炼钢连铸石灰焙烧公辅设施生产工艺流程简述.docx
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炼钢连铸石灰焙烧公辅设施生产工艺流程简述
炼钢连铸、石灰焙烧、公辅设施生产工艺流程简述
2.4.1.1炼钢连铸车间生产工艺流程简述
炼钢连铸车间包括炼钢一车间和炼钢二车间，两个车间生产工艺相同，均以铁水、溶剂（活性石灰、轻烧白云石、萤石、铁矿石）、废钢、铁合金为辅料，通过铁水预处理、转炉冶炼、精炼炉冶炼、连铸机连铸制成钢坯。
炼钢一车间和炼钢二车间生产工艺相同，一并叙述如下。
2.4.1.1.1铁水预处理工段
拟建项目拟采用机械搅拌脱硫工艺，主要包括测温取样、铁水脱硫、扒渣三个阶段。
高炉铁水用铁水罐盛装由铁路机车运送至炼钢连铸车间，由吊车吊至铁水脱硫工位，根据生产需要进行取样、测温。
铁水脱硫过程主要使用的脱硫剂为石灰粉，石灰粉由石灰焙烧车间皮带运送至车间内石灰料仓；料仓内设有控制阀门，可以自动控制脱硫剂的加入量。
搅拌过程控制开关发出开始搅拌指令，将搅拌器浸入铁水罐一定深度，旋转产生旋涡，同时石灰粉仓（带圆锥形底部的圆柱形罐体）将称量好的石灰加入铁水，使其卷入铁水并充分反应，达到脱硫的目的。
测温取样枪开始再次执行测温、取样操作，铁水成分达到要求之后，采用液压铁水罐倾翻车原位倾翻铁水罐到一定角度，扒渣机开始扒渣。
扒渣过程中铁水罐倾斜角度可以有所变化，但不宜过大。
扒渣完毕铁水罐恢复直立，铁水罐倾翻车开出扒渣工位，天车将车上铁水罐运至转炉。
岗位工作内容：
该工段工种有预处理扒渣工、天车工。
预处理扒渣工主要负责按照生产计划与工艺要求设定、调用程序，并修改相关参数，负责生产过程的在线监控，取样、负责扒渣机的操作，在预处理控制室与扒渣操作室内操作，每班操作扒渣机3次，每次20min，其余时间在预处理控制室内操控电脑仪器，控制生产过程。
天车工负责操作吊车，吊运铁水罐，每班工作时间为6h。
铁水预处理工段工艺流程图见图2-4。
图2-4铁水预处理工艺流程图
2.4.1.1.2转炉工段
转炉装铁水时，由天车将铁水罐吊至转炉炉前平台，吊车起吊兑入转炉内，在转炉上料口处加入一定比例的废钢，上部利用氧枪通入高压氧气、下部吹入氩气进行顶底吹炼，同时加入活性石灰、白云石、萤石、铁矿石等造渣材料及铁合金辅料。
石灰、白云石由石灰焙烧车间通过皮带传送至炼钢车间上料斗；萤石、铁矿石、铁合金和废钢辅料由汽车运输进炼钢车间原料堆存区，上料时通过铲车上料至转炉上料斗。
转炉冶炼过程包括装料、吹炼、倒炉、测温、取样、出钢、溅渣护炉和倒渣几个阶段。
顶吹过程中的吹氧压力0.7～0.95MPa，底吹压力为0.8-1.0MPa。
在送氧开吹的同时，天车吊运加入第一批渣料，开吹4-6分钟后，第一批渣料化好，再加第二批渣料。
通过顶部吹氧工艺，在1259～1750℃的条件下进行冶炼，每炉钢冶炼周期大约为30分钟。
当吹炼到所炼钢种要求的终点范围时，即停吹，倒炉取样，从炉口测定钢水温度，取样快速分析，当温度和成分符合要求时出钢。
转炉炉前设有主控楼，主控楼内设有控制室，对转炉各系统设备进行操作控制。
主要控制氧枪升降、模移换枪、吹氧冶炼及溅渣护炉、副枪升降及旋转活动、烟罩升降、炉前挡火门开闭及门上观察窗开闭，散状料上料及下料等操作，同时对烟道净化、烟道冷却系统、底吹系统进行监视和巡检。
转炉冶炼过程中氧碳剧烈反应产生大量一氧化碳含量在60%左右的转炉煤气。
通过冶炼时的降罩，使炉口形成微正压，减少煤气外泄燃烧和空气进入烟道，煤气经降温洗涤除尘后，通过氧气在线分析仪，当氧气含量超过规定的2%时，含尘烟气经通过除尘设施后经旁通阀、三管烟囱、点火器燃烧后经烟囱高空排放，转炉产生的转炉煤气进入煤气柜。
转炉炼钢工艺流程见图2-5：
图2-5转炉工艺流程图
岗位工作内容：
该工段工种有上料工、铲车司机、炉前工、炼钢工、兑铁工、合金工、炉坑工、废钢工和天车工。
上料工主要负责巡检铲车向转炉倒料，每班巡检4次，每次0.5h，其余时间在上料操作室，负责操作电脑，查看上料情况；铲车司机主要负责固体辅料上料，每班作业时间5h；炉前工主要负责巡检转炉，负责吹氧、打氧、在转炉控制室通过玻璃窗口查看转炉运转情况，在转炉取样口取样，每班作业4h，其余时间在炉前休息室；炼钢工主要负责出钢巡检，其余时间在转炉主控室操作电脑，控制转炉正常运转，每班巡检8次，每次0.5h；兑铁工主要负责指挥天车向转炉倾倒铁水，每班作业时间6h；合金工主要负责向转炉中添加铁合金、铁矿石，每班作业时间3h；炉坑工主要负责操作过跨车对转炉出渣进行清理，每班作业时间5h；废钢工主要负责向转炉的废钢料斗中添加废钢，每班作业时间4h；天车工主要在天车驾驶室操作天车进行转炉倾倒铁水，接钢水吊至连铸大包回转台浇注位等，每班作业时间6h。
2.4.1.1.3RH精炼炉工段
RH精炼炉是对钢水进行真空脱气、深脱碳、微调合金元素、喷吹燃气升温、喷粉脱硫等处理的过程。
钢水由钢水包盛装经吊车吊运至RH钢包台车上，钢包台车开到真空槽下部的处理位置，由人工判定钢液面高度，随后顶升钢包至预定高度，进行测温取样、定氧等操作。
钢水处理前，先将浸渍管浸入待处理钢包中的钢水中，真空泵启动后真空槽即处于负压状态，大气压将钢水通过浸渍管压入真空槽，（当真空度达到1.33Pa时，真空槽内钢水和钢包内钢水的液位差接近1.47m）。
真空槽下部的两个浸渍管，一个为上升管，一个为下降管。
通过上升管耐材中的吹氩管道不断向钢水吹入氩气，氩气膨胀释放的功使钢水上涌高出不吹氩时的液位，这样，在真空槽内就形成了钢水液面的高度差，即下降管上方的钢液高度为1.47m左右，上升管上方的钢液高度为（1.47+ΔH）m。
不断吹入真空槽内的氩气被真空泵系统抽走，真空槽内的压力始终保持不变，下降管上方的钢液高度1.47m亦不变，吹入上升管中如氩气流量不变则ΔH的高度亦不变。
液体的流动性造成上升管上涌的钢水不断流向下降管上方，并沿下降管返回到钢包，钢包内的钢水在吹入氩气的驱动下又不断沿上升管进入真空槽而形成上涌，因此形成了钢水在钢包和真空槽之间的循环（或称环流），吹入上升管的氩气被成为驱动气体（或称环流气体）。
因此，RH法亦称真空循环脱气法。
钢水脱氧后，合金料通过真空料斗加入真空槽，微调钢水中合金元素含量，然后对钢水进行测温、定氧和确定化学成分处理。
钢水处理完毕后，真空泵系统依次关闭，真空槽复压，重新处于大气压状态。
钢包下降至钢包台车上，上升浸渍管自动改吹氩为吹氮。
钢包台车开出，天车把钢包吊运至连铸大包回转台进行浇注。
岗位工作活动：
该工段工种有精炼主控工、精炼辅助操作工、天车工。
精炼主控工主要负责在主控室操作电脑控制精炼炉运转，并修改相关参数，负责生产过程的在线监控，每班一直在主控室内；精炼辅助操作工主要负责查看RH精炼炉运转情况，在精炼炉取样口取样，负责出钢巡检，每班精炼平台作业2小时，其余时间在主控室。
天车工负责操作吊车，每班工作时间为6h。
该区工艺流程图见图2-6。
图2-6RH精炼炉工艺流程图
2.4.1.1.4LF精炼炉工段
LF炉精炼是把转炉氧化末期钢水倒入钢包炉并去掉氧化渣，加还原渣料（萤石）及脱氧剂（铝线、铝钙线），达到脱硫、脱氧、提高合金收得率、去除夹杂的目的。
LF炉本体设备主要包括炉盖、电极升降装置、电极/炉盖提升立柱、电极臂、水冷电缆和二次短网系统等。
LF炉系统主要包括LF炉本体设备、液压系统、水冷系统、钢包车、测温取样设备、钢包搅拌系统、喂丝机、LF炉中间料斗等，另外还包括LF炉变压器、控制系统等电气设备。
1）转炉出钢到LF炉就位：
出钢前，钢包烘烤T≥900℃，转炉在钢水温度和成分达到要求后出钢。
出钢过程中，根据需要按顺序向钢包内加入脱氧剂、铁合金等。
出钢结束后，由钢包车从炉下开出至吊包工位。
2）LF炉精炼处理：
精炼跨吊车将钢包吊起座到双工位LF炉1#（或2#）钢包车上，底吹氩接通氩气管进行吹氩，钢包车运行过程中完成自动揭盖，钢包车运行至1#（或2#）处理工位。
炉盖下降到位，电极下降，送电加热。
加热过程中，通过加料系统加入造渣料和脱氧剂，通过底吹氩系统按工艺要求进行吹氩搅拌。
加热10min左右，渣料完全熔化取样（就位样）测温，将试样送至化验室进行快速分析，等待化验结果期间继续加热。
就位样化验结果出来后，根据化验分析值与钢种目标值之间的差值，由计算机根据数学模型计算出需要加入合金料的种类和用量，将指令发送到上料系统PLC。
上料系统根据指令在规定时间内将指定牌号和数量的铁合金料，经上料系统选择称量，输送至LF炉受料斗，启动受料斗闸门，合金料即可加入钢包，完成合金成分调整。
配完成分后，取样、测温、等样，进行第二阶段加热。
试样分析结果出来之后，根据计算判断温度范围停电测温，温度达到要求，硫含量达到要求，根据需要微调个别合金元素。
升起电极并旋转至另一工位等待下一炉钢水就位。
3）LF炉钢包离位至连铸机浇注：
电极旋开后，保持炉盖低位，在线喂丝，完成终脱[O]、脱[S]，改变夹杂物的形态和分布。
喂丝结束后，提升炉盖。
软吹结束后，关闭氩气，钢包车开至吊包工位，吊包至连铸机浇注，完成LF炉一个周期的处理。
岗位工作活动：
该工段工种主要为精炼主控工、精炼辅助操作工、天车工。
精炼主控工主要负责在主控室操作电脑控制精炼炉运转，并修改相关参数，负责生产过程的在线监控，每班一直在主控室内；精炼辅助操作工主要负责查看LF精炼炉运转情况，在精炼炉取样口取样，负责出钢巡检，每班精炼平台作业2小时，其余时间在主控室。
天车工负责操作吊车，每班工作时间为6h。
该区工艺流程图见图2-7。
图2-7LF精炼炉工艺流程图
2.4.1.1.5连铸工段
连铸是将精炼好的钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的铸造工艺过程。
在连铸工序中，首先将装有精炼好的钢水的钢包运至回转台，盖好包盖，回转台转动到浇注位置后，打开钢水大包水口，将钢水注入中间包，调整中间包塞孔，使钢水以适当的流速注入结晶器（液面采用计算机控制）。
在结晶器中钢水在冷却水的作用下，凝固成一定厚度的固体钢坯壳，同时也与伸入结晶器底部的引锭杆头部凝结在一起，引锭杆的尾部夹持在拉坯机的拉辊中，当结晶器内的钢水升到要求的高度后，开动拉坯机，以一定的速度将引锭杆（牵着钢坯壳）从结晶器中拉出，钢坯壳下行，经过二次水冷到弧形段后，逐渐凝固成钢坯，脱掉引锭杆，进入矫直机，经过矫直的钢坯，经火焰切割机（采用丙烷、氧气进行切割，氧气和丙烷由丙烷站、制氧厂集中供应）切割成段，经过去毛刺工段修剪铸坯切割产生的毛刺并喷号之后，由推钢机辊道送入冷床进行冷却、堆垛存放或者经热送辊道送入轧钢车间。
钢包内衬保温材料为硅酸铝硬质隔热板，钢包内衬主要材料高铝质自流式浇注料、铝镁尖晶石碳砖、镁碳砖等使用一段时间后，需要大小修，根据企业规定大、中、小修频次，进行修包作业，修包后进行烤包，烤包采用高炉煤气作为燃料，修包、烤包间设有除尘罩、轴流风机。
连铸机二冷室拟设排蒸汽系统。
炼钢一车间和炼钢二车间各设各设2套排蒸汽系统，设1套结晶器排烟系统。
结晶器排烟汇入排蒸汽系统。
中间罐在倾翻余钢、渣块和剥落下来的耐火层以及在捣碎耐火砖过程中产生粉尘。
在产尘点拟设排尘罩，收集的粉尘排入精炼炉除尘系统的负压脉冲滤袋除尘器，含尘气体经净化后达标排放。
粉尘排放浓度≤15mg/Nm3。
火焰切割烟气除尘系统采用排烟罩捕集烟气的方式、滤袋过滤的干式负压操作的工艺流程。
切割排烟罩捕集的烟气，经烟气管道进入除尘器，烟气经除尘器除尘后，由风机经烟囱排入大气。
拟设5套除尘系统。
系统风量350000m3/h。
岗位工作活动：
该工段工种有大包工、拉钢工、切割工、主控工、精整工、天车工、修包工。
大包工主要负责操作连铸大包，每班现场作业时间6h，其余时间在拉钢工休息室；拉钢工主要负责连铸出钢，每班现场作业时间6h，其余时间在拉钢工休息室；切割工主要负责操作切割机并监控切割情况，每班现场操作时间为6h，其余时间在拉钢工休息室；主控工主要负责主控室内电脑操作，每班工作时间8小时，一直在主控室内；精整工主要负责切割成品的修磨去毛刺处理以及操作自动喷号机向铸坯喷号，每班现场操作6h。
天车工负责操作天车吊运坯料，每班工作时间为6h；修包工主要负责修补钢包、铁水包、烤包等，每班作业时间4h。
连铸工艺流程图见图2-8。
图2-8连铸工艺流程图
2.4.1.2石灰焙烧车间工艺流程简述
根据该公司总体方案及生产规模，石灰焙烧车间拟建设6×600t/d双膛窑，其中5座生产炼钢及烧结所需活性石灰，1座交替生产炼钢用活性石灰和轻烧白云石。
活性石灰、轻烧白云石煅烧工艺相同，均包括原料上料、石灰窑焙烧、成品储存工段。
下面以活性石灰为例介绍焙烧工艺。
石灰的产品性能及规格见下表2-12。
表2-12石灰产品表
石灰粒度（mm）
<5
5-15
>15
除尘灰
合计
比例（%）
10
13
75.5
1.5
100
原料为合格的粒度为40-80mm石灰石，原料的理化指标见下表2-13。
表2-13石灰石的理化指标表
项目
指标
CaO
（%）
SiO2
（%）
MgO
（%）
S
（%）
P
（%）
灼减
（%）
粒度（%）
粒度
不合格率（%）
51
＜0.8
＜2.5
≤0.025
≤0.01
～44
40-100
<3
2.4.1.2.1原料上料工段
块度40～80mm的石灰石由石灰石料场用铲车运入地下受料仓，经电磁振动给料机、单斗提升机运至窑前贮料仓上单层振动筛进行筛分，将石灰石中的碎料筛除，筛下小于40mm的碎料进入碎料仓外运。
石灰石上料处设有脉冲袋式除尘器2套，系统风量10000m3/h，收集的粉尘回用到烧结车间。
2.4.1.2.2石灰焙烧工段
合格的石灰石经窑前一称量料斗称量后，放入提升机料斗，卷扬机将石灰石提升到双膛竖窑窑顶称量料斗，再由一台振动给料机和可逆皮带机将石灰石送入设在两个窑筒上的旋转布料器，布料器将石灰石送入窑内，在窑顶设一雷达料位计，显示窑内料位。
在窑顶入料口处设置密封闸门，以避免外界空气进入而影响双膛竖窑的负压操作。
窑膛是由窑钢外壳内部耐火墙和与其同心布置的上、下内双膛组成。
石灰窑燃料采用转炉煤气，由厂区总管道送入双膛竖窑内燃烧。
完全燃烧的烟气在窑顶分成两部分：
一部分70％经预热石灰石后带到窑顶烟道进入废气风机，另一部分30％经悬挂在窑顶的上内筒，进入到换热器预热驱动空气后再进入废气管道，窑内所有的废气都经废气高温风机引出，废气进高温风机的温度为230～240℃左右，然后经混风阀混入冷风降到160～180℃，进入废气布袋除尘器除尘后由烟囱排入大气。
石灰石经预热、煅烧和冷却，最后被煅烧成石灰。
由设在窑下的出灰板和卸料闸板卸入窑底料仓贮存。
拟在石灰窑窑顶、窑尾分别设置除尘系统，收集焙烧过程产生的废气及粉尘。
废气除尘系统拟设置6套，系统风量80000m3/h、窑顶除尘系统6套，系统风量6000m3/h。
2.4.1.2.3成品储存工段
煅烧的石灰从窑底料仓下由振动给料机送到大倾角皮带机上，将石灰运至成品仓。
由双层振动筛（下层筛网孔径5mm，上层筛网孔径15mm）将成品筛分成3个粒度级别，即<5mm；5-15mm；>15mm的三种成品，分类存入成品仓待运。
成品筛分及储存工段拟设置脉冲袋式除尘器2套，系统风量10000m3/h。
岗位操作内容：
该车间设置岗位有铲车司机、上料工、卷扬工、看火工、放灰工。
铲车司机主要负责铲车上料，将石灰石、白云石从原料堆场铲运至地下受料仓，每班作业时间4h；上料工主要负责巡检上料皮带、上料斗等，每班巡检4次，每次0.5h，其余时间在上料操作室，操作电脑上料系统；卷扬工主要在卷扬操作室操作卷扬机，每班作业时间6h，看火工主要负责巡检石灰窑，每班作业时间4h；放灰工主要负责巡检输出皮带放灰，每班作业时间4h，其余时间在石灰窑休息室。
石灰窑生产工艺流程简图见下图2-9。
图2-9石灰焙烧生产工艺流程简图
2.4.1.3公辅设施单元生产工艺流程简述
2.4.1.3.1检维修
检维修包括炼钢连铸车间维修区和石灰焙烧车间维修间，维修人员主要是对设备进行维修和日常维护保养。
2.4.1.3.2电气室
电气室包括炼钢连铸车间电气室和石灰焙烧车间电气室，电工主要负责巡检各电路和线路维修。
2.4.1.3.3循环水泵站
循环水泵站包括炼钢连铸车间循环水泵站和石灰焙烧车间循环水泵站，主要为车间提供循环水，有工种水泵工，负责巡检水泵，每班8次，每次15min，其余时间在水泵房值班室。
2.4.1.3.4液压站
液压站包括连铸机大包液压站、连铸机结晶器液压站和石灰焙烧车间液压站，润滑拟采用润滑油，主要工作内容是为各相应设备运行提供润滑动力。
2.4.1.3.5空压站
空压站主要为炼钢连铸车间空压站，为生产区各设备提供压缩空气，内设空压机一台。
2.4.1.3.6炼钢连铸车间除尘系统
1）铁水预处理除尘设施（4套）
铁水预处理在喷吹、扒渣时，产生大量含尘烟气，拟在产尘点上设排烟罩。
除尘系统采用负压脉冲滤袋除尘器，含尘气体经净化后达标排放。
粉尘排放浓度≤15mg/Nm3。
每套铁水预处理装置拟设一套除尘系统，共设4套除尘系统。
除尘系统风量500000m3/h。
2）转炉二次除尘设施（5套）
转炉在兑铁水、吹炼和固体辅料上料过程中，产生大量含尘烟气，在炉前设排烟罩。
除尘系统采用负压脉冲滤袋除尘器，含尘气体经净化后达标排放。
粉尘排放浓度≤15mg/Nm3。
每台转炉设一套除尘系统，共设5套除尘系统。
系统风量1000000m3/h。
3）转炉三次除尘设施（2套）
为保护环境，捕集散布在转炉车间内的残留烟气，在转炉厂房密封，铁水接受跨屋顶设排烟罩，除尘系统采用负压脉冲滤袋除尘器，含尘气体经净化后达标排放。
粉尘排放浓度≤15mg/Nm3。
炼钢一车间和炼钢二车间各设一套三次除尘设施，共用2套除尘系统。
系统风量1500000m3/h。
4）LF炉、RH炉及上料系统除尘设施（4套）
LF炉、RH炉及上料系统在生产时，产生大量含尘烟气，在产尘点上设排烟罩。
除尘系统采用负压脉冲滤袋除尘器，含尘气体经净化后达标排放。
粉尘排放浓度≤15mg/Nm3。
炼钢一车间和炼钢二车间各设2套，共设4套除尘系统。
系统风量1000000m3/h。
5）地下料仓及转运站系统除尘设施（2套）
在地下料仓工作时，汽车卸料点和皮带转运点产生大量含尘烟气，在产尘点设上排烟罩。
除尘系统采用负压脉冲滤袋除尘器，含尘气体经净化后达标排放。
粉尘排放浓度≤15mg/Nm3。
炼钢一车间和炼钢二车间地下料仓各设1套，共设2套除尘系统。
系统风量300000m3/h。
6）钢渣二次除尘设施
钢渣二次处理设一套除尘系统，采用脉冲布袋除尘器进行净化处理后达标排放，粉尘排放浓≤10mg/Nm3。
系统风量340000m3/h。
岗位工作内容：
设置岗位有风机工，主要负责巡检风机、各除尘设施运转情况，每班巡检8次，每次30min，其余时间在风机休息室。
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