氣轉(zhuǎn)爐和氧氣轉(zhuǎn)爐。堿性氧氣頂吹和頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐由于其生產(chǎn)速度快、產(chǎn)量大，單爐產(chǎn)量高、成本低、投資少，為目前使用最普遍的煉鋼設(shè)備。轉(zhuǎn)爐主要用于生產(chǎn)碳鋼、合金鋼及銅和鎳的冶煉。 圖2.1 轉(zhuǎn)爐煉鋼2.2煉鋼的原料 轉(zhuǎn)爐煉鋼的原材料分為金屬料、非金屬料和氣體。金屬料包括鐵水、廢鋼、鐵合金，非金屬料包括造渣料、熔劑、冷卻劑，氣體包括氧氣、氮?dú)?、氬氣、二氧化碳等。非金屬料是在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程 中為了去除磷、硫等雜質(zhì)，控制好過程溫度而加入的材料。主要有造渣料（石灰、白云石），熔劑（螢石、氧

27、化鐵皮），冷卻劑（鐵礦石、石灰石、廢鋼），增碳劑和燃料（焦炭、石墨籽、煤塊、重油）2.3轉(zhuǎn)爐煉鋼的工藝流程 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備工藝，如圖2.2所示。按照配料要求，先把廢鋼等裝入爐內(nèi)，然后倒入鐵水，并加入適量的造渣材料（如生石灰等）。加料后，把氧氣噴槍從爐頂插入爐內(nèi)，吹入氧氣（純度大于99的高壓氧氣流），使它直接跟高溫的鐵水發(fā)生氧化反應(yīng)，除去雜質(zhì)。用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮?dú)獾?   影響而使鋼質(zhì)變脆，以及氮?dú)馀懦鰰r(shí)帶走熱量的缺點(diǎn)。在除去大部分硫、磷后，當(dāng)鋼水的成分和溫度都達(dá)到要求時(shí)，即停止吹煉，提升噴槍，準(zhǔn)備出鋼。出鋼時(shí)使?fàn)t體傾斜，鋼水從出鋼口注入鋼水包里，同時(shí)

28、加入脫氧劑進(jìn)行脫氧和調(diào)節(jié)成分。鋼水合格后，可以澆成鋼的鑄件或鋼錠，鋼錠可以再軋制成各種鋼材。 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中會(huì)產(chǎn)生大量棕色煙氣，它的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳?xì)怏w等。因此，必須加以凈化回收，綜合利用，以防止污染環(huán)境。從回收設(shè)備得到的氧化鐵塵?？梢杂脕頍掍?；一氧化碳可以作化工原料或燃料；煙氣帶出的熱量可以副產(chǎn)水蒸氣。此外，煉鋼時(shí)，生成的爐渣也可以用來做鋼渣水泥，含磷量較高的爐渣，可加工成磷肥，等等。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質(zhì)量較好，以及建廠速度快、投資少等許多優(yōu)點(diǎn)。但在冶煉過程中都是氧化性氣氛，去硫效率差，昂貴的合金元素也易被氧化而損耗，因而所煉鋼

29、種和質(zhì)量就受到一定的限制。2.4轉(zhuǎn)爐煉鋼的品種和質(zhì)量氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼的品種和質(zhì)量： 鋼中氣體和夾雜物是評(píng)價(jià)鋼的冶金質(zhì)量的主要指標(biāo)。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼反應(yīng)速率快，沸騰激烈，所以鋼中H、N、O含量較低，H為(35)×10-4，N為(24)×10-3，低碳鋼O為006010。夾雜物和脫氧及凝固操作有關(guān)。影響頂吹轉(zhuǎn)爐鋼含氮量的重要因素是氧氣純度，由表4數(shù)據(jù)可以看出。所以用于轉(zhuǎn)爐煉鋼的氧氣應(yīng)該是99以上的純氧。 低碳鋼是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要產(chǎn)品。由于轉(zhuǎn)爐脫碳快，鋼中氣體含量低，所以鋼的塑性和低溫塑性好，有良好的深沖性和焊接性能。用轉(zhuǎn)爐鋼制造熱軋薄板、冷軋薄板、鍍鋅板、汽車板、冷彎型鋼、低碳

30、軟鋼絲等，都具有良好的性能。 轉(zhuǎn)爐冶煉中、高碳鋼雖然有一些困難，但也能保證鋼的質(zhì)量。轉(zhuǎn)爐鋼制造的各種結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、硬鋼絲等都已廣泛使用。冶煉高碳鋼的困難是拉碳和脫磷。在C>O2時(shí)靠經(jīng)驗(yàn)拉碳很難控制準(zhǔn)確，如果有副槍可借副槍控制，沒有副槍時(shí)需要爐前快速分析，這就耽誤了時(shí)間。高碳鋼終點(diǎn)(FeO)低，脫磷時(shí)間短，因此需要采用雙渣操作，即在脫碳期開始時(shí)放掉初期渣，把前期進(jìn)入渣中的磷放走，然而雙渣操作損失大量熱量和渣中的鐵，沒有特殊必要不宜采用。增碳法是冶煉中、高碳鋼的另一種操作法，這時(shí)吹煉操作和低碳鋼一樣，只是在鋼包內(nèi)用增碳劑增碳，使含碳量達(dá)到丘岡紳的要求。增碳劑為焦炭，石油焦等。中碳鋼的增碳量

31、小，容易完成。高碳鋼增碳要很好控制，但軌鋼、硬線等用增碳法冶煉可以保證質(zhì)量合乎要求。 轉(zhuǎn)爐冶煉低合金鋼沒有特殊困難。冶煉合金鋼時(shí)，因?yàn)楹辖鸹枰尤脘摪蔫F合金數(shù)量大。會(huì)降低鋼水溫度，而過分提高出鋼溫度又使脫磷不利。所以冶煉合金鋼應(yīng)與爐外精煉相結(jié)合用鋼包爐完成合金化。另外，隨著對(duì)鋼的成分的控制要求不斷嚴(yán)格，為減少鋼性能的波動(dòng)，要求成分范圍越窄越好。這也需要在鋼包精煉時(shí)進(jìn)行合金成分微調(diào)的操作。 頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉超低碳鋼（<0.03C）尚有困難。首先因?yàn)樵谂R界含碳量以下，脫碳速率下降，熔池?cái)嚢铚p弱，加強(qiáng)供氧只能促使鐵氧化而不能使碳去除。其次，CO=0.0025，當(dāng)C=0.01時(shí)，O=0.25，已

32、經(jīng)是0的飽和濃度，也就是說0.01C是脫碳的理論極限。如果要進(jìn)一步脫碳，必須降低氣相的CO分壓，這需要采用爐外精煉的方法來完成。3電爐生產(chǎn)工藝3.1電爐煉鋼的原理 電爐煉鋼是利用三相電弧爐產(chǎn)生電弧，電弧含有巨大的熱量融化廢鋼和其他原材料，再通過一定的方法（加入CaO）除去鋼水中的雜質(zhì)元素和有毒物質(zhì)，最終得到滿足要求的鋼水。三相電弧爐供電系統(tǒng)主回路由供電電纜、隔離開關(guān)、斷路器、電抗器、變壓器、短網(wǎng)等設(shè)備及其相應(yīng)控制系統(tǒng)組成。其系統(tǒng)如圖3-1所示，電爐煉鋼如圖3-2所示：圖3-2 電爐煉鋼3.2煉鋼的原料電爐煉鋼的鐵源原料由廢鋼鐵料、生鐵塊、熱鐵水、直接還原鐵等組成。直接還原鐵(DRI/ HBI)

33、 是電爐冶煉純凈鋼最佳的殘留元素的稀釋劑。直接還原是鋼鐵工業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要方向,氣基豎爐和煤基回轉(zhuǎn)窯是成熟的直接還原工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。我國(guó)直接還鐵的生產(chǎn)仍處于起步時(shí)期,2008 年產(chǎn)量約60 萬t ,占世界總產(chǎn)量不足1.0 %。直接還原鐵在我國(guó)有廣闊的發(fā)展前景,國(guó)內(nèi)采用鐵礦資源為原料的氧化球團(tuán)-煤制氣-豎爐方式。3.3電爐煉鋼的工藝流程 電爐煉鋼法主要利用電弧熱，在電弧作用區(qū)，溫度高達(dá)4000。冶煉過程一般分為熔化期、氧化期和還原期，在爐內(nèi)不僅能造成氧化氣氛，還能造成還原氣氛，因此脫磷、脫硫的效率很高。以廢鋼為原料的電爐煉鋼，比之高爐轉(zhuǎn)爐法基建投資少，同時(shí)由于直接還原的發(fā)展，為電爐提供金屬化球團(tuán)

34、代替大部分廢鋼，因此就大大地推動(dòng)了電爐煉鋼。攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司的煉鋼電爐容量是80噸。3.4電爐煉鋼的品種和質(zhì)量攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司的電爐煉鋼目前主要用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼。4攀成鋼煉鋼生產(chǎn)工藝詳細(xì)流程4.1煉制鋼水 攀成鋼煉制鋼水的方法有兩種：轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼。他們的原理大致相同，都是將廢鐵廢鋼和煉鋼的各種原材料加入煉鋼爐中，通過不同的方式（轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼的原理）將廢鐵廢鋼融化為鋼水，除去其中的雜質(zhì)和有毒物質(zhì)后，得到比較純凈的鋼水，再轉(zhuǎn)入VD爐和LF爐中精煉得到可以澆注的鋼水。4.2連鑄機(jī)鑄造經(jīng)過煉制的鋼水倒入大包中，由火車運(yùn)送大包到連鑄車間，再由行車吊運(yùn)到連鑄機(jī)上，

35、安放穩(wěn)定后，中包移動(dòng)到合適的位置后與大包的出鋼水口對(duì)接，使大包中的鋼水能順利的流到中包中。中包的出鋼水口與結(jié)晶器相連，從中包中流出來的鋼水進(jìn)入結(jié)晶器中，結(jié)晶器以一定的振動(dòng)頻率振動(dòng)（拉振公式：振頻=拉速x 40 + 90），當(dāng)結(jié)晶器中的鋼水積累到一定的高度，結(jié)晶器下方的控制閥門打開，結(jié)晶器中的鋼水被冷卻后形成火紅的方鋼（或圓鋼）鋼坯。4.3拉矯機(jī)拉矯從結(jié)晶器中出來的鋼坯呈彎曲狀，在拉矯機(jī)的作用下逐漸被拉直，并且被運(yùn)送到切割平臺(tái)上。4.4切割鋼坯鋼坯到達(dá)切割平臺(tái)后，在上方有一臺(tái)小車，小車上有一臺(tái)紅外測(cè)量?jī)x，當(dāng)鋼坯緩慢向前移動(dòng)時(shí)自動(dòng)跟蹤并測(cè)量鋼坯的長(zhǎng)度（這個(gè)長(zhǎng)度是在連鑄中控室里預(yù)先設(shè)置好的），在小車

36、上有一個(gè)噴頭，噴出的是天然氣和氧氣的混合氣體，當(dāng)紅外測(cè)量?jī)x測(cè)量到需要的尺寸時(shí)，天然氣和氧氣的混合氣體在氣壓泵中同時(shí)加壓，這時(shí)混合氣體劇烈燃燒，產(chǎn)生大量的熱量，在隨著鋼坯同步前進(jìn)額同時(shí)逐漸融化鋼坯，最終熔斷鋼坯，完成切割鋼坯。4.5錕道運(yùn)送切割好的鋼坯，在錕道內(nèi)由錕道槽內(nèi)的圓柱形滾筒不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，最終將鋼坯運(yùn)送到移鋼機(jī)上。在移動(dòng)的過程中，連鑄中控室的電腦通過PLC自動(dòng)控制，完成這一功能，而且還通過相關(guān)的攝像功能，即時(shí)監(jiān)控鋼坯在錕道內(nèi)的移動(dòng)。4.6移鋼機(jī)移動(dòng)鋼坯 方鋼：被運(yùn)送到移鋼機(jī)上的鋼坯，先是移鋼機(jī)平臺(tái)上的小型勾爪向上翻，正好勾起鋼坯向上托，托起到稍高一層的平臺(tái)上后翻回原來位置，這時(shí)一個(gè)巨大的架

37、車緩緩移向方鋼，當(dāng)架車的彎形觸手滑過方鋼后，架車停下，與此同時(shí)下邊的一排彎形觸手向上翻，托著方鋼向上翻轉(zhuǎn)，最后方鋼進(jìn)入并停留在車臺(tái)的上層，當(dāng)架車停下來后，下邊的彎形觸手向下翻轉(zhuǎn)回復(fù)到原來位置。之后上邊的彎形觸手回移被方鋼擋住，這樣方鋼被觸手卡住，同時(shí)架車回移帶動(dòng)方鋼一起移動(dòng)，到了平臺(tái)的另一邊緣后停止，架車再向另一只方鋼的方向移動(dòng)，最終重復(fù)上述過程。 圓鋼：被運(yùn)送到移鋼機(jī)上的鋼坯，先是移鋼機(jī)平臺(tái)上的小型勾爪向上翻，正好勾起鋼坯向上托，托起到稍高一層的平臺(tái)上后翻回原來位置，這時(shí)一個(gè)巨大的架車緩緩移向圓鋼，當(dāng)架車從圓鋼上方已過去后，架車停下，向下方移動(dòng)，再向回移動(dòng)，最后勾住圓鋼，帶動(dòng)圓鋼移向臺(tái)車的上層，到了平臺(tái)的另一邊緣后停止，架車再向另一只圓鋼的方向移動(dòng)，最終重復(fù)上述過程。4.7收集鋼坯方鋼：當(dāng)平臺(tái)上的方鋼有三只時(shí)，開行車的師傅開來行車，放下一個(gè)巨大的機(jī)械手臂，機(jī)械手臂的兩端是有兩個(gè)巨大的鉗狀勾爪，當(dāng)行車吊著機(jī)械手臂到了方鋼的正上方時(shí)，停下行車，緩慢放下機(jī)械手臂，經(jīng)過一番精準(zhǔn)的操作后，兩個(gè)巨大的鉗狀勾爪抓住三只方鋼